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1、饮用水处理系统设计方案 一方案设计背景 n 该处理方案主要处理目的是满足大连市供水 需要，将碧流河河水处理成为饮用水，处理 量为100t/h。 n水源地碧流河水库属于北温带湿润气候，四 季分明，冬暖夏凉，日照充足，年平均气温 10.6摄氏度，年平均水温12摄氏度，控制流 域多年平均降水量742.8毫米，（设计780毫 米）。风景秀丽，气候宜人。 水源地水质 n2010年10月13日，大连市水质监测中心对水质进行常 规监测，有水温、pH、电导率、总硬度、溶解氧、高 锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、挥发酚、氰化 物、六价铬、总砷、亚硝酸盐氮、大肠菌群、总氮、 总磷、氟化物、铜、铅、锌、镉、汞、铁
2、、锰、浊度 、嗅和味、色度、透明度、氯化物、硝酸盐氮、硫酸 盐。按照地表水环境质量标准GB3838-2002基本 项目标准限值对结果进行评价，符合类水质标准的 项目有16项，占地表水环境质量标准表1监测项目 的66.7%；其余项目均符合类水质标准或低于水源 地补充项目标准限值。 综合评价表明：2010年10月碧流河水库水质符合 地表水环境质量标准GB3838-2002中类水质标 准。 生活饮用水水质要求 生活饮用水水质要求 n续表 流程说明及流程图 格栅平流沉淀 池 机械搅拌 澄清池 絮凝剂加 药 消毒系统 过滤器 清水池 进水 供水 排泥系统 反洗系 统 格栅 n格栅是一种截留废水中粗大污物
3、的预 处理设施。 n格栅是一组(或多组)相平行的金属栅 条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道, 或进水泵站集水井的进口处,以拦截污 水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续 处理构筑物或设备的正常工作. 格栅 n河水中所能截留的污染物较少，所以采用人工 取渣。而为了便于人工取渣作业，避免清渣过 程中栅渣回落水中，格栅安装角度一般与水平 面成30-60。 n格栅栅条的断面形状有圆形，矩形，方形或其 他流线形。目前多采用断面形式为矩形的栅条 。 n设置格栅的渠道，宽度要适当，应使水流保持 适当的流速。一方面不至于沉积在沟渠底部， 另一方面又阻止把已经截留的污染物冲过格栅 ，通常采用0.20.9m/s. 设
4、计参数 设计流量为Qmax=130m3/h 因为处理小流量，取a=45则sina=0.707 取格条宽S=20mm=0.02m 水流速度v=0.5m/s 格条间隙b=5mm=0.005m 进水水深h=0.5m 渠长为2m。 则根据n=Qmax /bhv，得 格栅间隙数n=0.0360.84/(0.0050.50.5)=24.192m 所以取格栅间隙数为25个 根据B=S（n-1）+bn，得到 格栅宽 =0.02(25-1)+0.00525=0.605m 所以格栅宽B取0.7m 二平流沉淀池 平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。 池体平面为矩形，进口和出口分设在池 长的两端。池的长宽比不小于4，有效
5、水 深一般不超过3m，池子的前部的污泥设 计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较 广泛，但占地面积大。厂。 设计参数 由于Qmax =130m3/h=0.036m3/h=36l/s 则令沉淀时间 t=1.8h 表面水力负荷 q=2m3(m2h)-1 所以总表面积 A= Qmax /q=130/2=65 m2 有效水深 h2=qt=21.8=3.6m 有效容积 V=Ah2=653.6=234 m3 长度 L=3600vt=36000.0051.8=32.4m 总宽度 B=A/L=65/32.4=2.006m 所以总宽度取 2m,长度取33m L/B=33/2=16.5 4 L/h2=33/3.6=9
