模块化净水厂在南水北调配套水厂建设中的应用分析
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第1篇一、引言南水北调工程是我国一项重大的跨流域水资源调配工程,旨在解决我国北方地区水资源短缺问题。
然而,由于南水北调工程涉及的水源区域广泛,水质差异较大,因此,确保南水北调工程水质安全,实现水质净化是工程成功的关键。
本文将针对南水北调工程水净化方案进行探讨。
二、南水北调工程水质现状及问题1. 水质现状南水北调工程水源地主要分布在长江、汉江、珠江等流域,水质状况总体较好。
然而,在水源地、输水线路及受水区,水质问题仍然存在,主要包括:(1)水源地水质污染:部分水源地存在工业废水、农业面源污染、生活污水等问题,导致水源地水质恶化。
(2)输水线路水质污染:输水线路穿越多个地区,可能受到沿线地区排放的污染物影响,水质受到影响。
(3)受水区水质污染:受水区存在工业废水、生活污水、农业面源污染等问题,导致受水区水质恶化。
2. 存在问题(1)污染物种类繁多:水源地、输水线路及受水区存在多种污染物,包括有机物、重金属、病原微生物等。
(2)污染物浓度较高:部分水源地、输水线路及受水区污染物浓度超过国家标准,水质风险较大。
(3)水质净化技术不足:现有水质净化技术存在一定局限性,难以满足南水北调工程对水质的要求。
三、南水北调工程水净化方案1. 水源水质净化方案(1)加强水源地保护:严格控制工业废水、农业面源污染、生活污水等污染源,确保水源地水质安全。
(2)实施生态修复:对水源地周边进行生态修复,提高水源地自净能力。
(3)采用水质净化技术:针对水源地水质特点,采用物理、化学、生物等方法进行水质净化。
2. 输水线路水质净化方案(1)建设水质监测系统:对输水线路进行实时监测,及时发现水质问题。
(2)设置水质净化设施:在输水线路关键节点设置水质净化设施,对污染物进行去除。
(3)采用先进的水质净化技术:如臭氧氧化、活性炭吸附、生物膜法等,提高输水线路水质。
3. 受水区水质净化方案(1)加强受水区水质监测:对受水区水质进行实时监测,确保水质安全。
模块化滤池在自来水厂净水工艺中的应用作者:李积伟来源:《中国房地产业·中旬》2020年第07期摘要:在自来水厂净水处理工程中,尤其是采用地表水时,过滤是一个不可缺少的过程。
过滤不但可以降低水的浊度,而且可以部分去除水中有机物、细菌乃至病毒等。
近几年随着一体式模块化水处理装置的推广,模块化滤池在净水工艺中也得到应用。
本文从模块化滤池特点、应用设计等方面详细介绍了模块化滤池在净水工艺中的应用实例。
关键词:过滤;模块化滤池;自来水厂;实际工程;设计使用1 前言在自来水厂地表水净水处理工程中,过滤工艺是一个不可缺少的过程。
过滤一般是使用活性炭或石英砂等滤料截留水中各种悬浮物,从而使水变清的一个工艺过程,滤池一般设置在沉淀池之后。
过滤的目的是为了进一步降低水的浊度,并同步部分去除水中有机物、细菌乃至病毒等。
滤池有多种形式,按照控制方式分为普通快滤池、虹吸滤池、V型滤池等。
按照池体结构形式分为常规钢筋砼池体滤池和模块化钢结构滤池。
近年来随着模块化水处理装置的推广,模块化滤池在自来水厂净水工艺中也开始得到应用。
2 模块化滤池的优点模块化滤池是以钢板代替常规钢筋砼池体,通过预制池体基础、工厂加工制作、现场组装焊接池体、池体内外防腐处理、外部配套安装等,最终形成为一座完整的滤池。
模块化滤池在工程中具有以下优点:2.1 工艺选择多样性,可选择任何形式滤池样式;可根据原水水质特点选择不同的形式,在冲洗方式的不同上可选择单独水反冲洗或气、水联合反冲洗;在控制方式上可选择各种不同样式滤池;在滤料选择上可选择石英砂滤料、无烟煤滤料或活性炭滤料。
因此具有灵活、多样性的优点。
2.2 设备紧凑布置、占地面积更省;由于模块化滤池采用了钢板代替了传统钢筋砼池体,节约土地,使得设备布置更为紧凑,各墙体宽度也大幅度减小,整体缩小了滤池的占地面积。
以利津水厂5万m³/d设计规模的滤池为例,占地面积分别是524㎡和814㎡,模块化池体占地面积减小约35.6%。
集成式一体化水处理设备在中小型水厂中的应用□王明智谢丽清谢金星摘要:传统净水厂水处理建筑物(絮凝池、沉淀池和过滤池等)采用现浇钢筋混凝土结构形式,施工工艺复杂,养护周期长。
