县15T每小时除铁锰设计方案.doc

*县15吨每小时地下水除铁锰人饮工程设 计 方 案*有限公司目 录目 录1一、项目概况31.1 概述31.2 水质、水量及处理规模31.2.1原水水质31.2.2最大处理水量（处理规模）3二、设计原则与设计标准32.1 设计原则32.2 设计标准32.3 设计依据32.4 设计范围4三、工程设计43.1 方案选择43.2 工艺流程43.3.1 絮凝反应沉淀过滤63.3.2 自动排泥63.3.3 反冲洗63.4 工艺特点63.4.1 沉淀采用斜管沉淀63.4.2 过滤采用数个过滤小区73.4.3 停止反洗采用虹吸破坏斗73.4.4 自动控制73.5 单元设计73.5.1 泵房73.5.2 总管道混合器73.5.3 分管道混合器83.5.4 WP-AI-30型全自动一体化净水器83.5.5 混凝剂加药装置113.5.6 消毒装置113.5.7 电气与自控133.5.8 土建结构说明13四、设备报价及设备清单13五、处理效果预测14六、净化系统易出现的故障及排除方法15七、售后服务及技术支持16八、方案附图178.1平面图178.1设备结构图17一、项目概况1.1 概述为切实保障广大人民群众的饮水安全，改善人们的生活水平，逐步提高人民的生活质量，*县水利局对该地的人口、地形地貌、水源情况等经过调查研究和反复论证，拟建设一处每小时处理量15吨的集中供水工程，根据贵单位提供的资料，我们结合了农村经济水平及农村周围水源等实际情况以及多年的水处理领域的实践经验，并充分利用本公司先进的水处理技术，拟定了两套完整循环水净化处理方案。供建设单位选择。整个方案设计充分考虑到采用成熟高效工艺，合理布局，运行管理方便，投资节省。方案编制设计过程中，得到了建设单位的积极配合，在此表示衷心的感谢！方案的不足之处敬请各位领导和专家指正。1.2 水质、水量及处理规模1.2.1原水水质水源为地下水，铁离子超标严重，预计锰超标1.2.2最大处理水量（处理规模）15m3/h。二、设计原则与设计标准2.1 设计原则选择处理工艺成熟可靠、效果好，净水站能保证长期稳定运行。节省投资、减少占地面积、降低运行费用、管理方便。在设计中充分考虑二次污染的防治，合理解决反洗泥水的处置及噪声控制问题。2.2 设计标准进水水质：水源水为地下水，铁离子超标较严重出水水质：满足GB5749-2006生活饮用水卫生标准2.3 设计依据GBJ14-87室外排水设计规范GB500692002给水排水工程构筑物设计规程GB141-90给水排水工程结构设计规范GB50052-95供配电系统设计规范GBJ93-86工业自动化仪表工程及验收JB/T2932-1999水处理设备制造技术条件 CJ 3020-93生活饮用水水源水质标准GB3838-2002地表水环境质量标准GB5749-2006生活饮用水卫生标准GB/T 172181998饮用水化学处理剂卫生安全性评价GB/T 172191998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB1242-82采暖与卫生工程施工及验收规范GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB985电弧焊接头的基本形式和尺寸建设方提供的原始水质、水量等基础资料。2.4 设计范围净水站主要包括取水、净化处理、供水等三大部分，本方案重点介绍该净水站的净化处理部分，即：取水泵房内的提升泵进水口到净水站的出水口之间，包括除铁净化和消毒。