第二节 二水厂

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《长春市志 城市供水志》 图书
唯一号: 070120020220001529
颗粒名称: 第二节 二水厂
分类号: TU991.35
页数: 19
页码: 71-90
摘要: 本节记述长春市第二水厂,其中包括第一建设阶段、第二建设阶段、水厂各系统。
关键词: 长春市 供水 水厂

内容

1980年,按照第三次全国城市工作会议的要求,鉴于改革开放后城市发展的需要,长春市编制了1980年~2000年城市总体规划,1982年5月获国务院批准。1986年1月,长春市人民政府根据国务院对总体规划批复中提出的八条意见,结合六年来实施中遇到的问题,进一步修改了城市总体规划。到2000年,长春市区人口控制在200万左右,规划生活用水标准为每人每天250升,加上流动人口,按215万人计算,生活用水量每日为52.8万立方米,普及率要达到98%;工业用水,按工业总产值192亿元计算,日用水量为47.9万立方米,再加其他用水20.14万立方米,日用水总量为120.84万立方米。由于1986年的供水能力是32.62万立方米,需开辟“引松入长”第三水源。近期内建口径150毫米以上输配水管道109.38公里,到2000年,完成新设管道2024.92公里。
  考虑长春城市总体规划的供水目标,1979年以后的5年间,国家对长春城市供水投资4128万元,比1949年到1978年29年间的总投资3316.5万元还多24%。尤其是从1979年到1988年这9年多的时间里,国家投资和利用外资共为1.53亿元(人民币),要建成具有80年代世界先进水平的长春市“中日人民友好水厂”,即第二水厂。中日人民友好水厂的建成,不但能够改变城市供水的被动局面,促进经济建设的飞跃发展,而且还可以为实现2000年长春城市供水的宏大目标创造一个新的物质技术基础。从1979年到1988年,长春市中日人民友好水厂的建设分两个阶段进行。
  一、第一建设阶段
  建设长春市第二水厂,1975年已为国务院批准。由于“文化大革命”的原因这一计划未能实施。1979年1月,东北给排水设计院完成第二水厂的施工设计。8月,长春市人民政府成立“第二水源工程建设指挥部”。10月,二水厂第一阶段工程破土动工。1982年10月,第一阶段工程竣工投产。
  第二水厂位于长春市东北距外环路3.4公里的苇子沟,占地面积12.7万平方米。第一阶段工程建设面积1.3万平方米,地上构筑物32座,地下构筑物9座,总投资3800万元,设计供水能力10万立方米/日。第二水厂由取水泵站、源水中间加压泵站、水处理厂和输水管道组成。第二水厂第一阶段工程包括:在石头口门水库修建取水一级泵站,在放牛沟修建源水中间加压泵站。在苇子沟修建净水车间、二级加压泵站,从石头口门水库至苇子沟和通向长春市区修建47公里长的输配水管网以及输电、通讯线路。
  取水一级泵站位于石头口门水库西岸,取水泵房为主体工程,建筑面积688平方米,为地下式整体钢筋混凝土结构。泵房装有3台机泵,2台运行,1台备用,日取水能力11万立方米(泵房内预设3台机泵,为二期工程时准备)。配套工程有露天变电所、配电间、换路间、锅炉房和值班宿舍。(见图2—3)。
  二级加压泵站位于放牛沟,距石头口门取水泵站7公里,为源水输水线路中间加压站。该站由8个单项工程组成:主体工程送水泵房和配电间,为钢筋混凝土排架结构,建筑面积903平方米。泵房安装机组4台,其中24SH—9型水泵机组两台,14SH—9型水泵机组两台,均为1台运行,1台备用。该站建有容积为2000立方米的调节水池2座。其余6项工程与取水泵站大致相同。(见图2—4)
