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1、 泰安三合水厂改造工程泰安三合水厂改造工程 可行性研究报告可行性研究报告 项目编号：2010 区 212 项目编号：2010 区 212 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.2012 年 05 月 2012 年 05 月 泰安三合水厂改造工程泰安三合水厂改造工程 可行性研究报告可行性研究报告 项目编号：
2、2010 区 212 项目编号：2010 区 212 集团总裁(总院院长)集团总裁(总院院长)汤汤 伟伟 集团总(副总)工程师集团总(副总)工程师 郑郑 国国 兴兴 设计院院长设计院院长 雷雷 挺挺 设计院总工程师设计院总工程师 许许 嘉嘉 炯炯 设计负责人设计负责人 刘刘 云云 奎奎 2012 年 05 月 2012 年 05 月 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -i-目目 录录 前前 言言.1 1 编制依据编制依据.2 2 概况概况.5 2.1 城市概况.5 2.2 自来水公司简介.5 2.3 自然条件.6 3
3、 城市供水概况城市供水概况.9 3.1 城市供水现状.9 3.2 城市供水规划.10 4 三合水厂概况及工程建设必要性三合水厂概况及工程建设必要性.15 4.1 三合水厂现状及存在问题.15 4.2 工程建设必要性.18 5 工程用地工程用地.20 6 工程范围及目标工程范围及目标.21 6.1 改造顺序要求.21 6.2 工程范围.21 6.3 水量目标.21 6.4 水质目标.21 6.5 水压目标.21 6.6 污泥处理.22 7 净水工艺选择净水工艺选择.23 7.1 水质分析.23 7.2 污染物去除对策.25 8 工程改造方案选择工程改造方案选择.34 8.1 改造工程其它改造内容
4、.34 8.2 工程改造方案设计.36 8.3 改造方案比选.44 9 工程设计工程设计.46 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -ii-9.1 工艺设计.46 9.2 建筑设计.52 9.3 结构设计.55 9.4 电气设计.60 9.5 自控、仪表设计.62 10 主要设备主要设备.67 10.1 工艺主要设备.67 10.2 电气主要设备材料表.71 10.3 仪表主要设备材料表.71 11 工程投资估算及资金筹措工程投资估算及资金筹措.74 11.1 工程投资.74 11.2 资金筹措.76 12 财务评价和效益分析财务评价和效益分析.80
5、12.1 财务评价.80 12.2 工程效益分析.85 13 项目组织、进度及人员项目组织、进度及人员.105 13.1 项目组织.105 13.2 建设进度.105 13.3 人员.105 14 环境保护环境保护.106 14.1 水资源保护.106 14.2 排泥水处理.106 14.3 生活污水排放.106 14.4 有害气体的处理措施.106 14.5 降低噪声措施.107 15 节能节能.109 15.1 能耗分析.109 15.2 节能措施.111 15.3 节能效果分析.113 16 消防措施消防措施.114 16.1 编制依据.114 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市
6、政工程设计研究总院（集团）有限公司 -iii-16.2 消防保护等级.114 16.3 消防保护措施.114 17 劳动保护劳动保护.115 17.1 劳动保护.115 17.2 预期效果及评价.115 18 结论结论.117 19 建议建议.119 20 附图附图.120 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -1-前前 言言 三合水厂作为泰安市最大的一座供应城市用水的水厂，肩负着城市正常运行，实现泰安发展战略目标和提升人民群众生活质量的重任。三合水厂原水取自黄前水库，该水库水的特点主要表现为有机及无机还原性物质相对含量较低、冬季低温低浊、总氮及锰浓度
7、较高、部分时日藻类含量较高。水厂现有两条制水线经过多年运行，设备老化，故障率高，生产自动化程度低，水质受人为因素影响大，出水存在浊度和锰超标现象，无法稳定达到国家新的生活饮用水卫生标准要求。因此，从满足国家供水水质要求，确保供水安全性，实现泰安市供水事业稳定健康发展，实施三合水厂改造工程是必要和紧迫的。上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司受泰安市自来水公司委托编制三合水厂改造工程可行性研究报告。针对黄前水库原水水质特点，本研究报告对三种典型组合工艺进行系统方案分析比较后，推荐采用高锰酸钾预氧化混凝沉淀浸没式超滤膜组合工艺，同时设置粉末活性炭投加系统，以达到除藻、除锰、改善口感、提高供水安全
