3m净水器设计方案（精选6篇）
随着人们健康理念的日益增强，健康饮水越来越受到重视，净水机行业也获得了迅速的发展。3M净水机的设计和制造是一门综合性科学技术。净水机的设计原则应为用户着想。3M净水器专卖店的开业从开业地点可以分为店外活动和店内活动。从开业时间划分可以分为专卖店前期宣传、专卖店开业时间划分可以分为专卖店前期宣传、专卖店开业时的宣传以及专卖开业后的推广宣传三部分。
一、店外活动---寻找更多的意向客户，加大专卖店开业宣传，增加专卖店开业期间的成交概率，一对一的推销效果更加明显（为专卖店吸引人气，提高成效率）。
根据自已的推广经验，认为店外活动就包括了专卖店前期的宣传和专卖店开业之后的推广，店内活动则可分为专卖店开业之后在专卖店内进行的产品特价活动或者是买赠活动、专卖店抽奖活动等等。
第一部分活动基本内容
一、活动目的：在开业当天对店面做热烈隆重的庆典式布置，并配合促销活动，达到汇聚人气，提高专卖店知名度和销量的目的。同时，进一步提高3M的品牌知名度和产品美誉度。
二、活动地点：如皋大剧院
三、开业时间：2011年10月1日
四、开业主题：亲近健康 将净水融入生活
——3M净水机如皋专卖店盛大开业，打折送礼还送钱！
五、方案适用范围：江苏如皋
六、活动对象：3M净水器的预约客户、消费群体、过往行人和嘉宾；
嘉宾邀请，是开业仪式活动工作中极其重要的一环，为了使活动充分发挥其轰动效应及舆论的积极作用，在邀请嘉宾上必须精心选择对象，设计精美的请柬，尽力邀有知名度人士出席，制造新闻效应，提前发出邀请函。嘉宾邀请范围：
A、政府相关负责人：
B、当地著名设计师、装饰公司领导：
C、新闻记者：
D、经销商代表： E、总公司领导： F、建材商
邀请建材商联手活动邀请8—10个建材商联合在开业当天做现场促销活动。要求厂商提供丰富的赠品。要求建材商8：00之前一切工作（包括搭促销台、摆放产品等）就绪。
七、宣传造势：各种宣传要先于开业前夕的15天安排到位，增加市民关注热点，形成开业前夕的气候。
1.必须在如城主要街道悬挂横幅、各小区门口制作张贴喷绘或写真，集中宣传；
2.在《如皋动态》进行连续宣传和软文介绍。
3.必须在小区尤其是新建小区发放宣传单页：将开业消息和超低价优惠的消息传递到消费人群。
4.必须在户外进行造势宣传：选择人流量较多及商圈较集中地段，进行宣传，在新文峰大世界、安定广场、大润发楼上电子屏连续宣传不少于20天。
八、开业气氛营造
1．联系模特走秀表演人员。2．搭建舞台、联系演出公司。4．花篮的准备
5．红地毯（印上开业主题）6．易拉宝（注明活动事项）
九、氛围营造：
1．门口：用粉色小气球营造一个拱门形状，门口摆放一些饰品或彩旗，能引起过往人流关注，可以提前制作，悬挂。
2、专卖店吊顶悬挂精美吊旗，烘托开业气氛，开业前一日要在店堂内挂上彩带，洋溢喜庆的气氛。
3、导购身披大红绶带，印上庆祝字样，可以更好地现场气氛。导购人员不够可以让临近店面借人，要提前一天过来，熟悉玻璃摆放位置和促销政策。
4、现场可用夸张一点的文字及色彩，略偏向休闲的一种风格，如“庆开业，拿好礼”,“奖的就是现金”等美工字体。
5、可在舞台上安排模特（穿上3M服饰）进行产品展示。第二部分促销主题活动 内容一：3M为您节省钱
1、所有3M商品均在标价基础上打XX折（特价除外）2……
内容二：您交定金我送钱
1、预交订金1000元，结账送您100元
2、预交定金3000元，结账送您200元
3、预交定金5000元，结账送您300元 内容三：您订货我送礼
1、所有订货客户，均送xx一个，价值XX元。
2、订货额3000元以上加送XXX一台；
3、订货额5000元以上加送xxx一台； 第三部分 活动流程
一、开业庆典的前期工作 1、9月7-8日： 3M专卖店开会讨论将开业策划就方案做出实际性的修改。2、9月8日：确定本次活动的形式、规模、大小、物料、人员安排，对项目日设置做出决定，并做出详细的方案。并进行专卖店人员进行方案培训。
二、制作、实施阶段工作安排 1、9月15日：进行车辆巡回广告的洽谈工作和人手安排以及模特表演的落实联系，沟通设计好相应表演节目。确定好演员和表演节目，各种活动用品(印刷品、礼品等)应完成制作、采购。建议：A到开业现场看节目均送钥匙扣或圆珠笔或折扇（造价均在1元以内），B木工师傅或装饰公司人员送精美打火机一个（造价要在15元左右）所有礼品必须要有3M标示，也可打上3M店地址、电话。2、9月16日：进行条幅和相关礼品的准备工作3、9月17日：确定好到场嘉宾，工作人员安排和活动流程。
三、具体活动进程：本着“少花钱，多办事”的原则，合理选择媒体和时间，短期内对公众形成高密度、高到达的广告覆盖。1、9月15号开始，在《如皋动态》报纸上连续投放3-5期半版广告，9月30日投放整版广告。9月23日开始散发单页，扫新楼盘（富裕乡镇也要考虑散发单页）。如果人手不够，可以利用学生（每人每天30元就可以）散发资料。9月18日、25日都是星期日要继续找人在装饰城门口散发资料。如有条件，在重点小区撑起彩虹门，发单人员站在彩虹门处更有说服力，声势也会更好。各LED电子显示屏每天不少于80次滚动播放3M15秒广告，广告片提前制作。内容：
