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第二章 水厂
知识类型:
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内容出处:
《长春市志 城市供水志》
图书
唯一号:
070120020220001527
颗粒名称:
第二章 水厂
分类号:
TU991.35
页数:
47
页码:
48-94
摘要:
本章记述长春市水厂,供水设施便由取水—输水(加压)—净水——配水四部分构成,形成供水系统。净水厂的制水能力,既代表着城市供水建设的水平,又制约着成品水的供给能力。
关键词:
长春市
供水
水厂
内容
长春城市供水,当发展到以地表水为主要水源的时候,供水设施便由取水—输水(加压)—净水——配水四部分构成,形成供水系统。当源水经过输水管道进入各净水厂后,须经复杂的工艺流程,除去源水中的悬浮物、细菌等各种有害成份,达到国家规定的生活饮用水标准,方可进入配水管网,供给城市生产与生活使用。因此,净水厂的制水能力,既代表着城市供水建设的水平,又制约着成品水的供给能力。如果不具有足够制水能力的水厂,即使有了充足的源水,也无法转为成品水去满足生产与生活需要。
长春解放之初,迅速恢复了百孔千疮的水厂。此后,对原有水厂不断地进行改造和扩建,使之适应新开辟的水源和城市生产与生活的需要。进入80年代以后,根据城市发展规划,在国家的支持下,又新建了一个现代化的净水厂,把城市供水能力提高到前所未有的水平。
第一节 一水厂
第一水厂,即南岭净水厂,是日本侵略者在长春搞伪满洲国国都建设时,于1932年与净月潭水库同时配套修建的,1935年10月竣工,建成第一净化系统,1936年初开始供水,日制水能力2万立方米。1936年,日伪统治者在长春市区人口不断增加的情况下,又对南岭净水场加以扩建,建设第二净化系统,1942年投产,使南岭净水场总制水能力达到4万立方米/日。1942年,全市用水人口达到25.3万人,在南岭净水场又计划建一个较大的净化系统,预计日制水量4万立方米。因日本发动太平洋战争,工程进行不久即被迫停止。
南岭净水厂位于城市东南部,距市中心区约6公里。1942年第一、第二净化系统建成后,设2条口径600毫米的配水干管通向市区,主要送水方向为朝阳区的桂林路一带和建设广场的配水塔(南长春水塔)。1953年,为了保证第一汽车制造厂和其他重点工程用水,建成了为汽车厂输水的第三净化系统和二级泵站,日制水能力4万立方米。1960年新立城水源地建成后。南岭净水厂的生产设施已不适应制水需要,从此开始了一系列扩建、改造、挖潜工程。1960年,建成一座向二道河子与铁北地区输水的二级泵站;1974年,建成第四净化系统,同时铺设了通往大经路方向口径600毫米的输水管道。为解决长春市西部地区缺水问题,1978年,又建成第五净化系统,并配套建设了第五、第六二级加压送水泵站和铺设口径800毫米的输水管道。至此,南岭净水厂日制水能力达到23.92万立方米(5度标准),比沦陷时期原设计能力提高近6倍(见图2—1)。
南岭水厂除一级泵站建在距厂区约1000米的伊通河两岸外,其他设施均在地形高差较大的小山沟内。在水厂院内,建有集水井、露天沉淀混合反应池、封闭式平流沉淀池、普通快速滤池、清水调节池、投药间、化验室、二级泵站、集中采暖锅炉、机修车间、变电所等等。占地面积,水厂院内36.85公顷,伊通河西1.02公顷,河东14.99公顷。南岭净水厂净化处理过程有两种方式:非雨季节,源水浊度在500度以下时,源水由一级泵站机组吸取并直接输送到净化处理构筑物中处理;如果源水浊度超过500度时,源水则由一级泵站的转取机组输送到预沉池中,源水在预沉池中经预沉(或加混凝剂),浊度下降到500度以下时,再由一级泵站机组输送到净化构筑物进行处理。
一水厂的源水,是沿伊通河道流来的新立城水库的源水。由于沿天然河道流至一级泵站取水口,其浊度一年中变化较大,冬季低,雨季高,变化范围在40——6000度之间,平均在200度左右。此外,源水受沿途生活污水污染,其大肠杆菌值也超过国家源水水质标准(见图2—2)。
一、取水系统