集成式一体化水处理设备是将传统的钢筋混凝土池壁,集成为焊接厚钢板,或者钢框架与瓦楞钢板组合焊接。
南水北调配套工程新建地表水厂多为中小型水厂,集成一体化水处理设备具有特定优势,具有广泛的应用前景。
关键词:一体化水处理设备;中小型水厂;设计;工程应用南水北调中线一期工程分配河北省总水量约30.4亿m3,其覆盖范围主要包括石家庄、邯郸、邢台、沧州、衡水、保定、廊坊等市,总干渠于2014年12月建成通水,配套输水管道已基本建设完成,除各规模城市建设大中型水厂外,其余各县均建设中小型地表水厂。
随着水处理技术的发展,集成式一体化水处理设备应运而生,其作用是在原有成熟的处理工艺技术和保证出水水质的前提下,对各处理单元进行组合、优化,形成技术先进、运行可靠、管理方便、经济合理的集成式一体化产品。
1.净水厂工艺设计和选择传统地表水厂处理工艺经过几十年发展,已基本形成“混合→絮凝→沉淀→过滤→消毒→二次加压”成熟的核心工艺。
工作原理为:在原水中投加混凝剂,通过混合器使其与原水充分混合,在絮凝池内水中胶体物质脱稳并逐渐形成较大颗粒,经过沉淀池和过滤池将形成的大颗粒物质去除,从而达到水质净化的目的。
1.1 混合工艺选择目前在给水处理中采用的水力混合多为管式静态混合器。
管式静态混合器是在管道内安装一定形状的导流叶片,使水流产生分流或旋流,以达到混合效果。
优点为:投资较低、安装容易、无需经常维修、混合效果显著,技术成熟;缺点为:混合强度受水力条件影响,要求具有一定的管内流速,当产水量小于设计流量时管内流速降低,将影响混合效果,进而影响后续反应沉淀效果。
在设计流量下,管式静态混合器水头损失较大(一般不小于0.6m)。
1.2 絮凝工艺选择网格絮凝池系传统穿孔旋流反应池的改进池型,在原池型的基础上减小每个竖井平面尺寸,增加了网格设备,使用该反应设备可以缩短反应时间,强化絮凝作用,形成的矾花密实度大,易于在沉淀池内沉淀。
浅谈模块化净水厂自动化系统随着科技的不断发展,自动化技术的应用在各个领域越来越广泛,特别是在工业和制造业方面。
净水行业也不例外。
随着人们对水质安全及环保意识的提高,净水厂自动化技术应运而生。
本文将浅谈如何实现模块化净水厂自动化系统。
一、自动化与净水产业的结合目前,全球各国都在加速推进净水产业的发展,以满足日益增长的清洁水需求。
净水厂自动化系统的出现,大大提高了净水行业的效率和水平。
自动控制系统已经成为净水厂中不可或缺的部分。
二、模块化净水厂自动化系统随着科技的不断进步,自动化技术也在不断发展和完善中。
为了降低成本、提高生产效率和灵活性,模块化净水厂自动化系统得以出现。
模块化净水厂自动化系统,顾名思义,将净水厂的整个自动化控制系统分成多个独立的模块,每个模块都包含一个特定的功能。
这些模块之间可以相互连接和组合,从而形成一个完整可控的自动化系统。
采用模块化设计,可以快速构建一个高效、灵活、可靠的控制系统。
三、模块化净水厂自动化系统的优点1. 模块化设计使系统结构清晰,易于维护和升级。
2. 模块化设计使系统构建更加灵活,根据工艺流程和需求对系统进行选择和配置。
系统模块化也方便分析问题,加快问题排查时间。
3. 模块化设计使生产自动化制造流程更加高效、精确、可靠,并降低了生产成本。
4. 模块化设计能够支持系统的迭代升级,当行业技术进步或需求变化时,仅需更换合适的模块,即可实现系统的升级更新。
5. 模块化净水厂自动化系统具有高可靠性,能够自动监测系统状态,当存在异常时,能够自动进行处理,避免因人工操作失误而造成的损失。
6. 模块化净水厂自动化系统与云平台或大数据应用结合,与时俱进的掌握业务运维和趋势。
四、模块化净水厂自动化系统的实现模块化净水厂自动化系统的实现需要遵循以下几个步骤:1. 确定需求:根据净水厂的需求和工艺流程,确定控制系统所需的模块类型和数量。
2. 设计模块:对每个模块进行设计,并构建其硬件和软件系统。
南水北调水源水净水厂的改扩建设计案例一则摘要:随着国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的全面实施,我国很多老水厂面临提标改造。
受用地限制,部分水厂改扩建比较麻烦。
