第四章项目区域功能与规模介绍
4.1项目规划总体设想
本项目计划兴建的“********有限公司生产调度与科研用房建设项目”，其项目定位是：项目建成后，将集水务生产调度、水务配套、研发楼、会议中心等于一体，成为滨江新区及周边配套的水务功能中心综合体。项目初步方案鸟瞰图如下：
图表4-1项目UC模型图
4.2功能分区
项目主要构建物四栋：
1、研发大楼;
2、应急中心;
3、调度大楼;
4、数据处理中心。
4.2.1研发大楼区域功能
研发大楼功能主要承载的是水质净化技术及设备的研发与升级：
在对水厂的水质进行风险评估的基础上，针对存在的风险源，制定相应的控制措施和应急措施，是实现安全供水的重要技术条件。当水质发生变化的时候，水厂的处理能力是否能达到要求，又该如何选择合适的水处理方式呢。项目的主要功能将对水污染物进行分类并列出其处理的方式，按照水厂的实际情况，在此基础上建立水处理技术研究中心，进行试验研究，获得最佳的水处理方法。
1、水污染物的分类及基本处理方法
水中的污染物可分为感官性状指标、无机污染物、有机污染物、微生物、放射性污染物五大类。无机污染物可细分为金属、非金属以及无机综合指标;有机污染物包括有机综合指标、芳香族化合物、农药、卤代烃、消毒副产物、人工合成污染物等。微生物一般指细菌、放线菌、蓝细菌(蓝藻)、病毒、真菌等，广义的微生物还包括微型藻类和微型水生生物。放射性污染物一般来自核材料、放射性同位素泄漏，以及特殊的地质条件，属于一个比较特殊的类别。
2、水质污染净化技术
目前国内外采用的应急技术有活性炭吸附、超滤、生物活性炭(BAC)技术等。根据对不同的污染物的处理技术可分为针对还原性污染物的化学氧化技术、针对金属和非金属离子的化学沉淀技术(如重金属镉污染的调节pH值强化混凝和沉淀技术)、针对可吸附污染物(大多是有机物)的应急吸附技术(如硝基苯污染的粉末活性炭吸附技术)、针对生物污染物的强化消毒技术以及综合应急处理技术。
3、现有生产工艺可采用应急处理措施分析
我公司的西江水厂、棠下水厂工艺流程中从取水口至水厂的流经时间虽不足30min，但二者都采用平流沉淀池，可以保证足够的吸附时间，故西江水厂和棠下水厂具备应急供水时投加粉末活性炭的工艺条件。睦洲水厂一级泵房至水厂距离约2.5公里，运行不同水泵原水到达水厂的时间分别为33min和45min，虽然水厂内采用的是网格絮凝池、隔板反应池和斜管沉淀池，但有条件在应急供水时投加粉末活性炭。上述三座水厂均可在取水泵房配置活性炭投加系统装置以及活性炭储存仓库。
那咀水厂以那咀水库为水源，原水距离水厂内的工艺构筑物距离较小，沉淀池采用的是斜管沉淀池，应急处理时投加粉末活性炭的先天条件不足，不适宜投加粉末活性炭作为应急处理措施，可以考虑减量生产和西江水厂联合供水的供水模式用于应急供水，需要在宏观上，对供水系统进行合理调配。
4、建立水处理技术研究中心
水源水单一的水厂,其水处理技术均有稳定的流程和工艺。但当水源水质发生变化包括突发污染,备用水源引入等情况时,须具备足够的技术力量来完成应急处理。建立水处理技术研究中心,模拟不同水质情况下，水厂生产可以采取的应对措施。当发生突发性水质事件时，可快速应用已有技术，或者模拟应急事件的情况进行试验，为水厂的大规模水处理提供技术支持，这样不仅能为安全供水提供保障,还能确保供水企业的持续发展，确保水安全计划得以实施。
作为水质预警系统平台水质处理技术支持的研究中心，可针对水厂的原水情况，对其处理工艺包括常规水处理、应急水处理、深度水处理等技术的研究，选择最佳的水处理方式，达到安全、节能、高效、优质的供水目标。
4.2.2应急中心
应急中心主要涉及功能主要为建立和完善城市供水应急保障体系，是保证发生各种水质污染或供水系统损坏等突发事件时城市供水安全的关键。城市供水应急保障体系是指在非常情况下，原水受污染或水厂制水工艺异常，常规供水不足，或受阻终止时;供水管道破裂或受到污染等情况下，能够快速启用以保障城市安全供水的应急系统。在发生突发事件需要进行应急处理时，必须做到反应迅速、指挥有效、处置有序、措施得当、保障有力、分级管理、分区域负责。