伊通河两岸设有半淹式进水构筑物。进水构筑物又分为两种:一种是一面进水的岸边取水构筑物,另一种是五面取水的岸边构筑物。为防止河水中杂草等物进入取水机组内,在进水构筑物前设置了钢筋焊成的拦泥栅,源水由岸边取水口进入集水井后,经一级泵站加压,送入一水厂内各净化系统。一水厂在建厂时有两种取水方式:一是从伊通河直接用水泵吸取送至净化系统;二是从伊通河取水场由机泵取水逆送到净月潭水库,在水库沉淀后再经3条输水管道靠高差动能重力流入水厂集水井(由于源水不足已停止逆送),取水方式亦由伊通河经一级泵站直接提取。鉴于源水浑浊,取水除设有加压泵站机组外,还设有露天沉淀除浊设施。根据净水工艺要求,取水一级泵站设在伊通河两岸,分东西两部分,即河东取水泵站与河西取水泵站。其具体构成是:
(1)伊通河拦河坝。此坝筑于1934年,坝长110.9米,共有11个通水排放孔。原修建时,拦河坝上部设有30厘米宽木板通道。为便于通行,1960年支架加厚,通行木板加宽至90公分,1980年清淤时,又改为1.2米宽的混凝土板通道。由于取水量增加,1980年以前取水水位为1.85米,以后改为2.0米。
(2)河东取水泵站。建于1934年,由河心取水构筑物、集水井、取水泵站、露天沉淀池等部分组成。取水头部构筑物始建时为两个河心取水口和两个岸边取水口。河心取水构筑物为20米×2.7米×2.0米的木笼装块石构筑物,内有口径600毫米取水管,由于长期淤泥堵塞清洗不便,于1980年清淤时去掉了河心取水构筑物,改为岸边式取水构筑物,设置了两个口径600毫米管道进入构筑物和一个五面进水的口径800毫米管道进水构筑物。由于河东取水泵站分为两座,所以集水井设在南北两座泵站之间,其容积为15.2米×5.1米×5.0米,供南北两面取水机泵使用。使水井中间无隔墙,分为两格,供南北两泵房机组用。集水井共有6条输水管道,其作用如下表:
河东取水泵站建立时有7台机泵,总计1840马力。南屋3台机泵,130马力2台,180马力一台;北屋两台700马力。其中南屋为转取机泵,北屋为向净月潭水库逆送水和向水厂输水机泵。由于供水量不断增加,1966年北屋又增设2台190KW机泵,并将700马力一号改为380KW,700马力二号改为500KW,以提高其吸水能力。同时,对南屋130马力与180马力机泵也进行改造,其各机泵能力型号如下表:
到1988年,河东取水共有7台机泵。这些机泵吸水通过4条口径600毫米管道向水厂输送源水。口径800毫米管道与河东取水机泵并用。为了保证水质,调节源水量,河东取水设有露天沉淀池一座。该地原为沙坑,1940年利用其自然形状稍加整治,铺设了2条口径600毫米输水管道,使其成为露天沉淀池。沉淀池原容积为30万立方米,由于泥沙淤积,储水量逐年下降。1979年12月7日,经实测其贮水面积为136248平方米,平均水深1.2米,现在储水量为16万立方米。为了充分发挥其预沉作用,在利用“工农干渠”引水期间,1980年在沉淀池南端铺设了2条口径800毫米混凝土质输水管道,与南关区幸福村的一号闸上游连接,便于“工农干渠”来水经一号闸明渠进入露天沉淀池。同年,还铺设了由沉淀池到河东取水集水井的一条口径800毫米输水管道。
(3)河西取水泵站。河西取水泵站与河东取水泵站为同一时期建成,结构大体相同。泵站由河心取水构筑物、集水井、一级泵站、露天沉淀池等组成。河心进水构筑物为20米×2.7米×2米的木笼结构。木笼底部为口径600毫米输水管,上端为口径600毫米喇叭管进水,笼内堆积块石。此结构因常年淤泥,进水量逐年减少,故亦于1980年清淤时将其改成岸边取水构筑物。现在有二个口径600毫米管道的取水构筑物和一个口径800毫米管道的五面进水构筑物。河西取水泵站取水集水井有两个,一个集水井为1934年修建,另一个集水井为1979年修建。两个集水井均为钢筋混凝土结构。1979年建的集水井容积为23米×3米×0.5米。这个取水泵站自1934年建成以来,曾多次改建,变化较大。当时仅有一座泵房,4台机组:PA130HP马力水泵2台,PT—M18HP水泵1台,转取水泵MCT—G250HP1台。为提高取水量,1968年增设1台20SH—9B310KW机组。由于老泵房年久和不能适应新设机泵需要,1974年扩建,增设20SH—9B310KW机组,并将MCT—G250HP转取机泵更换成380KW机组,以提高转取能力。为了适应新立城水库最大流量,1978年又在河西老泵站东侧扩建一座新泵站,安装了3台20SH——9B型直取机组与1台24SH——9转取机组。1987年,在老泵房内又增设AS型机泵,并将100米长、口径600毫米输水管道更换成口径800毫米输水管道。现在,河西老泵房总计有6台机泵,常规性能如下表:
河西取水泵站向水厂输水管道有3条:老泵房为2条,口径600毫米与800毫米(此条与河东取水泵的口径800毫米管道串联);新泵房为口径800毫米混凝土输水管道。
为了预沉高浊度水,1944年河西取水泵站修建了1组2池的混凝土质露天沉淀池,长160米,宽45米,平均深2.5米,2个预沉池容积各为1.8万立方米。沉淀池前端设有反应池,全长38米,宽7米,深2.5米。该池中间原有一道混凝土质隔墙,使源水形成回流沉淀。由于冻害,于1966年全部倒塌。此外,河西泵站另有一座土露天沉淀池,原为挖沙场,后修成长270米,宽130米,平均深1米的简易露天沉淀池,容积约35100立方米。其中间分为3个水池。为提高其运行效果,1986年7月修建了简易投药间、混合反应池,安装了出口水的表面取水装置。
(4)输水管道。输水管道有三种:一种为源水集水吸收管道,一种为源水输送管道,一种为泵站输往净月潭水库的逆送管道。源水吸收管道,1936年水厂投产时有4条口径600毫米管道,其中河东2条,河西2条。为适应供水需要,1967年河西取水铺设了口径800毫米吸水管道;1969年河东取水亦铺设一条口径600毫米吸水管道;1978年河西新泵站修建时,又修建了2条600毫米吸水管道。至此,取水共有8条源水吸收管道。输水管道,1936年建水厂时共有3条,河东有口径600毫米的一条,口径700毫米的一条,口径900毫米的一条(其中口径700毫米、900毫米的为净月潭至水厂的输水管道)。为适应供水发展需要,1969年河西铺设了口径700毫米输水管道1条,河东铺设口径800毫米输水管道1条。这两条管道后来合并成1条口径800毫米的输水管道至净水系统。此外,1978年水厂修建取水新泵房时,从新泵房到水厂净化系统铺设了一条口径800毫米的混凝土质输水管道。至此,取水泵站到净化系统共有6条输水管道。
二、净化系统
一水厂共有5个净化系统,日净化能力为23.92万立方米(浑浊度按5度计)。
1.第一、第二净化系统
这两个系统于1935年和1936年相继建立。第一净化系统,主要由水平隔板反应池、平流式沉淀池、滤池、清水池和送水泵站构成。其中跳跃式水平隔板反应池,有效容积为430立方米,反应时间20分钟;沉淀池容积1789立方米,沉淀时间1.5小时,沉淀能力3万立方米/日;滤池有10个,总面积280平方米,过滤能力2万立方米/日;清水池一座,蓄水量5250立方米;送水泵站一座,装有200马力水泵3台,送水量为2万立方米/日。这个系统建立后,供水能力为2万立方米/日。
1936年,城市人口增加,供水状况紧张,日伪当局决定扩建南岭净水厂,建设第二净化系统。第二净化系统的反应池有效容积为400立方米,反应时间20分,反应能力3万立方米/日;沉淀池面积2524立方米,按沉淀时间1.5小时计,沉淀能力2万立方米/日;滤池共6个,面积180平方米,滤过能力2万立方米/日;清水池一座,容积6300立方米;送水泵站一座,装有250马力HESG水泵3台,其中一台备用,送水能力2.16万立方米/日。第二系统于1942年投产运行,使南岭净水场总供水能力达到4万立方米/日。新中国成立后,1959——1960年,对第一净化系统二号平流沉淀池进行改造,在其前部增加了反应部分,同时对沉淀池由尾端取水改为表面取水。1963年,开始投加活性二氯化硅助凝剂。1959——1960年,还将第一净化系统一号平流沉淀池南半部分改为澄清池,由于效果不理想,1974年又将其改成穿孔反应、斜管沉淀,效果仍不好,易被杂物堵塞。1981年8月,又将穿孔反应室改为双层回流反应室。为了适应城市用水需要,1971——1972年修建露天沉淀池。到1981年,第一、第二净化系统的净水能力达到7.5万立方米/日(按浑浊度5度计算)。此时,第一、第二净化系统由集水井、投药室、混合反应池、沉淀池、滤池等部分组成。
集水井容积为416立方米,分为两部分:前部分是源水进水室,为了稳定计量水位,设有2条口径600毫米进水管道和一条口径700毫米输水管道;后部分为配水室,计量矩形堰设在隔墙上,矩形堰高2.10米、宽2.00米。在配水室内设有2条口径800毫米和600毫米出水输水管道,分别进入第一、第二净化系统的混合反应室和第一净化系统一号斜管沉淀池。