A、有“XXX”之称的3M净水器10月1日举行开业庆典，届时将有新丝路模特为您呈现精彩节目还有礼品相赠，订货打折送钱还送礼（详见9月15日《如皋动态》），3M将用美轮美奂给您送去一个健康、安全的家园。
B、无论您是在书房沉思还是客厅小聚，有“XXX”之称的3M净水器始终带给你温馨、快乐、轻松和愉悦。10月1日开业周年庆典，价格折扣超乎想象，只要进店就有礼品，交款不但送礼还送钱。
3、如有条件可以寻找准客户的联系方式，然后在9月29和30日群发短信告知开业庆典活动内容。寻找准客户联系方式方法：通过售楼部；通过物业公司；通过当地做的好的瓷砖、油漆等客户，他们已经经常使用此法。
三、现场布置阶段工作安排 1、9月30日：开始现场的布置工作，可以通过气球拱门、易拉宝、丝带等方式，店门口摆出礼品、接待台摆上水果糖等简单方法来改变，要让已经来过的客户感到店内喜庆；傍晚5点，完成全部布置工作，并将各种活动物料准备好，派专人看管，全面检查验收。
2、对店卖员要进行再次培训、考核，熟知产品卖点，知道那些型号是什么特点和性能。
四、活动实施阶段工作安排
1、上午8：00工作人员、礼仪小姐、演员到达现场做准备工作，工作人员做好现场安全工作。礼仪小姐、演员准备完毕摄影师、音响师准备完毕。上午9点开始表演节目。
2、上午9：50活动正式开始。乐队播放迎宾曲，礼仪小姐迎宾、为嘉宾配戴胸花。
五、仪式程序（根据需要可删减）上午10：00庆典正式开始。燃放礼炮。
10：00主持人宣布庆典正式开始，介绍嘉宾，读祝贺单位贺贺词。10：05 主持人：邀请政府领导致辞。10：10 主持人：邀请公司领导讲话。10：20 主持人：请嘉宾代表讲话。
10：30 主持人：邀请设计师代表或者家装公司老总讲话。10：40 主持人：宣布剪彩人员名单，礼仪小姐分别引导主礼嘉宾就位。
10：50 主持人：宣布专卖店开业剪彩仪式开始，主礼嘉宾为庆典仪式剪彩乐队奏乐。
一、太阳能热水器与建筑一体化
1. 太阳能热水器与建筑一体化的概念。
随着太阳能技术的发展, 太阳能热水器已经走进了千家万户, 在给人民群众的生活带来极大便利的同时, 降低了人民群众生产生活中的能源消耗。在此种背景下太阳能热水器与建筑一体化设计理念开始兴起。太阳能热水器与建筑一体化设计主要指将太阳能热水器的设备作为建筑构件之一, 在作为建筑表皮起到维护作用的同时, 亦能提供太阳能加热的热水供给建筑本身使用。从这一概念中可以看出, 太阳能热水器与建筑一体化设计是将太阳能热水器的选择、设计及安装, 作为建筑设计的一部分, 与墙面、屋面、建筑结构一起构成了建筑设计的主要内容。
2. 太阳能热水器与建筑一体化发展现状。
在建筑设计过程中, 设计师处于主体地位, 他们需要根据建筑规划的需要和建筑设计的基本要求选择合适的太阳能热水器, 使之不仅能够起到一般的太阳能热水器的作用, 还能成为建筑表皮维修构建的一部分, 由此设计的太阳能热水器与建筑一体化建筑被称为太阳能建筑。要想达到这一设计目标, 必须正确处理太阳能热水器与建筑构件之间的关系, 需将集热器、贮水箱、管弦等作为建筑要素之一, 在设计的过程中通过组织与协调, 使之成为建筑设计造型的一部分, 即集热装置、水箱等热水器设备的建筑构件化。现在很多城市出于节约能源的需要, 都开始进行太阳能热水器与建筑一体化方案设计工作。
二、太阳能热水器与建筑一体化设计方案
方案设计要符合3个要求, 即造型一体化、结构一体化和设备一体化。山东德州蔚莱城住宅项目建设中, 就严格遵循了这一要求, 成为了太阳能热水器与建筑一体化方案的典范。
1. 造型一体化的要求。
蔚莱城住宅项目作为德州市最高端的房地产项目, 采用的是典型的太阳能热水器与建筑一体化方案, 具体来说选择的是定顶置整体式太阳能热水器与建筑, 屋面造型采用平坡结合的设计方案。这种设计方案, 不仅降低了太阳能热水器的占地面积, 还有利于太阳能热水器的维修及维护。在造型与坡屋面、立面造型上形成一种清新、典雅的整体建筑风格, 使太阳能热水器与建筑造型能够充分融合在一起。在色彩选择上, 为了与集水器的颜色相协调, 设计师采选用了深灰色的瓦屋面, 局部的线脚也选择了深灰色的防水、保温材料。这就使太阳能热水器的造型与建筑外观造型有效地融为一体, 能够保证视觉上不会出现突兀或者不协调感。
2. 结构一体化的要求。
在该项目的结构设计当中, 设计人员充分考虑了平屋面的常规的屋面载荷, 根据相关数据详细计算了太阳能集热器、贮水箱等传递的各种作用力 (包括检修荷载) , 通过强化平屋面的载荷, 以保证结构设计的安全性。在此基础上, 在太阳能热水器的安装上采用了预埋件固定安装的方式, 这种安装方式能够最大程度地减少太阳能安装过程中对已经完成的防水层的不利影响。而且在平屋面设计了高出底面高度的女儿墙, 利用女儿墙的遮挡作用降低风荷载对热水器的影响。并且在平屋面上已经预留出集排水管、电器线路出屋面所需的孔洞, 并对孔洞进行了相应的防水处理。考虑到维护、维修的要求, 设计人员还在楼梯间的位置设置专门的安装、检修上人孔, 方便了检修与维修工作, 确保了太阳能热水器的正常使用。
3. 设备一体化的要求。