8、性、提供安全优质饮用水的目的。水厂现有絮凝沉淀池设备老化，出水水质变差，部分出厂水管道老化严重或管径过小，影响出厂水水质或水压，本次工程一并进行改造。同时在平面布置上为将来增加污泥处理系统预留工程用地。水厂改造工程内容主要包括新建膜处理车间、清水池、加药间、加氯间、加粉末活性炭间、加高锰酸钾间及改造现有厂区管道系统、现有絮凝沉淀池、部分低压出厂水管道等。改造工程总投资为 13137.87万元，其中第一部分工程费用为 10417.01 万元，处理成本 1.064 元/m3。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -2-1 1 编编编编制制制制依依依依据据据据
9、 编制本报告的依据：（1）三合水厂地图（电子版）（2）三合水厂原水、出厂水水质资料（3）泰安市城市给水工程专项规划说明书（4）泰安三合水厂改造工程方案（5）泰安市自来水公司提供的其它相关资料 遵循的主要标准和规范：给排水专业设计规范给排水专业设计规范 生活饮用水卫生标准 GB5749-2006 污水综合排放标准 GB8978-1996 室外给水设计规范 GB50013-2006 室外排水设计规范 GB50014-2006 地面水环境质量标准 GB3838-2002 滤池气水冲洗设计规程 CECS50：1993 环境空气质量标准 GB3095-1996 城市区域环境噪声标准 GB3096-93
10、大气污染物综合排放标准 GB16297-1996 工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002 建筑灭火器配置设计规范 GB50140-2005 污水排入城市下水道水质标准 CJ343-2010 工业金属管道设计规范 GB50316-2000 建筑设计规范建筑设计规范 民用建筑设计通则 GB 50352-2005 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -3-建筑设计防火规范 GB50016-2006 建筑内部装修设计防火规范 GB50222-95（2001 年版）民用建筑热工设计规范 JB50176-93 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 建筑
11、工程设计文件编制深度的规定(2008 年版)结构专业设计规范结构专业设计规范 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002 室外给水排水和燃气动力工程抗震设计规范 GB50032-2003 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS138:2002 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 CECS117:2000 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332-2002 建筑结构荷载规范 GB50009-2001（2006 年版）混凝土结构设计规范 GB50010-2010 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 砌
12、体结构设计规范 GB50003-2001 建筑抗震设计规范 GB50011-2010 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002 钢结构设计规范 GB50017-2003 构筑物抗震设计规范 GB50191-93 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99 其他有关国家规范及行业规程、标准和强制性条文 电气设计规范电气设计规范 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053-94 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -4-3110kV 高压配电装置设计规范 GB50060-2008 供配电系统设计规范 GB5005
