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缅甸自来水处理初步方案设计

发布时间:2016-03-03  所属类目:工程方案  浏览次数:
 
工程编号 M106
阶    段 方案设计
设 计 人 杨华 
日    期 16.01.17
 
 
250m3/h净水项目
 




编制单位:湖南省科升水务有限公司
                                                                                   编制时间:2016年01月
 
 
 
目  录
目  录 2
一、 项目概况 5
1.1 概述 5
1.2 水质、水量及处理规模 5
1.2.1原水水质 5
1.2.2最大处理水量(处理规模) 6
二、设计原则与设计标准 6
2.1 设计原则 6
2.2 设计标准 6
2.3 设计依据 6
2.4 设计范围 7
三、工程设计 7
3.1 现状分析 7
3.2 工艺流程 7
3.3 工艺流程说明 9
3.3.1 絮凝反应—沉淀—过滤 9
3.3.2 自动排泥 9
3.4 工艺特点 10
3.4.2、 沉淀采用迷宫式斜板沉淀 10
14
3.4.3、采用翻板滤池及优质锰砂 15
3.4.4、自动控制 20
3.5 单元设计 21
3.5.1、 泵房及水泵 21
3.5.2、总管道混合器 21
3.5.7、 混凝剂加药装置 23
3.5.8 消毒装置 24
3.5.9 电气与自控 25
四、设备报价及设备清单 26
五、处理效果预测 28
六、售后服务及技术支持 29
七、方案附图 31
7.1平面图 31
7.1设备结构图 31
 
 

一、 项目概况

1.1 概述

本项目为缅甸蒙育瓦自来水供水项目,共设计13个供水地区,共7万余人的饮水工程,共需自来水量为1016834加仑,约合4576m3/D,进水水质为江河水,出水达到生活饮用水标准。
据甲方提供春、冬季相关水质检测报告和图片,总体来说缅甸蒙育瓦自来水供水项目的水质是普通的江河水水质,其浊度、色度会随季节变化在一定的范围内波动,在暴雨季节浊度会升高,在非雨季浊度、色度会下降,但整体的波动范围在以下方案所选的工艺的处理范围内,按缅方的水质要求缅甸蒙育瓦自来水供水项目的水质主要超标项为:色度、浊度、铁离子、泥沙等颗粒物。按照我国的标准,还存在重度超标的现象。
本方案做供水构筑物的选择和设计及造价估算,管网的设计和施工及造价部分不在本方案内。

1.2 水质、水量及处理规模

1.2.1原水水质

原水水质为江河水,原水进水水质有随季节波动的特质。

1.2.2最大处理水量(处理规模)

250m3/h,按每天平均20小时运行,自用水量10%计算。

二、设计原则与设计标准

2.1 设计原则

☞选择处理工艺成熟可靠、效果好,净水站能保证长期稳定运行。
☞节省投资、减少占地面积、降低运行费用、管理方便。

2.2 设计标准

进水水质:水源为江河水。
出水水质:满足GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》,严于缅甸方的Geneve-1993标准。

2.3 设计依据

GBJ14-87《室外排水设计规范》
GB50069—2002《给水排水工程构筑物设计规程》
GB141-90《给水排水工程结构设计规范》
GB50052-95《供配电系统设计规范》
GBJ93-86《工业自动化仪表工程及验收》
JB/T2932-1999《水处理设备制造技术条件》
    CJ 3020-93《生活饮用水水源水质标准》
GB3838-2002《地表水环境质量标准》
GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》
GB/T 17218—1998《饮用水化学处理剂卫生安全性评价
GB/T 17219—1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
GB1242-82《采暖与卫生工程施工及验收规范》
GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB985《电弧焊接头的基本形式和尺寸》
建设方提供的原始水质、水量等基础资料。

2.4 设计范围

本方案主要为净水站的方案设计,净水站主要包括取水、净化处理、供水等三大部分,包括絮凝、沉淀、过滤和消毒。

三、工程设计

3.1 现状分析

原水自抽吸提升而来,提升至净水站,处理出水后进入输水管网。
 

3.2 工艺流程

根据设计原则以及方案选择,确定本净水工艺流程:

                            江河取水点

 


3.3 工艺流程说明

3.3.1 絮凝反应—沉淀—过滤

原水由提升泵自江河中提升进入总管道混合器,在总管道混合器上投加混凝剂,此时药剂与源水在管道混合器内进行接触反应后,进入分管道混合器在该混合内投加助凝剂使药液与原水充分反应后进入机械搅拌池,使水中悬浮杂质、胶体颗粒和部分微生物、细菌在混凝剂的作用下失稳而生成大块的絮凝体——“矾花”,矾花上升进入迷宫斜板沉淀池,在迷宫斜板的作用下流速减低,使矾花下沉从而达到泥水分离,下沉矾花是很好的吸附功能,能不断吸附水中的矾花一块下降,从而减轻后级负荷。
经迷宫斜板沉淀池后水中大部分的悬浮物质、胶体颗粒已去除。经沉淀后的水流至至清水区经集水堰收集均匀分配给过滤池,经过过滤池的过滤,水中的悬浮物、胶体等杂质进一步的去除,从而达到用水要求。

