城市給排水·長橋水廠的建設與改造沈裘昌提要長橋水廠是我國自行設計和建設的一座特大型水廠現(xiàn)已達到160萬m3/d的供水能力。其始建于大躍進年代是當時國內(nèi)新建的最大水廠。根據(jù)建設條件采用了土堤式平流沉淀池節(jié)省了材料加快了施工進度。還開創(chuàng)了水廠采用大口徑非金屬管道作渾水管的先例。在以后的擴建中首創(chuàng)平流沉淀池下疊清水池解決了平流沉淀池占地大的問題迕水泵沖洗旳移動罩濾池基礎上開發(fā)了虹吸式移動罩濾池大大節(jié)省了工程造價采用了國內(nèi)水廠最大的清水水泵和電動機。幾經(jīng)改擴建長橋水廠已成為我國規(guī)模最大、工藝合理、設備先進、布置緊湊的現(xiàn)代化水廠。為了實現(xiàn)上海新的供水專業(yè)規(guī)劃長橋水廠又制定了新的總體發(fā)展規(guī)劃關鍵詞城市水廠改擴建規(guī)劃處理工藝設計參數(shù)材料設備上海市長橋水廠是一座我國自行設計建造逐步發(fā)展橋港段設江心式取水箱1座直徑5m2根DN1起來的特大型水廠,目前供水能力已達到160萬250鋼制自流管每根長250m設計能力30萬m3m3/(平面布置見圖1)成為我國最大的城市水廠,d60萬m3d時再建一套。取水泵房和吸水井各1擔負著上海市西南和部分西北地區(qū)的供水重任。隨座取水泵房設5臺機組水源泵站還設低壓變電所著上海綜合實力的增強,市民對自來水水質(zhì)要求的1座辦公樓1幢水源地至凈水廠設2根DN1200提高長橋水廠還將面臨新一輪的改造。其出水水的渾水管距離2km左右設計管材采用預應力鋼質(zhì)目標是上海市供水專業(yè)規(guī)劃提出的水質(zhì)目標砼管施工時由于貨源原因,部分采用預應力鋼砼2010年以前,依據(jù)衛(wèi)生部《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》,管,部分采用鑄鐵管。開創(chuàng)了水廠采用大囗徑非同時比照美國EPA水質(zhì)標準及歐盟目前水質(zhì)標準金屬管道的先例結(jié)合現(xiàn)行美國水質(zhì)標準中的微量有害物質(zhì)和微生物凈水廠原設計鋼筋混凝士平流沉淀池2組每指標進行擬定的水質(zhì)目標徹底改善自來水飲用口組分成2格每格能力7.5萬m3/d。為了節(jié)約鋼感2020年的水質(zhì)目標是依據(jù)上海市的水源特點制材、水泥加快建設進度改為30萬m3/d土堤沉淀定的與當時發(fā)達國家保持同等水平的新的水質(zhì)目池1組分成可獨立運行的2格?；亓鞲舭逍跄鯓四龝r間20min沉淀時間75min前段小泥斗排泥大躍進年代艱苦建廠后段大泥斗定期沖洗。濾池采用2組鋼筋混凝土快長橋水廠始建于大躍進年代,一直由上海市政濾池每組6格濾速10m3/h單池面積106m2大工程設計研究院承擔設計。1958年上海市政府為阻力配水系統(tǒng)水塔沖洗水塔容積600m3,下層為適應經(jīng)濟發(fā)展的需要在特別缺水的西南地區(qū)立項加氯間濾池采用左右兩翼中間水塔的布置形式濾建設一座新水廠規(guī)模60萬m3/是當時國內(nèi)新建也管廊上層為月臺式空廊布置合理操作方便。清的最大水廠分兩期建設。