在使用安装设计上, 该项目将每个楼道的住户太阳能立管与水、暖立管进行了整合, 安装在楼梯间的管道井内, 有效地增加了管道井的使用效率, 方便了使用过程中的各种维修活动, 保证了太阳能的正常使用。入户的太阳能水平管置于地面垫层内, 与卫生间及厨房的用水设备相连, 热水器的电线与建筑物的电线统一布置、集中隐蔽, 这样在室内看不到任何太阳能管线, 提高了室内舒适度、增加了户内的有效使用面积。该工程建设一期工程自2011年正式交付使用以后, 经过将近一年的运行, 经过检测使用的太阳能热水系统100%达到了项目设计要求, 在冬季日常水平热水温度可以超过55℃, 而夏季热水温度甚至超过了85℃, 满足了住户的日常用水需求。
相对于城镇居民而言, 农村居民对太阳能的应用除了洗浴生活用水外, 还有相当多的人利用太阳能获得方便的热水用于牲畜的饲养, 某些养殖场甚至搭建了太阳能热水工程。
随着太阳能在农村的应用和普及, 我们也应该看到农村的环境对于太阳能应用的限制。很大一部分农村现在还没有自来水、或者没有稳定的自来水供应。用户要通过安装水泵和副水箱来达到应用太阳能洗浴的目的, 操作较为繁琐, 而且副水箱多在室外, 冬季应用有结冰的危险。上述的问题在一定程度上影响了太阳能在农村的应用推广, 有部分用户因此放弃了太阳能热水器。
为了更好的在农村无自来水 (或自来水不稳定) 地区能够实现冷水自动供应, 笔者对现有的农村太阳能供水方式进行了调研, 供水方式主要分为手动与自动两种。
一、手动方式
1. 手动开启水泵抽取地下水 (储水器内的水) 上水。
因为很多农村没有自来水或自来水定时供水 (如中午) 无法实现给太阳能直接上水, 只有利用水泵将地下水或储存起来的水抽到太阳能内。需要手动控制水泵, 管路和水泵冬季防冻困难, 而且水泵易因频繁启动而导致故障频发。
2. 副水箱与太阳能配合使用。
因为没有稳定的自来水, 农村用户洗浴时的冷水供应多通过房顶安装与热水器等高的冷水箱实现。因为冷水箱在室外, 冬季很难防冻, 所以很多用户冬季不使用太阳能洗澡。此种应用方式多见于南方农村应用。
二、自动方式
1. 变频供水设备 (机组) , 利用变频器控制水泵自动
抽取地下水 (地表水) 实现自动供水。主要设备组成:膨胀罐, 变频柜、水泵等。利用变频器控制水泵将出水端压力控制在设定范围内, 如用水量大, 还可实现多台水泵的并联, 根据用水量的增大逐台启动。此种方式的优点是节约能源、出水压力变化平稳, 但整体成本和投入较高, 需要专业人员维护, 不便于农村单户安装使用, 多应用在集体供水方式。
2. 压力罐、水泵供水设备。
此种应用方式在农村较为常见, 水泵由压力开关控制启停, 将部分水打入压力罐内, 达到设定压力后水泵停机。用户用水时, 压力逐渐下降, 达到设定的最低压力时, 水泵启动, 维持用户用水。此种方式成本较低, 也可以实现用户用水的自动供应, 可以根据用户的用水量来选择合适的水泵和压力罐体积。但如果压力罐体积选择和用户用水量不匹配则会导致水泵频繁启动, 影响其寿命。同时市场上的此类产品压力罐多没有保温, 冬季使用受到一定限制。
上述是现在农村较为常见的单户供水方式, 通过分析我们发现这几种方式均在某些方面存在一定的不足。个人认为适合农村应用的自动供水设备应具备以下特点:
1.压力罐结合压力开关实现供水自动控制, 供水压力不低于1公斤。
2.储水罐体保温效果良好, 除储水罐外的抽水管路应可自动排空。
3. 水泵与压力罐的一体化结构方式, 容易实现安装和保温。
4. 水泵带有一定吸程满足用户对于地下水的需求, 水利部件应耐腐蚀。
西藏高原地区幅员辽阔, 是我国西南高原边境的重要门户, 传染病病原多样, 发病和防控形势复杂。西藏城市地区人员密集、流动性大, 传染病暴发经常呈现发病人数多、传播速度快等特点;西藏偏远、落后地区的自然疫源性疾病、人兽共患病散发、多发, 迫切需要一套适应西藏高原地区的机动传染病防控装备。在此背景下, 国家将西藏地区新发突发急性传染病防控装备平台建设纳入卫生发展整体规划, 成体系、成建制地研发传染病现场应急防控机动装备[1,2,3,4,5], 其中, 净水运水车是该套应急防控装备中饮用水和工作生活用水保障的重要装备。
1 净水和运水需求分析
净水运水车的功能主要是对野外江河湖水进行消毒净化, 满足突发急性传染病防控装备队伍人员饮用水和工作生活用水保障需求。根据我国重大传染病防控措施及要求[6,7,8,9,10], 整套系统中的用水装备主要有卫生防疫车、微生物检验车、高原炊事车、洗消帐篷、宿营帐篷5 个单元。各单元饮用水、工作生活用水统一由净水运水车保障。按照系统展开作业完成1 d任务的勤务需求, 各单元用水情况分别为:微生物检验车1 d作业用水量为50 L;高原炊事车计划提供30 人的编组饮食保障方案, 每人每餐主副食制作的用水量按3 L计, 则每日用水量约为270 L;洗消帐篷按30 人编组考虑, 按50%人员需要洗消计, 每人每天1 次洗消, 用水量按20 L计, 则按每日3 餐计30 人的用水量约为270 L;宿营帐篷内设有2个折叠洗手池, 按每人每天日常10 L计, 按30 人编制考虑, 则每日30 人的用水量约为300 L;卫生防疫车由于可以自行去水源地补水, 故用水量不计入系统总用水量。因此, 上述各单元累计的每日用水量约为890 L。考虑到水罐及输水管路等损失, 若按10%计, 则每日最少应有979 L (约1 000 L) 水才能满足30 人编组的传染病防控队伍和装备用水需求。