6、.18,符合要求 机械搅拌澄清池 机械搅拌澄清池的简介 n机械搅拌澄清池又名加速澄清池，它是利用机 械搅拌作用来完成泥渣的回流和接触絮凝作用 。 优点 n加速澄清池通过机械作用提供混凝、反应和沉 淀一个比较定型的水流，工作稳定，因此对于 水温变化，进水流量或原水的悬浮固体浓度的 变化等，有较大的适应能力。 澄清池设计过程 n进出水管径 n配水槽断面积 n第二絮凝室 n倒流室直径 n倒流室高度 n分离室面积 n澄清池内径 n总高 n总体积 n停留时间 n第一絮凝室高 n回流缝面积 n回流缝总面积 n排水系统 混凝剂选择 n1、聚铁简介 n采用聚合硫酸铁（PFS）又称碱式硫酸铁，简称聚铁。 结构式
7、为Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m。其有固体和液体 两种产品，液体产品为红褐色粘稠透明液体，固体为 黄色无定型固体，相对密度为1.450. n2、优点 nPFS凝聚效果良好，凝聚体形成速度快，密集且质量大 。适用于水体的pH的范围广，在411均可形成良好 的絮体，具有加强的去处水中的BOD、COD和重金属 离子能力，并且有脱色，除臭，脱油的效果。残留的 铁离子少，腐蚀性小。 nPFS对于低温低浊水有优良的处理效果，适合水位为 2040，用聚铁净化水不会增加亚硝氮及铁的含量 ，是优良的安全饮用水混凝剂。 混凝剂指标 nPFS的技术指标 项目液体产品相对密度d4201.45铁（%） 大于11
8、.0还原性物质Fe2+（%）小于0.10盐基 度（%）9.014.0pH（1%水溶液）2.03.02. 砷（%）小于0.0005铅（%）小于0.0010水不 溶物（%）小于0.3 n加药设计 采用液体产品，利用加药泵管路投加。采用一 台单因子SC-3000型加药泵。用药量：现场调 试时根据烧杯试验情况确定。 过滤系统 n三过滤系统简介 n过滤原理 n水经过过滤器，自上而下流经滤料层时，水中的悬浮物及粘胶质 颗粒等通过物理作用被去除，从而使水的浊度降低，达到出水标 准。 n过滤作用 na去除化学澄清和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质，提高 出水水质。 nb提高悬浮固体，浊度，磷，BOD,CO
9、D,重金属细菌，病毒等的去 除率。 nc强化后续消毒效果，由于提高了悬浮物和其他干扰物的去除率， 因而可降低消毒剂用量。 nd使后续离子交换，吸附，膜过程等处理装置免于经常堵塞，并 提高他们的处理效率。 四过滤系统设计过程 n过滤： n设计流量Q=130m3/h=0.036m3/s=36l/s n根据流量查找设计手册，选择相应的过滤器，于是选择LZ型压力滤器， 其参数为： n直径 3000mm n高度 4000mm n流量 126154m3/h n进水管径200mm n出水管径300mm n过滤： n滤速为u=130*4/3.14/32=18.4m/h n进水管流速u=130*4/3.14/0
10、.22=1.15m/h n出水管流速u=130*4/3.14/0.32=0.51m/h n根据水质及水量设计滤料厚度，无烟煤层700mm,石英砂层700mm,承托 层（鹅卵石）300mm, 过滤过程水头损失为67m. 反冲洗 由于采用双层滤料，反冲洗强度一般为1316L/S, n冲洗时间为68min, n反冲洗膨胀高度1400*40%， n当冲洗强度为13L/S时， Q=13*3.14/4*32 /1000*3600=330.64m3/h n当冲洗强度为16L/S时, Q=16*3.14/4*32 /1000*3600=406.94m3/h n因此，反冲洗流量范围为330.64m3/h406.
