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1、深圳市横岗再生水厂工程设计林杰 赵佳玫 王国建 （深圳市水务规划设计院，深圳，518036）摘要：深圳市横岗再生水厂工程设计规模 5 万 m3/d，近期实施 2.5 万 m3/d 深度处理厂及部分供水管网工程。处理工艺采用超滤臭氧脱色氯气消毒，全厂采用 PLC 监控系统集中管理，分散控制。输水管线采用球墨铸铁管。处理后的水用于大运中心城的景观用水及龙岗中心城和宝龙工业区的市政杂用及河湖补水。关键词： 超滤 臭氧 再生水Design for reclaimed water treatment plant in honggang of shenzhenwangguojian wujinghua l
2、izhu(Shenzhen water Resources Planning & Design Institute,Shenzhen 518036,china)The final capacity of reclaimed water treatment plant in honggang of shenzhen is 50000m3/d and it will be constructed in two stages, in the near future will implement 25,000 m3/d depth treatment plant and the partly wate
3、r supply pipe network project. The processing craft uses ultra filters - ozone decolorize - disinfection by chlorine , the plant uses the PLC supervisory system for centralized management and the dispersion control. The water distribution pipeline uses ductile Cast Iron Pipes. After the processing,t
4、he reclaimed water uses for scenic water of the village of world university games , municipal water and supplying water of river of the Longgang center city and the Baolong industrial district .Keywords:UF ozone reclaimed water0 概况2011 年深圳市举办第 26 届世界大学生夏季运动会，大运中心区共设 5 处景观湖，总水面面积为 5.78 公顷，水深为 1.2 米；大
5、运中心南面的信息技术学院作为大运会运动员村，其内部也有一出景观湖，维持这些景观需要有稳定的供水水源。根据大运中心水资源综合利用研究成果和市长会议相关纪要，决定结合横岗污水厂的扩建，新建横岗再生水厂，其规模为 5万 m3/d，这样不仅可以作为稳定的供水水源保证大运中心景观用水需求，同时也可以向周边地区提供环境景观、市政杂用等用水。按照污水再生利用工作方案要求，工程设计就建设规模、建设年限、处理工艺、技术路线选择、管网布置、工程总投资及资金筹措渠道以及再生水价等进行了深入细致的工作。横岗再生水厂工程包括5 万 m3/d 深度处理厂和 5.0Km 配套供水管道。1 再生水处理规模、水质标准及工艺流程