13、2-2011 低压配电设计规范 GB50054-95 通用用电设备配电设计规范 GB50055-93 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB/T 50062-2008 电力工程电缆设计规范 GB 50217-2007 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058-1992 建筑物防雷设计规范 GB 50057-2010 建筑照明设计标准 GB 50034-2004 民用建筑电气设计规范 JGJ16-2008 仪表通讯设计规范仪表通讯设计规范 仪表供电设计规定 HG/T20509-2000 控制室设计规定 HG/T20508-2000 仪表系统接地设计规定 HG/T20513-200
14、0 暖通暖通 采暖通风与空气调节设计规范 GB500192003 其它其它 工程建设标准强制性条文 有关国家规范及行业规程、标准。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -5-2 2 概概概概况况况况 2 2.1 1 城城城城市市市市概概概概况况况况 泰安市位于山东省中部，东经1262-11759，北纬35283633。北靠济南市，西南连济宁市，东与莱芜市、淄博市、临沂市毗邻，西北隔黄河与聊城市相望。横距176.6公里，纵距93.5公里，总面积7762平方公里。泰安市中心城由财源办事处、岱庙办事处、徐家楼办事处、上高办事处、泰前办事处、粥店办事处、天平办事
15、处和省庄镇、北集坡镇两个建制镇组成。是全市的政治、经济、文化、科教、信息和交流的中心。根据泰安市新一轮总体规划，城市规划期限为：近期20062010年；远期20112020年。城市规模为：近期城市人口90万人，建设用地116.2km2；远期城市人口135万人，城市建设用地147km2。规划范围为：总体规划所确定的中心城范围。城市性质为：以泰山为依托的历史文化名城和风景旅游城市，鲁中地区中心城市之一。城市发展目标：将泰安建成独具特色的国际性旅游城市，泰山文化与现代文明交相辉映的文化名城，以现代制造业与旅游业为主导的经济强市，天蓝、水碧、山青的最佳宜居城市。2 2.2 2 自自自自来来来来水水水水
16、公公公公司司司司简简简简介介介介 泰安市自来水公司成立于1958年，现有职工600余人，拥有黄前水库、旧县、汶口三个主要供水水源地，三合、泉河、南关三座水厂，市区有西区、青春创业园、凤凰岭三个供水增压站，直径100毫米以上的供水管道480多公里，资产总额5.6亿元，日供水能力23万m3/d，实际泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -6-日供水量9万m3/d左右，供水服务人口80万人，供水服务面积100平方公里，供水普及率达到99%。经过50多年的发展，公司由过去一个日供水几千吨的小型企业成长为现在地下水和地表水综合利用、管理手段现代化、服务规范化，集管
17、道勘测、设计、施工、水质检测、水表计量、纯净水生产于一体的综合性企业。近年来，公司遵循“服务用户、奉献社会”的企业宗旨，坚持“让群众满意、让政府放心”的服务承诺，先后实施了自来水“一户一表”改造工程、老城区供水管网改造工程、三合水厂水质改造工程等涉及民生的重要工程，进一步改善了水质，保障了供水。2 2.3 3 自自自自然然然然条条条条件件件件 2 2.3 3.1 1 地地地地形形形形地地地地貌貌貌貌 泰安市境内地形有高山峻岭、低山丘陵、河谷平原和沼泽湖泊。山地丘陵占总面积的 59.40%，平原占 40.60%。最高峰泰山玉皇顶海拔1545 米，最低东平湖底海拔 36 米。泰山横列境区北部，东南
18、有蒙山支脉，徂徕山脉、莲花山脉、鲁山纵列于泰山、蒙山之间，形成境区东部山脉呈“E”形分布，自东向西延伸，河谷平原交错其间。西部多山丘陵。中部和西南部为平原，间有洼地、湖泊。整个地形呈东北向西南倾斜的地貌特征。泰安市城区地势北高南低，西高东低。南北高差在 100 余米，地面坡度 12之间，西部为低山丘陵，地形起伏，标高 150200米之间，东部、南部为山前倾斜平原，大部位于冲洪积扇裙之上。就地貌形态特征可划分为三个地貌单元，泰山强烈切割的中等断块山侵蚀构造地貌；泰山山前倾斜平原剥蚀堆积地貌；西部变质岩区的剥蚀丘陵地貌。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