本文以漯河市第三水厂改造为例,介绍了水厂改造的一种设计方法;不仅可提高水厂出水水质,且运营管理方便、成本较低。
关键词:水厂改造扩建随着国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的全面实施,我国很多小水厂面临提高供水水质、扩大供水规模的问题。
本文以漯河市第三水厂为例,介绍了小水厂改扩建设计的一种方法。
现状漯河市第三水厂位于嵩山路沙河大桥北端西侧,建于1986年,以地下水为水源,水厂设计供水规模为2万m3/d。
但因地下水源水量不足,改造前水厂供水能力只有0.6万m3/d,处于半停产状态。
根据漯河市给水规划,漯河的水源优先利用地表水,地下水作为应急备用水源。
拟将现状三水厂改造为地表水厂,水源为南水北调中线水,设计规模4万m3/d。
工程建设时已征地14.2亩,现状周边地块均已开发,已无地可征。
本工程一期建设时总占地14.2亩,除去现状清水池(有效容积:2000m3)用地及厂前区用地,本工程实际可用地6.5亩。
出厂水水质目标应满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的各项指标,其中出厂水浊度低于0.5NTU。
生产废水处理目标是:水厂生活污水就近接入附近城市污水管网;生产废水大部分回用,泥沙经机械脱水后泥饼外运处置,脱水泥饼含固率大于40%。
水厂建设时需与周边沙河桥、澧河公园、高档社区等环境融为一体的。
本工程主要从以下几个方面来实现设计理念的。
1.先进的净水处理工艺1.1 净水工艺选择净水工艺方案的拟定应针对原水水质特点,以最低的基建投资和经常运行费用而达到要求的出水水质为原则。
水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成,应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求,经过调查研究以及不同工艺组合的试验或参照相似条件下已有水厂的运行经验,结合当地操作管理条件,通过技术经济比较综合研究确定[1]。
超滤膜在北方地区南水北调中线水厂中的应用随着社会的快速发展和人口的不断增长,水资源短缺问题日益凸显。
为了解决这一问题,我国实施了南水北调工程,将南方丰富的水资源输送到干旱缺水的北方地区。
在这个过程中,超滤膜技术发挥了重要作用,为北方地区的水质安全提供了有力保障。
首先,我们要了解什么是超滤膜。
简单来说,超滤膜就像是一个精细的筛子,能够过滤掉水中的悬浮物、细菌、病毒等有害物质,而保留对人体有益的矿物质和微量元素。
这种技术的引入,使得南水北调中线水厂的水处理过程更加高效、环保。
在南水北调中线水厂的应用中,超滤膜技术可谓是“大显身手”。
它通过物理截留的方式,将水中的杂质一一剔除,确保了水质的安全。
同时,由于超滤膜具有很高的抗污染能力,因此在处理含有大量杂质的原水时,仍能保持良好的过滤效果。
这就好比是在一场激烈的战斗中,超滤膜始终保持着旺盛的战斗力,不畏强敌,勇往直前。
此外,超滤膜技术还具有能耗低、操作简单等优点。
与传统的水处理工艺相比,超滤膜技术能够大大减少能源消耗,降低运行成本。
同时,其自动化程度较高,操作简便,有利于提高生产效率。
这就像是一场节能竞赛,超滤膜技术以其卓越的表现,赢得了评委们的一致好评。
然而,任何技术都不是完美的。
在实际应用中,超滤膜也面临着一些挑战。
例如,如何进一步提高超滤膜的抗污染能力、延长使用寿命等问题仍需我们去研究和解决。
这就像是攀登一座高峰,虽然我们已经取得了一定的成绩,但前方的道路仍然充满艰辛。
总之,超滤膜技术在南水北调中线水厂的应用中发挥了重要作用,为北方地区的水质安全提供了有力保障。
然而,我们也要看到,这项技术仍有待进一步完善和发展。
在未来的日子里,我们要继续努力,攻克技术难关,为我国的水资源保护事业贡献更多的力量。
南水北调续建配套工程方案浅析枣庄市区供水单元作为南水北调续建配套工程的第一批18个供水单元之一,可以满足当地经济社会发展的要求、缓解当地水资源紧缺状况、保证南水北调工程如期发挥效益。
本文从枣庄市薛城区和市中区水的供需平衡、工程方案选择和工程设计三个方面进行了详细介绍。