一期工程30萬m3/d水水池采用鋼筋混凝土,分設2座,由原設計每座源經(jīng)多方案比較選在黃浦江關港段水廠設在上中萬m3減小至5000m3僅滿足消毒接觸時間調(diào)節(jié)路南側(cè)當年完成施工圖,為了貫徹多、快、好、省完全中凵中國煤化工水泵房1座沒6臺的精神和推行投資包干”又兩改設計圖反映了當機組CNMH泵房吸水井分設2時經(jīng)濟條件的困難和廣大工程技術(shù)人員的智慧。座。水廠的總平面布置采用功能分區(qū)進廠大道的為節(jié)省投資,一期工程水源地由關港段縮至長東側(cè)為行政管理和檢修區(qū)西側(cè)為生產(chǎn)區(qū)使工藝流給水排水vol.29No.120031叫暾池〔下設清水池折板翱凝流沉淀池(卜設清水池)2·折板絮凝半流沉淀池(下沒清水池排泥3半流沉淀池池6’半流沉淀池7°半流沉淀池圖1160萬m3/d長橋水廠平面布置程緊湊,直線型布置便于以后擴建,為國內(nèi)大型水池1座回流隔板絮凝時間20min沉淀時間1.8h新廠的典型布置。建快濾池1組分6格屋頂水箱沖洗送水泵房挖期工程于1961年1月正式動工同年6月初潛改造更換水泵擋當年12月份開始施工1971年7步通水原水由廠區(qū)東側(cè)春申塘邊的20萬m3/d臨竣工。擴建后出水能力勉強達到了60萬m3/d時取水泵房取水1962年5月一期工程竣工。運行指標:1°,2*土堤沉淀池,回流隔板絮凝時間1966年為了滿足用水量的需要,著手對土堤沉15min沉淀時間55min水平流速36mm/s,平時淀池進行了技術(shù)改造。主要是絮凝部分通過現(xiàn)場小斗排泥每半年停池清洗1次;*沉淀池絮凝時測定和經(jīng)驗總結(jié)提出了回流隔板的改造方案將每間12min沉淀時間54min排泥采用虹吸式機械格絮凝能力提髙到ρ000m3h將土堤沉淀池的岀排泥濾池濾速15m/h。水能力提高到40萬m3d濾池濾速提高到14m/h,2文革結(jié)束后供水量繼續(xù)增長使一期工程供水能力提高到40萬m3/d。1976年上海經(jīng)濟重又回升用水量急劇增加,1970年供水缺口增大,又提出了擴建要求,長當時橋水廠的供水能力需要提高到60萬m3/d。水源部水質(zhì)中國煤化工用的黃浦江下游水,重。1977年上海市分將黃浦江邊的水源地由30萬m3/d挖潛至40萬CNMH政府決A↓是上住正模定為60萬m3/dm3/d廠內(nèi)舂申塘邊的臨時泵房可挖潛至24萬m3/d與原系統(tǒng)配套為120萬m3/d供水能力。當時長橋滿足了需要。新建⑩0萬m3d鋼筋混凝土平流沉淀水源地正處于黑臭帶的邊緣擴建水源地有3個方2給水排水Vol.29No.12003案Φ原地擴建;至上游28km的黃浦江德勝港臺機組水源泵站總?cè)∷芰_140萬m3/d。段③淀浦河。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較礙于當時的經(jīng)濟實水廠部分按140萬m3/d配套由于已建沉淀池力還是采用了原地擴建的方案由于春申塘水質(zhì)惡指標較高,濾池指標相對較低故新建6*,7艸兩組化臨時泵房取消原黃浦江取水能力為40萬m3/d平流沉淀池下設清水池,形式規(guī)?；就?#5#水源地加建80萬m3/d能力設直徑6m進水箱沉淀池新建虹吸式移動鐘罩濾池8組每組24格座2根DN2000鋼制自流管,各長180m新建取單格面積9.6m2新建3#送水泵房1座和吸水井水泵房吸水井1座取水泵房1座設6臺機組水3格共設7臺機組源地到凈水廠設DN1600渾水管2根長約2km。