锦州市城市再生水回用工程设计

田野飞

锦州水务（集团）有限公司 辽宁 锦州 121000

一、工程规模

锦凌水库为保证达到25万吨／日和95%的供水保证率，水库只能向下游放流5.7万吨／日，直接减少生态放流量4.3万吨／日，考虑两河整治后水库至三号橡胶坝水域面积增加，平均每日水面蒸发量2.88万吨。由此分析计算锦凌水库至第三道橡胶坝段水生态景观每日总需水量为12.88万吨。

二、锦州市城市再生水回用工程设计内容

1、污水处理厂综合泵房改造设计

依据锦州市城市再生水回用工程对污水处理厂综合泵房进行改造。综合泵房原有泵位12个，其中大唐电厂供水占用4个，滤料滤池反冲洗供水占用3个，厂区自用供水占用2个，另外华润热电厂预留3个泵位。由于10万吨再生水要用于小凌河3号橡胶坝补水，污水厂经过处理后的再生水除了用于大唐（3万吨）和华润（6万吨）热电厂供水和厂区自用水（反冲洗、消防、水源热泵）外，还要用于城市河道补水。因而泵房内在不增加泵位的基础上，可对原有水泵数量进行调整，将大唐热电厂原有4台功率132KW的单级双吸泵（两用两备）取消1台备用泵调整成3台水泵（两用一备），保留原有水泵型号。又将用于反冲洗原有3台功率37KW单级双吸泵（两用一备）取消1台工作泵，调整成2台功率90KW水泵（一用一备），重新选择水泵型号，水泵吸水管和出水管的管径也相应的调整。经过对原有水泵的调整后富余2个泵位，加之小凌河补水受季节的影响，最终决定配备2台水泵，不设备用泵。

2、 3.8公里DN1000管线设计及10万吨消力池设计

1.根据对锦州市污水处理厂出水规模以及三号橡胶坝所需用水规模，本次设计三号橡胶坝供水量为10万立方米/日，小时流量为4166.6立方米/时，选用管径为DN1000砼管，经现场实际勘察，管线由污水处理厂综合泵房出水总管接出DN1000管线至三号橡胶坝，沿途管线途经污水处理厂北墙外大田地，其中管线顶管穿越百股大桥，沿途与截流干管交叉，K1380处时，管线沿滨河路三期铺设，管线距滨河路路中北侧1.5米铺设至三号橡胶坝，其中管线穿越广州街大桥，管线全长3.8KM。

2.10 万吨消力池设计主要是为了缓解管道排放至三号橡胶坝内，防止对滨河路路基的冲击而设计的。

3、二号橡胶坝集水廊道及提水泵站设计

考虑实际情况，选用明渠，维护方便，本次设引水廊道宽为1.0m，高为1.0m，经计算得廊道长度为3.26m，坡度为0.01。廊道上方设置拦栅：拦截水流中大颗粒推移质、草根、树枝、树叶及冰凌等，以免进入引水廊道。引水廊道：位于拦栅下部，汇集流进拦栅的全部水流，并引至提升泵站。L=3.26m代入公式（1-2）计算得h’kp=0.14m。

明渠宽度校核：按公式1计算后，需用水流经拦栅时的抛射距离l0进行校核。

廊道断面形式采用矩形断面，无压流，水面超高一般为0.2～0.3m。

本工程采用混凝土廊道：混凝土廊道粗糙系数n=0.025～0.0275。

廊道中的流速，应尽量使进入的泥砂能及时带走。流速的始端v≥1.2m/s；末端v=2～3m/s，需根据进入廊道的砂砾情况验算确定。

采用等流速近似计算公式：

式中H—计算断面的水深（m）；C—流速系数；B—廊道宽度（m）；v—廊道内的流速（m/s）；ρ—湿周（m）；n—粗糙系数；i—水面坡降；R—水力半径（m）；ω—水流有效断面面积（m2）；y—与粗糙系数和水力半径有关的指数。

根据资料，设v=1.2m/s，B=1m，公式（1-6）计算得H=0.453m；H=0.453m，公式（1-10）计算得R=0.238m；n=0.027，R=0.238m，公式（1-9）计算得y=0.258；

n=0.027，R=0.238m，y=0.258，公式（1-8）计算得C=25.6；v=1.2m/s，C=25.6，R=0.238m，公式（1-7）计算得i=0.01。

提升泵站的设计

三号橡胶坝再生水蓄满后富余水量提升至二号橡胶坝内，提升水量为Qd=47000m3/d（Q=1960m3/h），设计采用耦合式潜水排污泵两台，两用，满足2号橡胶坝上游所需的补水量。本设计建造方形沉井水池一座，井室平面尺寸4m×4m，设计河床下埋深为8m，有效调节水深为5.97m，有效调节容积为95m3。

结论

经以上工程设计，完全可保证污水处理厂富余的再生水用于橡胶坝生态补水，水量可达日供水10万吨，2号橡胶坝处经提升泵站能够补充2号橡胶坝日供水4.7万吨，以此解决城区景观河流经常断水的现状，该工程实施后保证会给锦城增添一道靓丽的风景线。