混合室第一净化系统混合室为隔板回流式。由于木隔板损坏,1981年11月将混合室改为砖质结构。混合室容积分别为3×3.4×2.45米、3.8×3×2.4米、2.8×3×2.4米、2.2×3×2.45米,总容积95.6立方米。第二净化系统混合室亦为隔板回流式,但混合设施为2个格式,分两个阶段进行。第一格式隔板间距为0.7米宽,长4.45米;第二格式隔板间距为0.75米,长1.7米。混合室容积为168立方米。
反应室第一净化系统反应池为平流回流式,1981年11月将木质隔板改为砖质结构,反应室容积为138平方米。由于过水量高,反应时间不足,1960年将2号平流沉淀池截去217.6立方米做为反应部分,所以反应池总容积达到355.6立方米。第二净化系统反应室,原为木质隔板回流式。1960年把木质隔板改为混凝土板,并将反应池面全部用混凝土板覆盖,反应池总容积为304.71立方米。
沉淀池第一净化系统有沉淀池3个,一是与反应室直接连通的二号平流沉淀池;二是由集水井直接连通的半部为斜管式、半部为平流式的一号沉淀池;三是露天沉淀池。一号沉淀池原为平流式,源水经过口径800毫米的输水管道,由集水井与其直接连通,缺少混合反应部分。该池1959年时将其南部平流沉淀池改为加速澄清池,1961年投产运行后效果不好,1963年又将其改为穿孔反应平流沉淀池,1974年将平流沉淀部分又改为斜管沉淀池。由于穿孔反应效果不好,经常堵塞,水头损失达0.8米,因而1981年8月将穿孔反应改为双层回流反应。该池北半部一直是缺少混合与反应的平流沉淀池。一号沉淀池总容积为2245.32立方米。二号沉淀池为平流式,属埋没式混凝土结构的封闭沉淀池,池顶埋土深1.2米,容积31.5米×14.5米×4.5米,除去反应部分剩余容积为2476.63立方米,过水断面为32.62平方米。由于第一净化系统反应池在提高过水量后反应时间不够,所以于1960年将平流沉淀池截去4米,修成反应池。露天沉淀池是平流沉淀,为第一、第二两个净化系统共用。该池建于一水厂西北处,利用一个天然土沟建成。1972年投产,投资30万元。投产后日净水能力增加3.2万立方米。露天沉淀池,是因伊通河水雨季浊度高,为提高第一、第二净化系统源水沉淀能力而建。露天沉淀池为2个长100米、宽20米、深3——4.5米的平流沉淀池,单池容积8000立方米。沉淀池由口径800毫米输水管道来水,进水管为口径500毫米的铸铁管道,经口径300毫米的配水管配出,经过沉淀后清水由汇水槽进入口径600毫米管道,流入第一、第二净水系统平流沉淀池的末端集水槽中。沉淀池四壁使用块石加固,池底采用柏油铺面,利于清理。该池建成后,有效地提高了第一、第二净化系统的沉淀能力。因为缺少混合,反应部分尚不完善,为此1986年在其首端修建了水平回流反应池,同时修建了投药间。由于东北地区冬季寒冷,该池结冰后便不能使用。
第二净化系统的沉淀池为平流式地下混凝土质结构。沉淀池中间有隔墙,分为两部分。沉淀池体积为3825.86立方米。
滤池第一净化系统,共有10个穿孔管式大阻力(石英砂)系统快滤池。建于1934年,1936年投产。每个滤池体积为5.6米×5.8米×2.8米,总容积909.44立方米。单池滤过面积为32.48平方米。除去排水沟,每池有效面积为28平方米。滤池底部有两根口径200毫米的出水管,在口径200毫米干管两侧设有间距20厘米口径40毫米的滤过管,每根管上钻有直径8毫米孔15个。滤池滤料为石英砂单层滤料。滤池为反冲洗方式,修建时为空气—水混合反冲洗。1970年将空气反冲洗装置拆除,改为单一的水冲洗方式。第二净化系统滤池共有2个部分,一是二净滤池,另一是老四净滤池(1936年第一、第二净化系统建成时,为提高净水能力,先在南岭水厂院内增修了第三净水间,其后又引用二净沉淀池水为水源,增修一滤池间,定名为四净。由于增修的第三净水间使用较短时间便拆除了,所以剩下的四净水间称为“老四净”)。第二净化系统滤池为普通石英砂穿孔管过水的大阻力系统,共有6个滤池,滤池有效面积51平方米,建于1934年。反冲洗方式,即空气——水混合冲洗。1970年将空气装置拆除,改成单一水冲洗。池底有2根口径300毫米的过水管,管两边连有口径40毫米的滤水管,滤水管间距200毫米,钻有直径8毫米的滤水孔。老四净车间共有3个滤池,滤池有效面积为41平方米,建于1934年,1956年停用。1960年恢复使用时,采用石英砂滤料小阻力系统。1980年8月,又将其改成无烟煤——石英砂双层滤料,1986年又改成单一石英砂滤料。该系统反冲洗时,由水泵输入高位水池,高位水池容水量为250立方米。滤池为斗式球体填料。滤斗上大下小,上口100×100毫米,下口为30×30毫米,斗高90厘米,装有一个大球,直径60毫米,9个小球,直径30毫米。滤池滤料,第一、第二净水系统的滤池均使用同种类滤料。