長橋水廠建于我國經(jīng)濟條件比較困難的年代,凈水廠根據(jù)已有沉淀池能力新增平流沉淀池2設計指標采用都比較高1999年上海自來水市南公座A*5#每座30萬m3d共60萬m3d絮凝采用司依據(jù)建設部統(tǒng)計指標對長橋水廠綜合生產(chǎn)能力進機械與回流相結(jié)合并考慮了沉淀前段污泥至絮凝行了核定。核定參數(shù)如下取水能力144.96萬m3/d池的回流絮凝時間約13min平流沉淀池總長150沉淀池能力135.62萬m3d濾池能力147.74萬m寬29m沉淀時間約35min水平流速55mm/s,m3/d清水池5萬m3送水泵房能力6.41萬m3/h由于征地十分困難在每座沉淀池下疊1萬m3清綜合能力135.62萬m3/d,當時統(tǒng)稱長橋水廠的供水池開創(chuàng)了平流沉淀池下疊清水池的先河。濾池水能力為140萬m3/d。在總結(jié)水泵沖洗移動罩濾池基礎上通過生產(chǎn)性試3改革開放迎來了新的發(fā)展驗開發(fā)了虹吸式移動罩濾池濾池分8組,每組34隨著改革開放迎來了長橋水廠的又一個春天格單格面積9.6m2全廠濾池平均濾速11m/h移1995年原上海自來水總公司提出了對長橋水廠進動罩濾池取消了管廊結(jié)構(gòu)簡單自動化程度高并行技術(shù)改造的規(guī)劃。以提高供水可靠性及運行管理大大降低了工程造價。新建二級泵房座沒沅江水平降低能耗、藥耗和水耗同時根據(jù)上水九五48-20立式水泵3臺預留1臺泵位,每臺沅江泵規(guī)劃將長橋水廠的供水能力擴大至160萬m3/d流量15000m3h揚程46.6m,配套電機功率2由于長橋水廠技術(shù)改造工程涉及面廣實施難度大500kW。該泵型占地面積小、效率高在城市水廠投資高為了不影響上海市西南地區(qū)的正常供水結(jié)中首次應用對大型水廠有可取之處但缺點是維修合資金籌措總公司對改造工程作了總體考慮和分要求較高。長橋水廠三期工程于1978年開始施期實施的安排。工,1979年6月部分通水1980年竣工1997年底黃浦江上游引水二期工程建成并部1986年隨著上海經(jīng)濟的進一步發(fā)展,上海西分通水長橋水廠完成了160萬m3d的提升泵房的部及西北部的供水一直十分緊張另一方面黃浦江建設該泵房利用上游引水DN3500進廠管頂管施的污染也日趨嚴重為了改善上海自來水的水源國工的工作井建成。設計能力20m3/s設8臺大型飛家計委批準了黃浦江上游引水工程計劃將當時上力潛水泵流量3.75m3s揚程12m電機功率430海就近取用黃浦江原水的6家水廠和計劃新建的2kW其中2臺暫時先裝小葉輪流量3.25m/s揚程家水廠的水源移至黃浦江上游的黃浦江松浦大橋12m必要時可更換庫存的大葉輪,泵房設在水廠段作為配套項目長橋水廠再一次擴建。1987年7的南端并將原來的渾水管同時進行了改造以黃浦月黃浦江上游引水工程完成了從黃浦江中游臨江段江上游引水作為常用水源,以原來水源泵站作為備取水的部分工程引水230萬m3d首先實現(xiàn)了黃用水源兩個系統(tǒng)可任意切換。浦江下游5家水廠的水源置換礙于資金問題臨江什亨峂N開實施全廠加藥設備、以上的引水工程作為二期工程暫時緩建。部分j中國煤化工控設備改造。該項長橋水廠取用黃浦江中游水源水源泵站再次目利CNMH自的余額引進設備,擴建J989年建成直徑5m進水箱1座,DN1800以全套自動化加礬、加氯、加氨設備,替代了原來的自流管1根新建取水泵房1座吸水井1座設2手動加藥設備和-1型加氯機以西班牙英格索給水排水vol.29No.120033蘭3臺1萬m3h和3臺0.5萬m3h的臥式雙吸離積1.5萬m3。