2 净水运水车结构设计
2.1 总体技术方案
净水运水车采用EQ2102G越野底盘改装, 大板式车厢结构。车上配置净水机、储水罐、软体水囊、潜水泵、输水泵等设备, 主要对野外江河湖水进行消毒净化, 满足人员饮水需求。净水机组对江河湖水进行水质净化并达到饮用水标准, 设计能力为600 L/h。储水罐对净化后的洁净水进行保存, 在车厢内还配有输水泵及供水接口、阀门等设备设施, 能够在疾控队伍展开地对各车及工作人员用水进行保障。为适应西藏地区高原高寒的气候特点, 净水运水车的储水罐为保温储水罐, 能抵御冬季-25 ℃以下的低温。此外, 车厢内还配有一个制热功率为5 k W的暖风机, 可对车厢内空气进行供热, 暖风机装在后车厢前壁, 靠近右侧门处。保温水罐和车厢连接的不锈钢水管有防冻措施。由于EQ2102G汽车底盘越野运输和公路运输时额定载重能力不同, 为分别适应2 种工况, 设计储水罐分2 个隔层, 前罐的容积为2 000 L, 后罐的容积为1 500 L, 总计3 500 L。当净水运水车公路行驶时, 2 个部分水罐均应加满水, 运水量为3 500 L;当净水运水车越野行驶时, 只加满前一个水罐而保持后一个水罐为空罐, 运水量为2 000 L。净水运水车作业时依靠外接电源进行保障, 当没有外接电源供应时, 所需电力可由汽车底盘上的轴带发电机提供, 功率为10 k W。
净水运水车有2 种加水模式: (1) 采用自来水市政管网的消防栓直接供水, 消防栓直接给储水罐的上水口加水。 (2) 采用野外天然湖泊或河水给储水罐加水。此时, 净水车车外应备有1 个容积为2 m3的水囊, 1 个30 m长的水管, 1 个可放入江河湖泊的潜水泵。加水时, 将潜水泵放入河水中, 再通过30 m长的水管把水引到车厢上的水路系统接口板上, 或者引到2 m3的水囊里。再从接口板进入净水机组, 通过输水泵将净化后的洁净水送入储水罐贮存。
净水运水车给各车供水时也有2 种模式: (1) 通过车厢壁板上的水路系统接口板用公称直径为DN15 的快速接头和各车连接, 直接向各车用水点供水, 保证各出水端水压达到0.3 MPa以上。 (2) 当净水车外出作业或与各车断开连接时, 各车自备一个容积为500 L的水囊, 净水车通过输水管先把各车的水囊加满, 各车依靠自身携带的自吸泵对用水点进行供水。供水管路共有5 路, 分别给微生物检验车、发电洗消车、高原炊事车、宿营车及其他车辆供水。此外, 为保证净水机组正常运行, 还设有1 路内径为DN15 的净水机组上水管和排水管。各车排水均采用公称直径为DN25 的软管, 排水管、供水管长度均不小于30 m。
净水运水车上装的设备设施见表1。
2.2 结构布局设计
净水运水车整车外形尺寸 (长×宽×高) 为7800mm×2 460 mm×3 300 mm, 上装车厢的尺寸 (长×宽×高) 为2 000 mm×2 460 mm×2 000 mm, 车厢内尺寸 (长×宽×高) 为1 800 mm×2 360 mm×1 900 mm。上装储水罐的尺寸 (长×宽×高) 为2 500 mm×2 460 mm×1 200 mm。车厢正前侧为驾驶室, 左前侧为驾驶室备轮架。车厢前壁板右侧下方设置1 个暖风机箱, 内部安装有燃油暖风机1 台, 车厢右壁板上设置有侧门、给排水孔口门、电源转接孔口门。车厢后侧设置有1 个能够保温的储水罐。储水罐分容积为2 000 L和1 500 L2 个部分, 其上设有观察窗、扶梯、人孔、供排水接口、转换阀门等设备设施。净水运水车整车外形、内部布局分别如图1~4 所示。
2.3 水路系统设计
净水运水车对江河天然水进行净化时, 首先将潜水泵投入江河水中, 经袋式过滤器粗滤后进入增压泵, 再由精滤器进行过滤, 然后进入超滤组件过滤, 由于压力下降, 再进入高压泵进行升压, 然后进入反渗透过滤膜组件, 再经过最后一道紫外线消毒杀菌工序, 得到达到饮用水要求的洁净水, 输送到储水罐进行贮存。当有洁净的自来水供应时, 也可直接将自来水通过输水泵送入储水罐进行贮存。净水运水车对各车输水时, 通过供水泵进入紫外线消毒组件后, 由给排水孔口门上的转接接口向各车供水。净水机组的尺寸约为2 140 mm×1 100 mm×1 700 mm, 质量约330 kg, 能够对三四类以上的天然水、地表水进行净化, 制水流量约为500 L/h, 制水单元回收率为45%, 最大供水压力为0.35 MPa, 供水流量为2 000 L/h。水路系统工作原理如图5 所示。
1.储水罐;2.观察窗;3.车梯;4.储物箱;5.给排水孔口门;6.电源孔口门;7.车厢;8.侧门;9.暖风机箱;10.驾驶室
1.备轮架;2.车厢;3.过渡缓冲板;4.储水罐;5.水罐上孔口;6.储物箱;7.电缆盘箱
1.储物箱;2.储水罐;3.车厢