标签:南水北调;供需平衡;工程设计枣庄市位于山东南部,供水目前存在两个方面问题,一是目前在用的水源地有的已经遭受污染,严重影响用水安全;二是备用水源和供水能力储备不足。
枣庄市续建配套工程(枣庄市区供水单元)是第一批18个供水单元之一,其可以满足当地经济社会发展的要求、缓解当地水资源紧缺状况、保证南水北调工程如期发挥效益,因此,做好枣庄市续建配套工程(枣庄市区供水单元)的实施是十分必要的。
1、供需平衡分析1.1 供水分析在保证率为95%时,薛城区和市中区2020年、2030年的地表水、地下水、客水、再生水供水情况见表1。
1.2 需水量分析根据不同水平年、不同用水部门的用水定额,在改善农业灌溉方式、实行节水灌溉后,按节水净灌溉定额计算,薛城区和市中区生活、农业、工业用水2020年和2030年总计分别为15231万m3、17857万m3和15285万m3、18185万m3。
1.3 供需平衡分析薛城区和市中区供需平衡见表2,本次工程薛城区和市中区年供水量分别为1000万m3和2900万m3,实施后可达到供需平衡。
2、工程方案选择2.1 引水工程方案选择枣庄市区供水单元利用已有的潘庄灌区引水渠引水,潘庄引渠与南四湖下级湖连通,在薛城港北侧建有水资源控制工程,用来控制枣庄市区供水单元的分水任务。
潘庄引渠自下级湖到潘庄一级站之间为梯形明渠,渠底按引水方向逐渐降低,设计比降为1/10000,由于潘庄灌区一级站运行频率较低,现状引渠出现不同程度的淤积。
2.2 调蓄工程方案选择调蓄水库选址在何庄水库和黑峪水库,何庄水库可减少土方开挖量、移民量很少、环境影响小、区位优势明显、符合薛城区城市发展规划;黑峪水库为已建工程,且距引水泵站较近、距市中区水厂较远,通过黑峪水库调蓄后供水管道可实现自流向市中区供水,沿线地面起伏不大,能够实现自流。
□吴景义模块化净水厂在南水北调配套水厂建设中的应用分析收稿日期:2014-07-16作者简介:吴景义,男,汉族,石家庄东方龙给排水设计院,高级工程师。
南水北调河北省受水区包含石家庄、衡水、廊坊、沧州、保定、邢台、邯郸7个市,年总分水量303963万m 3,现南水北调主干渠已建成通水,其配套净水厂建设也正在建设阶段,其中,县级供水小规模水厂(小于<5万m 3/d )建设数量较多。
对于小规模水厂设计一般分为常规处理构筑物设计和模块化水厂设计两种设计形式。
1.模块化水厂特点与优势模块化水厂是集混凝、沉淀、过滤、加药等水处理工艺于一个单元的净水模块。
具有结构紧凑、占地少、基建量少、投产快的优点。
标准化单元净水模块单组规格为1200、2400、3600、5000m 3/d ,最大可达到1万m 3/d ,可根据水厂供水规模组合配套,利于工程分期建设。
2.模块化水厂水处理工艺与检修维护2.1水处理工艺絮凝区采用穿孔旋流絮凝法:目前工程上应用较多的反应池主要有隔板反应池、穿孔旋流反应池、机械反应池和网格反应池等。
穿孔旋流絮凝池的优点是构造简单、施工方便、造价低、适用于中、小型水厂,但其受源水水质变化影响较大,混凝效果欠佳。
网格反应池是近年应用紊流理论发展起来的新池型,在池内垂直水流方向放置网格或栅条,通过网格或栅条的孔隙时,水流收缩,过网孔后水流扩大,形成良好的絮凝条件,因而可降低药剂用量并缩短絮凝时间,絮凝时间一般为10~15min 。
池高适当,可与平流沉淀池或斜板沉淀池合建。
沉淀区采用斜管沉淀法:目前在城市水厂中应用较多的是平流沉淀池和斜管(板)沉淀池。
斜管沉淀池具有沉淀时间短、沉淀效率高、占地省等特点,但对原水的适应性不如平流沉淀池,其抗冲击负荷能力差。
要求配套的絮凝池有良好的絮凝效果,塑料斜管有老化问题,需要定期更换。
平流沉淀池是较为传统的沉淀池类型,占地面积大,对场地的平整度要求较高,但处理效果稳定,对原水的适应性强,运行经验丰富,管理方便。
毕业设计题目NFDL工艺模块化净水设备结构设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0712学生宋亮学号20070405097指导教师冯德振二〇一一年五月二十六日摘要虽然我国幅员辽阔,水资源总量较大,但由于我国人口众多,故人均水资源量很少。
地表水在我国的水资源中占很大比例,但是由于地表水水质成分比较复杂,因而对广大居民的生活用水尤其是农村居民的饮水安全构成了很大威胁。