2.第三净化系统
第三净化系统原为长春沦陷时期的遗留工程,1943年底设计,始建于1942年,预定1946年竣工,由于太平洋战争爆发遂即停止。当时,该系统的水源工程已完成30%,土建工程完成了70%;机电器材已购齐入库。新中国成立后,1953年在长春建第一汽车制造厂,为了保证汽车厂的用水,市人民政府决定利用这个遗留工程,续建一水厂第三净化系统。
第三净化系统于1952年重新设计,1953年动工续建,当年竣工投产,日净化能力为4万立方米。此项工程包括:①从一水厂第三送水室开始,铺设口径700毫米铸铁管1条,经一水厂西南至南湖广场一号道,之后改为口径600毫米铸铁管,直至汽车厂。这条输水管线是汽车厂的专用管线,日流量3.5万立方米。②从一水厂第三送水室东部口径600毫米铸铁管,接出一条口径400毫米的铸铁管,经一水厂西部、斯大林大街、工农广场、工农大路、新民广场、延安大路、南湖广场、南湖大路至汽车厂,这是汽车厂的备用输水管线,日流量为1万立方米。③从一水厂第三送水室东部铺设口径600毫米铸铁管1条,经气象厂、动植物园东墙、民康路、斯大林大街东胡同、崇智路至铁西,这条输水管线供客车厂及铁西一带工业生产与人民生活用水,日流量为3万立方米。以上3条输水管线的日流量共7.5万立方米。为了进一步提高第三净化系统的净化能力,1960年,将沉淀池前部截去一部分,改为反应池。1970年,又在滤池空气反冲洗部位,修建了4个32平方米的小滤池,使日净化能力提高到8.7万立方米。第三净化系统的流程是:来自河东、河西的源水进入集水井,投加混凝剂,反应后进入平流沉淀池,沉淀后的清水进入滤池,过滤后输入清水调节池。这个系统的净化设施有集水井、混合室、反应池、沉淀池、滤池。
集水井为混凝土质结构,内有进水管、水门室、稳压室、三角流堰。进入集水井的源水管道分为口径900毫米与600毫米,1968年又增设口径800毫米的进水管道。集水井容积为647.35立方米。三角流堰高1.45米,宽1.80米。
混合室为砖质结构隔板跳跃式,共有2个,每个容积132.24立方米。混合室共有29个隔间,隔板间距为600毫米。
反应室为混凝土质结构,回流平流式。1953年修建时,表面覆盖了玻璃罩。为解决混凝剂堆放位置,1960年将其表面改为混凝土结构的预制板覆盖。反应室长40.69米,宽5.1米,高3.2米。回流板间距为1.2米,隔墙厚250毫米。为提高第三净化系统净化能力,1961年将平流沉淀池首部截去11.75米,做为反应室,从而延长了反应时间。扩大的反应室容积为1938.7立方米。
沉淀池为混凝土质结构,平流沉淀,地下埋设,分为南北两部分。沉淀池原来的容积为11988.4立方米,由于截去1970立方米做反应池,所以沉淀池的容积净剩10018立方米。沉淀池排泥方式为人工手动进行。
滤池为普通石英砂大阻力快速滤池。1970年将一号滤池由大阻力改为斗形球式小阻力系统。滤池修建时采用空气——水混合式反冲洗,1970年改为单一式水冲洗,同时在原空气反冲洗位置修建4个32平方米的小阻力系统滤池。所以,三净化系统共有14个滤池。原来10个滤池容积各为115.5立方米,滤过面积各为41.25平方米。滤池底部设有口径300毫米输水管,还有口径100毫米的小干水管,在小干水管上连接着口径40毫米管,上面钻有直径28毫米的过水孔。新增设的4个32平方米的小滤池,为斗式排水小阻力系统。漏斗上端为100×100毫米,下端为30×30毫米,高90厘米,内装直径60毫米大球1个和直径30毫米的小球9个。
3.第四净化系统