3座沉淀池下設3座清水池另在水廠心泵更換了3臺立式沅江泵改建了全廠壓力水系的東北角設獨立清水池容量1.5萬m3清水池總?cè)萁y(tǒng)增設了2座變頻調(diào)速的增壓泵房使加氯水射器量6萬m3相當新建規(guī)模的10%的工作水壓力穩(wěn)定;絮凝池前增設了靜態(tài)管道混合設均質(zhì)濾料氣水反沖濾池2組每組12格雙器配置了相應的配電系統(tǒng)和儀表監(jiān)控系統(tǒng)設置了排布置每格過濾面積138m2濾速約8mh氣沖各工作點的控制PLC子站和中央控制室強度55m3(hm2),氣水同沖時水沖強度10m3(h2001年開始實施了40萬m3/d老系統(tǒng)改造工·m2),單水沖強度17m3(Hm2),濾料粒徑0.95程該工程利用黃浦江上游引水二期工程世行貨款mm厚1.20m,Ks<1.3,下部設粒徑6~7mm礫余額工程包括以下內(nèi)容石100mm濾池進水和沖洗排水均采用氣動閘板備用水源地的改造。備用水源地分三期建成閥反沖洗氣、水和泄氣均采用氣動蝶閥清水閥采期工程的取水位置較理想常年不淤二、三期工用氣動調(diào)節(jié)閥壓縮空氣由一體化的空壓機提供。程取水位置受規(guī)劃限制,設在淤積區(qū),毎年要疏浚管廊上部不設操作室采用敞廊式布置每組濾池下二次作為備用取水口管理比較困難但1#進水設接觸池滿負荷時接觸時間21min不足部分由清箱和2根υN1250自流管已嚴重損壞改造工程的水池補充。目標是完善140萬m3/d備用能力,工程在原1#進反沖洗泵房設在2組濾池的北端沖洗泵房設水箱位置,就地重建直徑8m進水箱一座和1根鼓風機4臺風量64m3/min風壓45kPa2臺風機DN3000鋼制自流管并在水源地建旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)井1滿足格濾池沖洗風量。沖洗水泵4臺流量1200座沒2臺德國 GEIGER生產(chǎn)的寬2m深15m的轉(zhuǎn)濾m3h揚程12m,臺水泵滿足氣水同沖時的水量網(wǎng)。濾網(wǎng)中間進水兩側(cè)出水網(wǎng)孔4mm×4mm改2臺水泵滿足單水漂洗水量?？諌簷C2套,包括空造解決了原2*,3*取水頭部的淤積問題和黃浦江氣除濕、除油的壓縮杋一體杋和儲氣罐。廠用壓力原水的漂浮物問題網(wǎng)后水再通過虹吸管分配到原水增壓水泵2臺流量800m3/h揚程55m。沖洗3個吸水井。取水泵房的水泵型號也都比較老性能泵房的上層設濾池控制室、水廠中心控制室和水廠差效率低將其中4臺原上海水泵廠生產(chǎn)的48h化驗室22泵更換為上海中德合資凱士比生產(chǎn)的RDL型水新建1*送水泵房按80萬m3/h規(guī)模建設設6泵流量1萬m/h揚程22m電機功率800kW。改臺機組其中2臺備用水泵采用上海凱士比生產(chǎn)的造后的備用水源地大大改善了工作條件RDL型雙吸離心泵每臺流量1萬m3/h,目前揚程凈水廠拆除原1%61年建成的后擴容為40萬45~30m,電機按今后可能50m揚程配置功率m3d的老系統(tǒng)即土堤沉淀池和2組12格快濾池包1600kW需要提高揚程時可更換葉輪。送水泵房括沖洗水塔2座5000m3清水池和1*送水泵房。吸水井做成流道形式由清水總渠漸變而成使水流在拆除的位置及凈水廠東北角56畝(3.73分布更為均勻減小了吸水井的工程量經(jīng)濟地解決hm2)新征地建設60萬m3/d新系統(tǒng)了吸水井抗浮問題減小了水頭損失。