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第一节 城市老水厂改扩建工程

2002/10/30 9:47:38

自1949年起,上海的城市老水厂除沪西自来水设计处撤销外,都通过技术革新,对原有净水构筑物及设备进行改造,以挖掘生产潜力。主要方法是:改善絮凝设备,提高絮凝效果,缩短沉淀池的停留时间;拆除快滤池的滤速控制仪,改恒速过滤为变速过滤,从而提高滤池的滤速。经过挖潜改造后,几座老水厂的制水能力有了较大幅度的增加,暂时缓解了供水的紧张状况。但是,随着工业生产的增长和市区人口的日益增多,几座老水厂的供水量又感不足。因此,自1958年起,上海市政院承担了改扩建工程的设计任务。几座老水厂通过挖潜改造和改扩建工程,到1990年,日平均供水量达到216.7万立方米,比上海解放时增加了3.1倍。

老水厂的改扩建工程设计包括取水和净水两个部分,水源仍为黄浦江。取水方式有江心式和岸边式两种。因原水水质基本相同,净水工艺流程也无多大差异。所不同的是各个时期所建的净水构筑物不同,工艺设计参数和设计构造、设备选型不同,因此,净水效率也有差别。几座老水厂改扩建的设计原则,主要是:根据各厂的原有生产设备状况,因时因工程制宜地进行设计,并尽量采用新工艺、新设备、新结构,在保证出水水质的前提下,在各厂原厂区范围内,充分利用原有构筑物和设备加以改建;适当增加部分新建构筑物和设备,使制水能力有较大提高而工程投资则化得最少。

一、杨树浦水厂改扩建

清光绪六年(1880年)11月,英商上海自来水公司收买格罗姆等人在杨树浦路所建水厂的基础上,进行改扩建工程,由英人赫特(J.W.Hart)监督设计,分为两部分,分建于杨树浦路路北、路南,光绪九年8月开始对外供水。以后,又经过多次改扩建,到上海解放时,全厂设施共有:取水构筑物3座,1座为江心式,2座为岸边式;一级泵房1座,泵房内配备柴油水泵机组4台,电动水泵机组3台,每日总取水能力为80万立方米;混凝沉淀池7座(6座为砖结构,1座为混凝土结构),总容积9万立方米,絮凝时间为14~17分钟,沉淀时间为2.1~3.0小时;慢滤池24座(砖结构),滤水面积共3.71万平方米,滤速为每日1.5~2.3米;快滤池3座(混凝土结构),滤水面积共3196平方米,滤速为每小时4.87米;洗砂水塔1座,容积728立方米;清水池5座(2座为砖结构,3座为混凝土结构),总容积为1.64万立方米;加矾、加氢设备及辅助设施全套;二级泵房3座(砖结构),配备各种类型的水泵机组共12台,其中有蒸汽的、柴油的和电动的,每日总出水能力约64万立方米。该厂1949年的实际平均日供水量为27.1万立方米。1949年后,厂内通过几次挖潜改造,到1970年,日平均供水量已达67.2万立方米。

1973年及1975年,杨树浦水厂分两期进行改、扩建。工程设计的主要内容为;增加1座岸边式取水构筑物,设计取水能力为近期每日48万立方米,远期每日96万立方米;将2座慢滤池改建为双阀式快滤地,滤水面积共2800平方米;新建10只快滤池,滤水面积共700平方米;将全厂原有二级泵房中的老式蒸汽水泵机组一律改为高效的电动水泵机组,并增加到20台。改建及新建的快滤池在滤层组合上作了合理改进,设计滤速均提高到每小时10米。新建的岸边式取水工程采用板桩引水渠道,引水至岸边新建的一级泵房吸水井。吸水井采用沉井结构,筑岛法施工,这在当时是比较先进的结构设计。新建的一级泵房内近期配备28ZLB型立式轴流泵5台,并预留远期可置换为40ZLB型立式轮流泵的位置。用于取水工程的立式轴流泵比厂内原有的水泵效率有较大提高。改、扩建工程竣工后,该厂平均净水能力超过120万立方米,二级泵房的总出水能力达到每日180万立方米。该厂1990年的实际日平均供水量为117万立方米,比1949年的日平均供水量增加3.3倍。

