水厂可行性研究报告文档格式.docx
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(一)项目名称
兖州市天齐庙水厂工程
(二)项目承办单位
兖州市自来水公司
(三)项目拟建地点
兖州市建设西路(西城区西)路北
第二节可行性研究依据
(一)现行有关设计规范、规定。
(二)项目所在地有关基础资料。
第三节可行性研究范围
(一)项目提出的背景及建设的必要性
(二)需水预测及建设规模
(三)水源地选择
(四)厂址选择
(五)设计方案
(六)节能
(七)环境保护
(八)
企业组织及劳动定员
(九)施工进度
(1)
(一十)投资估算及资金筹措
(一十一)经济评价
第四节可行性研究结论
本项目建成后,实现日供水3万立方米,可缓解城区内供水不足制约经济和社会事业发展的矛盾,促进西城区经济、社会、城市建设全面发展,改善城区居民生活条件,并对振兴兖州经济、促进西城区的开发建设将发挥巨大作用。
因此,该项目的建设是十分必要的。
项目主要建设内容包括水源地工程、工厂工程及配套输配水管网。
具体包括深井15眼,2000立方米清水池两座,二级泵站一座,配套主管网12620米,其他管路3000余米。
项目总投资为1360.8万元,其中固定资产投资1340.8万元,铺底流动资金20万元。
资金拟引进外资1000万元,市自来水公司自筹360.8万元。
项目拟于2006年开工建设,工期2年。
项目建成后,可实现销售收入1650万元,投资利润率为19.2%,利税率23.5%,财务内部收益率为18.16%,投资回收期6.9年(含建设期2年),具有较好的财务效益和巨大的社会效益。
(2)
第二章项目提出的背景及建设必要性
第一节项目提出的背景
一、兖州市概况
兖州市地处鲁西南平原东部,位于济宁地区中部与宁阳、汶上、邹城、曲阜为邻,位于大都市的中心。
兖州市城区现有常住人口16万人,到2005年规划人口将达20万人,规划区控制面积120平方公里,津浦铁路纵贯南北,兖石、兖新铁路横贯东西,公路四通八达,自古以来就是重要的交通枢纽,交通十分方便,它是我国的重要煤碳生产基地和主要的粮棉油生产基地,主要的工业有化工、钢铁、机械、副食品加工等。
二、供水现状及存在的问题
兖州市自来水公司始建于1969年,现已有东郊水厂、市中水厂和西郊水厂。
目前,自来水公司的日供水能力为4万立方米,有水源井22眼,大于Φ100的输配水管道近90公里,用水人口16万。
随着社会经济的发展及西城区面积的扩大,供水不足的矛盾日益尖锐。
为此,2000年新建了西郊水厂,但也没有从根本上解决供水不足的矛盾。
更为严重的是,随着泗河周围工矿企业单位的发展,加之环保意识差等原因,造成周围工业区域内大量污水流入泗河,而东郊水源地位于泗河河道西部约500米,地下水侧向径流,泗河侧渗回灌,直接影响东郊水源地水质,因此,东郊水源地水质面临威胁。
基于以上种种原因,在充分进行调查研究的基础上,特提出建设本项目。
(3)
第二节项目建设的必要性
兖州市是我省的工业重镇之一,也是主要粮棉产地,地区南、东、西南部蕴藏着丰富的煤炭等矿产资源。
改革开放以来,全市的各项事业均得到了较快发展。
目前东城区人口16万,工业产值超过百亿元。
西城区规划面积20平方公里,开发区规划面积40平方公里。
预计到2005年城区人口将达20万,工业发展也将上一新的台阶。
城市供水是城市基础设施的重要组成部分,是城市经济发展的重要物质基础。
从城市的供水现状和存在的问题分析,目前,日供水能力只能达到4万立方米,供需缺口达3万立方米/日左右。
随着经济和社会的发展,水资源的供需矛盾将更加突出。
建设该项目不仅可以促进经济的发展,提高人民生活水平,而且可以改善城市综合功能,为经济的进一步发展提供保障。
(4)
第三章需水量预测及建设规模
根据兖州市的城区规划,到2005年城区人口将达20万人,供水普及率为100%,自来水公司除承担全部居民生活用水外,还要为大部分工业企业提供水源。
据测算城区所需的自来水总量为7万立方米/日,其中:
居民生活用水量:
20×