19、-7-2 2.3 3.2 2 地地地地质质质质 城区出露地层较全。主要由前震旦系、寒武系、奥陶系、第三系、第四系，其中前震旦系变质岩出露较广，寒武、奥陶、第三系地层均隐伏于第四系以下。按照含水岩石的孔隙裂隙性质，城区的地下水可分为三个类型：一是孔隙水。主要分布在山前冲积洪积扇，山前倾斜平原冲洪积层中；二是裂隙岩溶水。主要赋存于奥陶系中下统白云质灰岩、石灰岩、寒武系上、中、下统的灰岩中，裂隙岩溶发育，具承压性质；三是裂隙水。主要分布在前震旦系片麻岩及混合岩风化裂隙的构造裂隙中。2 2.3 3.3 3 水水水水文文文文气气气气象象象象 城区由于受泰山山系及特有地形的影响，显示暖温带大陆性半湿润季风
20、气候的特点，春季干旱多风，夏季酷热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。降水主要受大气寒流、季风和地形条件影响，降水量实际变化很大，年内分配很不均匀，75集中在 69 月份，多年平均降水量 757.2mm。受地理环境和季风影响，全年主导风向为东北、西南风，其中东北风频率为 13，西北风频率为 8，静风频率为 27，风速频率各方向较平均，一般在2.03.3m/s，多年平均日照时数为2610小时；多年平均气温 12.9，极端最高气温 40.7（1960 年 6 月 21日），最低气温-22（1957 年 1 月 5 日）；最大冻土深 460mm，冻土常显时化时冻。年平均蒸发量为 1728.1mm，56
21、 月蒸发量最大，冬季蒸发量最小。年平均相对湿度为 65，最大为 85，最小为 47。2 2.3 3.4 4 河河河河流流流流水水水水系系系系 城区属黄河流域大汶河水系，主要河流有六条：一为奈河。发源于玉皇顶西龙角山下，流域面积 16km2，河流长 8 km；二位梳洗河，泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -8-发源于南天门下，流域面积 28km2，河流长 15km；三是泮汶河，发源于泰山西麓，流域面积 368.2km2，河流长 42.2 km；四是明堂河，流域面积 35km2，河流长 21 km；五是芝田河，发源于泰山区李家泉，流域面积 93km2，河
22、流长 21 km；六是凤凰河，位于泰山高新技术产业开发区中部偏北处，流域面积 18km2，河流长 10 km。六条河均属季节性河流，源短流急，枯水期流量很少甚至干枯，是城区地下水的主要补给来源。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -9-3 3 城城城城市市市市供供供供水水水水概概概概况况况况 3 3.1 1 城城城城市市市市供供供供水水水水现现现现状状状状 3 3.1 1.1 1 水水水水源源源源及及及及取取取取水水水水情情情情况况况况 目前泰安市城市供水现状水源主要有城区水源、黄前水库水源、大汶口水源、旧县水源。地下水均取自寒武纪及中奥纪石灰岩裂隙水
23、，地表水取自黄前水库。水源地黄前水库位于泰安市东北约20公里的石汶河上，流域面积292平方公里，库容8370万m3，其中兴利库容6350万m3，死库容440万m3，其校核水位标高为212.17m，兴利水位标高为209.00m，死水位标高为190.60m，水库上游基本无污染源，水质良好。黄前水库供水工程现状取水方式采用南输水洞有压输水。南输水洞为钢筋砼管内衬钢管，管径1.4m，壁厚12mm，长60.02m，进口底高程为188.00m，出口底高程为184.75m，水厂取水起点水位为190.6m，允许最高水位210.65m。出口接直径3.0m的压力调节柜，长10.5m，采用厚16mm的钢板焊接而成，
24、为增强其刚度，并加设五道加劲环，均采用A3钢板制作。自压力调节柜叉分出通往泰安市区内径1.0m的供水管及内径1.2m、1.0m的灌溉管，出口安装直径1.2m蝶阀2个、直径1.0m蝶阀1个。原输水洞闸门仅作为检修闸门，输水时全打开，整个取水管线处于满流有压状态，由安设在下游供水管和发电灌溉管上的蝶阀控制流量。3 3.1 1.2 2 城城城城区区区区水水水水厂厂厂厂情情情情况况况况 目前，泰安市自来水公司现有供水厂3座，即南关水厂、泉河水厂和三合水厂；2个供水增压站。日供水规模23万 m3，人均生活用水量标准140升/人.日，供水服务面积60平方公里，供水普及率为93%。1、南关水厂 泰安三合水厂
25、改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -10-位于老城区南，上高乡宁家结庄村。南关水厂水源为旧县水源地来水，水厂设计供水规模5万m3/d，现作为城市备用水源。水厂设有3座2000 m3清水池，主要工艺：水源水一级泵站清水池二级泵站管网用户 2、泉河水厂 位于满庄镇泉河村，水源为大汶口水源地来水。该水厂于1999年建成通水，设计供水规模5万m3/d，现状供水规模2.5万m3/d。其供水范围主要是高新技术产业开发区以及岱岳区青春创业园区。水厂设有两座3000 m3清水池，主要工艺：水源水级泵站清水池二级泵站管网用户 3、三合水厂 三合水厂位于泰安市泰山区泰前办事处三合村