1.时钟;2.暖风机送风口;3.灭火器;4.扶手;5.车窗;6.车门;7.电源孔口门;8.给排水孔口门;9.地漏;10.净水机组;11.配电柜;12.净水机组控制柜;13.排水孔口门;14.备用电源;15.折叠座椅;16.暖风机回风口
3 结果
综上所述, 通过采用模块化设计方法分别对车辆车厢、净水机组、储水罐等单元综合设计, 使净水运水车能够实现多种作业模式, 并能对江河湖水进行净化, 达到饮用水标准要求。经过净水运水车的工程设计、总体样车试制、试验, 成功研制了一种适应高原地区使用的净水运水车, 外形如图6 所示, 内部上装的净水机组结构如图7 所示。
4 结论
本文根据西藏自治区新发突发急性传染病防控队伍和装备平台的用水需求, 研制一种能够适应高原地区越野行驶和公路行驶的净水运水车, 能够在野外缺少洁净水的情况下对江河湖水进行净化并储藏, 水质净化效果达到饮用水标准要求, 为疾控队伍及装备工作、生活和饮用水提供保障。该车不仅能够满足西藏高原地区传染病防控队伍和装备平台的用水需求, 也适用于单车单独外出作业, 为其他装备系统或人员、队伍提供饮用水及生活用水保障。净水运水车的成功研制, 对提高西藏高原高寒地区传染病防控队伍的防控能力、应对公共卫生突发事件的快速反应能力和应急处置能力具有重要意义。
参考文献
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柏垫镇位于安徽省广德县城西南部, 尚未建设集中供水水厂, 各住户以及机关事业团体都以开采地下水为主要的取水手段。由于各用户分散开采, 缺少统一规划, 势必对地下水资源的保护产生负面的影响。且随着城镇建设的日益发展对地下水水质的影响, 取用地下水将对人们的身体健康产生极大的危害。为从根本上解决区域内居民的饮水困难, 降低疾病发生率, 使居民的身体健康得到进一步保障, 改善其生活环境与条件, 改善柏垫镇投资环境, 提高柏垫镇的总体环境质量, 深圳市水务规划设计院受柏垫镇政府委托, 于2012年5月开始净水厂的设计工作, 于2012年6月完成工程施工图设计, 并于2012年9月底建成投产。
柏垫镇水厂是作为改善民生的基础设施项目, 是一个较大的系统工程, 分为净水厂和厂外配水管网两大部分, 净水厂主要包括取水工程和净水处理工程2个系统。工程设计供水规模2 800 m3/d, 考虑水厂自用水水量, 设计处理水量为3 000 m3/d。
2基础条件及基本要求
2.1水源及原水水质
采用青峰岭水库水为水源, 其水量充沛、水质良好, 达到《地面水环境质量标准》 (GB 3838-2002) 中II类水质标准, 根据水库水质的实测资料, 青峰岭水库水除悬浮物 (浊度) 有时超标, 其他指标均可满足《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006) 要求。根据原水的水质监测资料, 水库目前处于贫营养阶段, 库区周边为天然植被, 不易产生氮磷污染源, 从而对水厂出水的藻类指标无负面影响。
2.2供水水质及水压
供水水质应满足《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006) 的要求, 出厂水浊度不超过1 NTU。
供水压力按最不利点自由水头满足三层楼的供水水压, 即控制点的最小服务水头满足15 m供水水头设计, 经管网水力计算, 出厂水接管点压力约0.3 MPa。
3净水厂总体设计
3.1厂址选择
本次新建净水厂位置选择在青峰岭水库溢洪道东北侧, 广宁公路西北侧的空地。该位置靠近水库, 输水管道较短;离镇区距离相对较短, 新增配水管道少, 且拟选厂址地势较高, 送水泵扬程较低, 可节省能耗。
3.2净水工艺流程
分析原水水质特征, 原水在枯水期水质好, 各项指标均可满足国标要求, 丰水期下雨时会出现悬浮物 (浊度) 超标的现象。水库原水有机物浓度低, 且不存在氮、磷等营养物质超标, 因此可采用常规净水处理工艺。
综合考虑水厂规模、运行管理, 结合各工艺单元的特点, 确定采用“管式静态混合器混合-穿孔旋流絮凝池-斜管沉淀池-重力式无阀滤池-二氧化氯消毒”工艺, 见图1。
3.3厂区平面及竖向设计
净水厂工艺流程采用直线型由北向南布置, 各生产联络管线短、管理方便。水厂厂区由道路分为二个区域, 西侧为净水构筑物和生产辅助设施构成的生产区;东侧为综合办公楼等构成的生活区, 做到办公和生产区域的有效分隔。
生产区主要构 (建) 筑物包括:穿孔旋流反应斜管沉淀池 (1座分2格) 、重力式无阀滤池 (1座分2格) 、清水池 (1座分2格) 、送水泵房 (1座) 、污泥收集池 (1座) ;相应的生产辅助设施, 如:配电间、加药加氯间等;水厂生活区包括:综合管理房 (1座2层) 、仓库机修间 (1座) 、门卫 (1座) 等。
净水厂所处地形高程介于75.40～78.60 m之间, 最大高差3.20 m, 平均高差约1.5 m, 场地高程变化较小。
考虑到厂区与周边道路的衔接以及尽可能减少挖填方, 结合厂区现有地形地势及水力高程需要, 综合管理房及絮凝沉淀池所在的厂区北侧地坪标高设置为77.80 m, 南侧地坪设置为77.00 m, 整个净水厂地势比较平坦。这样使所有构筑物埋深适当, 节省土建造价。