0.13=2.6万立方米/日
生产用水量:
2.3万立方米/日
公建、绿化等:
1.5万立方米。
日
未预见及漏损量:
0.6万立方米/日
根据需水量预测,结合水源地条件,本工程的建设规模拟确定为3万立方米/日。
(5)
第一节水源地选择
兖州是我省地下水丰富水区之一,经分析比选,拟选用地下水做为本工程的供水水源。
一、水源地位置
经勘察地形及对供水经济效益分析,本工程水源地拟选于兖颜公路北侧、327国道西6KM处,具体位置为:
北起北王家庄—北丁家庄—水厂,南起张家庄—霍庄—郭家楼—水厂,大约8平方公里的区域内。
二、地质构造
1、地层:
本区地层除西部滋阳山裸露奥陶系灰岩外,其余均为山前冲积倾斜平原之第四系松散岩层覆盖区,中部隐伏有中奥陶系灰岩,其两侧均分布有上石灰系,下二系煤系地层,在北部地区为新生界第三系红色砂岩,分述如下:
(1)奥陶系灰岩
马家沟组分布在东部谷村乡白家店---前海乡,北至大安镇、黄屯乡小辛庄一带,其顶板埋深115---204米,岩性为棕灰,灰色厚层状灰岩,豹皮灰岩和陶约色泥质灰岩,结晶灰岩,局部有溶蚀现象。
(2)上石灰系
太原组:
岩性为灰、灰白色砂岩,灰色粘土岩,深灰色页岩,并
(6)
有多层后悔色薄层壮灰岩,此组与中奥陶系假整台。
(3)下二系
山西组:
为灰白色砂岩,杂岩,粘土岩,界褐色页岩,含煤层和夹浅灰色岩,该组与上石炭系太原组整合接触。
(4)第三系
隐伏于本区北部,顶板埋深为11—230米,岩性为紫红色砂岩、砾岩和杂色粘土岩、红色页岩、白色石英岩。
(5)第四系
分布于全区广大地区从东北向中部和南部,厚度递增,在150—200米之间,往西南在滋阳山附近又变薄,在100米以内,颜店、小孟之西、新驿之西地区厚度最大,可达200—250米,分洪积层和冲洪积,分别介绍如下:
洪积层
第四系下组,属更新统,顶板埋深60—90米,厚度为9—111034米,岩性,灰绿色,灰白色含土质砂,砂质土和粘土瓦层,棕黄色砂质粘土夹砂层,砂层厚而稳定,透水性差。
冲洪积层
为第四系上组:
属全新统,广泛分布于全区,总厚度11.0—101.31米一般在70—80米,岩性为棕黄,褐黄色粘质砂土,砂质粘土和数层中砂、粗砂、细砂组成。
(7)
2、构造
本地区部位处于鲁西断陷之兖州凸起,构造形迹以断裂为主,尤
以NNW向的高角度张性断裂较为发育,主要断裂有:
滋阳断层、郓城断层、孙氏店断层。
滋阳断层从城区向西北延伸较长,走向NNW,倾向NE,倾角80度,正断层:
郓城断层,分布在北部,走向SE88度,倾向北,高角度,正断层,控制着北部郓城---宁阳地垫。
三、水文地质条件
1、第四系含水砂层孔隙水
兖州东部及北部是泗河冲洪积扇,西北部发育着汶河旱期冲洪积扇与泗河冲洪积迭加,汶、泗的不断改造,使整个山前平原上古河道很发育,因而本区第四系砂层较厚,且颗粒粗,有利于地下水的富集和循环,第四系孔隙水含水层发育普遍,根据第四系含水层埋藏深度、岩性、结构和含水性征可分为上、下两组:
(1)0—50米:
为浅层潜水和微压含水岩组,岩性为:
中细砂、中砂、粗砂、含乐中粗砂,砂层有3—6层,单层厚度在1—7米,总厚度15—20米,地下水位埋深一般在4—6米,单井出水量一般为40—60每小时立方米,单位涌水量为20—40立方米每小时,该层地下水水质较好,矿化度为0.67克每升,总硬度为19.8H,暂时硬度达19.6H,PH值为7.3,水化学类型为:
HCO3—Ca水。
(2)50—110米:
(8)
为深层水压含水岩组,由中砂、中细砂、含砾中粗砂组成,砂层数一般为3—5层,单层厚度2.5—11.8米,总厚度10—40米,地下
水位埋深一般为6—7米;
单井涌水量一般在150立方米每小时,单位涌水量为20—30立方米每小时,该层水质,矿化度0.38克每升,总硬度11.04H,全为暂时硬度,PH值为7.6,属KCO3—Ca—Mg水。
两组含水层(段)之间,一般有厚度不均的亚粘土、亚砂土、粘土组成的相对隔水层,厚度一般在5—10米,局部很薄。
从区域上看,上游地带,隔水层较薄,两组趋于同一含水层,有一定的水力联系。