26、，水源采用地表水黄前水库水，设计供水规模10万m3/d。水厂采用两座3000 m3和一座5000 m3的清水池，主要工艺：水库水反应沉淀池滤站清水池泵站用户。三合水厂为目前泰安市内最大最主要水厂，其供水量占泰安市总用水量的50以上。3 3.2 2 城城城城市市市市供供供供水水水水规规规规划划划划 3 3.2 2.1 1 规规规规划划划划期期期期限限限限 规划期限与泰安市城市总体规划的期限一致，近期：20072010年；远期：20112020年。3 3.2 2.2 2 规规规规划划划划范范范范围围围围 给水专项规划是以泰安市城市总体规划所划定的城区规划范围进行设计，规划建设用地面积147km2。
27、泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -11-3 3.2 2.3 3 供供供供水水水水量量量量规规规规划划划划 采用万元产值指标法和用地面积指标法进行水量预测，泰安市城区近、远期规划需水量规模：2010年（近期规划）：27万m3/d 2020年（远期规划）：44万m3/d 3 3.2 2.4 4 供供供供水水水水水水水水源源源源规规规规划划划划 （1）现状供水水源的利用 a.黄前水库地表水源（三合水厂水源地）黄前水库库容8240万m3，其中兴利库容6350万m3。规划供水规模为10万m3d。b.安家林、刘家庄水库地表水源（明堂河水厂水源地）安家林水库总库
28、容710万m3；刘家庄水库总库容680万m3。两库联合现状已向三合水厂供水，在95保证率下可向城市供水1.5万m3/d。规划该水源地供水规模为1.5万m3/d，拟建明堂河水厂。c.大汶口地下水源地（泉河水厂水源地）大汶口水源地为地下水，天然水资源量为100617m3d，允许采量56000m3d。目前设有10眼水源井，井群总出水量5万m3d，目前供水2.5万m3d。规划该水源地维持现状供水规模5万m3d。d.旧县水源地（南关水厂水源地）旧县水源地为地下水，储量为68606.50m3/d,目前已有11眼井形成5万m3d的开采规模。规划该水源地维持现状供水规模为5万m3d，不再扩大。e.东苑庄地下水
29、源（泰东水厂水源地）东苑庄水源地设计供水规模1.2万m3/d。2）规划供水水源 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -12-a.角峪、彩山水库地表水源（东郊水厂水源地）角峪水库总库容1785万m3，兴利库容924万m3。彩山水库总库容1650万m3，兴利库容605万m3。两库通过管道联网联合供水，在95保证率下可向城市供水3万m3/d。规划该水源地向城区供水规模为3万m3/d。b.上泉地下水源地（胜利水厂水源地）上泉地下水源地近期开采1.0万m3/d。规划该水源地向城区供水规模为1.0万m3/d。c.胜利水库地表水源（胜利水厂水源地）胜利水库总库容54
30、83万m3。胜利水库可供水量包括两部分，一是胜利水库引蓄水量，二是汶口泵站引水。该水源地近期规划向城区供水规模为5万m3/d，远期规划供水规模为15万m3/d。d.再生水资源 根据泰安市城市总体规划，城区规划建设污水处理厂3座，总污水处理规模33万m3/d，通过建设再生水厂，对部分污水进行深度处理，作为再生水源，使再生水回用率达到40%，2020年回用量达到13万m3/d。（3）区域调水 a.西水东调 随着“南水北调”东线工程的实施，东平湖将成为山东省境内的调水枢纽。依据山东省南水北调泰安市城市水资源规划，对泰安市城区和下属四县市城区在各水平年条件下的调水量进行分析，确定不同水平年下的泰安市需
31、引江水量，2030年泰安市城区引江水量为5899万m3，通过中途加压泵站，将东平湖水调入胜利水库。b.引黄入泰 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -13-根据泰安市城区水资源现状及对策研究报告，自肥城引黄二级干渠引取黄河水，通过石坞水库、龙门口水库调蓄水量，经泵站加压输送至泰安城区，年可引黄河水量6000万m3。以上两水源可作为泰安城区远期规划开发的城市供水水源。（4）城区自备水源 自备水源井的开采量近期进行严格控制，供水规模控制在2万m3/d以内，远期规划逐步取消自备水源，对供水规模较大的自备水源井纳入城市统一供水企业管理之内，作为城市供水的备用水
