关于自来水厂给水滤池改造的工艺介绍_secret

关于自来水厂给水滤池改造的工艺介绍 摘 要：本文主要介绍了东风汽车总公司三车间的自来水厂采用 DA863 自适应 滤料替代石英砂滤料，对老的给水滤池在原地进行改造的工艺设计。经改造后， 该水厂生产能力扩大到原来的 1.5 倍，并且出水水质优于国家标准。 关键字：DA863 自适应滤料 D 型滤池 滤池改造 东风汽车总公司三车间的自来水厂建造于 60 年代，现出水水质不能达到国 家新颁布的一类水司出水指标。并且该水厂用水量不断增大，而净水构筑物的 能力难以满足要求。在这种情况下，东风三车间的自来水厂采用 DA863 自适应 滤料对原有的给水滤池进行改造，改建为 D 型滤池使该厂的生产能力由原来的 日处理水量 4 万吨扩建为日处理水量 6 万吨，确保水厂所在的吴家沟区用水的 安全性和保障性。经过几个月的使用，效果显著。 1、D 型滤池的性能 D 型滤池是由德安公司自主设计的一种重力式快滤池。它以 DA863 自适应 滤料为技术核心替代传统的石英砂滤料，经中试和生产性试验都取得了预期的 效果后，于 2002 年推广应用于市政自来水工程、工业给水工程和中水回用工程。 该滤池具有如下特点： 1、过滤精度高，经 Multisizer 3 颗粒粒度分布和计数仪分析测试，D 型 滤池对水中大于 5m 的悬浮固体颗粒的去除率可达 95%以上，最高去除率为 99.7%。 2、过滤速度高，在中水回用工程中的设计过滤速度为 17-24m/h，相比于 采用石英砂为滤料的滤池，它可以减少水厂的占地面积，从而节约建设投资。 3、截污容量大，对于经混凝处理的水，在不同过滤速度下，截污容量在 10-35 kg/m3 的范围内。 4、反冲洗耗水率低，该滤池的反冲洗耗水量为周期最大滤水量的 1-2%。 5、抗负荷冲击能力强，能经受短时间内高浊度水的冲击，而仍然保证出水 水质。 2、水质简介 2.1、原水水质 吴家沟水库库容大约为 1400 万 m3，处于山凹中，水库周围基本无污染，当 处于高水位时，水质良好，当处于讯雨期和低水位时，水质较差，主要是浊度 偏高，超过 50NTU。有一定的含藻量。 2.2、净化后水质要求 净化后的水质要满足国家颁布的生活饮用水卫生规范（卫法监发2001 161 号）；出水浊度一般不大于 1.0NTU。 3、工程改造设计 3.1、改造要求 充分利用三车间已有的空地实施扩建工程，使日处理水量能力达到 6 万吨， 同时充分利用原有的水处理设施，这样就不需要另征土地，节省了工程投资， 并且充分利用现有的职工，不增加人员，方便管理，节省了许多运行费用。 3.2、工艺流程 在上图显示的工艺流程中，除给水滤池改造为 D 型滤池外，其他处理单元 均为原有工艺。 原水一部分经机械澄清池处理后进入 D 型滤池过滤，另一部分经网格反应 斜管沉淀池处理后进入 D 型滤池过滤，过滤后出水进入清水池，经二级提升泵 提升后输向厂外管网。 3.3、厂区设计布置 3.3.1、改造的平面设计 将原有的给水滤池和原网格反应斜管沉淀池进水一侧空置的管理房拆除， 布置 D 型滤池和反冲洗泵房，并对滤池四周道路进行改造，围绕滤池和前处理 构筑形成一环形道路。 3.3.2、高程设计 充分利用原来的高程设计，使机械搅拌澄清池和网格反应斜管沉淀池处理 后的水自流到 D 型滤池，其液面高程差约 0.5 米, D 型滤池再自流到清水池。 3.4、工艺管道和厂区给排水 改造后的所有工艺管道，溢流管道、放空管倒均采用钢管并做内外防腐。 D 型滤池的反冲洗废水和初滤水的排放与水厂原有的排水管相通，厂区生活、 生产及消防用水由原来厂区给水接入，不做改变。 