11、94m3/h， 查设计手册选泵型号为IS200150315，流量为380 m3/h，则反冲洗强度为15L/S 杀菌消毒过程 给水厂中，水经过混凝、沉淀（澄清） 和过滤，能去除大量悬浮物和粘附的细菌， 但过滤出水还远远不能达到饮用水的细菌学 指标。一般，水质较好的河水约含大肠杆菌 10000个/L，混凝沉淀可以除去50%90% 的大肠菌，过滤又可以去除进水中90%的大 肠菌，除水中还会含大肠菌100个/L。我国 饮用水标准为大肠菌群3个/L（37培养 24h）。所以最后必须进行消毒。 消毒剂的选择 随着人们对饮用水水质要求的不断提高，对氯气 和氯的衍生物消毒的副作用及其危害程度已越来越引 起人们
12、的担忧和重视，积极寻找替代氯的、更安全、 更优越的消毒方法和消毒剂，已成为供水界的首要任 务之一。二氧化氯具有广谱杀菌能力，是一种较为优 良的杀毒剂，它对水中病原微生物的杀灭作用通常强 于氯，且其消毒效果基本不受PH值的影响；同时，还 可以去除水中的多种有害物质，如铁、锰、硫化物、 氰化物和亚硝酸盐等。二氧化氯最大的优点是在净化 饮用水的过程中基本不生成有害的卤代有机物，世界 卫生组织在其安全性列为A级 二氧化氯的优点 除高效杀灭微生物之外，人们更看中二氧 化氯消毒的另一显著优点，即它的高选择性。 二氧化氯几乎不与水中的有机物作用而生成有 害的卤代有机物，有机副产物主要包括低分子 量的乙醛和羧
13、酸；对还原性阴、阳离子的作用 ，以从其有毒害状态向无毒害状态转化为主。 此外二氧化氯消毒的成本低于臭氧。这些优点 使得二氧化氯成为最值得考虑的消毒剂之一。 DP-LYD-FS高纯型二氧化氯发生器 产品组成： 供料系统、反应系统、控制系统、吸收系统、安全系统。 工作原理： 5NaClO2+4HCl4ClO2+5NaCl+2H2O 以亚氯酸钠和盐酸为原料，采用高效反应新工艺，生产二氧化氯消毒液 ，二氧化氯含量大于98%。 功能特点： n二氧化氯含量大于98%。 n微电脑控制，触摸式面板，余氯投加量全中午显示。 n可根据水质水量、余氯自动投加消毒剂。 n具有缺料、缺水、欠压报警和保护功能。 n配置进
14、口名牌计算泵和余氯在线监测仪（选配），故 障率低运行可靠。 n具有RS485标准通信接口，可实现远程控制。 n具有手动/自动功能，转换灵活方便。 n自动化程度高，操作简单，维护方便。 n反应系统采用耐腐蚀的特种材料制造，使用寿命长。 n独有的高效反应系统，原料转化率达到95%以上。 饮用水除砷技术 水中砷污染的来源有： n（1）自然源：矿物及岩石的风化、火山的喷 发、温泉的上溢水； n (2)人工源：砷化物的开采和冶炼。这些因素 对地下水及饮用水都造成了很大的污染。 高砷饮水主要为地下水。我国饮用高砷水 地区涉及台湾、新疆、内蒙、西藏、云南、贵 州、山西、吉林等10个省(区)约30个县(旗)，
15、 这些地区已出现地方性砷中毒患者，且大多为 少、边、贫和缺乏低砷水源地区。 砷在水系中的存在形态和毒性 n单质砷不溶于水和强酸，因此毒性极低，而砷 化物却具有相当毒性，对人体危害很大。 n砷的化合物的毒性、致癌性、传递以及生物利 用等是高度依赖与他们的形态。 n毒性顺序依次为：砷化氢（As3-）有机砷化物 三氢衍生物(As3-)无机亚砷酸盐(As3+)有机 砷酸盐（As3+）氧化砷（As3+）无机砷酸盐 （As5+）有机砷化物（As5+）金属砷（As0 ） 砷的毒性及危害 n砷有强烈的三致 作用 砷的卫生标准 n我国生活饮用水卫生标准（GB574985 ）中规定砷的标准为0.05mg/l;工业企业 设计卫生标准（TJ36-79）中规定地面水 中砷的最高容许浓度为0.04mg/l(以As计) 砷的卫生标准 n我国生活饮用水卫生标准（GB574985 ）中规定砷的标准为0.05mg/l;工业企业 设计卫生标准（TJ36-79）中规定地面水 中砷的最高容许浓度为0.04mg/l(以As计)