6、根据横岗二期污水厂的处理水量、水质统计资料，主要再生水用户对水质水量的要求，确定污水深度处理再生利用工程设计规范和水质标准。（1） 处理规模。横岗再生水厂规模为 5 万 m3/d，具体用水量见表 1。近期需水量 4.43 万 m3/d，其中大运中心景观需水量为 1 万 m3/d。工程分两组建设，一组 2.5 万 m3/d，先建设一组，优先保证大运中心区景观用水 1 万m3/d，其次用于绿化及道路广场浇洒。待条件成熟，再加开另一组。表 1 横岗再生水厂用户需水量统计表用户 分类需水 需水量大运中心 1.00市政再用 0.85龙岗中心城景观环境 2.16当前用户宝龙工业区市政杂用 0.424.43
7、工业 0.46潜在用户建筑中水 0.120.58总计 5.01（2）再生水厂设计出水水质。再生水厂进水水质采用横岗二期污水厂一级 A 标准的处理出水水质；出水水质标准依据我国污水再生利用工程设计规范（GB 503352002）、工业循环冷却水水质标准、城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T 189202002）和北京奥运中心湖水质，并参考用户要求而确定，具体指标见表 2。表 2 再生水厂进水水质标准项目指标 进水水质 出水水质CODcr（mg/L） 50 30BOD5（ mg/L） 10 6浊度 /NTU 10 0.5NH3-N（mg/L） 5 5TN（mg/L） 15 15TP（mg/L
8、） 0.5 0.5色度 10总大肠菌群数 1000 个 /L 3（3）工艺技术路线选择。为保证横岗再生水厂再生利用工程技术可靠，设计了3 种工艺试验方案：方案 A 新建 5 万 m3/d 超滤+O 3 工艺深度处理站；方案 B 混凝沉淀+ 过滤的工艺设计；方案 C 新建 5 万m3/d 超滤 +GAC 工艺深度处理。综合考虑到用地、管理、水量等问题，采用方案 A为设计方案。2 主要构筑物及设备横岗再生水厂主要工艺构筑物及设备有：泵房、超滤间、臭氧投加系统、加氯系统、清水池等，具体设计选型详述如下：（1）泵房。超滤进水泵、反冲洗泵及清水泵全部布置在泵房内。泵房土建按 5万 m3/d 规模一次建成
9、，设备先以 2.5m3/d的规模安装。泵房的前水池分三格，每格独立运行。其中一格为超滤进水前水池，原水为重力自流的二期纤维滤池出水；另外两格为清水泵和超滤反冲洗进水前水池，原水为清水池出水。超滤进水泵选用六台单级离心泵，4 用 2 备，近期安装 3 台（2用 1 备） ，单台流量 590m3/h，扬程 25m，配电机功率 75KW。超滤反冲洗泵选用 4台单级离心泵，2 用 2 备，近期安装 2 台（1 用 1 备） ，单台流量 475m3/h，扬程15m，配电机功率 45KW。清水泵选用 4 台单级离心泵，3 用 1 备，单台流量775m3/h，扬程 46m。泵房平面尺寸10.2m36.0m，
10、地下式钢筋混凝土结构，地下深 7.10m，泵房内设有进水整流配水槽。（2）超滤间。超滤间设置在清水池上，为框架结构，尺寸为37.05m24.2m8.5m。反冲洗和药洗车间跟超滤车间合建，其尺寸为 6m24.2 m8.5m。超滤模块的布置按照尽量对称布置的原则。超滤车间共有四组膜处理系统，每组膜处理系统有三个模块和一个保安过滤器。四组独立运行，每个模块的占地面积为 3.0m6.2m。（3）臭氧投加系统。滤后清水采用臭氧脱色，使出水的色度10，臭氧投加系统主要包括臭氧接触池和制氧车间。接触池总体积 687.72m3，总净尺寸为：31.2m4.0m5.8m，有效水深 5.5m，超高为 0.3m。现场
11、制氧车间尺寸为10m10m8.5m，建在清水池上，为框架结构。臭氧投加量为 5mg/L, 接触时间为20min。为了应对水质恶化的情况，臭氧发生器通过调节，臭氧产量最大能达到8.36kg/h，即投加量加大到 8mg/L，这时的臭氧浓度为 8.5%（质量比） ，氧气耗量为69m3/h，冷却水耗量为 11.1m3/h。（4）加氯系统。经过臭氧脱色后清水采用液氯消毒，加氯点设在清水池进水处，加氯量以 5mg/L 设计，滤后水经加氯消毒后，在清水池中停留约 2.4h，经水泵加压后进入再生水供水管网系统，出水管上设有余氯分析取样设备。加氯机 2 台，单台投加量为 32Kg/h。加氯量是根据出厂水中余氯量