三、工程设计3.1 现状分析根据建设单位描述的情况：地下井水抽上来，放置一段时间后呈红色，判断为铁离子超标，在地下水中，铁离子二价Fe2+与空气中的氧气接触后氧化成了不溶于水的三价Fe3+方案选择3.2 工艺流程根据设计原则以及方案选择，确定本净水工艺流程：（虚框部分为新型高效一体化净水器）助凝剂混凝剂总管道混合器沉淀区分管道混合器净水池过滤区反应区自动排泥自动排泥排泥沟给水管网 原 水 一级 泵房 虚框部分为全 自动一体化净水器 消毒液 二级 泵房3.3 工艺流程说明3.3.1 絮凝反应沉淀过滤源水由提升泵提升进入总管道混合器，在总管道混合器上投加混凝剂，此时药剂与源水在管道混合器内进行接触反应后，进入分管道混合器在该混合内投加助凝剂使药液与原水充分反应后进入全自动净水器的高浓度絮凝反应室，使水中悬浮杂质、胶体颗粒和部分微生物、细菌在混凝剂的作用下失稳而生成大块的絮凝体“矾花”，矾花上升进入斜管沉淀区，在斜管的作用下流速减低，使矾花下沉、水流上升，从而达到泥水分离，下沉矾花是很好的吸附功能，能吸附水中上升的矾花，一块下降，从而减轻后级负荷。经斜管沉淀后水中大部分的悬浮物质、胶体颗粒已去除。经斜管沉淀后的水上升至清水区经集水堰收集上升至高位水箱，经高位水箱均匀分配给过滤区的各个过滤小区，水中的悬浮物、胶体等杂质进一步的去除，从而达到用水要求。3.3.2 自动排泥沉淀池在运行一定时间后，由于沉淀杂质的不断增加，污泥槽中的污泥达到一定位置后（排泥时间为一设定值），时间控制器将信号反馈给电动阀，打开电动阀进行排泥，排泥完毕即关闭排泥阀（按设定时间运行）。3.3.3 反冲洗过滤池运行一段时间后，由于滤料层不断截留悬浮物，造成滤层阻力的增加，透过滤层的水量减少，虹吸上升管中的水位不断升高，当水位达到虹吸辅助管管口时，水自该管落下，能过抽气管，借以带走虹吸下降管中的空气，这时虹吸上升管和下降管中的水位同时上升，最终两者汇合，形成连续虹吸水流，于是反洗水通过滤层进行反洗，滤层膨胀，冲洗废水由虹吸管经过水封井排入沟渠。当反洗水位降到虹吸破坏斗以下时，虹吸破坏管进气，虹吸破坏，冲洗结束，重新开始过滤。3.4 工艺特点3.4.1 沉淀采用斜管沉淀1）停留时间短、沉淀效率高、占地面积省。2）斜管水流方向采用异向流，液面负荷提高。3.4.2 过滤采用数个过滤小区1）一次性反洗水量少，减少反洗水的贮量。2）反洗时，其它过滤区仍产水，水量不变，可同时供应出水以及少量补充反洗水量，使滤层有足够的反洗水量。3.4.3 停止反洗采用虹吸破坏斗虹吸破坏管全部排列于虹吸破坏斗中，以防止虹吸破坏管进气而使反洗不彻底时就破坏，影响该区制水周期。3.4.4 自动控制本装置采用重力、虹吸的原理自动控制，不仅系统的维修及维护的工作量小，且运行可靠；稳定；通过对沉淀过滤表面负荷，有效水深，污泥斗等参数的设计，合理选择，从而提高了固液分离的效果。3.5 单元设计3.5.1 泵房1）取水点必须有充足的水源。通过一级泵房将原水2）取水点自身具备一定的水投压力（0.1MPa），可采用重力自流。3.5.2 总管道混合器设备型号：SK -250混合水量：120t/h进水口： DN250出水口： DN250工作压力： 0.1MPa工作温度： 常温混合级数： 96%加药口： DN20 1个/套最大工作压力： 0.6Mpa数量： 1 套安装在每全自动净水装置进水总管道上，该静态混合器上只设置一个加药口投加混凝剂。