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1、20000m3/d 反应沉淀池+D型滤池方案设计 目 录第一章 概述11.1总则11.2项目概况1第二章 方案基础22.1设计依据22.2设计原则22.3项目范围32.4设计进水水量32.5设计进、出水水质3第三章 工艺设计43.1处理方案选择43.2工艺选择43.3原则流程93.4工艺说明9第四章 工艺单元设计104.1主要工艺构（建）筑物、处理设备104.2管材及防腐、防渗措施15第五章 电气设计175.1设计依据175.2设计范围175.3电动装置控制要求17第六章 自动化系统及仪表186.1设计依据186.2防雷、接地186.3自控要求18第七章 建筑结构设计197.1设计依据197.
2、2建筑装修197.3抗震等级197.4耐火等级197.5地基处理19第八章 环境保护、节能与劳动卫生208.1环境保护208.2节能措施208.3劳动安全卫生措施20第九章 设备（构筑物）材料21第十章 运行成本分析23第十一章 质量及售后服务承诺24第一章 概述1.1项目概况该项目的处理水量为20000m3/d， 原水为雪山水，经处理后，出水达到生活饮用水卫生标准。据此，据建设方提供的资料推荐以下处理方案。第二章 方案基础2.1设计依据 室外给水设计规范（GB50013-2006） 室外排水设计规范（GB50014-2006） 彗星式纤维滤池工程技术规程（CECS276-2010） 水处理设
3、备技术条件（JB/T2932-1999） 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002） 给水排水构筑物施工工程及验收规范（GB50141-2008） 城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ41-91） 给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002） 给水排水设计手册（第二版） 生活饮用水卫生标准（GB5749-2006） 工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBT50093-2002） 供配电系统设计规范（GB50052-2009） 建设方提供的原始水质、水量等基础资料2.2设计原则（1）本设计方案严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，水处理首先必须确保各项出水
4、水质指标均符合投资方的标准要求；（2）针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的；（3）平面布置应合理紧凑，减少占地面积；（4）处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；（5）管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品；（6）在保证处理高效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积，尽量降低运行费用；（7）设计美观、布局合理、降低噪声及合理处
5、置固体废弃物。2.3项目范围（1）本技术方案设计范围包括反应沉淀池进水至滤池出水1米范围内的工艺、电气及设备等；（2）不考虑地基的特殊处理；（3）本项目提供系统成套设备的安装、调试及操作人员培训等服务。2.4设计进水水量根据提供的资料，本项目的建设规模为20000m3/d，运行时间按24h考虑，则小时处理水量为833m3/h。2.5设计进、出水水质2.5.1设计进水水质根据建设方提供的资料，原水具体水质未提供，原水浊度暂定为30NTU左右。2.5.2设计出水水质出水浊度达到生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）中规定的1NTU。第三章 工艺设计3.1处理方案选择净水工艺设计构思基于以下几
6、点：(1)、针对原水的水质特点；(2)、采用运行可靠、技术成熟、管理简单、出水水质稳定的净水工艺；(3)、工艺先进，经济合理适宜的自动化，尽量采用新技术、新工艺、新材料，降低运行费用；(4)、充分考虑技术与资金的结合，使用成熟的国内设备；(5)、符合相关设计法规等。在以上原则的指导下，根据原水的水质情况以及出水要求，并兼顾工程投资，处理工艺可靠，建成后设备维护及水厂运行管理方便，本项目采用“絮凝沉淀池+过滤+消毒”的处理工艺。3.2工艺选择3.2.1混合添加混凝剂的混合方式有水力和机械两大类，前者无需机械维修，后者能适应各种流量的变化，本方案采用水力混合。水力主要混合形式有：水泵混合、管式静态
7、混合器、扩散混合器、跌水混合等。机械混合：混合均匀，基本不受流量变化影响，水头损失小；需建混合池，机械维修、消耗动能。水泵混合：混合充分，设备简单，不另消耗动能；但配合加药自动控制较困难。管式静态混合器：设备简单，维护管理方便，不需要土建构筑物，不需要另加动力设备，混合效果好；运行水量变化影响混合效果，水头损失较大。扩散混合器：适用于中等规模的水厂，运行水量变化影响混合效果。跌水混合：利用水头跌落扩散药剂，受水量变化影响小，不需加动力设备；药剂扩散不均匀，需建混合池，容易夹带气泡。综合上述比较，本方案混合设备推荐采用管式静态混合器。3.2.2絮凝沉淀常用絮凝设备的类型有隔板絮凝池、网格絮凝池、