1、供水水质应急预案介绍
供水应急预案应按照《城市供水应急预案编制导则》(SL-)的要求，结合水源的实际情况及可能的污染源、生产工艺条件、企业的实际情况进行编制，并作为应急处置中的工作指导。它适用于供水企业供水系统发生的，导致饮用水水质受到污染或出现超标情况的突发事件。水质突发事件主要包括：供水水源遭受生物、化学、毒剂、病毒、油污、放射性物质等污染;制水系统设备故障导致工艺过程和出厂水水质异常;配水系统发生爆管或倒流等造成管网水污染。
城市供水水质突发事件按供水重大事件可控性、影响城市供水居民人口数量和供水范围的严重程度可分为Ⅰ级(特别严重)、Ⅱ级(严重)、Ⅲ级(较重)和Ⅳ(一般)。
2、供水水质应急预案的保障
应急组织机构是城市供水应急保障体系的重要组成部分，但不是一个专门的职能部门，仅在发生突发事件需要进行应急处理时才启动的机构。水质突发事件应急期间，由应急领导小组统一指挥。组织结构参见图表4-3。供水应急保障主要包括：信息流转、技术保障、应急物资、宣传培训与演练、人力资源保障等。
3、结果与讨论
供水应急预案应按照《城市供水应急预案编制导则》(SL-)的要求，结合水源的实际情况及可能的污染源、生产工艺条件、企业的实际情况进行编制，并作为应急处置中的工作指导。供水水质应急预案应有处理流程，设有组织机构、应急级别分类和供水应急保障措施，如信息流转、技术保障、应急物资、宣传培训与演练、人力资源保障等。
有效的信息流转机制是保证在应急活动中信息能够得到有效的传递;完善的重点污染物资料库是水处理方法的技术保障;应急物资是突发事件应急救援和处置的重要物质支撑。各水厂应根据实际的情况参考净水材料储备表和净水材料质量标准表的相关要求，储备适量符合要求的应急物资。培训和演练是应急预案的重要组成部分，培训每年应至少组织一次综合性演练;一支高素质、高效率的应急队伍是人力资源保障的重要内容
应急结束后，应及时分析突发事件原因，并整理发展过程、采取的主要应急处理措施等信息形成报告，及时组织修订应急预案。应急过程中产生的沉淀池排泥水和滤池的反冲洗废水应收集和处理，也应纳入预案之中。
4.2.3调度大楼
调度大楼功能主要为水质应急事件发生时水厂可采取的调度措施，分析应急时保障供水应该完善的技术措施。目前公司有西江水厂、棠下水厂、睦洲水厂、杜阮那咀水厂共四家水厂，除那咀水厂以那咀水库为水源外，其余水厂均以西江水为水源。市区90%以上供水能力集中在西江水厂，若西江水厂遭遇原水污染、设备故障或供电故障等，则供水生产受到的影响很大，供水安全保障不足。下面就以上水厂的供水生产工艺、供水区域管网进行分析，以保证水质应急状态下的供水得以合理调度，保证社会生活生产的需要。
1、水厂内部的供水调度
棠下水厂、杜阮水厂、睦洲水厂是单一原水、单一制水系统，生产能力较小，暂不考虑上述水厂内部的供水调度，着重探讨西江水厂的厂内调度。
西江水厂原水来自篁边泵站和上游6km的周郡泵站，其中周郡泵站两条DN的输水能力约15万m3/d，紧急情况下可维持低负荷的生产。西江水厂三套制水系统的原水管道部分连通，第一、二制水系统之间的原水可以通过调整连通管上的阀门开启度相互调配，第二、三制水系统之间可以通过原水泵房切换井阀门进行原水分配。
当西江河段发生水源污染事件时，且篁边泵站被迫停用时，可以启用周郡泵房，必要时在取水口投加药剂，利用原水在管道内的输送时间，充分混合或吸附，达到去除污染物的目的;由于西江水厂各制水系统独立运行，可以在某一制水系统停运时，其他系统可正常运行，可以选择适合的生产制水系统和水处理工艺，采用增加临时性的预处理和强化常规处理等措施，调整药剂的投加地点和时间，对污染物吸附、沉淀、过滤，保证出厂水质。若污染物风险评估为较大影响因素，无法用常规工艺去除，可以考虑选择某一制水系统实施改造，增加深度水处理工艺技术，去除常规工艺难以处理的污染物，维持必要的生产能力。
第二制水系统清水池和第三制水系统清水池之间有DN管道连通，虽第一系统清水池未与其他两系统的清水池连通，但三个系统的出厂水给水管道已经连通，西江水厂仍能联合对外供水。
