水处理设施工艺介

2020/2/4水处理设施工艺介绍2020/2/4净水处理构筑物名称进水调流阀室配水井混合絮凝池平流沉淀池V型滤池清水池2020/2/4污泥处理构筑物名称回流调节池污泥浓缩池污泥泵房脱水机房2020/2/4其他辅助设施鼓风机房及反冲洗泵房加氯加药间高低压配电室2020/2/4净水厂水处理工艺流程图加氯间储泥池进水调流阀室回流调节池脱泥机房反冲洗泵房加药间清水池V型滤池平流沉淀池混合絮凝池配水井污泥浓缩池2020/2/4水源水的杂质原水中的杂质：悬浮物胶体杂质（粘土、细菌、病毒、腐殖质、蛋白质、有机高分子物质）为水处理当中主要去除对象；溶解杂质（有机物、无机物）有机物为重点去除对象；气体（氧气、氮气、二氧化碳）2020/2/4水库水特点浊度低含藻类多含盐量高2020/2/4各处理构筑物工作过程原理进水调流阀室进水调流阀室为全厂的第一个构筑物，上游来水首先通过进水调流阀室，内装有调流调压阀，来调节水量和水压。考虑到输水管道各种不同工况下的水力工况，当输水量低于设计流量时，输水管道末端富余水头较高，为保证水厂的稳定运行，避免水厂发生溢流，故在水厂进厂管上设置两个DN1000的调压阀，调压阀和进水流量计设在同一室内，阀室平面尺寸16.2m*9m。2020/2/4各处理构筑物工作过程原理配水井原水经输水管线输送到净水厂，计量后在管道上经预加氯、流入配水井考虑到暴雨季节原水出现含砂量高的情况，配水井设有沉砂斗，利于定期将沉砂排除，配水井出水处设有溢流堰，每格出水处设有溢流堰，每格出水分为两路，分别输至混合池。2020/2/4各构筑物工作过程原理混合絮凝池混合絮凝池共有4组，分别与平流沉淀池合建，混合采用串联圆管混合器，设置在混合池内，由多组混合器组成，共4座，设计流量：0.894m3/s,混合时间：30s,水头损失：50cm。采用网格絮凝池，网格絮凝池设计成多格竖井回流式，每个竖井安装若干层网格，各竖井之间的隔墙上，上、下交错开孔，每个竖井网格数自进水端至出水端逐渐减少，一般分三段控制，前段为密网，中段为疏网，末端为粗网格。网格絮凝池具有絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短的优点，缺点是末端池底积泥现象，少数水厂发现网格上滋生藻类，堵塞网眼现象。2020/2/4混合絮凝池絮凝池设计参数：絮凝采用小网格反应池，分为三个絮凝段，沿流程每段设置不同数目的小孔眼格网，竖井内空床流速为9.87cm/s，每段设计参数如下：第一絮凝段：T=5.21minG=70.00s-1第二絮凝段：T=5.01minG=49.88s-1第三絮凝段：T=5.25minG=32.50S-1总时间：T=15.47minG=52.36s-12020/2/4混合絮凝池絮凝池排泥方式：絮凝池排泥管为扁嘴支管式，兼做放空管之用，并配备气动蝶阀，可在控制室操作，或现场手动操作，排泥时间和间隔可根据原水水质浊度情况进行调节，排泥时同时开启的排泥阀数量不能超过两个，为防堵塞，应保证每根穿孔管每天排泥一次2020/2/4混凝机理混凝机理：混凝就是水中胶体离子以及微小的悬浮物的聚集过程，混凝效果的好坏与三个因素有关，⑴水中胶体离子的性质，⑵混凝剂在水中的水解产物，⑶胶体离子与混凝剂之间的相互作用。2020/2/4混凝可分为凝聚和絮凝两个过程，其中凝聚主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程，絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程，那么怎么使胶体脱稳呢？首先必须了解胶体稳定性的原因。胶体的稳定性：（1）胶体的动力稳定性，由于胶体颗粒尺寸很小，强烈的布朗运动使其可以克服重力的作用而不下沉，能够均匀的分散在水溶液中，（2）胶体的聚集稳定性，胶体粒子之间不能相互聚集的特性，由于粒子表面同性电荷的斥力作用或水化膜的阻碍使胶体粒子之间不能相互聚集，胶体稳定性，关键在于聚集稳定性。混凝剂对水中胶体的作用：⑴电性中和⑵吸附架桥⑶卷扫作用。这三种作用究竟以何者为主，取决于混凝剂种类和投加量、水中胶体粒子性质、含量以及水的PH值等。