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深圳市横岗再生水厂工程设计(林杰)《深圳市横岗再生水厂工程设计》（作者：林杰）是一篇聚焦于城市水资源循环利用与生态基础设施建设的典型工程实践论文。该文系统阐述了横岗再生水厂的设计理念、技术路线与关键参数，旨在解决龙岗区日益增长的污水处理需求与再生水回用缺口问题。项目设计规模为10万吨/日，采用“预处理＋AAO生物反应池＋深度处理（高效沉淀＋纤维转盘滤池＋紫外线消毒）”主体工艺，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB189182002）一级A标准，并满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T189202020）要求，可广泛用于道路冲洗、绿化浇灌、工业冷却及河道生态补水。
设计中突出绿色低碳与集约化理念：厂区采用全地下式布置，地面建设生态公园，实现“隐厂于园”；同步配置沼气收集利用系统与光伏发电设施，降低运行能耗；通过智能控制系统实现水量、水质、设备运行的全流程在线监控与优化调度。此外，针对横岗片区地质条件复杂、用地紧张等特点，创新采用模块化构筑物设计与BIM协同建模，提升施工精度与工期可控性。该工程已于2023年建成通水，成为深圳市东部重要的再生水枢纽，年再生水回用量超3000万吨，显著缓解区域水资源压力，为粤港澳大湾区高密度城市污水处理设施的生态化、智慧化升级提供了可复制、可推广的“深圳样板”。（字数：498）
Design for reclaimed water treatment plant in honggang of shenzhen
长沙机场飞行区改造工程不停航施工方案wangguojian wujinghua lizhu
(Shenzhen water Resources Planning & Design Institute,Shenzhen 518036,china)
Keywords:UF ozone reclaimed water
2011年深圳市举办第26届世界大学生夏季运动会，大运中心区共设5处景观湖，总水面面积为5.78公顷，水深为1.2米；大运中心南面的信息技术学院作为大运会运动员村，其内部也有一出景观湖，维持这些景观需要有稳定的供水水源。根据《大运中心水资源综合利用研究》成果和市长会议相关纪要，决定结合横岗污水厂的扩建，新建横岗再生水厂，其规模为5万m3/d，这样不仅可以作为稳定的供水水源保证大运中心景观用水需求，同时也可以向周边地区提供环境景观、市政杂用等用水。按照污水再生利用工作方案要求，工程设计就建设规模、建设年限、处理工艺、技术路线选择、管网布置、工程总投资及资金筹措渠道以及再生水价等进行了深入细致的工作。横岗再生水厂工程包括5万m3/d深度处理厂和5.0Km配套供水管道。
1 再生水处理规模、水质标准及工艺流程
根据横岗二期污水厂的处理水量、水质统计资料，主要再生水用户对水质水量的要求，确定污水深度处理再生利用工程设计规范和水质标准。
横岗再生水厂规模为5万m3/d，具体用水量见表1。近期需水量4.43万m3/d，其中大运中心景观需水量为1万m3/d。工程分两组建设，一组2.5万m3/d，先建设一组，优先保证大运中心区景观用水1万m3/d，其次用于绿化及道路广场浇洒。待条件成熟，再加开另一组。
表1 横岗再生水厂用户需水量统计表
（2）再生水厂设计出水水质。再生水厂进水水质采用横岗二期污水厂一级A标准的处理出水水质；出水水质标准依据我国《污水再生利用工程设计规范》（GB 50335—2002）、《工业循环冷却水水质标准》、《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920—2002）和北京奥运中心湖水质，并参考用户要求而确定，具体指标见表2。
表2 再生水厂进水水质标准
（3）工艺技术路线选择。为保证横岗再生水厂再生利用工程技术可靠，设计了3种工艺试验方案：方案A新建5万m3/d 超滤+O3工艺深度处理站；方案B混凝沉淀+过滤的工艺设计；方案C新建5万m3/d 超滤+GAC工艺深度处理。综合考虑到用地、管理、水量等问题，采用方案A为设计方案。
横岗再生水厂主要工艺构筑物及设备有：泵房、超滤间、臭氧投加系统、加氯系统、清水池等，具体设计选型详述如下：
（1）泵房。超滤进水泵、反冲洗泵及清水泵全部布置在泵房内。泵房土建按5万m3/d规模一次建成，设备先以2.5m3/d的规模安装。泵房的前水池分三格，每格独立运行。其中一格为超滤进水前水池，原水为重力自流的二期纤维滤池出水；另外两格为清水泵和超滤反冲洗进水前水池，原水为清水池出水。超滤进水泵选用六台单级离心泵，4用2备，近期安装3台（2用1备），单台流量590m3/h，扬程25m，配电机功率75KW。超滤反冲洗泵选用4台单级离心泵，2用2备，近期安装2台（1用1备），单台流量475m3/h，扬程15m，配电机功率45KW。清水泵选用4台单级离心泵，3用1备，单台流量775m3/h，扬程46m。泵房平面尺寸10.2m×36.0m，地下式钢筋混凝土结构，地下深7.10m，泵房内设有进水整流配水槽。