要保证饮水安全,实现“农村供水城市化,城乡供水一体化”,就需要多建水厂。
现阶段我国可利用土地资源非常紧缺,因此如何在饮水工程项目建设中节约用地,也是重要的课题。
针对问题所在,在“既要为人民提供安全饮用水,又要节约用地”的目标指导下,我们提出了模块化净水设备的构想[1]。
目前我国净水系统自动化程度较低,占地面积比较大,水处理效率较低,因而寻找出一种高效的水处理工艺,设计出紧凑的设备结构,提高设备的自动化程度都是现阶段急需解决的问题。
“模块化净水设备”是将混合、絮凝、沉淀、排污、反冲、集水过滤等水处理工艺集成在几个净水模块单元内,在模块化净水控制技术的控制作用下在净水模块单元内完成对原水的净化的自动化、标准化装置。
该设备的出现可以减少工作人员的劳动强度,提高水处理效率和质量,减少设备的占地面积。
本次设计主要研究模块化净水设备的机械结构部分的设计。
模块化净水设备集混合、絮凝、沉淀、排污、反冲、集水过滤等工艺于一体。
本次设计中采用了穿孔旋流絮凝、高效斜管沉淀、双层滤料过滤等比较先进水处理工艺,使设计的设备具有适用范围广,处理效果好,出水水质优良,占地面积小,而且反冲时耗水量少,节能、高效、安全等优点。
关键词:模块化;穿孔旋流;斜管;滤料过滤。
ABSTRACTAlthough China has vast territory and a large total water resources, because of our large population so the water resources per capita is very little. Most of Chinese water resources is the surface water and water quality constituents are complex. These factors, on the domestic water, especially in rural drinking water, pose a great threat to security. To ensure the safety of drinking water, to achieve "the urbanization of rural water supply, urban and rural water supply integration ", we need to build more water plant. Now in china available land resources is very scarce. So how to conservation land in construction drinking water project is an important issue. For the problem, under the guidance of the goal that is "not only to provide safe drinking water for people, but also economical use of land", we propose the concept of "modular water purification system".Now in China water purification system with low degree of automation, covers an larger area and low efficiency of water treatment. Thus to find out an efficient water treatment process, designed compact device structure, increase automation degree of the equipment are the problems needed to resolve at this stage. "Modularization of water purification device" is an automated, standardized