32、源。上述规划水源近期规划供水规模为27.2万m3/d，其中：净水水源为24.2万m3/d，再生水水源3万m3/d；远期规划总供水规模为52.2万m3/d，其中：净水水源为39.2万m3/d，再生水水源13万m3/d。可满足城市近、远期规划用水需求。3 3.2 2.5 5 城城城城市市市市水水水水厂厂厂厂规规规规划划划划 （1）现状供水厂的利用 a.三合水厂 三合水厂水源为黄前水库水，现状设计供水规模10万m3/d，最大日供水规模为12万m3/d。规划该水厂不再扩大其供水规模，维持现状供水规模为10万m3/d。b.泉河水厂 泉河水厂水源为大汶口水源地，设计日供水能力5万m3/d，现已实现2.5万
33、m3d。规划该水厂的供水规模为5万m3/d。c.南关水厂 南关水厂水源为旧县水源地，设计供水规模5万m3/d。规划规模为5万m3/d。（2）规划新水厂 泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -14-a.泰东水厂 泰东水厂规划水源为东苑庄地下水源，供水规模1.2万m3/d。b.东郊水厂 东郊水厂规划水源为角峪水库和彩山水库来水，供水规模3万m3/d。c.胜利水厂 胜利水厂规划水源为胜利水库水，上泉地下水源地作为备用水源。水厂供水规模按城市发展建设速度及南水北调工程进度实施，近期供水规模5万m3/d，远期供水规模达到15万m3/d。d.明堂河水厂 明堂河水厂
34、近期供水规模1万m3/d，远期供水规模达到3万m3/d，主要供泰山东部新区东苑分区。上述城市供水厂近期规划供水规模为30.2万m3/d，远期规划总供水规模为42.2万m3/d。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -15-4 4 三三三三合合合合水水水水厂厂厂厂概概概概况况况况及及及及工工工工程程程程建建建建设设设设必必必必要要要要性性性性 4 4.1 1 三三三三合合合合水水水水厂厂厂厂现现现现状状状状及及及及存存存存在在在在问问问问题题题题 4 4.1 1.1 1 三三三三合合合合水水水水厂厂厂厂现现现现状状状状 三合水厂建于上世纪90年代，作为泰安
35、市最大的水厂，肩负着保障泰安市城区正常运行，实现泰安发展战略目标和提升人民群众生活质量的重任。三合水厂设计规模10万m3/d，实际最大供水量达12万m3/d。水厂原水取自黄前水库，重力自流至厂内，经混凝、沉淀、消毒等常规处理后，通过水泵加压分别送入低高压区用户。黄前水库至水厂原水管道及厂内净水构筑物均分两期建成，每期设计规模均为5万m3/d。一期工程原水管道采用DN1000水泥管输水管线，从黄前水库引水至平衡池（最高水位195.432m），然后自流至三合水厂（配水井最高水位170.5m）。水厂净水构筑物包括平流沉淀池、普通快滤池、清水池、泵房、加氯加药间等，清水池共两座，单座有效容积3000
36、m3，在后期改造工程中增建1座斜管沉淀池，目前工艺流程如下：原水 配水井反应池平流沉淀池、斜管沉淀池普通快滤池一期清水池送水泵房城市管网 二期工程原水管道采用DN800玻璃钢管14km，DN1000水泥管4.0km，直接从黄前水库（目前水位高程200.0m）取水自流至三合水厂二期工程的配水井。水厂净水构筑物包括斜管沉淀池、纤维滤池、清水池、泵房等，清水池共1座，有效容积5000 m3，工艺流程如下：原水 配水井反应池、斜管沉淀池高效纤维滤池二期清水池送水泵房城市管网 两期工程沉淀池及滤池出水管道连通，管道上设隔断阀，三座清泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限
37、公司 -16-水池设计最高水位相同。两期工艺流程主要区别在于采用不同的沉淀池和滤池形式，根据近几年两套系统运行情况及出水水质，一期工程沉淀池及滤池出水水质均好于二期工程，其中一期工程普通快滤池出水浊度1.0NTU左右，二期工程纤维滤池出水浊度高于1.0NTU。因此为保证水厂出水水质，二期工程的纤维滤池一般减水量运行，目前最大供水量时，一期工程净水构筑物产水量达78万m3/d，二期工程约为45万m3/d。水厂出水水质基本符合水质标准要求，但存在口感差、出水浊度及锰超标问题。目前厂内自控系统基本失效，纤维滤池自控因雷击导致损坏至今，加药系统自控转换药液池、自动加水、曝气冲融尚能完成，但时常故障。现