2、奥陶系石灰岩裂隙岩溶水
隐伏于第四系松散岩层之下,石灰岩发育有裂隙、岩溶、富书性较好,石灰岩埋藏于县城西部之松散层之下,呈东北—西南带状分布,顶板埋深100—200米,据矿山机械厂、毛条厂基岩井揭示:
孔深在300—320米的钻孔,岩深含水层段在250—280米,对该层段水作抽水实验,静水位埋深在16.70米,降深16.80米时,单井涌水量为180立方米=每小时。
中奥陶系灰岩水,水质良好,矿化度为0.317克每升,总硬度10.08H,暂时硬度9.85H,PH值7.7属HCO3—CO2水。
第四系孔隙水和中奥陶系灰岩水质均符合国家生活饮和水卫生标准,水质多年无大变化,化学成分稳定。
3、地下水补给、径流、排泄条件及地下水动态
第四系松散层地下水有丰富的补给来源,从区域上看接受大气降
(9)
水、侧向径流、河流侧渗及引泗回灌、农灌回渗等补给,本区以大气降水补给为主,侧向径流及河流侧渗补给多次,再为引泗回灌及农灌回渗补给。
第四系孔隙地下水径流以水平径流为主,垂直径流多次,仅在相对隔水层较薄或含水层呈透镜体状产出时,有缓慢的越流。
水平径流方向由东北向西南流,浅层水水力坡度平均为1.1‰,深层水水力坡度平均为0.9‰。
第四系孔隙水排泄以人工开采、蒸发及径流方式为主。
第四系孔隙水动态:
浅层地下孔隙水年变幅2—4米,深层地下水年变幅1.5—3.5米。
浅、深层地下水动态基本表现了同步升降,其动态与气象、人工开采等因素有关。
中奥陶系灰岩地下水,在滋阳山一带接受大气降水补给,与第四系接触地带,接受第四系补给及推测来自东北部的地下水侧向补给,地下水径流方向与第四系孔隙水基本一致,以径流及人工开采为主要排泄方式。
中奥陶系灰岩地下水位变幅一般在1.37米,年变幅不大,水位回升一般迟后降雨40—50天。
四、地下水资源量计算
根据水文地质条件及开采条件,选取调查范围内10平方公里的范围为计算区域,计算第四第孔隙水的可开采量,本区处于泗河冲洪积扇,古河道发育,含水砂层厚度较大,层数较多,总厚度可达20
(10)
—40米,地下水埋深在4—6米,目前区内现有一般深度都在50以下,用于农业
灌溉。
本次采用均衡法计算,其方程式为:
ΔQ=Qb-QP
ΔQ—均衡区地下水量变化量
Qb—含水层接受的总补给量
QP—含水层总排泄量
本区补给有
(1)大气降水补给量(Qj);
(2)地下水侧向径流补给量(Qc);
(3)农灌回渗补给量(Qg);
(4)引泗回灌补给量(Qh),由于在泗河附近有东郊水厂、西郊水厂开采地下水,泗河地表对本区地下水无直接补给。
本区排泄量有
(1)潜水蒸发排泄量(Qz);
(2)地下水向下游以径流开方式排泄量(Qg);
(3)现有人工开采排泄量(Qk)。
根据现场调查,试验结果结合前人已有资料选定本区计算参数:
补给量计算:
Qb=Qj+Qc+Qg+QL
其中:
降雨入渗补给量:
Qj=734×
10-3×
10×
105×
0.31=2269200(方/年)
侧向径流补给量:
Qc=120×
0.0031×
4.7×
103×
30×
365=19144980(方/年)
(11)
灌溉回归补给量:
Qg=2001040.24480000(方/年)
引泗回灌补给量:
Qh=56.911040.51290235(方/年)
故Qb=Qj+Qc+Qg+Qh
=2269200+19144980+480000+290235
=22184415(方/年)
排泄量计算:
Qp=Qz+Qy+Qk
蒸发排泄量
径流排泄量:
人工开采排泄量:
QK=30×
104×
10=3000000(方/年)
即:
QP=QZ+QY+QK
=99300+514650+3000000=3613950
可开采量:
ΔQ=Qb-Qp=22184415-3613950=18570465(方/年)
五、水质
本区第四系浅、深层地下水和基岩岩溶裂隙水、水均良好,浅层第四第孔隙水,矿化度0.62克/升左右,总硬度19.8H,PH值=7.3,属HCO---Ca水,深层第四系孔隙水,矿化度0.38克/升,总硬度11.04H,PH值=7.6,属HCO3—CA—MG水,总体分析水质,较浅层好。