2、水厂供水区域的管网调度
目前，江门市主城区的供水主要由西江水厂供给，供水量主要通过两条DN输水干管和一条DN输水干管进行。其中一条DN输水干管经北环路、西环路与新会给水干管相连，同时作为蓬江区西部管网的主干管道;另一条DN干管经丰乐路作为蓬江区北新区管网和江海区管网的主干输水管道;另一条DN输水干管沿港口路在白石大道附近分解为两条DN给水管向主城区供水，并作为向江海区供水的补充。
西江水厂供水区域与新会供水区域之间通过西环路的DN输水干管经南环路与新会供水主干管相连;与那咀水厂供水区域通过西环路DN输水管经江杜公路DN管和杜阮北路DN管与杜阮供水管网相连;与棠下水厂供水区域通过北环路沿江沙路向北经石头路、新南路与棠下水厂供水区域相连;与睦洲水厂供水区域经江海区东海路沿礼睦路DN(DN)管与睦洲水厂供水区域相连。
在实际情况中，虽然各水厂供水区域的供水主干管可以与西江水厂供水主干管连通，但由于受地势、水厂制水能力悬殊、管网输送能力、水厂位置等因素的制约，多以西江水厂可以向其余水厂供水区域转输部分水量，其余水厂向江门西江水厂供水区域转输水量的能力极其微小。如睦洲水厂生产能力仅为0立方米/日，对于江门市城区的水可以说是杯水车薪;那咀水厂有与西江水厂不同水源的优势，水厂生产能力只有2万立方米/日，可向江门城区转输的水量也极其微小;棠下水厂生产能力为4万立方米/日，虽有余量向西江水厂管网转输，但受出厂输水干管瓶颈的限制，可对外转输的水量也较小;新会鑫源水厂生产能力为10万立方米/日，而且与江门管网有DN给水干管相连，但由于江门地势比新会区高近十米，在实际运行中有利于江门供水系统向新会供水，不利于新会水厂向江门蓬江、江海供水。备用水源建设方案中，考虑建设10万立方米/日的龙湾泵站用于解决高峰供水和应急供水的供水调度问题，本文不再赘述。江门市区供水管网现状详见附图2
统计年江门市区供水情况，正常供水时江门与棠下的分区流量计最高日出现在4月29日，当日累计流量为m3，当日最高瞬时流量为m3/h。江门与睦洲之间的分区流量计最高日出现在4月29日，当日累计流量为m3，当日最高瞬时流量为m3/h。江门与杜阮的分区流量计最高日出现在6月29日，当日累计流量为m3，当日最高瞬时流量为m3/h。江门与新会的分区流量计最高日出现在8月7日，当日累计流量为m3，当日最高瞬时流量为m3/h。由这些历史运行数据分析可知，当杜阮、睦洲、棠下任一下属水厂单独故障停产时，调水量可比日累计最大流量略大，江门市区通过西江水厂向其他供水区域的能够满足其基本需要。
3、水质应急的供水调度
1、原水污染影响水厂生产时的供水调度
当发生原水污染时，应加强污染水体监测，掌握相关信息，评估风险，确定水厂生产的应对措施：若水体受微污染和轻度污染时，可以加强常规处理措施(如增加碱铝投加量等);水体污染严重、制水工艺无法处理时，必须停止抽水和制水。水体污染严重、持续时间长，预计必须停止生产时，应提前加大水厂制水量、必要时应超负荷进行生产，必须在污染水体到达前储满各清水池，保证在应急供水的需要。
如果棠下水厂或杜阮水厂或睦洲水厂无法生产时，可利用现有供水管网，由西江水厂向上述水厂供水区域供水。由前文可知，如果西江篁边河段发生水源污染事件时，其他供水厂向西江水厂供水区域的供水能力极为有限，此时可以启用上游周郡泵房，必要时在取水口投加药剂，利用原水管道的输送时间，充分混合或吸附，达到去除污染物的目的，若西江水厂现有工艺无法处理污染物保证水质达标，应采取措施：那咀水厂必须满负荷生产、确保高低两个清水池都处于满水状态;充分利用象山高位水池的0m3储水能力;通知设有储水池的单位，提前做好储水和应急用水工作;通知用水户，提前做好减产或停产工作，并将拟定的限流措施和时间，以及可能的持续时间告知用户。