吸水流道通設20萬m3/d平流沉淀池3座每座分為2格過水力模型試驗驗證各種運行工況設計按試驗結(jié)每格沉淀池設機械混合池采用凱米尼爾4HTD型果作了進一步修改實際使用情況良好?？旎鞌嚢铏C功率11kW混合時間20s絮凝為折增設了回收池。通常情況下長橋水廠的原水由板絮凝絮凝時間15min沉淀池停留時間1.5h水20km外的原水廠送來因此濾池反沖洗水的回收平流速約23mm/s排泥采用泵吸虹吸式機械刮泥很有經(jīng)價嚴3同池空積3000m3分為4機可根據(jù)泥位計指示泵吸強排虹吸弱排或只行格可中國煤化工收反沖洗水由內(nèi)置油走刮泥而不排泥大大節(jié)省了排泥水量。采用9根不循環(huán),m后水泵均勻送至混合銹鋼指形集水槽其中6根長l8m3根長24m岀水池冋流水量小于5%。由于長橋水廠用地十分緊負荷300m3(md)沉淀池下部設清水池每座容張回收池上部設車庫、配電間和司機休息室。4給水排水vol.29No.12003增設了排泥池。長橋水廠原生產(chǎn)廢水、雨水在工作16h濁度較高時通過延長脫水機工作時間和昋申塘低潮位時均自流排λ舂申塘暴雨或髙潮位平衡池調(diào)節(jié)來適應泥餅經(jīng)儲泥斗儲存由環(huán)衛(wèi)部門時由排水泵房抽入春申塘。因環(huán)保意識的增強水外運填埋。廠的生產(chǎn)廢水也要達標排放水廠的濾池反沖洗水長橋水廠40萬m3/d老系統(tǒng)改造工程中的凈水已回用生活廢水收入城市管網(wǎng)沉淀池排泥水需要部分已在2002年6月底建成送水備用水源地的改經(jīng)脫水處理首先要將沉淀池排泥水收集起來再行造和污泥脫水車間正在緊張的施工中。處理排泥池容積2000m3分2格可獨立運行,為長橋水廠40余年的發(fā)展反映了我國給水事業(yè)防止污泥沉積毎格設2臺德國EMU澘水攪拌機在建國后的艱辛創(chuàng)業(yè)的歷史在十分困難的條件下本次改造先建設新建部分60萬m3d規(guī)模的污泥保證了上海的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的需要。充分體脫水系統(tǒng)其余暫時還直排春申塘改造后旳原排水現(xiàn)了我國廣大工程技術(shù)人員的智慧和艱苦奮斗的精泵房就改建為雨水排水泵房。神?，F(xiàn)在的長橋水廠正以嶄新的面貌展現(xiàn)在蓬勃新建60萬m3d部分的排泥水處理系統(tǒng)也是發(fā)展的上海供水能力躍居國內(nèi)城市水廠之最岀廠本次改造工程的一個重點。隨著環(huán)保監(jiān)管力度的加水濁度<0.2NTU,自動化程度達國內(nèi)先進水大城市水廠生產(chǎn)廢水的達標排放已提上了議事日平程長橋水廠總體規(guī)模160萬m3d結(jié)合本次改造4長橋水廠新的規(guī)劃目標排泥水處理先上60萬m3/d時代的發(fā)展向長橋水廠提出了新的要求微污長橋水廠的原水平均濁度40NTU按原水的染的水源新的水質(zhì)目標,上海新的供水專業(yè)規(guī)劃,水質(zhì)特性和藥劑的投加情況60萬m3d水量產(chǎn)生的都為長橋水廠的發(fā)展指明了方向。