电性中和利用混凝剂中阳离子所带正电荷通过静电斥力和范德华力来使胶体脱稳，从而实现凝聚。吸附架桥指高分子物质在胶粒与胶粒之间相互结合的桥梁作用。网捕或卷扫指当铝盐或铁盐混凝剂投量很大形成大量氢氧化物沉淀时，可以网捕卷扫水中胶粒以至于产生沉淀分离。混凝机理2020/2/4混凝机理影响混凝效果的主要因素：影响混凝效果的因素比较复杂，其中包括水温，化学特性，水中杂质性质和浓度以及水力条件等。低温水不利于絮凝作用，水的PH值直接影响Al3+的水解聚合反应，去除浊度时最佳PH值在6.5—7.5之间，去除色度时PH值在4.5—5.5之间。水中悬浮物浓度的影响，浓度低时颗粒的碰撞速率大大减小，混凝效果差，这就是说原水浊度低时，将不利于形成絮凝体。2020/2/4混凝剂按化学成分可分为无机和有机两大类，无机混凝剂目前主要是铁盐和铝盐及其聚合物，在水处理中用的最多，有机混凝剂品种很多，主要是高分子物质，在水处理中用的比较少。常用的无机混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、三氯化铁、聚合硫酸铁等。聚合氯化铝（PAC）:又名碱式氯化铝或羟基氯化铝，它是以铝灰或含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法加工制成。溶于水后即形成聚合阳离子，对水中胶粒起电性中和及吸附架桥作用。2020/2/4助凝剂当单独使用助凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。助凝剂通常是高分子物质，其作用是为了改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而密实。，作用机理是高分子物质的吸附架桥。水厂内常用的助凝剂有：骨胶、聚丙烯酰胺、活化硅酸、海藻酸钠等。2020/2/4混凝动力学要使杂质颗粒之间或杂质与混凝剂之间发生混凝，一个必要条件是使颗粒相互碰撞，碰撞速率和混凝速率问题属于混凝动力学范畴。推动水中颗粒相互碰撞的动力来自两方面：颗粒在水中的布朗运动；在水力或机械搅拌下所造成的流体运动；2020/2/4影响混凝效果主要因素影响混凝效果的因素比较复杂，其中包括水温、水化学特性、水中杂质性质和浓度、水力条件等。水温对混凝效果的影响：1、低温水影响混凝剂的水解；2、低温水的粘度大，颗粒碰撞机会减少、不利于颗粒的脱稳；3、水温低时，胶体颗粒水化作用增强，妨碍胶体凝聚；4、水温与水的PH值有关，水温低时水的PH值提高，相应的混凝最佳PH值也将提高。水的PH值和碱度影响：水的PH值对混凝效果的影响程度，视混凝剂品种而异，水的PH值直接影响Al3+的水解聚合反应，即影响铝盐水解产物的存在形态。高分子混凝剂的混凝效果受水的PH值影响较小，例如聚合氯化铝。铝盐水解过程中不断产生H+，从而导致水的PH值下降，要使PH值保持在最佳范围以内，水中应有足够的碱性物质与H+中和，天然水中均含有一定碱度，它对PH值有缓冲作用。水中悬浮物浓度的影响：原水悬浮物浓度很低时，混凝效果差，采取措施：1、投加助凝剂；2、投加矿物颗粒（粘土、无烟煤）；3、采用直接过滤工艺。原水悬浮物浓度过高时，增加混凝剂投加量。2020/2/4平流沉淀池平流沉淀池平流沉淀池为矩形，分为四组，每组由隔墙分为四格，可分为进水区、沉淀区、存泥区和出水区4部分，池体上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部为进水区，池后部为出水区，经混凝的原水流入沉淀池后，沿进水区整个截面均匀分配，进入沉淀区，然后均匀的流向出口区，水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥由桁车式虹吸排泥机定时排出池外。2020/2/4沉淀理论沉淀理论：水中悬浮颗粒在净水中的沉淀分为自由沉淀和拥挤沉淀。自由沉淀：颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。