  净化系统工程由15个单项工程组成,总建筑面积6065平方米,主要项目有:送水泵房,钢筋混凝土结构,设24SH—9A型水泵机组2台、20SH—9A型水泵机组2台,各运行1台、备用1台,日供水能力10万立方米;净化间,混合结构,建筑面积2328平方米,室内设有抗渗钢筋混凝土反应池2座,虹吸滤池2座,分为两组,每组设计日净化能力5.5万立方米/日,日净化能力共为11万立方米,日生产水量10万立方米;输配水工程总投资1715万元,占一期工程费用的45%。输配水管线总长47公里,其中输水管线29公里,配水管线18公里。管材结构中,口径1000毫米铸铁管35公里,口径900毫米铸铁管6.5公里,口径700毫米铸铁管1公里,口径600毫米铸铁管1.5公里,预应力混凝土管3公里。管道工程中,在配水管线上首次使用楔形胶圈接口和圆形胶圈加抹水泥砂浆接口工艺。该工程98%的管线分段压力均在10公斤/平方厘米以上,全部达到验收标准。(见图2—5)。
  输电线路工程中,露天变电所占地面积2288平方米,安装4000KW变压器2台,一台运行,一台备用。送电线路总长41公里,电压66千伏。该工程的一路由长春一次变电所引出,经火车站变电所至苇子沟二水厂,全长11公里,称东苇线,为二水厂主要电源;另一路由富家屯变电所引出至石头口门水库,全长30公里,称富水线,为取水泵站和加压站主要电源,并做为两处泵站的备用电源,以富营线为苇子沟净水厂的备用电源。
  通讯线路工程,总长40公里,空中架设电缆35公里(其中净水厂至石头口门库泵站35公里,电信局分局至长春——九台公路零公里处5公里),埋设地下电缆5公里(长九公路零公里至苇子沟净水厂,在净水厂内办公楼设置100门电话交换台)。
  除上述工程外,二水厂一期工程还有一些单项工程,如配电间、机修车间、车库、投药间、加氯间、锅炉房、回收水泵房、回收水池、清水池、办公楼、中心仓库等等。
  二水厂一期工程,采用了比较先进的工艺设备,如自动反冲洗虹吸滤池和滤池反冲洗回收设备(回收水池容积600立方米,圆形),泵房则采用了自动化和电动闸门,投氯和投药也采用自动化工艺。
  从1982年5月至1983年8月,验收了二水厂第一阶段建设的57个工程项目,其中优质的占54.4%,合格的占45.6%。由于设计部门在设计斜管沉淀池时,主要依据当时国内各地共同采用的液面上升流速3毫米/秒,而实测为3.7毫米/秒,所以,上升流速偏大,水质达不到国家饮用水标准。当按国家饮用水标准生产时,实际沉淀能力只能达到7万立方米/日,与设计能力相差3万立方米/日。
  二、第二建设阶段
  长春市第二水厂第二阶段的建设,正值改革、开放当中,长春市的经济建设对城市供水提出了更高要求。1979年到1981年,日本水交会访华团三次访问长春,以长春市南岭水厂高浊度水的处理问题为主题,进行了技术交流并提出改进意见。通过这种友好交流,加深了双方的友谊与信任。日本水交会提出了请长春派出供水技术考察团访问日本的建议。1984年10月,长春市派出以朱连元为团长的供水技术考察团,赴日考察和交流供水技术。与此同时,由国家建设部市政公用局长叶维钧率领的中国城市供水技术考察团也赴日考察。经过友好交谈,产生了“中日合作共同建设长春市第二水厂二期工程”的设想,中国考察团成员与日本水交会的友好人士都深切感到:在新的历史时期,以水为纽带,促进中日两国人民之间友谊的设想,如果付诸实施,将具有深远的历史意义。