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        新疆烏蘇某飲水安全工程輔助設(shè)備設(shè)計分析

        2016-10-21 08:46:11
        地下水 2016年5期
        關(guān)鍵詞:清水池安全工程水廠

        李 賓

        (新疆烏蘇市農(nóng)村飲水安全工程管理站,新疆 烏蘇 833000)

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        新疆烏蘇某飲水安全工程輔助設(shè)備設(shè)計分析

        李賓

        (新疆烏蘇市農(nóng)村飲水安全工程管理站,新疆 烏蘇 833000)

        飲水安全工程直接影響到居民的生命健康,是最基本的社會保障工程之一。隨著科技的發(fā)展,目前很多輔助設(shè)備已被成功用于水質(zhì)保障工作中。以烏蘇市某飲水安全工程建設(shè)為實例,介紹了包括水質(zhì)凈化設(shè)備、自動化監(jiān)控設(shè)備等設(shè)計工作情況,為以后類似的飲水安全工程建設(shè)提供了一定的可參考經(jīng)驗。

        烏蘇市;飲水安全;輔助設(shè)備;設(shè)計;分析

        雖然我國新疆自治區(qū)水資源擁有量很大,但是大部分以河流及冰川形式存在,地下水資源量很少,且分布極度不均,且區(qū)內(nèi)農(nóng)村飲水安全問題突出。根據(jù)調(diào)查顯示:通過對全區(qū)182個農(nóng)村水源地進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率僅為79.5%左右,主要超標(biāo)項目為硫酸鹽、氯化物和氟化物等。此外,區(qū)內(nèi)水質(zhì)檢測機構(gòu)僅有不到10家,且檢測技術(shù)和能力薄弱。低質(zhì)量的飲用水直接影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳硇慕】?,目前已成為阻礙當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的一大障礙。

        1 項目概況

        烏蘇市位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地西南邊緣,本文所描述的項目工程是為解決烏蘇市境內(nèi)26個村的飲水安全問題,共計包括1.28萬人和8.9萬頭(只)牲畜。本項目主要包括水廠工程、輸配水管網(wǎng)工程和自動化監(jiān)控工程等。本文主要對水廠工程中的清水池及凈水設(shè)備和自動化監(jiān)控工程等輔助設(shè)備的設(shè)計情況進(jìn)行詳細(xì)分析。

        2 相關(guān)輔助設(shè)備的設(shè)計分析

        2.1清水池的設(shè)計分析

        清水池的主要作用是調(diào)節(jié)水廠的均勻供水和滿足用戶的不均勻用水,平衡這兩者之間的差額。此外,清水池還能延長水體與氯的接觸時間,增加殺菌效果。而清水池的各項參數(shù)需根據(jù)實際使用需求進(jìn)行設(shè)計確定[1]。經(jīng)計算,本項目區(qū)用水量約為2 999.52 m3/d,設(shè)計在主管道處新建一座清水池,其有效容積按照(1)計算,得出其有效容積WC=750 m3,最終設(shè)計值確定為1 000 m3。參照國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計96S833《矩形鋼件混凝土清水池》標(biāo)準(zhǔn)圖集,設(shè)計池頂復(fù)土高度為1 m,清水池底寬15.9 m,長15.9 m,高4 m。

        WC=W1+W2+W3

        (1)

        式中:Wc為清水池有效容積;W1為調(diào)節(jié)容積(m3),按最高日用水量的20%計算;W2為水廠自用水量(m3);W3為安全貯量(m3),按最高日用水量的5%計算。

        2.2凈化設(shè)備設(shè)計分析

        為了保證水質(zhì)安全,設(shè)計選用LJD型一體化全自動凈水設(shè)備對該項目區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行凈化作業(yè)。該型設(shè)備具有以下特點:(1)結(jié)構(gòu)緊湊一體化,管理方便、占地?。?2)工程基建量小、投產(chǎn)快、易組合配套;(3)凈水效率高,出水水質(zhì)好,造價低,制水成本低;(4)可間斷或連續(xù)運行,性能穩(wěn)定、工作無噪聲;(5)自動化運行,水廠可以做到無人值守[2]。