3.3.2 自动排泥

沉淀池在运行一定时间后,由于沉淀杂质的不断增加,污泥槽中的污泥达到一定位置后(排泥时间为一设定值),时间控制器将信号反馈给电动阀,打开电动阀进行排泥,排泥完毕即关闭排泥阀(按设定时间运行)。
3.3.3 反冲洗
过滤池运行一段时间后,由于滤料层不断截留悬浮物,造成滤层阻力的增加,透过滤层的水量减少,出水水质会变差,这时需要进行反冲洗,反冲洗周期为24小时。

3.4 工艺特点

3.4.1、机械絮凝池
    采用机械搅拌絮凝池的优点在于抗水量和水质的冲击能力强,在暴雨季节可以适用,在非暴雨季节也能适用,采用IP67的防水电机,大大减少后续电机的维修率。

3.4.2、 沉淀采用迷宫式斜板沉淀

     迷宫式斜板沉淀装置是我公司的专利产品,水流呈水平行流动,悬浮物在单独排泥槽中被迷宫沉淀技术截留后,沿着单格排泥槽滑落到主排泥槽,进入排泥斗,由于排泥槽与沉淀槽是分开互不干扰的,因此具有高效的沉淀功能。将沉淀管中沉淀下来的悬浮物与水及时分离,含悬浮物的水经沉淀槽被迷宫板产生的涡流挡下而进入排泥槽,每个排泥槽都是单独互不干扰的,悬浮物进入排泥槽在无水利干扰的情况下在重力作用下进行沉淀,(相当于将反应池出水放置在烧杯中静止沉淀)悬浮物经单独排泥槽进入排泥总管再到存泥斗进行浓缩。解决了悬浮物在异向斜管沉淀过程中的可逆沉淀问题,杜绝跑矾及泥堵塞沉淀管等现象的发生。提高了沉淀效率,是异向流斜管沉淀池的4--6倍,降低了出水浊度,减轻了滤池负荷,降低了沉淀池的深度,节省基建投资,减少了占地面积。在沉淀池中可采取并联或串联的形式组装来保证沉淀出水的水质。
  设计依据:
           1.《给水排水设计手册》 第二版 第3册 城镇给水
           2.《UASB工艺及工程实例》 化学工业出版社   谭万春
           3.《废水厌氧生物处理理论与技术》中国建筑工业出版社 胡继萍 周孟津等编
 
 
 
        迷宫式斜板沉淀池与平流池、斜管沉淀池性能比较

装置性能比较 迷宫式斜板沉淀池 平流沉淀池 斜管沉淀池
流速(毫米⁄秒) 8~18 5~20 2~4
表面负荷
(米³⁄米₂.时)
25~60 2~3 8~10
停留时间 2~3分钟 1~3小时 6~8分钟
进水浊度 5-3000 5-1500 <1000
出水浊度 0.5~3.0 4 3-15
占地面积
可逆沉淀
受污染程度 较难
基建费用 较大
设备费用 一般 一般
出水浊度稳定情况 稳定 稳定 波动大
装置形式 能串联,并联 不能串联使用

    总结:选用我公司的迷宫式斜板沉淀池可以大大减少设备的体积,是斜管沉淀池的1/2-1/4,出水效果得到大大的保障,也为后续工艺滤池减轻过滤负担。
 
 

