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区域供水厂优化改造实例解析 文章来源：海西给排水 发布时间：2010-12-13 00:15:22 阅读次数：2834 次 [关闭] ［摘要］本文介绍了某区域供水厂优化改造的设备选型、工艺选择、自动控制、投资效果等情况，全面满足卫生防疫、区域水消防、安全方面的需求，对于独立区域的供水方式选择，具有一定的借鉴价值。
［关键词］区域供水厂 优化改造 自控 消毒
某区域供水厂始建于1962年，设备极限供水能力4000m3 /d,水池蓄水量总计2000m3，供水区域现有居住人口2万人，占地1.25平方公里，建筑面积90万平方米，其中工业区既有建筑面积30万平方米、生活区60万平方米。三年内规划建设净增15万平方米，要求动力支持。 水源由北京市政自来水和5座深井提供。生活、生产、消防共用同一给水系统，此系统由水源、加压泵站、给水管网和附属构筑物组成。
1 改造前存在的问题 加压泵站内七台水泵已使用二十年，普遍存在发热现象。 该区域供水厂加氯间独立设置，建筑符合《室外给水设计规范》要求，但没有水喷淋装置和碱液中和池，不符合北京市安全局的要求，处于限期整改阶段。 既有建筑都是多层建筑，原有消防设施不能满足新建七个45米以上高层建筑水消防要求。
2 优化改造措施 2.1 改造目标 满足既有和新增建筑生产生活最高用水量和最低用水量需求，同时保持水压平稳；满足室外同时两次消防用水需求；建设远程自起动集中消防泵站，满足高层建筑室内消防用水需求。 2.2 设计负荷计算 现有厂区生活、生产用水实测资料显示，生活、生产用水供水峰值394m3/h，供水谷值48m3/h，考虑到未来用水的发展情况，生活用水定额按200L/人.天计算，最高日生活用水量4000t/d。按工艺要求，确定生产日均用水量1000 t/d，冷却补水量30 t/d。代表性高层建筑高度45m，地下二层，地上十层，按中危险II级设置自动喷淋灭火系统，室内消火栓系统和喷淋系统的加压泵集中安装在该区域供水厂泵站。详见下列图表： 设计负荷计算表
2.2 改造措施 2.2.1 水泵选型 泵房内设置全自动给水设备一套，最大供水能力600m3/h，设计定压0.40MPa。主供水泵型号NFL150-400 Q=200m3/h，H=50m，N=45KW，两用一备共三台，变频循环启动。稳压水泵一台，型号NFL65－200K Q=50m3/h，H=50m，N=15KW，工频运行，以满足厂区生产生活用水量需要。 泵房内设置低区消火栓泵，型号为XBD5.4/70-200-400，Q=70L/S，H=54m，N=75KW，共二台，一用一备，满足厂区室外消火栓的水量和水压要求。设高区室内消火栓泵，型号XBD8/25-100-250，Q=25L/S，H=80m，N=37KW，一备一用，满足厂区高层室内消火栓用水需要。设自动喷水泵，型号XBD8.8/35-125-270，Q=30L/S，H=90m，N=55KW，一备一用，满足规划中七栋高层楼房的自动喷水系统用水需要。在厂区最高建筑的屋顶设置一座18m3的不锈钢水箱及消防增压稳压设备一套，型号为ZW(L)-I-X-7，包括立式隔膜式气压罐SQL1000×0.6一座，配用水泵两台，一用一备，N=1.1kW，以满足消火栓系统消防初期的水量水压要求。为保证消防用水不被动用，在生活变频调速泵组的吸水管上设置虹吸破坏管。 集水坑收集地下泵房排水，用潜污泵提升，送入厂区污水管道，潜污泵型号为50JYWQ/C242-1.5/2，Q=15m3/h H=15m N=1.5KW，一用一备。设液位控制器控制污水泵的启停，高液位启泵，低液位停泵，超高液位报警。 改造后设备基本情况汇总表
系统名称 主要设备型号数量 设备能力 给水系统 NFL150-400 3台， NFL65－200K 1台 供水能力200T/H.台，供水能力50T/H.台，三用一备、循环变频启动 低层及室外消火栓系统 XBD5.4/70-200-400 2台 供水能力70L/S.台 一用一备 高层消火栓系统 XBD8/25-100-250 2台 供水能力25L/S.台 一用一备 高层自喷系统 XBD8.8/35-125-270 2台 供水能力35L/S.台 一用一备 潜污泵 50JYWQ/C242-1.5/2 2台 排水能力15 T/H.台 一用一备 次氯酸钠消毒系统 KS-600A 1套 电气及控制系统 PLC总线 1套