此后,经吉林省人民政府向国务院有关部门汇报,得到国家建设部和对外经济贸易部的大力支持。1984年12月,建设部指示,同意接受日本方面的无偿合作。1985年2月与6月,以日本水道株式会社社长中岛长次为团长的调查团两次访华,就长春市利用日本无偿合作建设第二水厂项目,同中国建设部、经贸部商谈。1985年7月,中国政府向日本政府正式提出对长春市第二水厂项目给予无偿合作的设想,日本政府予以受理。从此,长春市第二水厂项目便纳入两国政府合作的轨道。1985年11月,日本政府派出由国际协力事业团(JICA)成员组成的调查团赴长春调查协商。12月,在北京同建设部计划财务局就向长春市第二水厂建设提供18万立方米/日水处理能力的净化设备在议定书上签字。1986年6月,万里副总理批准长春市第二水厂正式命名为“长春中日人民友好水厂”。9月,长春市举行“长春中日人民友好水厂”开工典礼。日本驻华大使中江要介在开工典礼上说:“希望流向21世纪的日中友好的洪流,将以长春市这个水厂为源头,滔滔不绝、奔流不息!”1988年5月,通过中日双方工程技术人员的共同努力,“中日人民友好水厂”全部工程竣工投产。6月14日,举行了竣工典礼,国家建设部副部长储传亨、日本驻中国特命全权大使中岛敏次郎、日本国际协力事业团总裁柳谷谦介、吉林省副省长高文、长春市市长尚振令,为“中日人民友好水厂”的建成,发表了祝词。尚振令市长在祝词中,向为促成“中日人民友好水厂”建设项目的日本日中友好议员联盟会长伊东正义、日本众议院议员宫下创平和当时日本国驻中国特命全权大使中江要介、日本水道株式会社社长中岛长次以及其他日本友好人士,表示了谢意。日本驻华大使中岛敏次郎在祝词中说:由日中两国政府着手,并在值得纪念的日中和平友好条约缔结10周年之际竣工的中日人民友好水厂,具有极为深远的意义。他愿该净水场正如它的命名一样,作为日中两国人民友好的象征,永远铭刻在人们的心中。
  “中日人民友好水厂”第二阶段工程,中国方面投资6500万元人民币,日本方面提供20亿日元(合人民币5040万元)的无偿资金。中国方面承担土木建筑和构筑物部分的工程,日本方面承担净水工艺装置、自控仪表、水质检测仪器等工程。在建设中,日本丸红水道共同企业体的工程技术人员、工人和工程管理者为完成设计、订货、发货和施工任务,付出了艰苦的努力,受到中国同仁的由衷钦佩。中日双方在水厂建设的各个环节上,合作得协调、友好,被日本水道株式会社社长中岛长次誉为“密切合作的楷模”。在“中日人民友好水厂”第二阶段建设中引进的日本设备为:
  (一)工艺部分
  超声波水量流量计5台,投氯电子秤2台,投氯气化器2台,投氯机3台,减氯处理设施1套(包括处理塔、矸液循环泵、真空吸气泵、工艺管道),固体硫酸铝皮带输送机2台,液体硫酸铝注入泵5台,液体活性硅酸注入泵2台,液体苛性钠注入泵2台,硫酸铝溶解气体鼓风机1台,硫酸、硅酸钠储罐各1个,液体硫酸铝计量筒2个。
  各种药液槽的液位管、阀门和工艺管道,液体药剂电磁流量计10台,药剂吊车2个,混合搅伴器,平流沉淀池斜板,平流沉淀池刮泥机及牵引装置,快流池大小虹吸管(不锈钢),虹吸真空泵,滤池表面反冲洗管,滤池滤砖,净化工艺管道,净化工艺阀门,滤池空压机。
  (二)自控设备
  源水PH值、浊度、水温、碱变监测仪,净水PH值、浊度、水温、碱度监测仪,混合、反应、沉淀水位仪,反映池水下絮凝矾花摄像装置2套,净化系统联控电控盘,投药系统电控盘,取、净、送连动装置控制盘,微机控制室工艺流程模拟屏,微机室控制系统数据打印机,微机室数据储存柜,取水泵站、加压泵站、送水泵站、送水泵站机泵启闭控制柜及操作盘,取水——水厂28.5公里控制电缆。