4净水构 (建) 筑物设计
4.1取水泵房设计
因水库靠近水厂处岸坡较陡, 船舶停靠条件良好, 水面开阔漂浮物少, 且取水点位于水库的凹岸, 本次设计采用浮船取水方式, 其具有投资少、建设快、易于施工 (无复杂的地下工程) 等优点, 且有较大的适应性和灵活性, 能经常取到含沙量少的表层水。
泵站设计取水量为3 000 m3/d, 一次性建设完成, 配备两台取水泵, 一用一备, 采用真空泵充水方式启动。
浮船取水口处设置拦污格栅, 格栅尺寸:L×B×H=0.6 m×0.6 m×0.8 m, 格栅间隙40 mm。
浮船采用囤船的形式, 囤船尺寸为8 m×8 m, 囤船深度为1.5 m。敷设在岸坡上的输水管上设置3个阶梯联络口, 浮船与输水管联络口之间采用两端带法兰接口的橡胶管连接。
取水泵房主要设备包括:卧式离心泵, Q=125 m3/h, H=18 m, N=11 kW;水环式真空泵:吸气量1.5 m3/min, N=4.0 kW;水泵进出水管路:配备手动、电动软密封蝶阀和蝶式缓闭止回阀共2套。
4.2管道混合器设计
原水与混凝剂PAC充分混合采用静态混合的方式, 选用管式静态混合器2套, 单套管道混合器设计流量:Q=1 500 m3/d, 管道混合器的流速v取0.9 m/s。管道混合器的规格为DN150 mm。混合后的原水在管道内的停留时间为30 s, 混合段水头损失为0.5 m。
4.3穿孔旋流反应斜管沉淀池设计
絮凝池采用结构简单, 造价低, 施工方便的穿孔旋流反应池, 沉淀池采用斜管沉淀池, 单座池设置两组并行的絮凝反应沉淀池, 单组设计流量:Q=1 500 m3/d。絮凝沉淀池前设有超越管, 可根据原水水质适时超越。
絮凝反应时间按T=25 min设计, 每组穿孔旋流反应池分为6格。絮凝区几何尺寸L×B×H=8.8 m×2.9 m×5.0 m。穿孔旋流反应池总水头损失为0.25 m, GT值为57 450。絮凝区采用穿孔管排泥, 每根排泥管末端设置快开排泥阀及检修闸阀各1个, 共设置4根DN150穿孔排泥管。
斜管沉淀池液面负荷q取7.2 m3/ (m2·h) , 沉淀时间T=0.69 h (不包括过渡区) , 选用1 m长, 直径Φ30 mm, 倾角为60°的斜管, 沉淀池进口设置花墙配水, 顶部出水采用淹没孔口出流方式, 可保证池内水流均匀。沉淀区几何尺寸L×B×H=8.8 m×3.3 m×5.0 m。沉淀区采用穿孔管排泥, 每根排泥管末端设置快开排泥阀及检修闸阀各1个, 共设置6根DN150穿孔排泥管。
4.4重力式无阀滤池设计
(1) 设计水量及滤速。
处理水量为3 000 m3/d, 设1座滤池, 分为2格, 每格有效过滤面积8.5 m2;设计滤速7.35 m/h。期终容许的最大水头损失为1.7 m。
(2) 几何尺寸。
滤池池体几何尺寸L×B×H=6.6 m×3.4 m×4.65 m。顶部冲洗水箱几何尺寸L×B×H=2.8 m×1.1 m×1.9 m。池体及冲洗水箱均为钢筋混凝土结构。
(3) 过滤系统。
采用石英砂滤料, d10=0.55 mm, 粒径d:0.5～1.2mm, 不均匀系数<2.0, 厚度h=0.7 m。
采用小阻力配水系统, 设计选用短柄滤头布水, 在滤板上均匀布置, 滤板开孔比约1.6%。
采用单独水反冲洗, 水冲强度14～16 L/ (m2·s) , 时间5～7 min, 滤层水头损失达到一定值后, 发生虹吸作用, 开始自动反冲洗。冲洗时间和强度均可调节。
4.5清水池设计
清水池设置1座, 分为2组。本设计中, 结合村镇地区供水特色和本处理工艺特点, 结合相关部门的要求, 清水池的容积取日供水规模的30%, 为800 m3, 每组容积为400 m3。此容积包括自用水量及消防储备水量, 并满足消毒所需接触时间的要求。清水池池体几何尺寸L×B×H=16.5 m×16.5 m×3.7 m, 池内设置导流墙、通气管、溢流管及放空管等配套设施。
4.6送水泵房设计
净水厂出厂水压高程为79.80 m, 供水规模为2 800 m3/d, 时变化系数Kh =2.0。
送水泵房共设置卧式离心泵3台, 两用一备。
泵房为半地下式, 平面尺寸L×B=9.6 m×6.0 m, 上部结构高4.50 m (至梁底) , 下部结构深1.5 m。
主要设备:
单级双吸卧式离心泵:Q=116.7 m3/h, H=30 m, N=22 kW。
电动葫芦:1台, 跨度9.0 m, 起升高度4 m起重量1.0 t, N=1.5 kW。
水泵出水管路:配备手动、电动软密封蝶阀和蝶式微阻缓闭止回阀共3套。
出水流量计:1套。
4.7加药加氯间设计
(1) 加药间。
按处理水量3 000 m3/d设计, 平面几何尺寸为6 m×5.1 m。投加量由流量讯号、沉淀后水浊度讯号自动控制。
采用液体PAC为主投絮凝剂, 固体PAC为备用。最大投加量为30 mg/L。设溶液池 (储存配置好的液体PAC) , 室内同时设固体堆药区, 储量按10 d最大用量计。投配浓度3%～5%, 采用液压隔膜式计量泵自动投加。
选用1套自动配药设备, 溶液池容积取1.0 m3。配套2台药剂投加计量泵, 1用1备, 流量Q=0～50 L/h, 扬程0.3 MPa。