静态混合器的主要作用是把所投加的药剂充分混和于水，达到最佳的反应效果，最省的运行费用。3.5.3 分管道混合器设备型号：SK-250混合水量： 120t/h进水口： DN250出水口： DN250工作压力： 0.1MPa工作温度： 常温混合级数： 96%加药口： DN20 1个/套最大工作压力： 0.6Mpa数量： 1 套安装在每全自动净水装置进水分管道上，该静态混合器上只设置一个加药口投加助凝剂。静态混合器的主要作用是把所投加的药剂充分混和于水，达到最佳的反应效果，最省的运行费用。3.5.4 WP-AI-120型全自动一体化净水器本产品是给水工艺中重要的设备，主要由絮凝反应器、高效沉淀器、过滤器三大部分组成，考虑到尽量降低工程造价，节能，操作管理方便。沉淀部分采用斜管沉淀，绝大部分絮凝体将在此完全沉淀，比普通沉淀器效果大大提高，体积减少，成本降低。过滤部分采用优选天然石英砂，沉淀后剩余的微小絮体通过过滤进一步除去，出水达到用水要求。在净水器运行过程中，由于絮体在滤层中不断被截留，使过滤器水头损失值增加，当达到设计规定的水头损失值时，过滤器就自动进行反冲洗，清除截留在滤料在的杂质，使其恢复净水机能，保持净水器的正常运行。性能及结构：1）净水器可安置于室内，也可置于室外。当置于室外时应根据气温条件及现场情况应采取适当的防冻防尘措施。2）该设备主要由反应、沉淀及过滤三大净水工序组合于各个箱状体结构内。3）沉淀区安装聚丙烯蜂窝管，过滤区设有当达到规定的水头损失时自动进行反冲洗的虹吸装置。4）斜管沉淀是在沉淀区内设置许多直径较小的平行倾斜管。可使沉淀效率提高、池子容积减小、沉淀时间缩短。5）虹吸滤池采用真空系统控制进、排水虹吸管，代替进、排水阀门；滤池由若干格组成，采用小阻力配水系统；利用滤池本身的出水及其水头进行冲洗（无需反冲泵及阀门）；滤池的进水量能自动均衡地分配到各单格，当进水量不变时各格均为恒速过滤。6）逐层铺设滤料，滤料层高度为750mm。7）滤料铺设完毕，滤料入孔密封后，须用清水进行滤前反冲洗，将不合格的细砂冲走，方能正式投入运转。8）净水器的出水槽保持平整，以确保集水均匀。9）防腐：设备钢制件进行喷砂除锈处理，除锈等级达Sa21/2 标准。与水接触部分采用环氧富锌漆作底漆，面漆采用饮水舱无毒面漆，漆膜总厚200250m，外部（不与水接触部分）涂环氧铁红防锈漆外罩面漆，漆膜总厚150200m。本设备综合反应、沉淀和过滤三个净水工艺为一体，使出水水质得到保证。它包含以下特点：结构紧凑一体化，管理方便、占地省；工程基建量小、投产快、易组合配套；净水效率高，出水水质好，造价低，制水成本低；可间断或连续运行，性能稳定、工作无噪声。10）主要技术参数处理水量T/h120T/h设备自耗水量3-6%适用原水浊度3000mg/L净水器水头损失1.8m过滤设计滤速89 m/h适用原水温度常温滤池冲洗强度1415l/sm2（可调）下 层 斜 管填料规格50总停留时间T总=5060min填料材质聚丙烯（PP）填料冲洗历时t=35min（可调）安装角度65度装置进水口压力0.07MPa填料斜长500mn本体材质Q235-A低碳钢上 层 斜 管填料规格35滤料名称精制石英砂填料材质聚丙烯（PP）填料沉淀区表面负荷5-6m3/hm2安装角度65设备外形尺寸L6000*W4500*H4500填料斜长1000mn净水出水浊度3 mg/L 11）主要特点 每套WP-AI 型全自动净水器可分为二部份（高效反应沉淀区和全自动过滤区），本净水装置具有自动进水、自动反冲洗、自动定时排泥多种全自动功能，当自动出现故障时，立即可以手动操作，确保本设备的正常运行。