  (三)水质分析设备
  原子吸收色谱,气相色谱,紫外线分光光度计,照像显微镜,冰箱,保温箱,干燥箱,六联搅拌器,高纯水制取器,液位数码电子天秤,移动浊度仪1台,PH仪1台,蒸馏装置。
  “中日人民友好水厂”第二阶段的建设,工程设计由中日合作进行,中方设计单位为中国市政工程东北设计院,日方为日本水道咨询公司。在设计中,参照了两国的规范。为了能更多地引进日本先进的水处理技术,中方适当地向日本规范靠拢。设计出厂水浊度为2度,净化设施能力为18万立方米/日,为今后发展预留出5万立方米/日。设计工艺流程定为:岸边式取水泵站→源水中途加压(预氯除藻)→配水井〔助凝剂SiO2、NaoH)→混合(助凝剂)、反应→平流沉淀池斜板→过滤→清水池(Cl2消毒)→二级泵站→市区管网
  “中日人民友好水厂”第二阶段的建设,在设计完成概算之后,实行工程招标。1986年初,确定由吉林省建筑公司担任土建施工。1986年12月,日方提供的设备安装工程在东京招标,日本丸红水道共同体中标。经过2年建设,二期工程1988年春节后进入调试阶段,5月31日正式投产运行。经过3个月的运行,基本达到设计要求,设备运行正常,出厂水浊度在2度以下,经常为0~1度之间。在第二阶段的建设中,虽然日本方面承担工艺设备、自动控制系统的设备供给与安装工作,但中国方面没有全部照搬。在工程设计阶段,中方的设计人员结合中国国情和管理水平的实际,提出并坚持了对日方提供的设备与技术的改进方案,从而达到“洋为中用”,不留隐患。如在药剂选择上,日本国内普遍使用液体PAC,长春供水也部分使用自产的液体PAC。在确定“中日人民友好水厂”使用的药剂时,如果采用液体PAC,自然可行。但是,考虑到自产的PAC是以氢氧化铝为原料,今后货源状况难以预测,一旦换用硫酸铝,则已建的设备很难适用。为此,在药剂使用上,坚持按使用固体硫酸铝来考虑,以扩大对药剂变化的适应性。日方采纳了中方的意见。现在,由于PAC原料提价,成本过高,改用硫酸铝,原来的投药设备仍然适用。在净水工艺中,日本国内多用机械混合、反应和旋转式滤池表洗设备,在“中日人民友好水厂”建设中,中国方面为了减少设备故障和因故障引起停水事故,提出尽可能减少水下设备和转动部分。在设计中,采用了快速机械搅拌。这样,除叶轮在水下0.5米深之外,其他部分都在水面以上。在反应部分,没有采用日本国内惯用的水平轴搅拌机,而选用没有机械的竖流隔板反应池。滤池表洗装置没有使用旋转式,而是采用固定式。这样,就减少了水下的和旋转的设备,可以降低故障,一旦出现问题,也便于检修。在沉淀处理中,日本国内多用侧向流斜板组合沉淀池,设备复杂,但处理效率高。中国则多年使用平流沉淀池,虽占地面积大,但运行稳定,管理方便。在“中日人民友好水厂”建设中,采用了平流与侧向流斜板组合的沉淀方式,平流沉淀部分对后部相当于预处理,后部的侧向流斜板沉淀则可高效率深度处理。这种方式,既保证了运行稳定,又保证了水质优良。在控制水平上,计算机控制系统是“中日人民友好水厂”引进设备中最令人关注的。虽然中日双方都想提高水厂的现代化水平,但选择什么样的计算机控制系统,意见却不一致,提出了两个方案。A方案主张搞全部自控的,体现出日本80年代设备水平;B方案则强调系统的可靠性,要求万无一失,便于生产管理,提出在生产部位实行分散控制。经过反复研讨,最后根据中国的管理水平,确定用AB方案,即集中监测、分散控制,水处理投药系统采用开环状态。