华南理工大学
硕士学位论文
臭氧-生物活性炭工艺在大型饮用净水厂中的应用研究
姓名：吴强
申请学位级别：硕士
专业：环境工程
指导教师：陆少鸣;李东
20061001
华南理ｔ大学硕十学伊论文
直淄丞［工艺泣程
图２一ｌ南洲水厂深度处理工艺流程示意图
２．４各个环节的工艺和主要设备
２．４．１西海取水泵站
取水规模：１００万ｍ３／ｄ，通过２－ＤＮ２２００钢管输往南洲水厂，管线全长２６．９公里（实际建设长度２Ｘ２５．５公里）；取水泵站为地下式泵站，全部泵组自灌起动：主要设备：取水泵站内共设置８台泵组，首期为４台ＲＤＬ９００．１０５０Ａ（电机功率１４００ｋｗ）和２台ＲＤＬ６００－６７０Ａ中开卧式离心泵组（电机功率９００ｋＷ）。首期安装的６台泵组，电机各配置一台ＧＤ６５．３０型管道式离心泵组为电机冷却循环水泵。
２，４．２南洲水厂厂区部分
２．４．２．１预臭氧接触池
顺德原水通过两条ＤＮ２２００原水管过小洲水道后，分为一条ＤＮ２０００及两ＤＮｌ６００原水管进入厂区。两条ＤＮｌ６００管再连通为一条ＤＮ２２００管，与前者ＤＮ２０００管一起进入南洲水厂的预臭氧接触池。
预臭氧接触池分为独立的４格池，在每格臭氧接触池静设置格栅闻。每格安装两台栅距为３ｍｍ的并联回转式固液分离机。每格设置单独的ＤＮｌ８００进水管、流量计和放空管，进水量可根据接触池前的ＤＮｌ８００进水管上的流量计观测。臭氧投加扩散系统采用水射器曝气的形式，利用负压吸入臭氧气体，并同时进行气水混合。
第二章南洲水厂简介
主要设计参数：
臭氧投加量：Ｏ．５～１．５ｍｇ／ｌ；
接触池设计最大处理水量：１００万ｍ３／ｄ；
接触池数量：共４组池，近期配备３组设备；
接触池单池尺寸：４０．５×８×６（水深）ｍ；
臭氧接触时间（池内）：＞一４ｍｉｍ
２．４．２．２栅条絮凝、平流沉淀池
Ａ、池体设计参数
每个絮凝池的轴线尺寸：
絮凝池１～４２６Ｘ１９Ｘ３．４７（平均水深）ｍ
絮凝池５～８２６ｘ１９．７２Ｘ３．４２（平均水深１ｍ
每个平流池的轴线尺寸：
平流池ｌ～４２６×１１９×３．３０（水深）ｍ
平流池５～８２６×１１８．２８×３．３０（水深）ｍ
Ｂ、絮凝、平流池运行参数
全厂絮凝池、平流沉淀池最大处理水量１００万ｍ３／ｄ，２４小时运行。
每个絮凝池、平流池可处理水量：
１３７５００～１１５０００ｍａ／ｄ＝５７３０～４８００ｍ３／ｈ
絮凝池进水量可根据絮凝池前的ＤＮｌ８００配水总管流量计观测。
平流沉淀池：
Ｃ、絮凝池、平流池工艺标准
第二章南洲水厂简介
２．４．２．４提升泵站
Ａ、提升泵站简介及主要设计参数、设备设置
（１）提升泵房功能：提升泵房将常规处理中砂滤池的滤后水提升至主臭氧接触池。
（２）设计流量：泵组提升流量Ｑ＝１００万米３／日。
（３）泵组选型：为适应供水量从７５万米３，日到１００万米３，日范围内的变化，并与取水泵站取水量相匹配，泵房内设６台轴流泵，５运１备。提升泵组采用立式抽芯式轴流泵。由于吸水井容积小，调节能力低，因此要求泵组有较高的调节能力。设计其中３台泵组为调速泵组，叶片固定角度，通过电机变频调速调节泵组流量。其余３台恒速水泵分别将叶片调至不同角度，使之适应不同的流量变化。
２．４．２．５主臭氧接触池
主臭氧接触池分为独立的６格池，每格设置单独的ＤＮｌ４００进水管、相应流量计和放空管，臭氧扩散系统采用采用微孔曝气盘曝气的形式，总出水渠通过四条砼渠直接与炭滤池待滤水总渠连接。
主要参数
投加量：１．０～３．５ｍｇ／ｌ；
接触池处理水量规模：１００万ｏ，ｄ；
接触池数量：共６组池；
接触池单格尺寸：３６．７Ｘ１０Ｘ６（水深）ｍ；