解決目前出廠水干泥為58td,l60萬m3d水量產(chǎn)生干泥154/d原時有超標的色、鐵、錳和微量有機污染等問題是新水最高濁度為300NTU則60萬m3/d水量時產(chǎn)生一輪發(fā)展努力的目標在黃浦江上游引水集中生物干泥201t/d,l60萬m3d水量時產(chǎn)生干泥535td預處理基礎上參照上海周家渡水廠試驗運行的經(jīng)長橋水廠的位置條件只可能采用機械脫水根據(jù)國驗長橋水廠將進一步加強常規(guī)處理并進行深度處內(nèi)外用于自來水廠污泥脫水機械的使用經(jīng)驗比較理使岀廠水水質(zhì)進一步提高達到上海市供水專業(yè)理想的有離心脫水機和板框壓濾機,上海自來水公司在閔臭氧發(fā)生間制氧車間行一水廠也取得了使用離心脫(處理4沖洗泵房’《處理現(xiàn)在已處于屆民層住區(qū)想模水做又特別大板框壓濾機有其更混合池}叫折板絮凝十流池水反沖濾池吳代接觸泡有利的一面。長橋水廠60萬的1:游水源生物活性炭濾泡m3/d規(guī)模的污泥脫水系統(tǒng)采用斜板污泥濃縮,上清液懸浮固體小于70mg/L,符合濃細池消毒接觸池GB8987-96)級標準,設斜板濃縮池4座污泥平衡池2沖洗水座受場地限制脫水機房與儲吸水井泥斗疊合布置,脫水機房設中國煤化工2m×2m板框壓濾機3臺和CNMHG送水集房注泥、加藥、沖洗等輔助設備。脫水機在原水平均濁度時每天圖2規(guī)劃的工藝流程給水排水vol.29No.120035水池￠折板絮凝屮流泓淀池(下設清水池)(下設清水池n雷分「,折板繁凝流沉淀池□■h5’折板絮凝流沉淀池卜設清水池)P# e區(qū)‖折板某減流淀池!水提升泉2頒民接觸泡3合池4均質(zhì)濾料’(水反沖濾池(卜設清水池)5濾池反沖緹泵塄(設控制、化驗6叢抆觸池?作物活性旋誌池(下設潔水池)♀送水梨房囁水片鬥收池(上:設車)10暾水處池1排泥池(設倉坼)12污泥脫水有13南水泵房1行政管15生活軸助<16帆,氣所及加、加間圖3長橋水廠規(guī)劃布置圖規(guī)劃2010年的水質(zhì)目標長橋水廠新的總體規(guī)劃正清水池約2萬m3在制定中見圖2和圖3新建現(xiàn)場制氧車間和制臭氧車間。根據(jù)上海產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和總體供水布局,長改造2#3*送水泵房合建成1座送水泵房橋水廠的供水能力將調(diào)整為140萬m3/d出廠水質(zhì)泵房西側(cè)新建35kV變電所滿足全廠的供電需要要達到上海新制定的供水專業(yè)規(guī)劃要求并要合理污泥脫水車間擴建至140萬m3/d規(guī)模共設濃降低能耗、藥耗和水耗使長橋水廠的素質(zhì)進一步提縮池6座,平衡池4座脫水機房設板框壓濾機6臺。長橋水廠將在1997年和2001年改造的基礎綜合管理樓及附屬設施也將按需要調(diào)整重上繼續(xù)改造4*5*6*7#沉淀池取消3*沉淀建池將16組虹吸式移動罩濾池改造成均質(zhì)濾料氣水屆時長橋水廠又將以新的面貌屹立在黃浦江反沖濾池沉淀池設計指標與新建的沉淀池相同濾畔以合格的優(yōu)質(zhì)自來水服務于上海的西南部,為上池的設計濾速將與新建的濾池統(tǒng)一至10mh左右。海的經(jīng)濟發(fā)展和人民的日常生活作出貢獻。新建4組臭氧接觸池、生物活性炭濾池臭氧最中國煤化工大加注量3mg/L接觸時間大于10min話活性炭濾CNMHG二路901號海市政工程設計研究院池濾速10m/h左右,與活性炭接觸時間大于10電話(0215026848min活性炭濾料采用氣水反沖活性炭濾池下疊建收稿日期2002-10-86給水排水Vol.29No.12003