这一方案,既有先进的控制水平,又有系统的可靠性。对于控制方式,最后确定为:手动、电动、(现场与单元操作)、遥控和计算机自动跟踪控制。源水管道的进厂阀门为手动(同时备有汽油机),对控制各系统流量的阀门、投药量等采用遥控,对变动频繁又影响较大的投药量,则通过计算机预先设定值,并随水量自动跟踪。实践证明,这样的控制方式,体现了先进的监测手段,又与传统的管理方式相结合。这种控制系统,保证了不会因自控部分发生故障而停产。为了避免简单地凭数据反映混凝效果,在反应池末端设置了水下摄像机,以便于在中心控制室的荧光屏上看到凝絮的形成情况。
  三、水厂各系统
  (1)石头口门取水泵站 这个泵站建于石头口门水库西侧,采用地下自灌式,由进水构筑物、取水泵房、换路间、变电所等部分组成,占地面积6000平方米。泵房内设20SH-6型和12SH—6型机泵6台。泵站取水头部为半淹没式,进水面为30.0米×9.44米,分6个进水口。为拦截杂物,设有2层铁格栅截污。进水管为口径800毫米钢制管,管距中心为3100毫米。取水头部进水口正常取水位高程为187.25米,防洪高程为191.22米。
  (2)放牛沟加压泵站 这个泵站位于九台县境内,距石头口门取水泵站8.5公里,距苇子沟二水厂20公里。泵站位置高程在229.1米—233.3米之间,占地面积16330平方米。泵站由调节储水池、泵房、承压井、换路间、投氯间、变电所等部分组成。泵房内设置14SH—9型和24SH—9型机泵6台。调节储水池有2座,并联使用,为圆形混凝土结构,直径24.5米、高4.5米(有效高度4.1米),每个储水池储水量2000立方米。储水池有口径1000毫米进水管和口径1000毫米出水管,排水管为口径400毫米。承压配水井为混凝土质结构,容积为489.6立方米。
  (3)净化系统 “中日人民友好水厂”净化系统有2个:第一阶段建设的净化系统,日净化能力7万立方米(5度标准);第二阶段建成的净化系统,日净化能力18万立方米(2度标准)。第一阶段净化系统包括投药间、混合反应室、斜管沉淀池、虹吸滤池、污水回收池等部分。投药间,建筑面积201.08平方米,内建3.2米×3.2米×2.4米溶药槽3个,1.6米×3.2米×2.4米溶药槽2个,溶药槽总容量98.30立方米。投药间内按装FB25—25耐酸泵3台,25W—25旋涡泵3台。还有3W—1.6/10B型空气压缩机2台,以压缩空气溶药。由于二期工程投产后实行统一投药,故将该投药间拆除。稳压井,为圆形混凝土结构,直径4.5米,高6米。1983年10月30日投产时,由于配水量达不到10万立方米/日,故又增高0.5米。稳压井来水经过口径1000毫米混凝土管,此后经2条口径800毫米的铸铁管道,进入混合反应池。混合反应池,为混凝土结构双层构筑物,混合在稳压井内进行,反应室为双层回流反应方式。反应室长17.40米,宽13.10米。源水进入底层后,进行4级渐变流速反应,即槽宽600毫米,长54.9米;槽宽700毫米,长98.1米;槽宽900毫米,长64.2米;槽宽990毫米,长64.2米。源水进入上层反应池时亦为渐变流速。沉淀池,原为聚氯乙烯塑料蜂窝形斜管沉淀池,1986年改为环氧树脂玻璃钢斜管。沉淀池容积为971.25立方米。沉淀池采用机械刮泥机排泥,刮泥机采用XWED—95型,用250毫米穿孔排泥管排泥。斜管沉淀池原设计能力为10万立方米/日,投产后为保证出厂水浊度为5度,其能力为7万立方米/日。虹吸滤池,采用双层滤料,小阻力系统。上层是无烟煤,下层是石英砂。滤池底部是混凝土结构滤板,上铺尼龙网,平钢压制。滤池来水,由2条口径800毫米钢管引入。滤池内容积为226.56立方米(6.4×6米×5.9米)。整个滤池由进水虹吸管、反冲洗排水虹吸管、计时水箱、滤料和支托滤板等部分组成。污水回收池,是为了斜管沉淀池排泥废水和滤池反冲洗废水的回收所设,使废水经此沉清后重新使用。该池容积为764立方米(〓〓×3.8米),该池设3台污泥回收泵。