3.4.3、采用翻板滤池及优质锰砂

    采用新技术、新工艺的翻板滤池与传统普通快滤池、虹吸滤池、双阀滤池、V 型滤池等相比具有:滤水效率高、水质好、大量节省反冲洗水、运行成本低、维护管理方便、基建投资省、建设工期短等优点。
A、 滤料、滤层可多样化选择 
      根据滤池进水水质与对出水水质要求的不同,可选择单层均质滤料或双层、多层滤料,亦可更改滤层中的滤料。一般单层均质滤料是采用石英砂(或陶粒);双层滤料为无烟煤与石英砂(或陶粒与石英砂)。当滤池进水水质差(例原水受到微污染,含TOC较高时),可用颗粒活性炭置换无烟煤等滤料。 
B、 滤料流失率比其它滤池低 
      翻板滤池下有级配的砾石承托支,滤料一般不会从滤池底部流失。反冲洗时反冲洗水的强度高(15-16L/m2.s)、滤料的膨胀率较大(40%以上),若对一般滤料比重较轻的颗粒活性炭、陶粒等滤料易于从排水槽流失。
但对于翻板滤池由于它具有:1)排水舌阀(板)的内侧低高于滤料层0.15-0.20m;2)排水舌阀(板)是在反冲洗结束,滤料沉降20秒后再逐步开启。 从而保证轻质滤料不致于通过排水舌阀(板)流失。反冲泥水一般在60-80秒内排完。此时,滤池中的微细污泥颗粒仍呈悬浮状态,不会发生沉淀,截留在滤料表面。 
C、滤料反冲洗净度高、周期长与容污能力强 
      根据水流剪切力与水的粘滞系数及速度梯度变化成正比,即与水冲洗速度成正比。翻板滤池反冲洗的第三阶段--即水冲段,其强度达15-16L/m2.s,使滤料膨胀成浮动状态,从而冲刷和带走前两阶段(气冲段、气水冲段)洗擦下来的截留污物和附在滤料上的小气泡。
D、翻板滤池出水水质比一般低水头反冲滤池出水水质好 
      这主要由于反冲洗强度较高,滤料中截污物遗留量少、滤料净度好,使初滤水水质得到保证。
根据湖南省科升水务有限公司施工安装的南水北调工程配套自来水厂文安水厂的实际运行情况:同样进水水质条件下,翻板滤池出水水质显著提高,当进入滤池的浊度<5NTU时,翻板双层滤料滤池的出水水质可达0.2NTV(95%)、<0.5NTU(100%) 
 E、 反冲洗水耗低、水头损失小
      翻板滤池的水冲强度(15-16L/m2.s)、滤料膨胀率(可高达40%)与普通快滤池相近,但它的水冲时间短(2×2.2分钟),反冲洗周期长(进水浊度5NTU时,反冲洗周期40-70小时),故反冲洗水耗量少,一般约为3-4.5m3/m2,相应的反冲泵耗电量也较小。
据运行表明:滤层厚1.5m,滤速为9m/h时,滤料层产生的水头损失约为0.35-0.40m。 
F、 气水反冲系统结构简单,施工进度快 
      翻板滤池的反冲洗系统具有综合普通快滤及V型滤池的设计特点,但对滤池底板施工要求的平整度不很严格,即使每格滤池中间安装布气布水管部分的池底,对水平误差要求≤10mm。这样可降低施工难度、缩短施工周期,较明显地减少施工费用。该型滤池的布气布水立管一般采用不锈钢管,配水配气横管采用PE塑料制作。配水、气横管的水平度施工中容易调整,使滤池的整个滤料层能均匀地达到反冲洗,去污效果好,避免了局部滤料结污结块现象,滤池的使用寿命较长,减少维护工作与运行费用。
G、翻板滤池的工作原理
    翻板滤池的工作原理与其他类型气水反冲洗滤池相似:原水通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池,水以重力渗透穿过滤料层,并以恒水头过滤后汇入集水室,见图1;
     滤池反冲洗时,先关进水阀门,然后按气冲、气水冲、水冲3个阶段开关相应的阀门,见图2。


 

A.翻板阀驱动气缸  B.翻板阀驱动连杆机构 C.翻板阀阀板 D.配气、配水横管 E.配气、配水竖管   F.进水堰   G.排水管道   H.滤料 I.反冲气管  J.滤后水   出水管  K.反冲水管 
    3.2翻板滤池与V型滤池的对比
  翻板滤池在反冲系统、排水系统与滤料选择方面有新的技术性突破,因为翻板滤池拥有自己独特的过滤技术:允许滤料任意组合,有较好的截污能力;具有特殊的反冲系统,池内不设反冲洗排水槽、反冲洗强度大、滤料不会流失、耗水量少且滤料冲洗得干净;反冲洗时间短、周期长,基建投资省、运行费用低、施工简单、工期短等特点。
1. 翻板滤池与V型滤池土建工程对比
    从下图可以看出,V型滤池结构复杂,施工难度大,同时中间的反冲洗排水槽占用了滤池的有效过滤面积。 


翻板滤池结构简单,施工方便;不需反冲洗排水槽,过滤面积可充分利用;滤池底部无集水区,仅设集水管廊;所以土建工程量和投资费用较V型滤池省。
2.滤料、滤层可多样化选择
  根据滤池进水水质与对出水水质要求的不同,可选择单层均质滤料或双层、多层滤料。一般单层均质滤料是采用石英砂或陶粒滤料;双层滤料为无烟煤和石英砂或陶粒滤料和石英砂。当滤池进水水质差(如原水受到污染、含TOC较高时),可用颗粒活性炭置换无烟煤滤料。