        LJD型高效凈水器由混合、絮凝、沉淀、污泥濃縮、過濾、濾池反沖等六個主要部分組成,其工藝流程圖見下圖1所示,即:原水投加混凝劑后經(jīng)管道混合器充分混合,通過凈水機內(nèi)格板反應(yīng)裝置把水中懸浮顆粒物凝結(jié)成大顆粒的絮狀物(俗稱礬花),進(jìn)入高效斜管沉淀池充分沉淀后流入全自動過濾池過濾,濾后水經(jīng)投加消毒液后進(jìn)入清水池。當(dāng)原水用提升泵或自流供水時,進(jìn)水閥與清水池液位進(jìn)行聯(lián)鎖控制,可以做到智能化控制,變成真正的“傻瓜型”小自來水廠。通過該設(shè)備處理后,確保確保水質(zhì)達(dá)到下表1的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

        圖1 本項目凈水系統(tǒng)工藝流程圖

        濁度(NTU)肉眼可見物鐵(mg/L)細(xì)菌總數(shù)(個/ml)大腸菌群(個/L)1無0.05100無

        本項目的LJD型一體化全自動凈水設(shè)備采用了模塊化設(shè)計,提升泵或進(jìn)水閥與清水池液位實行聯(lián)鎖控制,可以做到智能化控制,其凈水能力可達(dá)200 m3/h。設(shè)備中過濾材料選用輕質(zhì)懸浮式濾料EPS發(fā)泡濾珠(具有質(zhì)輕、吸附能力強、不易變形、使用壽命長、無毒副作用等優(yōu)點,其粒徑為1.5~2.0 mm,堆積密度80~100 kg/m3)。而傳統(tǒng)的石英砂過濾器由于濾料的局限性不適合濁度高、濁度變化較大的地表水,濾料易板結(jié),產(chǎn)水量小,導(dǎo)致設(shè)備無法正常使用[3]。

        該設(shè)備設(shè)有格板反應(yīng)絮凝區(qū)、高效斜管沉淀區(qū)和全自動過濾區(qū),采用絮凝沉淀+過濾二單元組合式設(shè)計,再配以清水池液位控制系統(tǒng),使設(shè)備進(jìn)出水、排污、反沖洗自動運行,組成一個科學(xué)的、先進(jìn)的水處理工藝。

        2.3自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計分析

        隨著現(xiàn)代化通信技術(shù)與自動控制技術(shù)的發(fā)展,“數(shù)字水利”的時代已經(jīng)到來。采用數(shù)字視頻處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等先進(jìn)通信技術(shù)的圖像監(jiān)控系統(tǒng),可以實時觀測泵房、水廠的各種變化及電機、水泵的運行情況,為水廠管理人員提供直觀的圖像信息,從而大大減少管理人員的勞動強度[4]。

        該飲水安全工程自動監(jiān)控系統(tǒng)將建成一個以計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信、智能、自控等技術(shù)為基礎(chǔ),能夠遠(yuǎn)程、及時、連續(xù)、準(zhǔn)確地實現(xiàn)對飲水過程中各監(jiān)測監(jiān)控站點的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實時采集、傳輸、控制、處理和分析,并根據(jù)獲得的實時水位、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)合理的分析與決策,其主要包括以下幾個子系統(tǒng):

        (1)建設(shè)通信子系統(tǒng)

        在本工程水廠與水源取水口之間建設(shè)專用無線視頻傳輸系統(tǒng),用于對水源取水口的電動閘閥進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并將控制信息傳輸?shù)奖鞠到y(tǒng)的中心站;水廠蓄水池的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程控制的將數(shù)據(jù)進(jìn)入中心站,水廠進(jìn)水口和供水管道主要分水處的流量監(jiān)測系統(tǒng)通過數(shù)傳電臺方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼尽?/p>