拥挤沉淀：颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰，沉淀速度变小。2020/2/4平流沉淀池平流沉淀池设计参数：本工程设计规模30万立方米/每天，采用平流沉淀池共4座。每座平流沉淀池内设三道隔墙，将平流沉淀池分成四格。平流沉淀池设计参数如下：单池设计流量0.894m3/s,设计停留时间1.71小时，水平流速14.61mm/s,沉淀池的排泥由时间控制排泥机的运行。2020/2/4平流沉淀池影响沉淀池沉淀效果的因素：1、短流的影响，2、凝聚作用的影响，短流：一部分水流通过沉淀区的时间小于另一部分水流通过沉淀池的时间，形成短流的原因如下：⑴进水的惯性作用⑵出水堰产生的水流抽吸⑶较冷或较重的进水产生的异重流⑷风浪引起的短流⑸池内存在导流壁和刮泥设施等。2020/2/4V型滤池滤站设计内容包括滤池、管廊、操作层、等几部分滤池设计规模为30万立方米/每日，采用气水反冲洗且具有表面扫洗功能的V型滤池。共分为十二组池，双排布置，每组滤池分两格，单格过滤面积为17.46m*4m,滤池有效深度3.75m,其中支承梁0.95米，滤板厚0.10m，承托层厚0.10m,滤料层厚1.40m,清水区高度1.20m.2020/2/4滤池主要设计参数：设计流量12875m3/hr,滤速7.66m/hr过滤面积12*140m2,气冲强度50±5m3/m2.hr水冲强度13-15m3/m2.hr表洗强度6-7m3/m2.hr冲洗周期≥24hr2020/2/4滤料特性本滤池采用单层石英砂均质滤料，主要特性如下：有效粒径：0.95mm均匀系数：cu1.6真实直接密度：2.4dr2.7抗药性：RC2%抗磨损度：重量损失F10%,（1500冲程实验下）硅含量大于或等于96%关于石英砂滤料、细砾石承托层的质量要求，必须具有建设部水处理滤料质量监督检测中心的合格报告。2020/2/4滤池过滤过程自沉淀池来水由总进水渠先进入滤池的一次配水渠，由进水孔，进水闸经配水堰再进入每组滤池的二次配水渠，然后通过两端的V型配水槽进入滤池，然后向下穿过滤池砂床和集水系统进入清水渠中，最后经出水管送至清水池。每组滤池在恒定液位下连续工作，通过滤池中的液位计的信号与设定值的比较，出水调节阀可自动调整其开启度，使滤池整个系统水头损失恒定，从而保持滤池中的水位恒定，滤速恒定。2020/2/4滤池反冲洗控制正常的滤池反冲洗是根据时间或滤床堵塞状态自动进行，主控室的操作人员通过计算机也可发出指令进行自动反冲洗。滤池在进行反冲洗前，首先检测回流调节池中的液位，当液位低于设定的允许反冲洗的上限液位时，方可进行反冲洗，否则需等待。滤池反冲洗过程由下列步骤组成：降低水位5-10分钟气冲洗0.5-1气水冲洗，表洗4-6水冲洗，表洗3-5各步骤的时间可在滤池运行一段时间后，根据经验做适当调整，滤池整个反冲洗历时约13-20分钟。2020/2/4滤池的其他控制在滤池控制室可通过PLC对滤池的所有设备进行远距离监控，所有滤池的运行状态及其设备的工作状态均能显示在PLC上，所有设备的故障均能在控制室内报警。2020/2/4滤池辅助设施管廊内设排水沟，其积水收集至集水坑内，由潜水泵提升至室外，排入厂内雨水系统，潜水泵根据集水坑内液位控制，高水位开泵，低水位停泵。每组滤池的出水井顶部采用铝合金或塑钢玻璃罩封闭。2020/2/4污泥浓缩池设计参数：每座浓缩池中设浓缩机一部，直径24米，为悬挂式中心传动形式，单池最大设计流量160立方米/小时，进泥含水率99.5%，出泥含水率不大于97%，浓缩机中设有进泥导流筒及反应筒，保证投加了PAM的污泥的均匀混合絮凝，进泥管悬挂于工作桥下接入中心导流筒，浓缩池的排泥由浓缩池中的污泥浓度计控制排泥泵房中污泥螺杆泵的开停控制，浓缩池间歇排泥，且两座浓缩池交替排泥。2020/2/4污泥脱水机房设计参数：设计污泥量559m3/d污泥含水率97%泥饼含水率80%单机工作时间14h/d泥饼产量158m3/d脱水机药剂制备浓度0.2%脱水机药剂投加浓度0.1%浓缩池加药量0.2kgPAM/TDS浓缩池药剂制备浓度0.1%浓缩池药剂投加浓度0.01%设计进料口污泥含固率≤5%离心机分离后排