1 水厂设计原则

有关水厂设计原则，在设计规范中已作了全面规定。重点提出以下几点：（1）水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%～10%，必要时应通过计算确定。（2）水厂应按照近期设计，考虑远期发展。根据使用要求和技术经济合理等因素，对近期工程既可做分期建造的安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，兵营考虑与原有构筑物的合理配合。（3）水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。例如，主要设备（如水泵机组）应有备用量。城镇水厂内处理构筑物一般虽不设备用量，但通过适当的技术措施，可在涉及允许范围内提高运行负荷。（4）水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定。（5）设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚为列入的新技术、新工艺、新设备，则必须通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对于确行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受先行设计规范的约束。

2 水厂给排水设计原则问题

近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新，或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高，即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境，从而提高劳动生产率；而良好的建筑形象也是一种功能，这种功能不光是物质上的还有精神上的。

水厂建筑的特点：一是工业建筑范畴，但不能忽略其美观；二是建筑物匍伏于地，尺度不大，并且形式单调均一分散、变化不大；三是构筑物所占比重特大，表现在体量闷沉、笨重，而且一般布置在厂区平面显眼的中心位置；四是污水处理厂气味重而难闻；五是为使水厂的环境更加接近自然，需有大面积的绿化。因此，水厂的建筑设计的意义倒并不完全在于如何做好工艺（这是很重要的），如何画出一张美丽的图画，而在于其理想的目标能得以实现，完美的构思能得以表达，合理的功能能得以兑现，以及优雅的环境能得以体现。为了达到这个目的，水厂的建筑设计首先应该在确实掌握丰富的信息、详实的资料的条件下，在加强内部工种联系的前提下，在正确的设计原则指导下和正确的方式组织下，有步骤、有计划地应用现代化的科学方法和先进的技术手段去加以制订（其中还要特别重视国外的各种先进经验）。我们不能把设计的全过程看成是一个封闭——自立门户的模式；单——就事论事的模式，稳定——成不变的模式；而应该看成是一个持续发展的、不断开放的、经常变化的动态体系，才能确保设计出一个完美的优秀工程。

3 构筑物和清洗

3.1 沉淀池的清洗、排泥。在大中型水厂，反应-沉淀池多采用隔板反应-平流式沉淀池，其排泥问题应引起重视。反应室内一般积泥甚少，排泥间除大清洗外，不经常启用。平流沉淀池内，花墙两侧积泥最多，有时堆达池深的1/3以上。墙前（过渡区）多无排泥设施，墙后面排泥机又无法吸到，应在此两处增设小型排泥设备，如潜污泵等，定时排泥。墙侧近处、池底设排泥槽或排泥斗，作为大清洗用。沉淀池出口积泥虽然相对较少，但最易影响出水水质，而排泥机的吸泥口又无法吸到，建议沿池尾墙壁内侧浇筑一混凝土斜坡，坡度50～60°。出口端的积泥随时可顺坡滑卸1～2m外，这样就可被吸泥机吸走。沿池的排空阀兼有大清洗时排泥沙功能，故阀的间距不宜超过30m，以缩短清扫的距离，缩短冲洗水枪水龙带的长度。如用斗式排泥，凡连续运行的反应-沉淀池，泥斗坡度不要小于55°，以便用池内水头排污。对于水质较好，泥沙含量很少的水库水，山溪水等水源的反应-沉淀池，一般只在汛期水浑时运行。斗底坡度可以小到20～30°，作为停池清洗之用。为保证斗式排泥不被堵塞，可在泥斗排泥管进口处接DN50的压力水管，或在排泥管出口排泥阀内侧（迎水面）接一DN50压力水管，一旦不通则以水冲开，很快就能排泥。

3.2 滤池反冲洗排水回收。近年来，新设计的水厂多将滤池反冲洗排水集中排入回收池，经回收泵送回源水管中再用。但必须使回收水含泥浓度保持基本稳定，做到均衡输送。若时清时浑，时大时小，时送时停，人工加矾无法掌握，即使自动投加，亦不好控制，最后索性废止不用，这已为经验所证实。基于上述原因，回收工艺必须：（1）池中设搅拌设备（如潜水搅拌泵），使含泥浓度稳定。（2）每小时回流水量，按全民总冲洗水量的1/24考虑。（3）回收池容量不宜过大，可按可能出现的连续冲洗滤池格数和总排水量考虑，或按日总冲洗水量的1/5考虑，但不能小于单格滤池冲洗排水量。过大不但会造成污泥沉积，而且占用场地。（4）回收系统不宜放在加矾间和沉淀池之间。该处是加矾人员经常往返的通道，一旦阻断，影响生产管理，故应结合排污设施，另行布置。（5）回收池上应设盖板，池内不需分格，既便于管理，也减少造价；一旦发生故障，可以暂停运行，废水则可直接排入排污系统。滤池反冲洗排水的回收可以节省水厂自用水量，减少水资源浪费。但若水源距水厂很近，由于回收水泵小，泵效率较低，单位电耗相对较大，很可能大于取水单位电耗，或两者相当，同时回收系统还增加了设备的管理维护。若滤池使用气水冲洗，冲洗水量减少，也可能节水不明显，所以，回收与否应从整体上考虑。

3.3 清水池清洗及配管。凡较深的地下水池（如矾液储池，清水池等）清洗时宜用潜水泵抽提排水，不能用地下排水管以重力排水。清水池的排空管应该取消。溢流管除高出厂区地面的可按具体情况考虑外，其余的都应取消。溢流管看似安全，其实弊端不少，它的存在正好给脏水脏气留下了进库的捷径。有的在管头出口蒙上纱网，甚至装上拍门，仍然阻止不了细菌、脏水、脏气的入侵。水厂运行中，下水道污水倒入清水池的事例，历历可数。如把溢流管省掉，有些人担心清水池顶盖在满灌时无法承受内压而损坏，其实这个顾虑是多余的。清水池溢水首先从人孔出流，人孔高出库顶仅0.8～1.0m，此时清水池顶面的水压不超过1m水头，顶板本身结构以及池顶尚有0.5～0.7m的复土，构不成危险。这已为众多的实例所印证。同时发生一两次溢水事故后，值班人员必然重视水池水位的控制，使类似事故不再发生，况且清水池一般均有水位自动监控报警仪表，就更不用担心了。

4 结语

水厂的设计是一个复杂的系统工程，设计中除要求投资省、技术先进外还要充分考虑施工安装、生产管理等诸多方面，因此难免出现一些问题或考虑不周的地方，只要我们对每一个环节认真研究，并深入现场不断总结经验，就可避免失误，使设计更趋完美。

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