另外,基岩岩溶裂隙水,矿化物0.32克/升,总硬度10.1克/升,
(12)
PH值7.7,属HCO3-CA水,都符合国家饮用水卫生标准,且长期比较稳定,对供水要求是可行的。
第二节厂址选择
水厂厂址选择充分考虑以下因素:
(1)尽量接近水源地,减少水管距离,方便管理维修;
(2)少占或不占耕地;
(3)附近无污染源;
(4)供电及交通方便;
(5)离地区较近。
根据以上原则,经比选水厂厂址选在城区西天齐庙水源地的南侧,占地约20亩,距西城区2.4公里,南邻建设路。
此处地形平坦,无地面拆除物,周围环境质量较高,交通方便。
(13)
第五章工程方案
第一节工程设计原则及目标
一、设计原则
1、水源地选择要考虑水质、水量要求,并结合城区发展规划,做到近远期结合,以近期为主。
2、水处理设施在满足水质、水量要求的前提下,做到经济合理。
3、供水系统要经济、实用、可靠。
4、总图布置要科学布设构筑物,减少不必要的水头损失。
二、设计目标
1、水量目标
近期水量达到3万立方米/日,并为远期扩建留有余地。
2、水质目标
供水水质应符合《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》。
3、水压目标
配水管网最不利点服务水压不小于0.28MP,本项目入城区管网处的水压不低于0.32Mpa。
第二节主要建设内容
本工程的主要建设内容包括三大部分:
一是水源地工程;
二是水厂工程;
三是配套输水管网工程。
1、水源地工程主要包括管井15眼。
2、水厂工程包括清水池、二级泵站及综合服务设施。
(14)
3、输配水管网包括水源地至水厂管网、水厂至城区输水干管。
第三节水源地设计
一、管井工程
根据地质报告,选用管井方案,共布设15眼,井间距不小于300米,井深从120米至150米不等,单井出水量约1500立方米/小时。
二、机泵工程
根据实测资料,管井静水位约16米,动水位28米。
水源地地面高程为50米。
井间设联络管,分两条管道向水厂输水,总输水距离约250米。
根据以上原则选配适宜的深井机泵。
祥见设备一览表。
第四节水厂设计
一、净水工艺选择
根据兖州自来水公司提供的水质检验报告知:
地下水原水各项指标均符合国标《生活饮和水卫生标准》无需特殊处理工艺。
根据《室外给水设计规范》GBJB—86第7.7.1条,本工程采用加二氧化氯消毒的处理工艺。
工艺流程为:
加二氧化氯
原水清水池吸水井二级泵房管网
二、水厂布置
本水厂平面布置按照流程合理,管理方便,生产安全,环境优雅
(15)
美观,并考虑有发展余地的原则进行布置,水厂总占地137634平方米,合20.65亩。
厂区分为生产及辅助生产区、生产管理区两大部分。
生产及辅助生产区放在东西干道以北、水厂北部,该区限制非生产人员出入。
加氯间放在南北干道北端,常年主导风向西南风的下风方向,机修间及机电仓库与二泵房相对布置,维修方便。
地下式清水池外部连成一体,其上种植草皮、花草树木。
厂区生活管理区在东西干道以南,其东部为食堂、浴室、锅炉房、综合办公楼;
西部为杂品仓库、值班宿舍和运动场、绿荫架。
水厂大门正对喷泉假山和综合楼,绕过假山向西,为停车厂,其后是绿荫花架;
右转弯进入南北干道,两侧为绿树鲜花,最北端为阶梯绿色屏障。
厂区绿化采用常青树为主,结合种植高大落叶树,并适量种植花卉;
沿围墙种植高大乔木,建、构筑物周围空地及道路两侧植常绿风景树,间种花卉。
厂址原地形高程在46.18米,水厂设计地坪高程采用46.68米,抬高0.5米,以利于排水防洪,厂区主干道宽6米,次干道宽4米,3米,转弯半径6米。
平面布置祥见附图。
三、水厂构筑物设计
1、加氯间
采用清水池进入管口处加氯,加氯量0.5—1.0mg/1,采用908Qq3
(16)
型—CLO2发生器,采用2台数字台秤,型号TXS1000B,在值班室可直接监视氯瓶重量,并可与微机、打印机配套完成自动记录等功能。
加氯间平面尺寸12*6平方米,氯库及加氯间内设有漏氯自动检测报警装置,同时予留NaOH溶液池及喷淋吸收塔和自动喷水系统的安装位置,以防止氯气外泻,毒害水厂人员及周围居民。