这个系统采用了60年代国内较先进的净化工艺,1972年设计,1973年修建,1975年投产。总投资为208.76万元。这个系统包括集水井、脉冲沉淀池、无阀滤池3个主要部分。工艺流程为:由第三净化系统既设的口径800毫米、900毫米两条管道,将源水引入集水井,投加混凝剂之后,由两条口径700毫米管道引入脉冲沉淀池。经脉冲式混合、反应、沉淀后,清水由集水槽汇集,流入无阀滤池进行过滤,滤后通过口径800毫米清水管道流入第三送水清水池。该系统日净水能力为5万立方米,基本达到设计要求,净化后水质等各项指标基本符合国家规定的饮用水标准。在施工过程中,脉冲沉淀池的钢筋混凝土池壁曾出现53条裂缝,裂缝最大者宽7~8毫米,长2米。经过多次补强,才达到工艺要求,消除隐患。
集水井这个系统的集水井有4个部分:源水闸门室、稳流室、出水室、药库。集水井有2条源水进水管,口径分别为800毫米和900毫米,来自河东取水池。在稳流室投加混凝剂后,直接进入脉冲沉淀池。集水井建筑面积129平方米,容积为531.48立方米。
脉冲沉淀池共2个,每个面积为466.3平方米;容积为2331.5立方米。脉冲沉淀池采用钟罩式脉冲发生器,由钟罩式脉冲发生器、配水渠、配水管、污泥浓缩器、清水集水槽等组成,这个沉淀池设计能力为5万立方米/日,为保证水的浊度不超过20度,日产水量为4万立方米以下。
无阀滤池共10组20个,每个滤池面积为16.81平方米。滤池底部采用塑料滤头,固定在1米×0.5米×0.1米规格的混凝土板上,板上设有直径10毫米的滤孔40个,滤孔间距100毫米。由于滤头易积泥渣,过滤水量逐年降低,从1979年至1983年逐步将滤头拆除,用10目和30目的尼龙网代替。
4.第五净化系统
第五净化系统,由东北给排水设计院设计,1977年末动工,1980年10月投入运行。原设计净化能力为3万立方米/日,为保证沉淀后水的浊度在20度以下,其沉淀能力仅达2.4万立方米/日,而且沉淀池排泥效果亦不好。因此,1987年把沉淀池虹吸排泥改为穿孔管排泥,1988年又把机械反应改为网格反应,增加了机械混合,并在稳流区增铺斜管,从而扩大了沉淀面积,保证了出厂水的浊度在5度以下,沉淀能力也达到3万立方米/日。
投药间建筑面积为237.84平方米。其中,药库43.05平方米,值班室23.4平方米,投药室169.2平方米。投药间内设6个溶药槽,有4个溶药槽容积各为3.6立方米,2个溶药槽容积为7.2立方米,6个溶药槽总容积为28.8立方米。混凝剂为固体硫酸铝液体投加,此外又加入活性二氧化硅进行助凝。溶药方式为空气搅拌溶解,使用SX—2水环真空泵进行压冲空气,使药于水中溶解。
混合室混合室的混合、反应均在同一构筑物中,共有12个混合反应槽,每个混合反应槽容积为63.48立方米。原设计为管道式混合,由于运行效果不好,经两次改造后,采用机械混合方式,搅拌机为“摆、织针轮减速机”。原设计的反应室为每条列6格,分为3种规格:一、二混合反应格是B—LD2715型;三、四格是B—LD330、130型;五、六格是B——ELD39/22型。搅拌机转速为7~8转/分——1~2转/分。由于此种反应方式效果不好,所以1988年改为木制网格反应。
沉淀池原为聚丙乙烯斜管沉淀池,后改为玻璃钢环氧树脂制品斜管,总容积为702立方米。沉淀池分为2个,每个容积351立方米。沉淀池包括集水槽、斜管区、清水区、积泥槽、排泥系统等部分。排泥系统原为直径200毫米快开闸门斗式虹吸排泥,共有8组16个,每2个排泥斗为一组,每个排泥斗上口为3.575米×3.575米,下口为0.3×0.6米,高1.5米。由于这种方式排泥效果不好,1987年将斗拆除,改为口径200毫米管穿孔排泥。
滤池为虹吸滤池,容积为62.5立方米,单池滤过面积12平方米,共有6组12个滤池,为普通石英砂小阻力系统。滤池底部为混凝土质滤板,铺设20~30毫米两层尼龙纱网。
三、送水系统
一水厂共有6个送水泵站。第一、第二送水泵站,建于1936年;第三送水泵站,建于1953年;1964年,为解决二道河子及铁北地区供水问题,建成了第四送水泵站,此泵站水源来自第一、第二、第三净化系统;第五送水泵站建于1972年,水源来自第四净化系统;第六送水泵站建于1977年,与第五净化系统配套。
1.第一送水泵站