2.2.2 蓄水池有效容积的确定 消防水池设置三个独立水源进水管，供水充足且在火灾情况下能保证连续补水，减去火灾延续时间内补充的水量，消防水池有效容积计算值为386m3，实际建造一座400m3的专用消防蓄水池。 综合计算了三个独立水源进水能力，并核算了次氯酸钠消毒设备的工作能力，测算最近用户的消毒有效时长和最远用户的合格水保鲜期后，确定设置生产、生活蓄水池二座，有效容积分别为300 m3，设置汲水井，与三座水池连通，并设置阀门进行控制，便于水池的检修、清洗、相互应急支援。水池内合理设置导流墙，防止水流短路，保证没有静水层和循环死角。水池顶设检修人孔、安全防雨通风帽、技防设施。水池一次成形内外双向六面无毒环保防水，安装进出水管密封装置。池内有直读液位计和电控液位仪，指挥电磁阀自动控制液位，并进行高低水位报警。 2.2.3消毒设备选型 为了防止生活、生产用水的二次污染，保证水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)，结合北京地区卫生防疫要求，选用次氯酸钠发生器进行消毒，型号为KS-500A，Q=1.2g/m3 ，N=6KW。选用进口计量泵6台，余氯检测端子6个，信号线加氯防腐管线各3套，实时检测、读取、上传池水余氯量，自动计算加氯。 2.2.4配套土建设施 泵房分为两层，地上一层，层高4.5米，建筑面积108 m2，由泵房设备的辅助房间、值班室、消毒室、实验室和监控室组成。地下一层部分层高4.5米，部分层高9米，配备检修用电葫芦和检修平台，建筑面积216 m2，设置集水坑，安装各种水泵。 设置全地下式生产、生活及消防蓄水池，容积分别为400m3一座、300 m3两座。设置汲水井、检查井、泄水井。 2.2.5控制方式 全自动给水设备用一条PLC总线控制，读取主干线压力值计算并操控供水泵的起停，主供水泵均变频启动，达到满负荷后自动转为工频运行，如压力未达到设定范围，将自动开启第二、第三台水泵。稳压泵设为固定时段值班工作。按预定计划自动轮换备用泵。 按照共用集中消防泵站设置水消防设备。七个高层建筑均设楼内消防中心，楼内任意消防按钮操作，经过中心确认后，通过光缆将起泵信号传至25＃泵房，将自动开启各种消防泵。消防泵具有按期自动巡检功能，定期与各建筑实施远程联动演练。 每个市政水及深井水入水口均设置电磁流量计，配现场显示屏并上传信号至值班室。 水池设置高低水位液位控制声光报警。 集水坑液位由液位控制器控制污水泵的启停。高液位启泵，低液位停泵，超高液位报警。 实时自动读取余氯量，并确定加氯量。 以上信号均上传至泵房值班室保存、显示、打印。 2.2.6 试验设备 按照国家标准和北京市卫生防疫部门的要求配备试验室，主要进行浊度、余氯、菌群检验。 改造后试验设备表
3 改造效果及经济分析 3.1 改造效果 全面达到预定目标要求，全面满足北京市卫生防疫部门的要求，全面满足区域水消防要求。自动化水平高，大幅度减少了运行工时和劳动强度。实施消毒新工艺，从根本上消灭了一个二级危险点。
3.2 经济分析 该区域供水厂在保证供水的前提下原址实施改造，经过多个批次轮番作业，并辅助以临时措施，历时5个月完成，经第三方审计，工程总投资408万元。详见下表： 改造投资汇总表 单位：万元
系统名称 总投资 设备及安装费 土建工程费 给水系统 178.8 72.7 15 室外消火栓系统 40 高层消火栓系统 高层自喷系统 消毒系统 25 化验设备 15 电气及控制系统 11.1 管线系统改造 59.2 49.9 9.3 土建 170 170 合计 408 213.7 194.3
4 结束语 该区域供水厂优化改造十分复杂，难在第一用户要求较高；第二不得长时间断水，边运行边改造；第三全面完成了自动化控制。这个项目取得的经验教训，对于相对独立区域的供水方式选择，具有一定的借鉴价值。
［参考文献］ ［1］《二次供水设施卫生规范》(GB17051-1997) ［2］《泵站设计规范》 (GB/T 50265-97) ［3］《矩形钢筋混凝土蓄水池》 (GB 50084-2001) ［4］《自动喷水灭火系统设计规范》 (05S804) ［5］《北京市建筑设计技术细则》 设备专业
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