一、项目概述
本工艺方案是根据用户要求,以系统运行安全可靠、经济合理为原则,采用相关设计标准和规范,结合我公司多年工程经验,以矿井水做为原水水源而编制的。
本系统采用水处理工艺,该方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足要求,并已在多项类似工程中得到应用及检验。
设备具有安装方便、使用方便、操作方便、维护方便;运行稳定、节能、环保、经济实用等特点。
二、设计依据
1. 生活饮用水卫生标准
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项目 |
标准 |
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色 |
不超过15度 |
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浊度 |
不超过3NTU,特殊情况下不超过5NTU |
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臭和味 |
不得有臭和味 |
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肉眼可见物 |
不得含有 |
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溶解性总固体 |
1000mg/L |
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细菌总数 |
100个/mL |
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大肠杆菌 |
3个/L |
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细菌总数 |
100个/mL |
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余氯 |
0.05 mg/L |
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重金属(六价铬、铅) |
0.05 mg/L |
2、原水水质
原水水质为矿井水,矿井水具有以下特点:
1) 浊度高;
2) 原水中悬浮物和胶体含量较高;
3) 原水中含有硫化氢、锰、铁等物质,有色、味;
4) 水中含有一定的有机物及细菌等对人体有害的物质;
3、用户要求
产水量150m3/h,出水水质达到饮用水标准。
4、控制系统
控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造符合有关规定和标准。
三、工艺流程

四、工艺描述
针对原水水质特点,本设计采用絮凝沉淀、机械过滤、活性炭吸附、消毒剂消毒处理,改善供水水质,降低浊度、化学耗氧量、微生物、细菌、胶体、有机物、重金属离子、固体颗粒、色、臭、味等,以达到生活饮用水的要求。
五、设备技术规范
5.1、原水箱
用于贮存原水,对后续用水量起到缓冲的作用(此项建议用户自备)。
5.2、原水增压泵
为水处理系统的正常运行提供流量及压力,一用一备。
技术参数: 型号:型号:IS125-100-200;数量:2台;流量:150m3/h;扬程:48m;功率:45KW
5.3、机械过滤器
内装精选酸洗石英砂和无烟煤。当水从上流经滤层时,水中部分的固体悬浮物质进入上层滤料形成小孔眼,受到机械阻留作用被滤料的表面层所截流。同时,这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥作用,就好象在滤层的表面形成一层薄膜,继续过滤水中的悬浮物质,这种过滤作用不仅滤层表面有,而当水进入中间滤层也有这种截留作用,此外,由于滤料彼此之间紧密地排列,水中的悬浮物颗粒流经滤料中那些弯弯曲曲的孔道时,就有更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触,于是,水中的悬浮物在滤料的颗粒表面与凝絮体相互粘附,使水进一步得到净化,去除粒径≥20μm。过滤器通过定期反洗可实现再生,过滤器的运行-反洗—正洗-运行等过程通过开关相关阀门来完成。
技术参数:型 号: DG-3200;处理水量:80m3/h;罐 体:Ф3200×H5400×12;材 质:碳钢衬胶;滤 料:精制酸洗石英砂 无烟煤 ;层 高:2000mm;
5.4、活性炭过滤器