室内设有排风扇。
2、清水池
由于本工程清水也总有效容积按最高日设计水量的20%考虑,总人效容积为4000立方米,2座2000立方米清水池,再预留一座2000方立方米清水池的位置,每座平面尺寸为23.1*23.2平方米,净深4.0米,有效水深3.8米,底顶覆上厚度为500cm,池内设专砌导流墙,间距8米,进水管DN600,溢流管DN400;
放空管DN200;
出水管DN600。
选用YW-I型数字显示式液位计。
加氯后的水流经本池,按最高日最大时流量Q=1500方立方/天计算,历时1.3小时,能满足加氯后水和氯接触时间不小于30分钟的要求。
3、吸水井
矩型钢筋混泥土半地下式构筑物,平面尺寸9.8*3.1平方米,深度6.0米,池底标高43.18米。
4、二级泵房
(17)
根据国家规范的参数Kh=1.7,Kd=1.2,日供水量Q=30000方立方/天,同时预留适当的挖潜余地进行设计。
依网平差结果和各种运行情况的需要,选用4台200QJCW—500—40—75预留两台200QJCW—500—40—75的安装位置。
近期两用两备。
水泵采用变压变频调速控制。
排水泵采用潜水泵RITZ6666X3
起重设备型MD1-306D
泵房平面尺寸19.50*7.5平方米,地上式建筑物,自灌引水。
第五节输配水干管设计
输配水管分为两部分,一部分为从水原地到水厂(简称输水管),另一部分为从水厂至城区管网(简称配水管)。
两部分均按日供水3万立方米的规模进行设计。
一、输水管
根据水源地的实际情况,井群分成两组,每组7-8眼,井间设连络管。
每组设一条输水管分别向水厂输水。
输水管总长度为7500米。
1、输水量
按Q=3000立方米/天进行设计,取日变化系数为1.2,时变系数1.7,则最高日最高时输水量为1700立方米/小时,每条管的输水量为850立方米/小时,正常输水量为417立方米/小时。
2、管径确定
(18)
按正常输水量417立方米/小时计,流速取0.8米/秒,则计算管径为430mm,取DN500。
另按最大输水量850立方米/小时校核,校核流速取1.3米/秒,则计算管径为180mm。
因此DN500管可以满足输水要求。
3、管材确定
为保证输水的安全可靠性,输水管均选用球墨铸铁管。
二、配水管
配水管为从水厂城区管网部分。
配水管出水厂后,沿建设路向东,至西环路与城区管网联接。
总长度为2400M。
根据输水管的计算结果,选用DN500的铸铁管可以满足配水要求。
考虑财力可能,暂接单管铺设。
第六节变配电工程设计
一、负荷等级
兖州市西郊水厂,设计日供水量为3.0万吨,并为以后发展留有余地,根据国家有关规范规定,该水厂负荷等级为二级。
二、供电方式
根据二级负荷对供电电源的要求,水厂采用二回路10KV专用架空回路供电,由城区公共电网引来一路,由水厂专用线引来一路。
三、变压器选择
目前选用S9—630KVA/10KV/0.4KV型变压器两台,正常工况分列运行,一台出现故障或检修时,由另一台负担全部重要负荷。
(19)
四、配电装置选择
高压部分选用JYN2—10型手车式高压开关柜,低压选用GCK型抽出电动机控制中心。
五、电动机调速
井泵电机采用全压起动,现场集中起停控制。
二泵房电机采用变频调整电气控制柜,以达到节能目的。
六、控制方式
所有井泵电动机的控制方式,采用集中控制与就地控制相结合的方式,吸水井设液位自控装置。
七、无功补偿和计量
采用低压集中自动补偿方式,采用高压计量,设有专用高压计量柜。
(20)
电器情况祥见《电器设备一览表》
序号
名称
规格
单位
数量
备注
(一)
变压器
S9—630KVA/10KVA/0.4KV
台
2
(二)
高压手车柜
1
避雷器柜
JYN2—10—23
个
进线柜
JYN2—10—34
3
计量柜
JYN2—10—15
4
出线柜
JYN2—10—31
小计
(三)
低压开关柜
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