第一送水泵站水源来自第一净化系统,设有清水调节池、泵站机组、备用柴油机。泵站原设3台200HP机泵和1台200HP柴油机泵。为提高送水能力,1978年6月又增设1台14SH——6B500KW机组。清水调节池为封闭式隔板回流,混凝土质结构,上覆浮土保温层,总容积为7146.6立方米。清水调节池隔板间距3米,共有11隔。调节池原设有一条口径600毫米输水管道,为满足供水需要,1960年又增设1条口径600毫米输水管道。为调节第一、第二清水池储水能力,1982年7月在第一、第二清水池间又铺设1条口径600毫米连接管。
2.第二送水泵站
第二送水泵站的水源来自第二净化系统,设有清水调节池、泵站机组、备用柴油机。1936年建站时,有3台HS—SG型200马力水泵,为了保证断电时正常供水,除了原3台机组2台带有200HP柴油发动机外,1965年又将3号机组的水泵装上功率为300HP的坦克发动机,以加强停电时的应变能力。由于供水量不断增长,1983年又将一号机泵改为12SH—6型。为提高泵站输水能力,1953年前,曾于泵站东侧修建一个补充泵房,内设1台250HP机泵。由于第三泵站的修建,1965年将此泵房拆除。第二送水泵站清水调节池为混凝土结构,平流回流式,容积8437.5立方米。清水调节池有2个部分,即调节水池和配水池,有2个口径500毫米进水管。清水池内有13个隔墙,间距3米。来水除第二净化系统外,“老四净”的水也进入这个清水池。为保证“老四净”机组的运行,清水池接有口径800毫米混凝土管道通往第四送水系统配水池。清水池内的配水池容积为244.18立方米。
3.第三送水泵站
第三送水泵站清水池主体部分,为1945年以前所建。为适应第一汽车制造厂建设需要,1953年利用原基础建成第三送水泵站。这个泵站设有清水调节池、投氯间、配水池和泵房。泵站有2条口径为600毫米和700毫米的输水管道。泵站修建时装设7台SSM型190千瓦机泵和2台200HP柴油发电机组。为提高送水能力,1970年将四、五号机组改为12SH—6型,将六、七号机组配备了柴油机组,7台机组并联运行。泵站的清水调节池为混凝土结构,包括:进水闸门、清水池、配水池三个部分。清水调节池容积11780立方米。由第三、第四净化系统通过口径800毫米管道输入清水,并经过口径800毫米的混凝土管道通向四送配水池。
4.第四送水泵站
第四送水泵站建于1962年,1964年投产运行。泵站原设置3台14SH—6B型机泵。1979年和1981年,又安装了14SH—6与14SH—9型机泵3台。这个泵站没有清水调节池,只有配水池,清水来自第二、第三送水泵站的清水调节池。泵站铺设2条口径900毫米与800毫米的输水管道。一、二、三、四号机泵与口径900毫米输水管道连接,五、六号机泵与口径800毫米输水管道连接。
5.第五送水泵站
第五送水泵站是为了平衡第四净化系统滤水功能而修建的,建于1979年,1980年投产运行。这个泵站由清水调节池、配水池和泵房等部分组成。泵站共有3台机组,均为12SH—6型300KW,2台运行,1台备用。泵站铺设2条口径600毫米的输水管道。泵站的清水调节池为圆形混凝土结构。池高5.8米,直径31米,容积为4000立方米。清水调节池共2个,并联使用。清水从第四净化系统经口径800毫米的管道输入。配水池也是混凝土结构,全封闭承压式,容积217.14立方米。承压井上设有入孔和1个直径50毫米的排气管,通过口径800毫米输水管道与清水调节池连接。
6.第六送水泵站
第六送水泵站与第五净化系统是配套工程,1979年修建,翌年运行。这个泵站有清水调节池、承压稳压井和泵房等部分构成。这个泵站的清水调节池为混凝土结构,圆型,直径31米,高58米,容积4000立方米。清水通过口径600毫米管道输入清水调节池,并用口径600毫米输水管道进入承压稳压井。这个站的承压稳压井,为长方体封闭式,混凝土结构,容积为142.8立方米。这个泵站共有3台机组,并联运行,1台运行。2台备用(见《送水机电设施性能表》)。
7.清毒