equipment integrate mixing, flocculation, sedimentation, sewage, recoil, watershed filtration and other water treatment processes in some single unit of the water purification modules, under the control of Modular control technology to complete the purification of raw wate in single unit of the water purification module. The device can reduce the labor intensity of the staffs and improve water treatment efficiency and quality, reduce the equipment footprint.To design the mechanical structure part of the water purification device is the main task of this design. Modularization of water purification device integrates flocculation, sedimentation, sewage, recoil, watershed filtering and other processes in one unit, The design uses swirling perforation flocculatione, efficient sedimentation, dual-media filters and other advanced water treatment technology. This device has some advantages. For example wide application, good effect, excellent water quality, covers an area of small, and less from consumption, energy saving, efficient, safe and so on.Key words:Modular; perforated cyclone; inclined tube; dual-media filters.目录摘要 ................................................................................................................................ I ABSTRACT ......................................................................................................................... II 1 前言 .. (1)1. 1 净水设备技术的发展现状 (2)1.1.1常规处理技术 (2)1.1.2深度处理技术与预处理技术 (2)1.1.3强化常规处理技术 (4)1.1.4 特种水质处理技术 (4)1. 2 净水设备工艺的发展 (5)2 模块化净水设备的工作原理 (7)2.1概述 (7)2.2 净水设备结构 (7)2.3 净水设备工作原理 (8)2.4净水设备的主要特点 (8)2.5净水设备的性能参数 (9)3 絮凝区的设计 (10)3.1絮凝池的参数 (11)3.1.1设计数据 (11)3.1.2结构参数 (11)3.2进水管的计算 (11)3. 3絮凝池各池开口尺寸的计算 (12)3. 3. 1第一格室与第二格室之间孔口尺寸计算 (13)3. 3. 2第二格室与第三格室之间孔口尺寸计算 (13)3. 3. 3第三格室与第四格室之间孔口尺寸计算 (14)3. 3. 4第四格室与第五格室之间孔口尺寸计算 (14)3. 