连同水厂清水池以外的其他构筑物(沉淀池、滤池等)还有一定的储水量可挖潜，西江水厂的备用储水量估计约为m3。通过供水应急措施，如减少向新会、杜阮、睦洲供水，使日供水量减少约50%，即降至20万m3/d以内。当西江水厂停产不大于8小时，按平均时流量约为m3计算，基本可保障生活用水等的相对正常供水;当水厂停产约8~24小时，必须实行限量供水措施。应根据预测的可能停产时间，水厂按平均时流量供水，如停产24小时，则按水厂平均时供水量不大于/24=.5m3进行供水;当西江水厂停产超过48小时以上时，备用储水按时平均流量供水已没有意义，需按日分时段进行供水，即每天早晚各供水一次，每次供水约2小时。
2、供水管网水质污染事件的供水调度
随着管网不断扩大，靠人脑记是不科学的。当供水管网或二次供水的水质出现污染事件时，由调度指挥中心在管网地理信息系统上，快速查找需关闭的阀门，依照调度指引，通过信息渠道，调度或指挥管网管理部门或二次供水管理部门，应立即关闭附近区域的供水阀门，并安排供水车提供服务;同时安排人员调查原因，必要时通知政府，寻找污染来源，在排除污染物、清洗或更换管网设施后，保证水质达标的情况下才能正常供水。
3、备用水源的建设
目前市区供水水源主要依靠西江，水源过于单一，供水能力依赖于西江水厂，西江原水一旦出现水质事件势必对市区供水造成严重影响，特别是江门市区供水现状条件对西江水源受污染的突发事件无法应付，必须尽快建设战略备用水源以解决市区应急供水的需要，同时进行必要的工程建设和应急技术储备，才能有效的应对水质突发事件。
根据市区相关供水专项规划和我市水源的实际情况，唯一可担负起我市备用水源重任的只有那咀水库，加强该水库的环境保护和启动该备用水源的建设已是当务之急。
公司也应做好那咀水库作为备用水源的准备工作，包括考虑那咀水库的扩容、那咀水厂的改造或扩建，特别是西江水厂对那咀水库来水的水处理技术及应变措施，因为西江水厂处理工艺为常规处理工艺，对西江来水水质适应性强，而对发生变化后的那咀水库与西江水的组合水不一定能达到现有的处理效果。应考虑西江水厂的技术储备建设，增加预处理设备与设施，并建议成立水处理技术研究中心，模拟变化的水质制定应对的技术措施，有效保障应急供水时能对外安全供水。
对目前公司各水厂的生产工艺，以及供水管网的分布等情况进行详细的分析。当发生水源水质污染时，可以利用现有管网，从西江水厂向棠下、杜阮、睦洲等供水区域供水;西江水厂采取可调整、强化水处理工艺，或利用周郡取水点的输水时间较长的特点，通过投加活性炭等方式进行处理，维持基本的生产需要。
在水质应急事件发生时，除加强水处理外，还可以利用西江水厂和供水管网的水量合理调度，维持基本的生活需要，还介绍了管网水质和二次供水设施水质应急的处理办法。
最后提出了应积极推进备用水源的建设，做好备用水源的水厂水处理技术储备;建议水厂在现有常规处理工艺上增加预处理工艺，或者深度处理工艺;增加各供水区域管网的联通程度，为各供水区域的供水调度提供基础，缓解依赖西江水源水质的现状和压力。
4.2.4数据处理中心
数据处理中心主要为供水系统提供一个基础性的、开放性的以及复杂的系统。水源、净水工艺、管网，任何一个环节若出现问题，都会影响到供水水质安全。一个从“源头到龙头”的全流程的供水水质监测与预警系统显得非常必要。
水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测的目的是评价污染物产生的原因及污染途径，为防止污染提供技术支持。水质预警,是指在一定范围内,对一定时期的水质状况进行分析、评价,对水环境发生的影响变化进行监测、分析,并对其进行评价,确定水质的现状和预测变化的情况，适时给出各种警戒信息及相应的对策。
水质监测与预警系统则是以信息技术为基础，综合运用地理信息系统、遥感、网络、多媒体及计算机仿真等现代高新科技手段，对水质状况、生态环境、水资源分布等各种信息进行数字化采集与储存，动态监测，并将其显示、发布给相关部门，成为一个集监测、计算、管理为一体的系统;系统被用于诊断水质的突变变化，并针对这种水质的突变采取相应的解决措施，使得各决策部门对水质变化进行有效的综合管理和宏观决策。
19世纪中叶，随着蒸汽机的广泛应用，人们开始监测水的硬度。20世纪60年代，日本水俣病后，人们又开始开始