二、南市水厂改扩建

南市水厂分为北部与南部两个独立的取水与净水系统。

南市水厂北部原为法商董家渡水厂,初建于清光绪二十八年(1902年)1月,后由法商电车电灯公司接办,经数次改扩建,到上海解放时,全厂设施共有:江心式及岸边式取水口各1座;一级泵房2座,泵房内共配备6台水泵机组,每日总取水能力为22.5万立方米;高架式混凝沉淀池4座(混凝土结构),总容积5265立方米,絮凝时间为15.5~18分钟,沉淀时为3.3~4.3小时;慢滤池12座,滤水面积共8624平方米,平均滤速为每日5米;快滤池2组(混凝土结构),滤水面积共1248平方米,滤速为每小时4.38~5.01米;洗砂水塔2座积共810立方米;清水池4座(混凝土结构),其中2座建在快滤池的下层,4座清水池的总容积为1.35万立方米;加矾、加氯设备及辅助设施全套;二级泵房2座,共配备柴油及电动水泵机组9台,每日总出水能力约28万立方米。1949年,该厂实际日平均供水量为9.6万立方米。1949年后,通过挖潜改造,至1970年,南市水厂北部的日平均供水量为23.6万立方米。

1973年及1983年,南市水厂北部分二次进行改扩建工程设计,主要内容为:新建1座江心式取水构筑物,设计日取水能力为40万立方米;新建1座一级泵房,吸水井部分采用沉井结构,泵房内配备立式轴流泵5台;将原有1座沉淀地改建为斜管沉淀池和虹吸式移动罩滤池;新建1座规模为每日3000立方米的脉冲澄清池和3座规模为每日1000立方米的无阀滤池;整理改造原有变配电系统,新建1座变电所;将原柴油发电机泵房改建为电动机二级泵房,原有2座二级泵房中的水泵机组进行调整,并增加1台大流量的Sh型双吸卧式离心泵,使全厂每日总出水能力提高到50万立方米。新建的江心式取水构筑物,设计日取水能力为40万立方米,取水头部伸出岸边76米,为2只六角形混凝土进水箱,以2根直径1500毫米的钢管与一级泵房吸水井连通。一级泵房的吸水井采用沉井结构,泵房内配备立式轴流泵5台。通过改扩建工程,南市水厂北部的供水能力已达到每日50万立方米,满足了日益增长的需水量要求。1990年的实际供水量为38.1万立方米,比1949年增加2.9倍。

南市水厂南部原为商办内地自来水公司,初建于清光绪二十八年,位于高昌庙(现半淞园路592号)。经数次改、扩建,到上海解放时,厂内设施共有:江心式及岸边式取水构筑物各1座;一级泵房2座,共配备电动水泵机组6台及汽油水泵机组5台,每日总取水能力为36万立方米;平流沉淀池3座(混凝土结构),总容积约1.91万立方米,混凝及沉淀时间共3.31~5.37小时;慢滤池6座,滤水面积共3430平方米,平均滤速为每日7.3米;快滤缸座,滤水面积共228平方米,平均滤速每小时4.2米;快滤池2组(混凝土结构),共12座,滤水面积共1155平方米,平均滤速每小时4.8米;洗砂水塔2座,容积共640立方米;清水池3座(砖结构),总容积2.42万立方米;加矾、加氯设备及辅助设施;二级泵房2座,共配备电动水泵机组6台,汽油水泵机组3台,总出水能力每日约29万立方米。1949年该厂实际日平均供水量为8.4万立方米,通过挖潜改造,到1957年时,实际日平均供水量已达到10.7立方米。1958年,南市水厂南部进行扩建设计。规模为日供水量10万立方米。内容有:新建1座机械搅拌式絮凝沉淀池,分成2只,总有效容积为1.55万立方米,设计絮凝时间30分钟,沉淀时间减小为3小时;新建1座快滤地,滤水面积616平方米,设计滤速提高到每小时7米;对原有一级泵房的水泵机组作适当调整,使取水能力达到每日36万立方米;对原有二级泵房进行扩建,增添水泵,使每日出水能力达到50万立方米。1990年,该厂实际日平均供水量达到34.6万立方米,比1949年增加2.6倍。