WP-AI-120 型全自动净水器，主要是由高效反应沉淀区和全自动过滤区组成，原水由补水泵送至本净水设备进行净化处理，在进入本装置前，首先经过总、分静态混合器加入水处理药剂混合，经本净水设备处理后的水自流进清水池。本净水装置内部沉淀的泥渣，经排泥系统自动定时排出体外，排出的泥渣以及自动反冲洗的污水流入污泥池等待处理。沉淀区采用孔径50mm 的聚丙烯无毒斜管填料（斜长500mm）和孔径为35mm 的聚丙烯无毒斜管填料（斜长1000mm）交错分层排列，采用泥渣循环分离和泥渣接触过滤的特点，悬浮接触分离型水力澄清工艺，加速沉淀速度，停留时间短，耐冲击负荷大，为了集水的均匀，采用平地管道均布的方式，本净水设备内部采用煤沥防腐，外采用二底二面油漆防腐。本净水装置的反冲洗自动进行，即当滤层表面集泥达到2kg/m2 时，反冲洗管产生虹吸作用经内排气装置将空气全部排出，反冲洗开始进行；当空气进入反冲洗管，破坏虹吸，结束反冲洗；所以虹吸管是反冲洗过程中的关键，为了使虹吸彻底破坏，在破坏管底部设置虹吸破坏斗，本净水装置共有3 个过滤室，每一个过滤室都有一套独立的反冲洗系统（过滤面积2.56m2/个），当一个过滤室进行反冲洗时，运行水面迅速下降，使其它的过滤室不受其影响，照常出水帮助反冲洗滤室彻底反冲洗，不影响整体设备的出力。全自动高效净水装置是由从本身体内反应、絮凝、沉淀、集泥、排泥、集水、配水、过滤、反冲、排污等一系列运行程序，达到自动运行的要求，值班人员只要定时对水质的监测工作外，无须对该净水装置作专职管理。新颖独创的集水、配水、沉淀系统及最低的集水水头、使集水更均匀有效，达到处理效果。净水系统的自动化，既保证了净水系统的高效过滤，在原水进水浊度3000mg/l 时，滤后水浊度可保证在3mg/l 以下，又能自动进行反冲洗，无需另外设置反冲洗水泵或空压机等电器设备用。每台净水装置设有操作平台扶梯，便于设备在以后的运行过程中操作、维护、检修。3.5.5 混凝剂加药装置规格型号：YS-CA-2000型溶液箱：1m3贮药箱：1m3配套计量泵：JWM-A100/0.5型流量：100L/h功率：0.1kw数量：1 台搅拌机功率：0.5kw数量：1 套材质：PVC将固体的聚合氯化铝溶解配制为一定浓度的混凝剂药液，自动投加最佳剂量的药液至原水中。使原水中的悬浮物和胶体杂质在后续的沉淀澄清工艺中得到有效的去除。3.5.6 消毒装置规格型号：TLS-BD1-200型二氧化氯发生器发生量：200g/h数量：1套1）总体结构：发生器由供料系统、反应系统、吸收系统、控制系统、安全系统构成；发生器外壳为PVC材料。2）工作原理：压力水进入到二氧化氯发生器后，足够的水压使水射器产生真空。原料经过计量泵精确计量，由水射器产生的真空动力吸入到反应柱中，在真空条件下反应物充分混合并瞬间反应（反应时间小于10-6秒）生成高浓度ClO2被吸入水射器，经喷射水稀释成一定浓度的ClO2溶液。直接送到投加点。其反应原理及工艺流程如下：5NaClO2 + 4HCl 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O原料罐原料罐二氧化氯发生器混凝过滤沉淀清水池反应 源水 至给水管网 水射器 CLO2 消毒液 动 力 计量泵 计量泵 水3）设备特点： 高转化率连续产生高纯度的二氧化氯，转化率在90%以上；彻底消除了其它氯系消毒剂所带来的负面影响。 