4、改造的工艺方案 改造前，净水构筑物有机械搅拌澄清池 2 组，网格反应沉淀池 2 组，圆型 虹吸滤池 1 组和方型虹吸滤池 1 组，滤池的滤料为均质石英砂，滤池设计处理 能力为日处理量 4 万吨。改造方案，保留 2 组机械搅拌澄清池和 2 组网格反应 沉淀池，在原来的虹吸滤池场地上建造 6 组 D 型滤池。此次改造的过程中，对 原有的斜管进行全部更换，并清理沉淀池的污泥，同时对斜管的支架进行更换， 再者对集水槽进行防腐。 4.1、机械搅拌澄清池 采用原有的 2 组机械搅拌澄清池，其主要设计参数为：每小时处理水量为 430m3 ，池径为 14.3m，池深 6.0 m，总容积为 677 m3 ，采用淹没孔集水槽，采 用重力排泥方式。 4.2、网格反应池 采用原有的网格反应池，网格反应池分三段，总反应时间为 13 分钟，其中 前段为 3.5 分钟，中段为 4.5 分钟，后段为 5 分钟。两组网格反应池总长 20 米， 宽 4 米，深 5 米。采用重力排泥，排泥管采用 DN250 钢管，排泥采用液压阀门 （水压）。 4.3、斜管沉淀池 利用原有的与网格反应池合建的小孔径蜂窝斜管沉淀池，沉淀池上升流速 为 2.23mm/s，斜管孔径为 25 mm。在网格反应沉淀池和斜管沉淀池之间设有 整流渠，保证进水的均匀性。斜管沉淀池分两组，总长 20 米，宽 8 米，深 4.8 米。采用重力排泥，排泥管为 DN250，排泥采用液压阀门（水压）。 4.4、D 型滤池 根据东风三车间的实际现场占地情况来看，因为现有的空地面积不大，而 且也不可能在附近征地，故由德安公司设计 6 组 D 型滤池，在原来的滤池场地 上建造，减少了占地面积。 4.4.1、D 型滤池的工艺组成 D 型滤池由滤池，管廊、气水冲洗及水封池四部分组成。 4.4.2、D 型滤池 D 型滤池占地面积为长 21.3m，宽 14.5m（含管廊房），单池规格为 6.64m4.88m4.6m，共 6 组，一字分布。其主要设计参数见 4.4.8 表一。 4.4.3、管廊 管廊是滤池布设水封池、滤后水出水管及气水反冲洗管道与阀门的场所。 管廊的上部为控制室。各管道和阀门的参数见 4.4.8 表一。其平面尺寸为长 21.3m，宽为 4.5m，高为 4.6m，与 D 型滤池合建。 4.4.4、气水冲洗设备间 气水冲洗泵房主要是放置水泵和风机，水泵二台，风机二台，主要作为滤 池反冲洗时供气、供水之用。风机及水泵的参数及型号见 4.4.8 表一。反冲洗 泵房平面尺寸为长宽深 12.5 m4.5 m6.25 m，砖混结构。 4.4.5、水封池 其平面尺寸为长宽为 2.0m2.0m，深为 2m，水封池中的堰高为 1.8 米。 水封池建在管廊房内。 4.4.6、D 型滤池的运行过程 （1） 过滤过程：待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后，溢过堰口再经侧 孔进入被待滤水淹沿的 V 型槽进入滤池。经 DA863 自适应滤料过滤后的滤后水 经长柄滤头流入滤池底部配水区，由底部方孔汇入气水分配暗渠，再经管廊中 的水封池、出水堰、清水渠流入清水池。 （2） 反冲洗过程：关闭进水阀，但保留一部分进水仍从两侧常开的方孔 流入滤池，由 V 型槽一侧流向排水渠一侧，形成表面扫洗。而后开启排污阀将 冲洗水从排水槽中排出，反冲洗过程常采用“气冲、气水同时反冲、水冲” 三 步。整个过程历时 1520 分钟。 4.4.7、滤池配水布气系统 （1） 滤池过滤出水和反冲洗进水、进气布置在气水分配暗渠，在气水分 配暗渠两侧与滤板底标高相平的位置，均匀布有 50 进气管，管材为 UPVC。 