活性炭是用果壳等含炭物质通过化学法或物理法活化制成的。它有非常多的微孔和巨大的表面积,细孔总容量可达0.6—1.18mg/L,孔径为1—104nm,比表面积大于1000m2/g,具有很强的吸附能力,能有效吸附水中的有机污染物。由于活性炭在活化过程中生成一些含氧官能团,使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原作用,能有效去除水中的一些重金属离子。
活性炭过滤器内装果壳活性炭,用粗石英砂作支撑层可吸附水中的色、嗅、悬浮性的胶体、有机物、微生物、重金属及异味。过滤器通过定期反洗可实现再生,过滤器的运行-反洗—正洗-运行等过程通过开关相关阀门来完成。
技术参数:型 号:DG-3000;处理水量:80m3/h;罐 体:Ф3000×H5400×10;材 质:碳钢衬胶;滤 料:活性炭;层 高:2000mm
5.5、加药装置
⑴、杀菌剂投加装置
活性炭吸附的氮、磷等有机物会成为细菌繁殖的温床,造成产水细菌污染。因此,需要定期向水中投加杀菌剂,避免活性炭微孔内细菌滋生。常用杀菌剂有漂白粉、次氯酸钠、氯气、臭氧等。臭氧杀菌效果最好,但价格昂贵,不宜采用;液氯储存不便,且腐蚀性强;漂白粉价格便宜,但杀菌效果差。
本系统利用次氯酸钠的强氧化性杀菌,投加量3—5ppm,投加浓度1.5%,投加频率夏季2天1次,春秋季3天1次,冬季4天1次。采用计量泵投入,流量10L/H,配40L计量箱一只,材质PE,在原水加压泵前投加,利用泵混合均匀。
⑵、絮凝剂剂投加装置
由于原水为矿井水,含有较多的悬浮物、胶体等对人体有害的物质,必须除去。小颗粒的悬浮物和胶体由于其比表面积很大,常吸附着大量离子而带电,同类胶体因带有同性电荷而相互排斥,在水中不能互相黏合而显稳定,不易下沉。天然水中的胶体颗粒大多数带负电。
絮凝剂投入水中,发生下列反应:
Al3+ + H2O → Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O → Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O → Al(OH)3 + H+
Al(OH)3是溶解度很小的化合物,它从水中析出时形成胶体,这些胶体在近似中性的天然水中带正电荷。然后它们在阴离子的作用下逐渐形成粗大的絮状物(矾花),然后在重力作用下沉降。
常用的絮凝剂是铝盐和鉄盐,以PAC效果最好,投加量3-10ppm,投加浓度20%,
絮凝剂影响因素有:
水温
因为混凝剂的水解一般为吸热反应,水温≧15℃为宜,水温过低不利于混凝剂的水解。
PH值
各种混凝剂均有各自最佳PH适用范围,PAC为4~11。
SS浓度
由于絮凝过程是胶体颗粒之间的碰撞作用,如SS浓度过低,则其碰撞几率大为减少,使混凝效果变差,故常采用投加助凝剂方法,如投加聚丙烯酰胺(PAM),活化硅酸,粘土等。
絮凝剂采用计量泵自动投入,常用设备为意大利SEKO计量泵,流量10L/H,配100L计量箱一只,材质PE。絮凝剂一般用管道混合器进行混合,位置在原水加压泵之后,机械过滤器之前,管道流程10—20m;若管道长度大于40m,不必设管道混合器。
5.6、反洗装置
当过滤器进出水压差达到0.08Mpa时,应进行反洗,本系统采用气水反
冲洗。先将过滤器内的水放到滤层上缘,送入压缩空气,强度为18—25L/m2·S,
吹洗3min后,继续供气并同时送入反冲水,其反冲强度使滤层膨胀10%—15%即可,
2—3min后停止送入空气,用水反洗1—1.5min,此时反洗强度为5—8L/m2·S,膨
胀率15%—25%。活性炭过滤器可只用水进行反冲洗即可,反洗强度4—10L/m2·S。
反洗装置由反洗水箱、反洗水泵、罗茨鼓风机三部分组成。
反洗水箱:利用产水箱作为反洗水箱,但产水水箱的调节时间应为1.5—2h。
反洗水泵:过滤器反洗阻力小于0.15Mpa,本系统采用2台清水泵作为反洗水泵,一用一备。
罗茨鼓风机:利用压缩空气与水进行混合,对滤料进行气水擦洗,提高反洗效果,延长滤料的使用寿命,保证出水水质。
技术参数:型号:ISG80-160(I)型;流 量:300m3/h;扬 程:25m;功 率:37kW;罗茨鼓风机:技术参数:风 量:Q=10m3/min;风 压:0.12 Mpa;功 率: 45kW
5.7、囊式落地膨胀水箱
囊式落地膨胀水箱又称无塔供水系统,广泛应用于机关、学校等企事业单位自动给水,它具有以下特点:
一次充气长期使用,安全可靠寿命长;
罐体密闭,水气不接触,水质不受外界污染;
取代生活用水的水塔,有利于结构抗震,降低造价;
自动消除管网中水锤,降低噪音;
结构紧凑,占地面积小,投资省,操作维修方便。
技术参数:规格型号:XNG2.0×2-100×3
流量:150 m3/h;扬程:60m;功率:30 kW
5.8、管道系统
管道系统采用国产无缝钢管,内外涂塑,工作压力≤1.0Mpa。
六、电控系统
对水泵进行远程控制,实现设备稳定、持续运行。