38、有调度模式为传统电话调度。现有化验室内配有化验设备，具体见表4-1。三合水厂现有主要化验设备一览表 表4-1 序号 仪器设备名称及编号 型号规格 准确度等级/不确定度 数量 生产厂 备注 1 酸度计 PHS-2 0.1PH 1 上 海 雷 磁 仪器厂 2 浊度仪 NTU-E 1 无 锡 日 模 洪裕 正常 3 架盘药物天平 0.2 克 1 江 苏 常 熟 衡器厂 正常 4 电热鼓风干燥箱 ZHB101-II 1 1 山 东 张 店 电热仪器厂 正常 5 电热恒温培养箱 HG303-3 1 1 山 东 张 店 电热仪器厂 6 蒸气消毒器 628B 1 1 铁岭仪器厂 7 恒温水浴锅 RHS21-
39、4B 1 上海医疗器械厂 8 冰箱 海尔 1 青 岛 电 冰 箱总厂 正常 9 生化培养箱 LRH-150B 1 广 东 省 医 疗器械厂 正常 厂区地面高程自西北角向南向东降低，整个厂区最高与最低点高泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -17-差达 6m。原水厂工艺流程自北向南布置，南侧为清水出水区。目前厂区建构筑物布置饱满，已无大面积可用剩余空地。考虑到水厂后期升级改造过程中原有系统需正常运行满足泰安市用水需求，因此在厂区东北侧新征 1 块土地 7.76 亩。4 4.1 1.2 2 目目目目前前前前三三三三合合合合水水水水厂厂厂厂存存存存在在在在的
40、的的的主主主主要要要要问问问问题题题题 （1）冬季低温低浊，原水锰含量较高）冬季低温低浊，原水锰含量较高 三合水厂进厂原水水质总体较为稳定，全年原水浊度在 5NTU 左右，夏季受降雨影响原水浊度稍大。冬季低温低浊，药剂反应缓慢控浊难度较大。原水中锰浓度较高，约为 0.2mg/L，最高达 0.5mg/L。全年部分时日藻类含量较高。（2）设备老化，故障率高）设备老化，故障率高 水厂多年运行后，絮凝池的网格（折板）、斜管沉淀池的斜管、集水槽以及平流沉淀池的集水槽、吸泥机等均已老化、漏水，水厂自动控制功能基本丧失。尤其加氯加药间设备故障率高，直接影响处理效果及出水水质，氯库太小，液氯储量少。（3）出厂
41、水质无法稳定满足新的饮用水水质标准要求）出厂水质无法稳定满足新的饮用水水质标准要求 纤维滤池运行效果较差，基本处于减量运行，出水浊度大于1.0 NTU，滤站（普通快滤池）处理效果略好，高峰时处于超负荷运行，出水浊度1.0NTU左右。出厂水存在口感差、出水浊度及锰超标问题，无法稳定达到新国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）的要求。（4）水厂低压出厂管部分管道老化严重或管径过小，影响出水水）水厂低压出厂管部分管道老化严重或管径过小，影响出水水质、水量、水压，制约供水发展质、水量、水压，制约供水发展 三合水厂低压出厂管沿黄前西干渠敷设至北上高大街为DN800钢管，长度约为611米，该
42、管段目前锈蚀、老化严重，容易导致水中的铁、泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -18-锰含量增加，水的色度、浊度升高，且材质低劣的管道，管网余氯消耗大，受压能力弱，影响供水水质和水压；温泉路到佛光路供水管道为DN300玻璃钢管，长度约为1828米，该供水管道口径过小，造成城市东部供水量不足、水压偏低，制约了城市的发展和经营。4 4.2 2 工工工工程程程程建建建建设设设设必必必必要要要要性性性性 4 4.2 2.1 1 城城城城市市市市发发发发展展展展的的的的要要要要求求求求 水作为一个城市发展的战略资源，与人日常的生产生活息息相关，供水系统的安全与可
43、靠直接影响着整个社会的经济命脉。城市供水作为市政基础设施，应与城市的经济社会发展层次相适应，一方面应足量可靠供水，另一方面应大力提高供水水质，满足城市的要求。4 4.2 2.2 2 水水水水质质质质贯贯贯贯标标标标达达达达标标标标的的的的要要要要求求求求 为了全面提高供水水质，加强水质安全管理，保障人民身体健康，使水质指标全面与国际接轨，2006年12月29日新版国家标准生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）颁布。该标准是结合我国国情制定的，既体现国际先进水平的要求，同时也具有可操作性，是比较先进的标准。新标准要求于2012年7月1日之前全部指标必须达标。而山东省政府要求辖区内各设区城
44、市及部分县区市2010年7月1日前新标准全部指标达标。三合水厂的水库原水存在冬季低温低浊，铁锰浓度季节性升高等问题，造成处理药剂反应缓慢控浊难度较大，出水存在浊度及锰超标现象。本改造工程针对黄前水库的原水和出厂水状况，将在三合水厂现有工艺的基础上，进行必要的改造和新建，以提升并确保水厂出水水质优良。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -19-4 4.2 2.3 3 提提提提高高高高供供供供水水水水安安安安全全全全性性性性的的的的要要要要求求求求 三合水厂经过多年的运行，原有处理工艺已不能很好地适应安全供水的要求，各种处理设备老化，故障率高，生产自动化程