气水分配暗渠底部设有进水方孔，尺寸宽高为 100120，等距离均匀分布。 （2） 配水布气采用小阻力的 ABS 滤头，每平方米滤头数量为 69 个。滤头 安装在 PP 滤板上，滤板固定在滤梁上。滤板下的滤柄上端有小孔，下端有缝隙。 反洗时气体通过小孔和缝隙进入滤头内，水从缝隙和下部进入滤头内，气水在 滤头内充分混合后向滤层均匀配水、布气。 4.4.8、D 型滤池及配套设备参数表一 处理水量 60000T/d 滤池规格（m 3）(单 池) 6.64m4.88m4.6m 过滤面积（单池） 18m2 设计过滤速度 23.15m/h 滤池数量 6 个 滤料松散填装厚度 650mm 原水进口 400 mm400 mm 清水出口 DN400mm 初滤水出口 DN300mm 反冲洗排污出口 DN400mm 反冲洗进水口 DN300mm 反冲洗进气口 DN200mm 反冲洗水冲强度 6L/s.m2 反冲洗气冲强度 20L/s.m2 排气口 DN40mm 表面扫洗强度 2-4 L/s.m2 配套设备技术参数（参考） 反冲洗风机 BK8016，Q=23.8m 3/min，P=0.05Mpa，N=30Kw。二台， 一用一备。 反冲洗泵 SB200-200（1），Q=400m 3/h，H=12.5m， N=22kw。二 台，一用一备。 各控制阀门均采用气动阀门控制。 4.5 清水池 采用原清水池 2 座，总容积为 3000m3 ，矩形，有效水深为 3.2m，尺寸分 别为 23.423.4，15.915.9。 4.6 加药间 采用原加药设备。混凝剂采用高效液态聚合氯化铝，原投加量为 18mg/L， 改造后投加量为 6 mg/L，配置浓度为 5%。药剂的溶解和稀释采用原来的 3 座混 凝土结构池，液体在溶解池中，通过重力自流到溶液池中。采用搅拌装置搅拌。 溶解尺寸为长宽为 6.0m3.0m，深为 2m，溶液池为 2.0m2.0m，深为 2m。 投加泵采用耐腐蚀的离心泵投加。 4.7 加氯间 改造后考虑了滤前和滤后加氯，前加氯投机加量为 1.5mg/L，后加氯为 3.0 mg/L，采用原来安装的 10kg/h 自动加氯机 4 台，2 用 2 备。改造后加氯点改在 D 型滤池出水渠中。 5、运行情况 该水厂自 2004 年 9 月动工，到 2005 年 3 月 24 日调试运行成功，处理效果 完全达到设计要求，各项指标均达到生活饮用水卫生规范（卫法监发2001 161 号）中的各项指标，特别是滤池出水浊度均低于 0.5NTU 以下。 5.1 改造后的运行检测结果表 二 D 型滤池出水检测日 期 原水浊度/NTU 沉淀池出水浊度 /NTU 浊度/NTU 滤速 m/h 050517 15 4.4 0.35 23.15 050519 18 4.6 0.36 23.15 050524 17 4.5 0.32 23.15 050527 17 4.5 0.33 23.15 050529 18 4.6 0.33 23.15 050602 15 4.3 0.32 23.15 050614 16 4.5 0.34 23.15 050624 16 4.5 0.32 23.15 5.2 经济分析 全厂吨水运行费用 表 三 项目 电费 药剂费 人工费 其它费用 总费用 结果 0.08 元 0.045 元 0.08 元 0.04 元 0.245 元 5.3D 型滤池主要技术经济指标 处理能力：60000m 3/d； D 型滤池(含管廊房)占地面积：308.8m 2 ； 总建筑面积（D 型滤池加反冲洗泵房）： 431 m 2 ； 总装机容量：104kw； 单位水处理电耗：0.02kwh/m 3 ； 人员编制：3 人； 工程总投