8、折板絮凝池、机械絮凝池等。（1）隔板絮凝池：构造简单、管理方便；但是水流条件不甚理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大，需较长的絮凝时间，池子容积较大。（2）网格絮凝池：絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短；但是末端池底易积泥。（3）折板絮凝池：絮凝效果好、絮凝时间短、容积较小；但是构造较隔板絮凝池复杂、造价较高。（4）机械絮凝池：絮凝效果好、水头损失小、可适应水质水量的变化；但是需机械设备和经常维护。沉淀池的类型有平流沉淀池、斜管沉淀池等。（1）平流沉淀池的优点是耐水量变化冲击负荷能力强，出水水质稳定可靠，出水水质好；缺点是占地面积大。（2）斜管沉淀池具有停留时间短，沉淀效率高，占地
9、省等特点。综合以上各特点，联系工程实际情况，本方案推荐采用占地小、效果好、絮凝时间短、沉淀效果好的网格絮凝池+斜管沉淀池。3.2.3过滤常用的过滤工艺有普通快滤池、V型滤池及D型滤池等。（1）普通快滤池普通快滤池是用了传统的石英砂滤料作为滤床进行过滤，这种滤层称为均质滤层，滤料则称为均质滤料，其特点是在整个滤层内，滤料的级配都是一样的，因此沿滤层厚度的每一点，滤料颗粒间所形成的空隙大小的分布也是一样的。在沿均质滤层厚度的每一点具有容纳同样多的悬浮固体的能力，但是，当滤池进行反冲洗后，由于石英砂的刚度大，不可压缩和水力分级的作用，原来的均质滤料层就变成了分级滤料的滤层，即在沿滤层的厚度方向上，滤
10、料是按从小到大的顺序排列的。由于均质滤层的分级（也叫级配）作用在过滤时产生以下问题：使滤料层在厚度方向上空隙大小是从滤层的顶部到底部是从小到大排列的，形成一个金字塔的构造，如图 。在孔隙最小的顶部滤层要容纳的悬浮固体数量最大，而孔隙最大的底部滤层却是容纳的悬浮固体量最小。滤池由于滤层顶部迅速地被悬浮固体堵塞，水头损失迅速上升，在过滤的水头损失达到允许值的时候，整个滤层的截留悬浮固体能力未能发挥出来。由于均质滤层的分级作用在过滤时产生以下问题：（1）使滤料层在厚度方向上空隙大小是从滤层的顶部到底部是从小到大排列的；（2）在孔隙最小的顶部滤层要容纳的悬浮固体数量最大，而孔隙最大的底部滤层却是容纳的
11、悬浮固体量最小；（3）滤池由于滤层顶部迅速地被悬浮固体堵塞，水头损失迅速上升，在过滤的水头损失达到允许值的时候，整个滤层的截留悬浮固体能力未能发挥出来；由于上述原因导致均质砂滤存在以下问题： 过滤时的阻力大，过滤速度低导致占地面积大； 反冲洗时，反冲洗自耗水量大； 滤层的纳污量小，出水水质随着时间的延长而逐渐变差； 由于砂滤在反冲洗时受其膨胀率的影响，其反冲洗强度不能太大，所以反冲洗不彻底，这样必然影响过滤周期及出水质； 反冲洗强度太大容易跑滤料，所以经常需要更换滤料； 过滤过程不易控制，表面砂层容易积泥。（2）V型滤池V型滤池是又称均粒滤料滤池，其基本形式是由法国得利满（Degremont）
12、开发的一种重力式快滤池。V型滤池采用恒水位等速过滤。滤池出水阀随水位变化不断调节开启度，使池内水位在整个过滤周期内保持不变，滤层不出现负压。当某单格滤池冲洗时，待滤水继续进入该格滤池作为表面扫洗水，使其他各格滤池的进水量和滤速基本不变。V型滤池采用均粒石英砂滤料，滤层厚度比普通快滤池厚，截污量也比普通快滤池大，故滤速较高，过滤周期长，出水效果好。V型进水槽（冲洗时兼做表面扫洗布水槽）和排水槽沿池长方向布置，单池面积较大时，有利于布水均匀，因此更适应于大、中型水厂。V型滤池的优点主要： 采用的是均粒滤料，含污能力很高； 反冲洗布气布水均匀，气水反洗、表面冲洗结合，反冲洗的效果比其它滤池的好； 单
13、个池子的面积很大，可适用于各种水厂，特别是大、中型的水厂。缺点： 池体的结构复杂，占地面积大； 自控系统要求和投资较高； 产水量大时，比同规模的普通快滤池基建投资造价要高。（3）D型滤池D型滤池是由德安公司自主设计的一种快滤池。它采用DA863彗星式滤料，小阻力配水系统，气水反冲洗，变水位过滤方式。D型滤池具备传统快滤池的主要优点，同时运用了DA863过滤技术，多方面性能优于传统快滤池，是一种实用、新型、高效的滤池。D型滤池适用于新建、扩建和改造的城镇给水处理、工业冷却水处理、工业废水深度处理、城镇污水处理及升级改造再生利用、海水除浊处理等领域。DA863自适应滤料（又称彗星式纤维滤料，DA8
14、63为研发代号）是一种将纤维滤料截污性能好的特征与颗粒滤料反冲洗效果好的特征相结合，形成一种全新的过滤材料。颗粒过滤材料的重要特征是可以方便在滤池内完成清洗，但是采用纤维材料作为过滤材料的一个出发点是其比其他实体颗粒材料具有大得多的比表面积和空隙率，其孔隙度高达8590%，对比之下，粒径1mm石英砂滤层孔隙度为45%，由此推断，由纤维材料构成的滤床具有比常规过滤材料大得多的纳污量。纳污量为单位体积滤床每周期截留的悬浮颗粒物的质量，纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。这也是在保证滤后水质合乎要求及合适过滤周期的前提之下，应用“彗星”式纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高23倍的高滤
15、速运行。该过滤材料的特点是其一端为松散的纤维丝束，又称“彗尾”，另一端纤维丝束固定在密度较大的“彗核”内。其形状见下图：过滤时，密度较大的“彗核”起到了对纤维丝束的压密作用，同时，又由于“彗核”的尺寸较小，对过滤断面空隙率分布的均匀性影响不大，从而提高了滤床的截污能力。气水同时反冲洗时，由于彗星式纤维滤料处于自由状态，在反冲洗时，由于“彗核”和“彗尾”纤维丝束的密度差，处于降落伞的状态，“彗核”在下，“彗尾”在上，“彗尾”纤维丝束随反冲洗水流散开并摆，产生较强的甩曳力，过滤材料之间的相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到的机械作用力，过滤材料的不规则形状使过滤材料在反冲洗水流作用下产生旋转，强化了纤维在水中所受到的机械作用力，上述几种力的共同作用结果使随着在纤维表面的固体杂质颗粒很容易脱落，从而提高了过滤材料的洗净度。过滤时，