        (2)建設(shè)中心站網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

        中心站在水廠中央控制室,是本系統(tǒng)的具體運行管理機構(gòu),負(fù)責(zé)實現(xiàn)水廠自身的業(yè)務(wù)管理和接收并處理各監(jiān)測監(jiān)控站點的所有的監(jiān)測、監(jiān)控信息。在此能夠集成匯總監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)中心,同時預(yù)留有與市農(nóng)村供水總站、市水利局?jǐn)?shù)據(jù)信息共享與交換接口,并為農(nóng)村安全飲水工程提供服務(wù)[5]。

        (3)建設(shè)水質(zhì)監(jiān)測子系統(tǒng)

        在水廠蓄水池上安裝水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),主要監(jiān)測指標(biāo)為濁度分析,用于對供水水質(zhì)進(jìn)行實時自動監(jiān)測,確保水質(zhì)安全供應(yīng)。

        (4)建設(shè)流量監(jiān)測子系統(tǒng)

        在各水廠的進(jìn)水口和輸水管道的主要分水處安裝流量計,用于對各水廠的供水量進(jìn)行準(zhǔn)確與實時的計量。通過流量的分析對整個輸水管道進(jìn)行管道狀態(tài)監(jiān)視,為及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)各供水管道是否運行正常、是否有泄漏、是否有爆管,以及定位泄漏點,快速處理供水管線突發(fā)性的管道過壓和地下泄露事故提供依據(jù)。

        (5)建設(shè)應(yīng)用管理系統(tǒng)軟件

        根據(jù)本工程自動監(jiān)控系統(tǒng)的實際情況和業(yè)務(wù)應(yīng)用需要,開發(fā)應(yīng)用管理系統(tǒng)軟件一套,主要包括數(shù)據(jù)接收、水源取水口閘閥控制、水質(zhì)和流量監(jiān)控等[6]。

        3 結(jié)語

        通過科學(xué)合理設(shè)計和提高相關(guān)輔助系統(tǒng)的技術(shù)水平,該飲水安全系統(tǒng)的可靠性及自動化程度大大提高,水質(zhì)也達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求,使該區(qū)群眾的日常用水有了保障。本文主要針對清水池、凈化設(shè)備、自動化監(jiān)控設(shè)備設(shè)計進(jìn)行了分析介紹,有較強的實用價值,較為符合因地制宜原則,達(dá)到了較好的經(jīng)濟及社會效益。

        [1]陳廣華.朝陽縣尚志鄉(xiāng)范杖子村飲水安全工程設(shè)計分析[J].黑龍江水利科技.2014,(02):28-32.

        [2]張琴.寧夏農(nóng)村飲水安全水質(zhì)凈化工藝選擇及技術(shù)研究[D].寧夏大學(xué).2014,(05).

        [3]孫長貴,艾陽泉,魏新平.農(nóng)村小集中和分散供水的水處理技術(shù)與設(shè)備[J].中國農(nóng)村水利水電.2013,(02);56-59.

        [4]楊繼富,賈燕南,趙翠.農(nóng)村供水消毒面臨的主要問題及對策[J].中國水利.2014,(13):21-24.

        [5]唐振柱,鐘格梅,劉展華.2008年廣西農(nóng)村集中式飲水安全工程水質(zhì)衛(wèi)生監(jiān)測分析[J].環(huán)境與健康雜志.2009,(10):37-40.

        [6]王忠燁.農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)之管材與水泵選擇[D].揚州大學(xué).2009,(05).

        2016-04-26

        李賓(1976-),男,河南社旗人,工程師,主要從事農(nóng)村飲水和渠道工程。

        TV213.9

        B

        1004-1184(2016)05-0095-02

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