12、控制。加氯间的尺寸为：10m8.0m，在清水池上，为框架结构。（5）清水池。设计再生水清水池为 2座，按 5 万 m3/d 的规模一次建成，单池容积为 2500m3，平面尺寸 36.6m36m，有效水深为 4.5m。清水池为地下式钢筋混凝土结构，设有 1000mm 的两个检修孔、四个通气孔。3 总平面设计横岗污水厂沿深圳市龙岗河建设，西岸为已建一期工程，东侧为污水厂扩建二期工程。再生水厂建设在二期北侧用地内，总占地面积约 0.5ha。总平面布置图见图1。图 1 再生水厂总平面布置图泵房；配电间；超滤车间；清水池；臭氧间；臭氧接触池；氯瓶间；加氯间；管理用房及控制室；超滤膜组件；反冲洗及药洗车间
13、。再生水厂采用集成式布置。主要构筑物设在一起，便于水厂的管理与运行。车间集成式布置，充分利用空间，占地面积大大的减少，为 4900 m2。车间的占地面积为 2081.04m2，剩余面积为厂区道路和绿化。具体的布置为：纤维滤池的来水重力自流至超滤进水泵的集水池，超滤进水泵房建在靠近二期纤维滤池的地方。配电间为二层框架结构，建在集水池上，为保证配电间的安全，建在集水池顶上 2m。清水池的结构形式为地下式钢筋砼结构，设在靠近泵房的位置，清水池的池数为两个，每个清水池分为 3 格。臭氧接触池的结构形式为地下式钢筋砼结构，紧离清水池建设。超滤间设在清水池上，为框架结构。臭氧间和制氧间、加氯间设在清水池上
14、，均框架结构。4 控制系统再生水厂自控系统设计以集中管理、分散控制为原则。整个自动化控制系统分为三层：第一层为现场自动化层，主要有PLC、检测仪表、电控设备等组成。第二层为中心控制管理层，主要有中控机、服务器、投影仪、输入/输出设备等组成。第三层为厂部生产管理层，主要有计算机终端、输入/输出设备等组成。根据工艺流程及构筑物在厂区内的平面布置，现场自动化层由 4 个 PLC 子站组成。PLC1 控制站位于泵房，负责监控送水泵房等构筑物内工艺过程的监测和控制。PLC2 控制站位于超滤间，负责超滤膜组件的运行、超滤的反冲洗及药洗。PLC3 控制站位于臭氧间，负责监控臭氧间、臭氧接触池等构筑物内的设备
15、。PLC4 控制站位于加氯间，负责检测贮药池、调配池、投配池的液位信号，采集计量泵、搅拌机的运行状态。根据工艺运行要求，周期运行加药计量泵，对计量泵的运行时间进行统计；定时启停投配池搅拌机。控制中心管理层工控机作为中控室人机接口，并同过网络交换器与工业控制系统及管理网系统无缝连接，服务器通过网络适配器与工业控制系统及全厂管理网系统连接。生产管理层计算机网络由一台 web 服务器、3 台计算机终端、10/100M 交换机等设备组成。服务器置于中心控制室，3 台计算机终端分别放在厂长办公室、化验室、财务办公室。5 配套管网工程再生水厂配套管网工程按远期规模设计和铺设。一期工程为再生水厂到大运中心专
16、用管道长 5.0Km，管径 800mm，管材为球墨铸铁管；另外从大运中心附近的神仙岭水库引一条大约 1.3Km，管径为500mm 的球墨铸铁管，重力自流至大运中心和信息学院。二期工程主要有两个供水区域，考虑两条干管，一条从再生水厂沿嶂背路向北，经宝荷路和经龙翔大道供龙岗中心城区；一条沿嶂背路向东，经宝荷路供宝龙工业区。6 设计特点（1）工艺选择的原则。若采用絮凝+沉淀+ 过滤+消毒的处理工艺，占地面积大，工程协调性差，不具备实施条件；若采用MBR 等生化工艺，不具备生化条件（BOD5/CODcr=0.20.3；BOD5/TN=0.673.0；BOD5/TP=1020） 。再生水厂采用超滤+ 臭氧脱色+氯气消毒的处理工艺，在技术及协调性上都满足工程要求。（2）工艺技术稳妥可靠。处理工艺是在横岗二期污水厂设计出水水质水量统计分析基础上，依照安全、可靠、高效、实用、先进的原则，参考北京清河再生水厂（其处理工艺为超滤+活性炭吸附+臭氧消毒）处理工艺确定。（3）构