3. 5 第五格室与第六格室之间孔口尺寸计算 (15)3. 3. 6 第六格室与第七格室之间孔口尺寸计算 (15)3. 3. 7 第七格室与第八格室之间孔口尺寸计算 (16)3. 3. 8第八格室与第九格室之间孔口尺寸计算 (16)3. 3. 9 第九格室孔口尺寸计算 (17)3.4絮凝池各格孔口位置的布置 (17)4 沉淀区的设计 (18)4.1斜管沉淀池的结构组成 (18)4.2斜管沉淀池参数特点 (19)4. 3斜管沉淀池的结构设计 (22)4.3.1设计参数 (22)4. 3. 2结构计算 (23)5 过滤区的设计 (26)5.1过滤池的组成结构 (26)5.2过滤池的参数特点 (26)5.3过滤池的池体计算 (28)5.3.1过滤池的设计参数 (28)5.3.2过滤池工作时间't (28)5.3.3过滤池总面积、分格数 (28)5.3.4过滤池高度 (29)5.3.5分水槽的计算 (29)5.3.6反冲排污管管径的计算 (29)5.3.7过滤池出水管管径的计算 (30)5.3.8配水系统 (30)5.4消毒 (30)6 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)1 前言随着对于饮水与健康关系的研究的不断深入和生活水平的提高,人们对于饮用水水质的要求也在不断提高。
某南水北调水源水厂净水工艺设计赵静【摘要】某城区供水采用南水北调中线水源.根据该城区现状,以及进水水质条件和出水水质要求,经技术经济比较确定了预氧化-常规处理-预留深度处理的工艺方案.工程运行结果表明,出水水质完全符合GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》的要求.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2016(047)006【总页数】3页(P78-80)【关键词】净水工艺;预氧化;常规处理;深度处理;南水北调水源【作者】赵静【作者单位】南京寰汇市政工程设计有限公司,南京211112【正文语种】中文【中图分类】X505某城区原供水全部以地下水为水源。
南水北调中线通水后该城区为受益县城之一。
根据南水北调分配水量和该城区供水规划,确定水厂建设规模为8.4万m3/d。
中线引江水从丹江口水库至水厂输水线路采用明渠、河道的输水方式[1],中途原水可能会受到藻类、有机物、油类等二次污染[2]。
为确保水厂出水水质达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》[3]的要求,本工程采用了预氧化-常规处理-预留深度处理的工艺方案。
2.1 预处理工艺考虑南水北调引江水的水质、处理设施、处理效果等,本工程决定采用化学预氧化的预处理方法。
化学预氧化法主要有:预氯化、臭氧预氧化、高锰酸钾预氧化、高锰酸盐预氧化等[4]。
2.1.1 预氯化长期以来加氯是我国水厂较广泛使用的处理方法,但研究发现氯可与水中有机物生成卤代有机副产物等致癌物质[5],影响供水的安全性,威胁人体健康。
故本工程不采用预加氯方式。
2.1.2 臭氧预氧化臭氧预氧化可氧化、分解水中多种有机或无机污染物质,对于铁、锰、硫化物、农药、合成洗涤剂、三致物质、色、嗅味的去除都有很大的贡献,并有杀菌灭藻和病毒灭活的作用[6],但其设备复杂、能耗高、投资大、成本高、操作管理复杂。
2.1.3 高锰酸钾预氧化高锰酸钾能够氧化分解水中多种臭味化合物,如有机酸、醛、酮、硫化氢、硫醇等,可以有效地去除水中的臭味。
□吴景义
模块化净水厂在南水北调配套水厂建设中的应用分析
收稿日期:2014-07-16
作者简介:吴景义,男,汉族,石家庄东方龙给排水设计院,高级工程师。
南水北调河北省受水区包含石家庄、衡水、廊坊、沧州、保定、邢台、邯郸7个市,年总分水量303963万m 3,现南水北调主干渠已建成通水,其配套净水厂建设也正在建设阶段,其中,县级供水小规模水厂(小于<5万m 3/d )建设数量较多。
对于小规模水厂设计一般分为常规处理构筑物设计和模块化水厂设计两种设计形式。
1.模块化水厂特点与优势
模块化水厂是集混凝、沉淀、过滤、加药等水处理工艺于一个单元的净水模块。