一水厂的消毒原用漂白粉。从1949年到1959年,消毒室设在第二净水室内,溶解配制好漂白粉液,从高位槽中流入第一、第二净水系统的滤后清水槽中。第三净水系统的消毒室设在第三送水的清水池前端,将溶解并配制好的消毒剂投入清水池。为解决消毒剂的供应问题,1959年该水厂设立了电解制氯班,利用简易厂房,以塑料质0.5平方米水平电解槽和玻璃制氯整流器制氯,然后再用硝石灰制成漂白粉进行消毒。为稳定投氯,保证消毒,1960年修建了电解厂房,安装了每台0.5平方米的20台小型水平电解槽和硅整流器,日产氯气80公斤用于消毒。同时,将投氯改设在各清水池,并增加了投氨装置,进行了氯氨消毒。此方式运用了5年。由于生产发展,1970年6月,建立化工厂,将水平电解槽改装成8型虎克电解槽30台。同时,在第四送水泵房西侧,修建了制造盐酸、合制三氯氢硅和提炼多晶硅的设备。在第三净水系统投药间,安装了制造三氯化铁的设备,在制氯消毒的同时,还试生产三氯化铁及多晶硅。由于工艺设备不正规,1972年终止生产多晶硅和氯化铁,单一生产氯气、盐酸。为了维护水厂环境,1981年5月停止自制氯气,改为外购氯气消毒。随之,建立了6个送水泵站的投氯室。
8.混凝
一水厂的源水混凝始为明矾(硫酸钾铝)。1952年,学习投加硫酸亚铁混凝法,在第一、第二净化系统试行,并投加硝石灰和硫酸亚铁。1959年改为粗制硫酸铝,1962年应用活性二氧化硅进行助凝,1983年投加自制的聚合氯化铝。
四、供电系统
1960年以前,一水厂装机容量仅有3800KW,电源由长春市电业局南岭变电所供给,电压为3300伏安,日耗电量为5万度。由于城市供水的增长,1961年一水厂修建第四送水泵站时,修建了二次变电所,安装2台1800KW变压器,水厂3300伏安电源由一水厂从长春其它地区变电站供给。1979年水厂扩建时,拆除了原二次变电所,建成容量为1万千伏安、一次电压为6.6万伏、二次电压为6.6千伏的一次变电所。1980年以后,水厂用电均由水厂变电所供给,日耗电量12~13万度。水厂第一、第二、第三送水泵站,河西的老泵房、河东等机组仍用3300伏安电源;河西新泵站,第四、第五、第六送水泵站和第一送水泵站则采用6.6千伏安电源。
第二节 二水厂
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)。
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。
第三节 三水厂
第三水厂的源水为地下水。厂区位于斯大林大街东侧岳阳街,由26眼深井组成,1988年供水能力为1.7万立方米/日(见图2—6)。
1932年以前,长春城市用水主要是开采地下水。当时挖掘的深井,日产水量不足1万立方米。供水方式有2种:一是在岳阳街集中地下水之后加压送出,二是从市内各深井直接送出。1932年前,主要靠浅井取水,其后开始修建深井。到1940年,市区共有水井53眼,其中浅井42眼,深井11眼。此后,浅井逐渐淘汰而使用深井水。
1948年10月长春解放以后,地下水的采水由南岭水厂统一管理。从1950年到1963年,市区相继挖掘5眼深井,使总出水量达到每日1.7万立方米。1971年,又在市区南郊杨家屯建设深井15眼,设计能力为3万立方米/日,由于水量逐年渐少,到1988年仅为1万立方米/日。由于长春市供水规模不断扩大,为加强管理,1966年将深井供水管理从南岭水厂分出,成立第二水厂。“中日人民友好水厂”建成后,又更序为第三水厂。
第三水厂制水工艺1988年时仍为2种:一是把市区部分深井水集中起来,统一集中投氯消毒加压后送出;二是由各深井泵站直接将地下水输入市区配水管网。集中加压供水的深井有2部分:一是市区部分深井如南湖一号、二号井,动植物园井,民权井,东安五号井,跃进一号、二号井,园东路井等,这些深井水源经深井水泵输送到岳阳街第三水厂内的储水调节水池内,经消毒后加压输送到市区配水管网;另一部分即杨家屯各深井,先将单井水汇集于储水调节水池后,加压输入一水厂第三送水泵房的600毫米口径管道和直送长春电影制片厂。
由各深井抽水直接输入市区配水管网的深井水,主要是市区各深井:重庆路深井,咸阳街深井,四道街深井等。为了加强水质管理和节约地下水,这些深井已逐步停止供水。
集中加压供水的部分有2个清水调节池,即岳阳街清水调节池和杨家屯清水调节池。岳阳街清水调节池为混凝土圆形结构,内径15.2米,中间有圆形隔墙,内径6.6米。池内全高4.5米,有效水深4.0米。池内设有溢流管。水池总容积816立方米,最大有效容积726立方米。
知识出处
《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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