（2）超滤间。超滤间设置在清水池上，为框架结构，尺寸为37.05m×24.2m×8.5m。反冲洗和药洗车间跟超滤车间合建，其尺寸为6m×24.2 m×8.5m。超滤模块的布置按照尽量对称布置的原则。超滤车间共有四组膜处理系统，每组膜处理系统有三个模块和一个保安过滤器。四组独立运行，每个模块的占地面积为3.0m×6.2m。
（3）臭氧投加系统。滤后清水采用臭氧脱色，使出水的色度≤10，臭氧投加系统主要包括臭氧接触池和制氧车间。接触池总体积687.72m3，总净尺寸为：31.2m×4.0m×5.8m，有效水深5.5m，超高为0.3m。现场制氧车间尺寸为10m×10m×8.5m，建在清水池上，为框架结构。臭氧投加量为5mg/L, 接触时间为20min。为了应对水质恶化的情况，臭氧发生器通过调节，臭氧产量最大能达到8.36kg/h，即投加量加大到8mg/L，这时的臭氧浓度为8.5%（质量比），氧气耗量为69m3/h，冷却水耗量为11.1m3/h。
（4）加氯系统。经过臭氧脱色后清水采用液氯消毒，加氯点设在清水池进水处，加氯量以5mg/L设计，滤后水经加氯消毒后，在清水池中停留约2.4h，经水泵加压后进入再生水供水管网系统，出水管上设有余氯分析取样设备。加氯机2台，单台投加量为32Kg/h。加氯量是根据出厂水中余氯量控制。加氯间的尺寸为：10m×8.0m，在清水池上，为框架结构。
（5）清水池。设计再生水清水池为2座，按5万m3/d的规模一次建成，单池容积为2500m3，平面尺寸36.6m×36m，有效水深为4.5m。清水池为地下式钢筋混凝土结构，设有Ø1000mm的两个检修孔、四个通气孔。
横岗污水厂沿深圳市龙岗河建设，西岸为已建一期工程，东侧为污水厂扩建二期工程。再生水厂建设在二期北侧用地内，总占地面积约0.5ha。总平面布置图见图1。
图1 再生水厂总平面布置图
①泵房；②配电间；③超滤车间；④清水池；⑤臭氧间；⑥臭氧接触池；⑦氯瓶间；⑧加氯间；⑨管理用房及控制室；⑩超滤膜组件；
再生水厂采用集成式布置。主要构筑物设在一起，便于水厂的管理与运行。车间集成式布置，充分利用空间，占地面积大大的减少，为4900 m2。车间的占地面积为2081.04m2，剩余面积为厂区道路和绿化。
具体的布置为：纤维滤池的来水重力自流至超滤进水泵的集水池，超滤进水泵房建在靠近二期纤维滤池的地方。配电间为二层框架结构，建在集水池上，为保证配电间的安全，建在集水池顶上2m。清水池的结构形式为地下式钢筋砼结构，设在靠近泵房的位置，清水池的池数为两个，每个清水池分为3格。臭氧接触池的结构形式为地下式钢筋砼结构，紧离清水池建设。超滤间设在清水池上，为框架结构。臭氧间和制氧间、加氯间设在清水池上，均框架结构。
再生水厂自控系统设计以集中管理、分散控制为原则。整个自动化控制系统分为三层：第一层为现场自动化层，主要有PLC、检测仪表、电控设备等组成。第二层为中心控制管理层，主要有中控机、服务器、投影仪、输入/输出设备等组成。第三层为厂部生产管理层，主要有计算机终端、输入/输出设备等组成。
根据工艺流程及构筑物在厂区内的平面布置，现场自动化层由4个PLC子站组成。PLC1控制站位于泵房，负责监控送水泵房等构筑物内工艺过程的监测和控制。PLC2控制站位于超滤间，负责超滤膜组件的运行、超滤的反冲洗及药洗。PLC3控制站位于臭氧间，负责监控臭氧间、臭氧接触池等构筑物内的设备。PLC4控制站位于加氯间v墩及连续梁张拉施工方案，负责检测贮药池、调配池、投配池的液位信号，采集计量泵、搅拌机的运行状态。根据工艺运行要求，周期运行加药计量泵，对计量泵的运行时间进行统计；定时启停投配池搅拌机。
控制中心管理层工控机作为中控室人机接口，并同过网络交换器与工业控制系统及管理网系统无缝连接，服务器通过网络适配器与工业控制系统及全厂管理网系统连接。
生产管理层计算机网络由一台web服务器、3台计算机终端、10/100M交换机等设备组成。服务器置于中心控制室，3台计算机终端分别放在厂长办公室、化验室、财务办公室。
再生水厂配套管网工程按远期规模设计和铺设。一期工程为再生水厂到大运中心专用管道长5.0Km，管径800mm，管材为球墨铸铁管；另外从大运中心附近的神仙岭水库引一条大约1.3Km，管径为500mm的球墨铸铁管，重力自流至大运中心和信息学院。二期工程主要有两个供水区域，考虑两条干管，一条从再生水厂沿嶂背路向北，经宝荷路和经龙翔大道供龙岗中心城区；一条沿嶂背路向东，经宝荷路供宝龙工业区。
（1）工艺选择的原则。若采用絮凝+沉淀+过滤+消毒的处理工艺，占地面积大，工程协调性差，不具备实施条件；若采用MBR等生化工艺，不具备生化条件（BOD5/CODcr=0.2<0.3；BOD5/TN=0.67<3.0；BOD5/TP=10<20）。再生水厂采用超滤+臭氧脱色+氯气消毒的处理工艺，在技术及协调性上都满足工程要求。
（2）工艺技术稳妥可靠。处理工艺是在横岗二期污水厂设计出水水质水量统计分析基础上，依照安全、可靠、高效、实用、先进的原则青岛大剧院施工组织设计，参考北京清河再生水厂（其处理工艺为超滤+活性炭吸附+臭氧消毒）处理工艺确定。
（3）构（建）筑物合建，节约投资和占地面积。再生水厂建设在横岗二期污水厂约0.5ha的预留用地。工艺运行灵活，主要设备安装在生产车间，占地面积小、便于管理。