具有结构紧凑、占地少、基建量少、投产快的优点。
标准化单元净水模块单组规格为1200、2400、3600、5000m 3/d ,最大可达到1万m 3/d ,可根据水厂供水规模组合配套,利于工程分期建设。
2.模块化水厂水处理工艺与检修
维护
2.1水处理工艺
絮凝区采用穿孔旋流絮凝法:目前工程上应用较多的反应池主要有隔板反应池、穿孔旋流反应池、机械反应池和网格反应池等。
穿孔旋流絮凝池的优点是构造简单、施工方便、造价低、适用于中、小型水厂,但其受源水水质变化影响较大,混凝效果欠佳。
网格反应池是近年应用紊流理论发展起来的新池型,在池内垂直水流方向放置网格或栅条,通过网格或栅条的孔隙时,水流收缩,过网孔后水流扩大,形成良好的絮凝条件,因而可降低药剂用量并缩短絮凝时间,絮凝时间一般为10~15min 。
池高适当,可与平流沉淀池或斜板沉淀池合建。
沉淀区采用斜管沉淀法:目前在城市水厂中应用较多的是平流沉淀池和斜管(板)沉淀池。
斜管沉淀池具有沉淀时间短、沉淀效率高、占地省等特点,但对原水的适应性不如平流沉淀池,其抗冲击负荷能力差。
要求配套的絮凝池有良好的絮凝效果,塑料斜管有老化问
题,需要定期更换。
平流沉淀池是较为传统的沉淀池类型,占地面积大,对场地的平整度要求较高,但处理效果稳定,对原水的适应性强,运行经验丰富,管理方便。
过滤采用普通快滤池法:根据滤池的结构形式不同,目前常用的池型有普通快滤池、V 型滤池等。
普通快滤池是给水处理中过滤工艺的传统池型,水的过滤原理是水流通过一定厚度、一定粒径的介质过滤层后达到过滤的效果。
介质可以是石英砂、砂砾或其他颗粒状的原料,过滤的等级取决于组成滤床的介质颗粒直径和水流通过滤床的流速。
水流从过滤器进水口进入并流经过滤层后,水中的悬浮杂质被过滤层所吸附,滤后的水则从滤水帽流向出水口,过滤器的清洁可通过反冲洗来完成,此时的水流反向从滤水帽向上流出,引起过滤层的紊流扰动,所吸附的杂质被释放出来并通过排放阀排出,反清洗过程可根据进出口的压差或定时来自动完成。
滤料一般采用双层滤料设计,双层滤料滤池上层为粗石英砂,下层为细石英砂,具有截污能力强、出水水质稳定、滤速高、过滤周期较长等特点。
双层滤料级配见表1。
单元净水模块一般采用滤头、滤板配水系统,滤头、滤板配水系统具有结构简便、工艺技术可靠、水头损失小、能耗低、无死水区、不易堵塞积泥、施工管理方便等一系列优点。
普通快滤池法的优点是运行稳妥可靠,出水水质好,有成熟的运行经验。
但由于反冲洗为单纯水冲,耗水量大且反冲洗效果不佳,运行成本高且反冲洗不到位影响出水水质。
V 型滤池优点是过滤周期长,滤料
层利用率高,滤速较高,滤后水质好,采用汽水反冲洗,耗水量少,具有成熟的运行经验,运行稳妥可靠,适用于大、中型水厂。
由于增加反洗供气系统,自控要求高,反冲洗设备较多。
2.2检修维护
单元净水模块一般采用厚钢板焊接或钢构架与瓦楞钢板焊接而成。
这样建造成的单元净水模块由于内部结构复杂,尤其是絮凝区结构复杂,因此金属防腐处理非常困难,影响了设备的使用寿命,成为模块化净水厂的“瓶颈”。
水厂运行出现故障时,需要设备厂家配合检修,对于水厂管理者来说比较被动。
现在,模块化净水厂家正在着力解决和改进此项问题,全部净水系统的净水设备本体采用钢构混凝土内衬外喷法防腐处理后可以大大提高设备的使用周期。
3.模块化净水厂在南水北调配套
水厂建设中应用的可行性
日供水量在5万m 3以下的水厂,由于模块化净水厂的结构紧凑,占地少等原因,其建造成本与传统水厂相比有
较大优势,能节约大约25%的投资成本,运行成本与传统水厂基本相同。
另外,基建量少,投产快,易组合配套,一体化设备,运行管理方便,更具有利于工程分期建设等优势。
综上所述,南水北调配套县级水厂大部分规模在日供水量5万m 3以下。
县级水厂技术力量、管理水平较薄弱,与传统采用的水处理构筑物设计工艺比较,适用于建设模块化净水厂。
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表1
双层滤料的级配组成表
滤料粒径(mm )
不均匀系数Kw
厚度(mm )
石英砂(细)dmax=1.2dmin=0.5<2.0600石英砂(粗)
dmax=4.0dmin=1.2
<2.0
200
工作交流
45。