独特的反应工艺反应迅速，原料在反应室内瞬间反应10-6秒，有效阻止可能的副反应发生；且反应室不受外部管路正压或负压波动的影响。 精准控制原料输入采用进口计量泵，高精度，高稳定性。 安全报警带自动断流、过载报警功能，使用安全放心。 质量可靠机身采用优质PVC材质，管道采用PVDF、UPVC材质，主要配件均采用国外进口知名品牌；结构紧凑，质量可靠；结实耐用，正常使用免维护。 人性化设计操作简单，使用方便，可实现无人值守；安全的全封闭工作方式，无外泄，无刺激性气味；占地面积小，安装灵活；供水管、投药管、电缆走向可自由选择；家电化设计，全封闭机箱，设备构造合理、实用。 可扩展性能本设备具有无水报警，而且可实现过载报警功能，并且在报警时设备将停止运行，达到无水不加药，这样不仅达到安全投加的效果，而且同时延长了计量泵乃至整个设备的使用寿命。3.5.7 电气与自控在本供货范围内需提供的电气控制主要控制提升泵、加药装置、自动排泥系统，将这些控制安装在一个控制柜中控制，主要控制每台加药装置的一台搅拌机、一台计量泵、自动排泥系统。控制原则：1）加药装置采用手动进行，但计量泵的停止受溶液箱中的液位控制。2）排泥采用自动控制，在排泥管上设电动阀，当到达一定时间后，时间继电器指令电动阀打开排泥，并按设定时间关闭。3.5.8 土建结构说明1）全自动净水器放置于室外，为了便于操作及延长设备的使用寿命，全自净水器可建一个简易棚周围建操作平台，简洁美观，易于操作。2）加药装置及控制柜放置在室内。四、设备报价及设备清单120m3/小时一体化全自动净水器设备报价单位：人民币元序号设备名称型号规格单位数量单 价金 额1120m3/h全一体化自动净水器WP-AI-120台12总管道混合器SK-250/120套13分管道混合器SK-250/120套14混凝加药装置YS-CA-2000套15助凝加药装置YS-CA-2000套16电动阀门DN100个57二氧化氯发生器TLS-BD1-200台18电气与自控XL-51套19斜管填料50立方751035立方4511石英砂滤料0.5-1 吨1812排水帽ABS个 12013系统连接管、阀件套114防腐涂料115安装调试116运输费117税金118合 计五、处理效果预测设备名称 运行参数 进水水质 出水水质沉淀区 停留时间:25分钟进水浊度：1000mg/l瞬时浊度：3000mg/l全自动净水器过滤区 运行流速：810m/h 进水浊度：500mg/l 出水浊度：3mg/l结论：经过本工艺处理后的原水完全达到用水要求。六、净化系统易出现的故障及排除方法1）斜管区与污泥槽连接处的污泥如何消除故障：斜管区与污泥槽的间距增多。沉淀区上部投清洗装置，采用压力水清洗斜管，使积泥滑入泥槽。2）沉淀区进水支管孔眼堵塞问题孔径增大。孔眼方向朝下，不使下沉的泥进入。3）污泥槽污泥厌氧上浮采用自动排泥系统，使污泥及时排除。4）过滤区进水管进气，使虹吸破坏进水管采用“U”型进水，水从底部上升后再进行布水，这样使虹吸管与进水管分开，无关联，这样也完全杜绝虹吸管进气，使虹吸破坏。5）彻底清洗滤料，保证出水水质：采用低阻力布水装置，且在排水帽间采用卵石以防堵塞排水帽缝隙。增加反洗强度，本净水器是连续产水，因此有足够的水量提供给反洗程序。降低过滤区的水头损失，以缩短每个滤区的过滤时间及过滤水量。6）虹吸辅助管、破坏管、抽气管漏气虹吸辅助管、破坏管、抽气管用丝扣连接处均采用“O”形密封圈密封，以保证不漏气。7）加药装置：杂质堵塞