南市水厂南、北两部通过改扩建工程,实际每日总供水能力已超过100万立方米,成为仅次于杨树浦水厂的特大型老水厂。

三、闸北水厂改扩建

闸北水厂原为商办闸北水电公司水厂,建成于清宣统三年(1911年)。初建时厂址丰路苏州河旁,原水取自苏州河,后因苏州河水源受到污染而迁建于闸殷路,取黄浦江水,由总工程师施道元筹划,罗德洋行设计,民国17年(1928年)5月竣工供水。上海解放时,全厂设施有:岸边式取水构筑物1座;一级泵房1座,泵房内配备电动水泵3台,总取水能每日22万立方米;高架混凝沉淀池2座(混凝土结构),总容积1.27万立方米,混凝沉淀时间为3.5~4小时;快滤池2组,滤水面积约共910平方米,滤速平均为每小时4.5米;洗砂水塔1座,容积500立方米;清水池5座(其中3座建在沉淀池下,2座建在快滤池下),总容积约为1.44万立方米;加矾、加氯设备及辅助设施全套;二级泵房1座,配备电动水泵4台,总出能力每日14.7万立方米。该厂1949年时的实际平均日供水量为4.7万立方米。

解放后,随着城市建设的发展,闸北水厂的供水量需求增加,又由于进水口附近水源受到严重污染,1981年进行改扩建工程设计。主要内容有:于军工路钱家供附近另建新取水构筑物,以取代老的取水口,设计规模为33万立方米/日,采用江心式取水,取水头部伸出黄浦江岸线30米,进水箱为2只直径2500毫米带格栅的混凝土结构,以2根直径1500毫米钢管与新建的一级泵房吸水井联通,吸水井采用沉井结构,泵房内配备SA型双吸卧式离心泵3台,出水能力按近期每日15万立方米设计,并预留空位,备远期添装;对原有净水构筑物进行技术改造,缩短沉淀时间和提高滤速,使净水能力有较大增加;对原有二级泵房的水泵机组作适当调整,以提高出水能力。闸北水厂经过改扩建和技术改造,到1990年时,日平均供水量已达到19.5万立方米,比1949年增加3.1倍。

四、浦东水厂改扩建

浦东水厂原为官办浦东水厂,由罗德洋行设计,民国26年(1937年)6月建成通水。到上海解放时,全厂设施有:岸边式取水构筑物1座;一级泵房1座,配备电动水泵机组2台,总取水能力每日2.5万立方米;平流沉淀池2座,总容积2175立方米,混凝沉淀时间为2.25小时;快滤他5座,滤水面积共196平方米,滤速为每小时3.92米;洗砂水塔1座,容积290立方米;清水池2座,总容积3650立方米;加矾、加氯设备及辅助设施全套;二级泵房1座,配备电动水泵3台,总出水能力每日4.5万立方米。由于该厂历年经营不善等原因,1949年的实际日平均供水量仅3000立方米。

解放后,浦东地区需水量大幅度提高,通过进行挖潜和技术改造,到1965年,日平均供水量已达到3.4万立方米。1969年及1980年,浦东水厂分两次进行扩建设计。1969年扩建规模为每日2万立方米的净水构筑物;1980年扩建规模为每日11万立方米的取水工程。两次扩建设计的主要内容有:新建絮凝沉淀池1座,有效容积600立方米,设计絮凝时间为9分钟,沉淀时间缩短为41分钟;新建快滤池1座,分为2格,滤水面积共64平方米,设计滤速提高为每小时13.7米;对原有二级泵房水泵机组进行调整,使出水能力达到每日10万立方米;新建江心式取水构筑物1座,以直径1200毫米钢管,伸出黄浦江,与岸边一级泵房吸水井相连,吸水井采用沉井结构,泵房内配备SA型双吸卧式离心泵2台,设计日取水能力为11.5万立方米,连同厂内原有取水构筑物,每出总取水能力可达14万立方米。浦东水厂经挖潜改造和二次扩建,1990年的实际日平均供水量为7.5万立方米,比1949年时增加约24倍。

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