  第二阶段净化系统,由投药间、净化间、污水回收室等部分组成。日本方面提供的设备有:一、二级泵站的控制设备,动力控制线路,投药机械及控制设备,混合搅拌器,沉淀池排泥设施及斜板装置,虹吸滤池,虹吸管道,真空设施,水质自动监测设施,中心控制设施和厂区工艺管道阀门以及各种计量装置等。投药间,长102.56米,宽18米,包括药剂储存库、混凝剂与助凝剂溶液槽及投加装置、液氯储存库及投加装置。混凝剂药间建筑面积是1306平方米,投氯间540平方米。投药间、混凝剂、助凝剂以及投氯设备,均为自动投加,亦可手动投加。由于原设计的混凝剂固体硫酸铝由机械传递装料,上料运行效果不好,1988年12月在储药间内增修2座地下式液体溶药槽,每座容积60立方米。净化间,长120米,宽70米,建筑面积8000平方米。净化间内有4个系列的混合池、反应池、平流斜板沉淀池,虹吸滤池等净化设备。混合池为机械混合式,搅拌装置为2.2KW实体形悬挂式搅拌器。混合池容积62.2立方米。反应池为回流跳跃式,容积为19.8×27.81米×5.4米。沉淀池为水平加斜板式,池长36.14米,宽12.6米,深5.4米,排泥方式为机械刮泥。滤池为普通虹吸快滤池,是小阻力系统。填料为双层滤料,上层是无烟煤,下层是石英砂。沉淀池设有表面反冲洗装置,底部为滤砖支承。滤池虹吸形成由真空机来完成。
  (4)送水泵站 送水泵站泵房长57米,宽12米。在第一阶段装设4台机泵,24SH—9A型机泵2台,20SH—9A型机泵2台。在第二阶段中又安装24SH——9型机泵2台。同时,将新建的2座8000立方米清水调节池输水管道与此泵站的承压配水井连接。这个泵站,包括清水调节池、承压配水井及加压泵站、消毒室、换路间等设施。清水调节池共有4座,第一阶段中修2座,为混凝土圆形结构,每个清水调节池直径39米,深4.61米,内有76个0.4×0.4米支承柱,有2个并联使用,清水池容积为5362.561立方米,为防止清水满水溢流,池内有口径600毫米溢流管,清水池进出输水管口径均为800毫米;第二阶段建清水调节池2座,矩形,每座容积8000立方米。
  第一阶段建成的承压配水池为混凝土结构,容积254.8立方米。为防止承压井储存空气,每个井均安装了排气阀。承压配水池有2个,串联使用。在第一阶段中,清水消毒使用液氯。液氯通过IL—I型流量计形成混合物,由直径50毫米塑料管道引入清水调节池。
  (5)输水管线与供电 输水管道分两个部分:从石头口门到苇子沟为源水输水管道;从苇子沟到市区西安大路、青年路口为清水输水管道,全部管道长46664.46米。整个水厂共有3个变电所,总装机容量为6380瓦千,设6台变压器,容量17000瓦千,一次电压为6.3万伏,二次电压为6.6千伏安。

知识出处

长春市志 城市供水志

《长春市志 城市供水志》

出版者:吉林文史出版社出版

本志下限止于1988年。记述了长春市城市供水事业的发展历史和现状,包含水源、水厂、管网、水质、营业、管理、人物等内容。

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