45、度低，水质受人为因素影响大，由此造成出水水质不稳定，存在供水安全隐患；部分低压出厂水管道老化严重或管径过小，对供水水质、水量、水压造成不良影响。因此对原有处理工艺、设备以及部分低压出厂水管道进行必要的改造可以大大提高供水安全性和自动化程度，提高供水管网的供水保证率及供水普及率，提高管网水质，保障泰城居民的生活及城市发展规划的需求。综上所述，三合水厂改造工程是与泰安市经济社会发展相适应的必然要求，是实现城市供水安全的重要措施，是保证供水水质贯标达标的必要内容。因此，实施本工程是必要的。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -20-5 5 工工工工程程程程用
46、用用用地地地地 本改造工程用地为水厂原有场地及东北角新征的 7.76 亩土地，充分利用水厂现有空间，发挥现有构筑物的作用，紧凑布置，合理安排工艺流程。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -21-6 6 工工工工程程程程范范范范围围围围及及及及目目目目标标标标 6 6.1 1 改改改改造造造造顺顺顺顺序序序序要要要要求求求求 目前泰安市用水量较大，三合水厂经常需超负荷运行才能满足供水要求，因此在改造过程中不能影响正常供水。三合水厂分两期建设，一期工程净水构筑物出水水质及产水量均好于二期工程，因此结合水厂新征用地，改造分两步实施，第一步改造工程在新征用地新
47、建构筑物代替现有二期工程，第二步再改造现有一期工程或同时新建构筑物满足水厂水量水质要求。6 6.2 2 工工工工程程程程范范范范围围围围 本工程的工程范围为在三合水厂现有水源和处理构筑物条件下，在现有厂址范围及新征地内，在尽量减少对现有生产流程影响的情况下，对现有部分构筑物进行改造或新建构筑物，改善三合水厂出厂水质。同时对老化严重，管径过小，影响供水水质、水压的部分低压水出厂管进行改造。6 6.3 3 水水水水量量量量目目目目标标标标 改造工程设计规模为 10 万 m3/d。目前水厂最大供水量为 12 万 m3/d，因此改造工程以 12 万 m3/d 为校核水量。6 6.4 4 水水水水质质质
48、质目目目目标标标标 三合水厂改造完善后，出水水质将达到生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。6 6.5 5 水水水水压压压压目目目目标标标标 本次改造工程不涉及现有二级泵房，因此改造后水厂供水压力不变，满足城市供水压力要求。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -22-6 6.6 6 污污污污泥泥泥泥处处处处理理理理 改造工程生产废水排入现有排水系统，平面布置考虑预留将来污泥处理工程用地。泰安三合水厂改造工程可行性研究报告 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 -23-7 7 净净净净水水水水工工工工艺艺艺艺选选选选择择择择 7 7.1 1
49、水水水水质质质质分分分分析析析析 7 7.1 1.1 1 原原原原水水水水水水水水质质质质 三合水厂水质取自黄前水库，本研究报告根据泰安市自来水公司提供的水质检验报告，对原水水质进行分析。三合水厂原水水质检验年报表三合水厂原水水质检验年报表 表表 7-1 化验 指标 年份 色度(CU)浊度(NTU)耗氧量(mg/l)细菌总数(CFU/l)总大肠菌群(CFU/l)水温()最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 2007 15 2 6 2.61 2.02 2.37 20 9 15 18 0 5
50、19 3 12 2008 20 5 12 7.7 0.5 4.3 2.79 2.18 2.41 29 13 22 11 3 7 20.5 3 12 2009（15 月份）25 10 17 7.5 4 5.7 2.49 2.26 2.41 10 5 7 三合水厂原水水质检验日报表三合水厂原水水质检验日报表 表表 7-2 日期 化验指标 2007.6.18 2007.7.10 2008.7.25 2008.9.16 2008.9.28 2009.7.21 2010.7.20 2010.8.3 锰(mg/l)0.18 0.26 0.394 0.301 0.235 0.219 0.226 0.47 铁