(2) 加氯间。
选用二氧化氯消毒方式, 按处理水量3 000 m3/d设计, 加氯间平面几何尺寸为6 m×5.1 m。通过对产水的二氧化氯余量检测, 由二氧化氯发生器自带PLC自动控制加二氧化氯量。
所需最大二氧化氯投加量为1.0 mg/L。二氧化氯制备采用二氧化氯发生器成套设备, 现场制备, 采用的药剂为盐酸和氯酸钠。
选用2台二氧化氯产生量为125 g/h的二氧化氯发生器, 工作功率为0.8 kW, 1用1备。
盐酸与氯酸钠分开储存, 在加氯间设置轴流风机1台, 盐酸储存间及氯酸钠储存间各设轴流风机1台, 每小时换气8～12, 轴流风机参数Q=1 200 m3/h, P=128 Pa, N=0.12 kW。
5工艺设计特点总结
(1) 针对原水水质较好的特点, 结合出厂水水质标准, 采用常规净水工艺, 并在多处设置超越措施, 可选择超越混合器、絮凝反应沉淀池, 使生产调度更加灵活, 并可在一定程度上减小水头损失, 节省能耗和药耗。
(2) 充分考虑农村安全饮水投资及运行管理的需要, 选用机械设备少、结构简单、运行管理方便的“管式静态混合器混合-穿孔旋流絮凝池-斜管沉淀池-重力式无阀滤池-二氧化氯消毒”工艺, 既节约工资投资, 又减少检修维护的工作量。
(3) 采用直线式布置方式, 布置紧凑, 集约化程度高, 既节省了占地、缩短了构筑物之间的距离, 又减小水头损失, 节省能耗, 节约投资。
(4) 取水泵站和送水泵站部分水泵采用变频调速装置, 设备机组动态工作在高效区内, 节能效果明显。
参考文献
[1]GB50013-2006, 室外给水设计规范[S].
[2]CJ/T206-2005, 城市供水水质标准[S].
[3]GB5749-2006, 生活饮用水卫生标准[S].
[4]GB3838-2002, 地面水环境质量标准[S].
[5]CJJ41-9l, 城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准[S].
[6]上海市政工程设计院.给水排水设计手册 (第二版) 城镇给水[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004.
关键词：扩展,净水车,宿营
0 引言
目前, 我国超过40%的地表水不能直接饮用, 而在居民生活饮用中占65%比例的地下水, 超过90%都受到不同程度的污染, 水污染情况日益严重[1];同时, 由于国家对饮用水提出了越来越高的标准, 以及在野外作业、应急救援等领域需要大量可以直接饮用的水资源的情况下, 具有环保节能、水质稳定, 能为野外工作人员提供充分的工作、生活空间的可扩展式移动净水车则应运而生, 具有较大的市场需求和应用前景。
1 设计原则及指标
1.1 设计原则
贯彻执行现行有效的国家标准、国家军用标准、行业标准和企业标准。在充分考虑经济性、实用性、安全性、可靠性、可维修性和标准化等原则的基础上进行设计。
1.2 主要设计指标
整车外形尺寸 (长×宽×高) :9315 mm×2500 mm×3790 mm;方舱外形尺寸 (长×宽×高) :6115 mm×2438mm×2200mm;工作餐扩展容积比为1.9;整车重量<16 t;野外宿营保障能力:6人不低于10 d的生活、宿营需求;净水系统出水水质达《生活饮用水卫生标准 (GB5749-2006) 》标准;净水系统出水速度为6~7 L/min;使用环境温度为-30~+40°C;贮存环境温度为-45~+70°C;环境湿度≤95% (25°C时) ;防雨强度≥6mm/min;抗风等级为8级风能工作, 10级风不损坏。
2 车辆配置及布局
车辆共分为以下几大系统:底盘系统、方舱本体、生活保障及办公系统、净水系统、供配电系统、控制显示系统。系统结构图如图1所示。
2.1 整车外形主要尺寸
根据净水车的使用环境, 需要选用越野型的底盘, 考虑空间需求以及成本因素后, 本车采用北奔ND2163E48J型二类越野底盘改装, 底盘主要性能参数见表1, 底盘外形尺寸长×宽×高为8820 mm×2500mm×3340mm;改装后整车外形尺寸为:长×宽×高 (扩展舱收回状态) 为9315×2500 mm×3790 mm, 长×宽×高 (扩展舱扩展状态) 为9315 mm×4438 mm×3790 mm;如图2及图3所示。
2.2整车外形布局
整车布局主要要考虑以下几点:
1) 充分利用舱内空间, 满足人员工作、生活和休息的需求;2) 必须将噪声产生设备如发动机和净水系统与人员生活区隔离开;3) 舱内设备的布局要便于扩展方舱的扩展和收缩;4) 满足车辆整体平衡要求。
经过优化后, 整车布局图如图4所示。
在完成布局后, 对整车进行了质心计算和整车的横向和纵向稳定性分析, 验证条件如下[2]:
横向稳定性需符合下式规定:
3 方舱设计
3.1 方舱本体
方舱本体分为展开段和非展开段, 其中展开段长约4740 mm, 非展开段长为约1375 mm。为充分利用空间, 展开段主要是人员的工作、生活区域, 里面布置有电脑、空调、折叠床、厨卫用品等办公和生活用品, 非展开段是设备段, 该段布置有净水系统、发电机等设备。
