錦州市城市再生水回用工程設(shè)計(jì)

田野飛

錦州水務(wù)（集團(tuán)）有限公司 遼寧 錦州 121000

一、工程規(guī)模

錦凌水庫(kù)為保證達(dá)到25萬(wàn)噸／日和95%的供水保證率，水庫(kù)只能向下游放流5.7萬(wàn)噸／日，直接減少生態(tài)放流量4.3萬(wàn)噸／日，考慮兩河整治后水庫(kù)至三號(hào)橡膠壩水域面積增加，平均每日水面蒸發(fā)量2.88萬(wàn)噸。由此分析計(jì)算錦凌水庫(kù)至第三道橡膠壩段水生態(tài)景觀每日總需水量為12.88萬(wàn)噸。

二、錦州市城市再生水回用工程設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、污水處理廠綜合泵房改造設(shè)計(jì)

依據(jù)錦州市城市再生水回用工程對(duì)污水處理廠綜合泵房進(jìn)行改造。綜合泵房原有泵位12個(gè)，其中大唐電廠供水占用4個(gè)，濾料濾池反沖洗供水占用3個(gè)，廠區(qū)自用供水占用2個(gè)，另外華潤(rùn)熱電廠預(yù)留3個(gè)泵位。由于10萬(wàn)噸再生水要用于小凌河3號(hào)橡膠壩補(bǔ)水，污水廠經(jīng)過(guò)處理后的再生水除了用于大唐（3萬(wàn)噸）和華潤(rùn)（6萬(wàn)噸）熱電廠供水和廠區(qū)自用水（反沖洗、消防、水源熱泵）外，還要用于城市河道補(bǔ)水。因而泵房?jī)?nèi)在不增加泵位的基礎(chǔ)上，可對(duì)原有水泵數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，將大唐熱電廠原有4臺(tái)功率132KW的單級(jí)雙吸泵（兩用兩備）取消1臺(tái)備用泵調(diào)整成3臺(tái)水泵（兩用一備），保留原有水泵型號(hào)。又將用于反沖洗原有3臺(tái)功率37KW單級(jí)雙吸泵（兩用一備）取消1臺(tái)工作泵，調(diào)整成2臺(tái)功率90KW水泵（一用一備），重新選擇水泵型號(hào)，水泵吸水管和出水管的管徑也相應(yīng)的調(diào)整。經(jīng)過(guò)對(duì)原有水泵的調(diào)整后富余2個(gè)泵位，加之小凌河補(bǔ)水受季節(jié)的影響，最終決定配備2臺(tái)水泵，不設(shè)備用泵。

2、 3.8公里DN1000管線設(shè)計(jì)及10萬(wàn)噸消力池設(shè)計(jì)

1.根據(jù)對(duì)錦州市污水處理廠出水規(guī)模以及三號(hào)橡膠壩所需用水規(guī)模，本次設(shè)計(jì)三號(hào)橡膠壩供水量為10萬(wàn)立方米/日，小時(shí)流量為4166.6立方米/時(shí)，選用管徑為DN1000砼管，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察，管線由污水處理廠綜合泵房出水總管接出DN1000管線至三號(hào)橡膠壩，沿途管線途經(jīng)污水處理廠北墻外大田地，其中管線頂管穿越百股大橋，沿途與截流干管交叉，K1380處時(shí)，管線沿濱河路三期鋪設(shè)，管線距濱河路路中北側(cè)1.5米鋪設(shè)至三號(hào)橡膠壩，其中管線穿越廣州街大橋，管線全長(zhǎng)3.8KM。

2.10 萬(wàn)噸消力池設(shè)計(jì)主要是為了緩解管道排放至三號(hào)橡膠壩內(nèi)，防止對(duì)濱河路路基的沖擊而設(shè)計(jì)的。

3、二號(hào)橡膠壩集水廊道及提水泵站設(shè)計(jì)

考慮實(shí)際情況，選用明渠，維護(hù)方便，本次設(shè)引水廊道寬為1.0m，高為1.0m，經(jīng)計(jì)算得廊道長(zhǎng)度為3.26m，坡度為0.01。廊道上方設(shè)置攔柵：攔截水流中大顆粒推移質(zhì)、草根、樹(shù)枝、樹(shù)葉及冰凌等，以免進(jìn)入引水廊道。引水廊道：位于攔柵下部，匯集流進(jìn)攔柵的全部水流，并引至提升泵站。L=3.26m代入公式（1-2）計(jì)算得h’kp=0.14m。

明渠寬度校核：按公式1計(jì)算后，需用水流經(jīng)攔柵時(shí)的拋射距離l0進(jìn)行校核。

廊道斷面形式采用矩形斷面，無(wú)壓流，水面超高一般為0.2～0.3m。

本工程采用混凝土廊道：混凝土廊道粗糙系數(shù)n=0.025～0.0275。

廊道中的流速，應(yīng)盡量使進(jìn)入的泥砂能及時(shí)帶走。流速的始端v≥1.2m/s；末端v=2～3m/s，需根據(jù)進(jìn)入廊道的砂礫情況驗(yàn)算確定。

采用等流速近似計(jì)算公式：

式中H—計(jì)算斷面的水深（m）；C—流速系數(shù)；B—廊道寬度（m）；v—廊道內(nèi)的流速（m/s）；ρ—濕周（m）；n—粗糙系數(shù)；i—水面坡降；R—水力半徑（m）；ω—水流有效斷面面積（m2）；y—與粗糙系數(shù)和水力半徑有關(guān)的指數(shù)。

根據(jù)資料，設(shè)v=1.2m/s，B=1m，公式（1-6）計(jì)算得H=0.453m；H=0.453m，公式（1-10）計(jì)算得R=0.238m；n=0.027，R=0.238m，公式（1-9）計(jì)算得y=0.258；

n=0.027，R=0.238m，y=0.258，公式（1-8）計(jì)算得C=25.6；v=1.2m/s，C=25.6，R=0.238m，公式（1-7）計(jì)算得i=0.01。

提升泵站的設(shè)計(jì)

三號(hào)橡膠壩再生水蓄滿后富余水量提升至二號(hào)橡膠壩內(nèi)，提升水量為Qd=47000m3/d（Q=1960m3/h），設(shè)計(jì)采用耦合式潛水排污泵兩臺(tái)，兩用，滿足2號(hào)橡膠壩上游所需的補(bǔ)水量。本設(shè)計(jì)建造方形沉井水池一座，井室平面尺寸4m×4m，設(shè)計(jì)河床下埋深為8m，有效調(diào)節(jié)水深為5.97m，有效調(diào)節(jié)容積為95m3。

結(jié)論

經(jīng)以上工程設(shè)計(jì)，完全可保證污水處理廠富余的再生水用于橡膠壩生態(tài)補(bǔ)水，水量可達(dá)日供水10萬(wàn)噸，2號(hào)橡膠壩處經(jīng)提升泵站能夠補(bǔ)充2號(hào)橡膠壩日供水4.7萬(wàn)噸，以此解決城區(qū)景觀河流經(jīng)常斷水的現(xiàn)狀，該工程實(shí)施后保證會(huì)給錦城增添一道靚麗的風(fēng)景線。