余臭氧要求（Ｃ值）：Ｏ．２～Ｏ．４ｍｇ／ｌ；
臭氧接触时间（池内）：一＞１０ｍｉｍ
２．４．２．６炭滤池
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颗粒活性炭
Ａ、主要参数
１）．炭滤池设计处理水量１００万ｍ３／ｄ，２４小时运行。
２）．炭滤池分组：分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个区域，每区１２格池，共４８格池。
３）．滤面：单池滤面９１ｍ２，各分区滤面合计１０９２ｍ２，总滤面４３６８ｍ２。
４）．滤速：设计正常滤速（平均）为８．８０ｍ／ｈ，强制滤速（以全部炭滤池中同时有一格反冲洗，三格停池维修，其余运行计）为１０．６２ｍ／ｈ。
５）．滤料层厚度：柱状活性炭炭层厚度２ｍ，石英砂垫层厚度Ｏ．５ｍ，正常滤速时水体与炭层接触时间１３．６ｍｉｎ。
６）．出水水质：＜ｏ．５ＮＴＵ；＞／０．２Ｉｌｍ颗粒＜５０个／ｍＬ。
Ｂ、过滤状态
待滤水由待滤水总渠流至待滤水支渠再经滤池进水孔，过进水平衡堰，分流两侧至Ｖ型待滤水分配槽，进入滤池。
待滤水经过炭滤料过滤，再经滤头缝隙进入清水槽，经清水管流入清水溢流水箱，至清水总渠。
工艺流程简图：
Ｃ，反冲洗泵房主要设备
１）．罗茨鼓风机：
型号：ＢＫ９０２０：三叶成组型，带联；
功能：满足滤池气反冲洗；
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璜臭瓤接■
图２．２臭氧处理系统工艺流程简图
根据南洲水厂深度处理的设计要求，预臭氧投加量０．５～Ｉ．５ｍｇ／ｌ，主臭氧投加量１．０～３．５ｍｇ／ｌ，臭氧投加浓度：ｌＯｗｔ％。南洲水厂臭氧制备的气源形式选用单床ＶＰＳＡ／ＰＳＡ现场制氧。
南洲水厂气源制备系统由两部分组成：ＶＰＳＡ现场制氧部分、ＬＯＸ液氧储备部分。
南洲水厂气源制备系统主要包含以下设备：
鼓风机（含消声器）、真空泵（含消声器）、电机、氧气压缩机、空气过滤器、氧气吸附罐、氧气缓冲罐、液氧储备罐、液氧汽化器、自动化控制系统等。
第二章南洲水厂简介
保证安全生产的角度考虑，配置液氧储备系统作为ＶＰＳＡ／ＰＳＡ设备检修停产或产量不足时的备用，液氧储备能力为最大日需氧量的１．５倍。液氧储备设备包括３个液氧储罐、液氧汽化器等，液氧储罐体积为３×５０ｍ３。
另外，从节约成本的角度考虑，当只使用现场制各的气态氧作为臭氧发生的气源时，臭氧发生器的工作模式是“恒气源流量、变臭氧浓度”，通过降低臭氧浓度的方式来减少臭氧发生的能耗。当使用液态氧作为气源时，工作模式是“变气源流量、恒臭氧浓度”，因为此时液氧的成本在总成本中占的比例较大，减少液氧消耗等于节约成本。２．４．２．９臭氧系统
Ａ、臭氧发生设备
臭氧发生器
南洲水厂臭氧发生系统主要包含以下设备：
臭氧发生器、ＰＳＵ供电单元、空气压缩机、自动化控制系统等
臭氧发生车『日】配备四台臭氧发生器，要求总臭氧发生量为１７０ｋｇ／ｈ，单台臭氧发生器生产能力为４３．５ｋｇ／ｈ。臭氧发生浓度为１０ｗｔ％。臭氧发生器正常情况下四台设备同时运行，当其中一台出现故障停机时，另外三台能满足投加需求；且要求出现设备软备用情况时，臭氧的发生浓度不得低于８ｗｔ％。
臭氧发生器的冷却水从厂内自用水管供给。
氧气制备问建筑尺寸２５Ｘ２２ｍ；臭氧发生、投加间建筑尺寸３０×１５ｍ。氧气制备间和臭氧发生、投加间合建，另考虑１００ｍ２电气控制室。总建筑面积１１００ｍ２。
Ｂ、臭氧尾气破坏系统
预臭氧接触反应及尾气破坏系统主要包含以下设备：水泵组、文丘里水射器、射流