舱壁构造为有梁大板结构, 内外蒙皮均采用1.2 mm铝板, 中间填充硬质阻燃聚氨酯泡沫板, 内外蒙皮与舱壁骨架等经黏结和铆接而成, 门框和窗框骨架用特制的铝型材制作;所有接缝的地方均有密封装置, 这样的结构能够有效地对舱内外进行隔温, 并且降低了舱内外空气泄漏量。
方舱本体通过专用设计的底架平台和底盘紧密连接, 保证车体安全。
3.2 方舱扩展系统
方舱从结构上分为固定式和可扩展式方舱, 目前, 可扩展式方舱设计技术在国外已经较为成熟, 而国内受制于结构技术的发展, 可扩展式方舱的应用还较少, 并且在已经投入应用的可扩展方舱中, 自动化程度较低, 本文设计了一种整体抽拉式的方舱扩展结构, 具有自动化程度高、扩展后容积比较大的优点。
本文设计的方舱扩展系统采用整体抽拉式扩展结构, 单边扩展行程1000 mm。通过液压缸驱动滑动扩展机构实现方舱的扩展, 扩展部分的地板, 固定地板采用铰链连接, 结构形式为方舱发泡大板, 厚度50 mm, 扩展收缩过程中, 扩展地板可以按照预定的轨迹与方舱扩展实现联动, 如图6所示。
1.折叠床2.厕所3.水箱4.厨房5.折叠椅6.石英钟7.空气检测器
1.净水设备安装空间2.土木工具3.水箱4.发电机5.发电机门
扩展方舱的驱动机构采用液压驱动方式, 左右两侧各布置有两个滑动导轨, 承受全部的扩展舱体载荷, 同时在底架平台上还布置有加强杆保证底板的刚度。滑动导轨和加强杆均由液压缸驱动, 滑动导轨和加强杆受到载荷摩擦的部位, 均安装有润滑板, 减小摩擦力, 提高可靠性。
由图7可以看出, 扩展舱体在展开和收缩的过程中, 存在运动死点, 在死点上, 液压装置无法正常运行, 导致整个扩展舱体无法正常展开和收缩, 这是国内的扩展舱普遍存在的问题, 为了解决这个问题, 国内很多扩展舱采用了人工或者加附加装置将舱体底板向上顶来过死点的方法, 我们采用了如图8所示的机构 (此结构已申请专利) , 成功避免了死点结构, 并且实现了完全自动化。
该机构主要是将普通的铰链改为如图8所示的铰链, 其中方舱活动部分的地板接触端为圆弧形, 并用连杆将两段圆弧的圆心相互连接, 这样扩展舱活动端在扩展和撤收的过程中, 就成功避开了运动死点。
3.3 方舱扩展系统液压系统
方舱扩展机构采用液压驱动技术, 每侧扩展舱由2个液压缸驱动, 2个同向驱动液压缸由1个换向阀控制, 2组换向阀控制左右2组液压缸, 可实现两侧扩展舱的联动, 系统原理图如图9所示。
1.手动泵2.液位计3.回油滤油器4.吸油滤油器、液压泵及电机组合5.压力表开关及压力表6.溢流阀7.调速阀8.换向阀9.液压锁10.液压缸
4净水系统
净水系统采用了目前世界上较为成熟的臭氧活性炭净化技术, 目前该技术已广泛应用于欧洲国家的水厂中。该技术是目前世界上公认的去除饮用水中有机污染物最为有效的深度处理方法之一。臭氧活性炭技术有效地克服了两者单独使用的局限性, 又充分发挥了两者的优点, 使水质处理效果大为改善。此外, 采用本文中的工艺流程还能有效降低AOC (生物可同化有机碳) 值, 使出水的生物稳定性大为提高, 活性炭上附着的微生物使其能长期保持活性, 有效延长活性炭的再生周期。
本车采用的净水系统的工艺流程图如图10所示, 该系统除了自带有水箱外, 还能收集野外水资源, 然后经过处理, 生成可以用来淋浴的自来水和符合国标的直饮水。
净水系统中, 水箱容积800L, 反应釜能容纳2×0.2 t的水, 体积为0.2m3×2, 净化设备空间为0.5m3, 功率约为1.1k W, 出水水质达《生活饮用水卫生标准 (GB5749-2006) 》标准要求, 出水量为6~7 L/min。
5 其他系统
其它系统主要包括供配电系统、整车显示控制系统、生活保障及办公系统等。
在供配电系统的设计中, 本车配置了市电接口、油机发电、太阳能供电系统。净水车在仓库时, 可以通过市电接口充电;在太阳光照射较强的时候, 可以通过太阳能充电;在野外夜晚工作时, 可以通过油机供电;通过这样的设计, 对净水车在野外的工作提供了有力的电力保证。
整车显示控制系统主要用于控制方舱扩展与撤收、整车用电系统自动控制、实时动态显示太阳能发电系统及净水系统的工作状态、蓄电池剩余电量、水箱储水量、工作舱空气流通量控制和温度控制, 控制净水设备、太阳能发电设备的工作状态报警输出等。
生活保障及办公系统主要包括工作人员在野外工作的生活保障设施、办公设施。
6 结语
目前, 国内外的水资源污染情况越来越严重, 同时, 野外作业等领域对水资源的需求越来越大, 在这样的背景下, 本文设计了一种能够长时间为工作人员提供符合国标的饮用水的移动净水车, 具有工作时间长、出水水质优、工作空间大、自动化程度高、节约能源的优点, 目前, 该移动净水车已经通过客户方评审。
参考文献
[1]陆柱, 陈中兴, 蔡兰坤, 等.水处理技术[M]上海:华东理工大学出版社, 2000.
[2]张一帆.某地面控制站方舱装车总体设计[J].中国科技信息, 2012 (14) :102-103.
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