3、独特的配气、配水系统
  翻板滤池的配气、配水系统使用了布气、布水横、竖管,因其几何形状、开孔孔径和开孔分布的特殊性,在相同的气、水反冲强度下提高了支撑层、滤层的洗净度,不会有反冲洗死角。
反冲洗时,在集水管廊顶板下和横管内可同时形成两个均匀的气垫层,既保证了布气、布水的均匀性又可以避免气、水分配出现脉冲现象,也充分体现反冲系统的独到之处。

3.4.4、自动控制

本装置采用自动控制,不仅系统的维修及维护的工作量小,且运行可靠;稳定;
通过对沉淀过滤表面负荷,有效水深,污泥斗等参数的设计,合理选择,从而提高了固液分离的效果。

3.5 单元设计

3.5.1、 泵房及水泵

河水必须有充足的水源,水泵提升至机械搅拌絮凝池。
提升泵流量:250m3/H
提升泵扬程:50m
提升泵数量:2台

3.5.2、总管道混合器

设备型号:SK -300
混合水量:250t/h
进水口: DN300
出水口: DN300
工作压力: 0.1MPa
工作温度: 常温
混合级数: 96%
加药口: DN32    1个/套
最大工作压力: 0.6Mpa
数量: 1套
安装在进水总管道上,该静态混合器上只设置一个加药口投加混凝剂及助凝剂。静态混合器的主要作用是把所投加的药剂充分混和于水,达到最佳的反应效果,最省的运行费用。
 
 
 
 
3.5.3、分管道混合器
设备型号:SK -200
混合水量:125t/h
进水口: DN200
出水口: DN200
工作压力: 0.1MPa
工作温度: 常温
混合级数: 96%
加药口: DN32    1个/套
最大工作压力: 0.6Mpa
数量: 2套
 
3.5.4、机械搅拌絮凝池
机械搅拌絮凝池采用机械减速搅拌机进行剧烈搅拌让水中形成矾花,主要设计参数如下:
机械搅拌絮凝池停留时间:30分钟
机械搅拌絮凝池尺寸:7200*5000*4500mm
机械搅拌絮凝池数量:2套
机械搅拌絮凝池有效水深:4m
 
 
3.5.5、迷宫式斜板沉淀池
迷宫式斜板沉淀池是一种高效新型的沉淀设备,是我公司的专利产品,主要设计参数为:
迷宫式斜板沉淀池停留时间:28min
迷宫式斜板沉淀池尺寸:7000*5000*4500mm
迷宫式斜板沉淀池有效水深:4m
迷宫式斜板沉淀池数量:2套
3.5.6、翻板滤池
翻板滤池作为现阶段最先进的滤池形式,主要设计参数为:
翻板滤池尺寸:8500*5000*5000mm
翻板滤池有效过滤面积:15m2
翻板滤池滤速:8m/H
翻板滤池数量:2套

3.5.7、 混凝剂加药装置

规格型号:YS-CA-200型
溶液箱:2m3
贮药箱:2m3
配套计量泵:JWM-A100/0.5型
流量:10L/h
功率:0.75kw
数量:2 台
搅拌机功率:0.5kw
数量:2 套
材质:PVC
将固体的聚合氯化铝溶解配制为一定浓度的混凝剂药液,自动投加最佳剂量的药液至原水中。使原水中的悬浮物和胶体杂质在后续的沉淀澄清工艺中得到有效的去除。

3.5.8 消毒装置

规格型号:TLS-BD1-50型二氧化氯发生器
发生量:1000g/h
数量:2套
1)总体结构:发生器由供料系统、反应系统、吸收系统、控制系统、安全系统构成;发生器外壳为PVC材料。
2)工作原理:压力水进入到二氧化氯发生器后,足够的水压使水射器产生真空。原料经过计量泵精确计量,由水射器产生的真空动力吸入到反应柱中,在真空条件下反应物充分混合并瞬间反应(反应时间小于10-6秒)生成高浓度ClO2被吸入水射器,经喷射水稀释成一定浓度的ClO2溶液。直接送到投加点。其反应原理及工艺流程如下:
5NaClO2 + 4HCl  → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
 

3.5.9 电气与自控

在本供货范围内需提供的电气控制主要控制提升泵、加药装置、自动排泥系统、自动反冲洗系统,将这些控制安装在一个控制柜中控制,主要控制每台加药装置的一台搅拌机、一台计量泵、自动排泥系统、自动反冲洗系统、搅拌系统等。
 
 

七、方案附图

7.1平面图

详见CAD图纸

7.2设备结构图

详见CAD图纸
 

 
我公司自行研发新型迷宫沉淀设备

 
沉淀池出水效果图

 
 

上图为我公司刚完工广东梅州雁洋自来水厂250T/H自来水处理设备图片,
未经允许不得转载。

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