饮用水除氟设计规程CECS4693

建标工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准饮用水除氟设计规程北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准饮用水除氟设计规程主编单位中国市政工程华北设计院批准部门中国工程建设标准化协会批准日期年月日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统前言我国高氟水分布广泛范围遍及全国各省市和自治区氟中毒严重地损害着广大群众的身体健康是我国一种主要地方病为了保障人民的身体健康改善饮用水水质我国已进行了大量的除氟试验目前已掌握了活性氧化铝电渗析电凝聚絮凝沉淀骨炭等方法并在一些典范工程中实施和形成系列处理方法为满足饮用水除氟工程设计和管理的要求特编制饮用水除氟设计规程现批准饮用水除氟设计规程为中国工程建设标准化协会标准编号为在使用过程中如发现有需要修改补充之处请将意见或有关资料寄交中国工程建设标准化协会城市给水排水委员会上海市国康路号邮政编码中国工程建设标准化协会年月日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统目次总则活性氧化铝法一般规定滤料吸附再生滤池除氟站电渗析法一般规定工艺设计电渗析主机电凝聚法一般规定工艺流程电解槽电器设备絮凝沉淀法附录本标准用词说明附加说明工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统总则为指导我国饮用水除氟工程的设计提高我国饮用水除氟设计技术水平改善病区人民健康状况特制定本标准饮用水氟化物含量应符合生活饮用水卫生标准的规定当氟化物含量大于时应进行除氟处理本规程包括活性氧化铝法电渗析法电凝聚法絮凝沉淀法的有关技术规定本规程适用于新建扩建或改建的城镇工业企业及农村的永久性饮用水除氟工程的设计需饮用水除氟的给水工程其供水方式宜实行分质供水对扩建改建工程应充分利用原有的设施设计饮用水除氟工程时除应符合本规程规定外还应符合室外给水设计规范及国家现行有关标准的规定除氟净化过程中产生的废水及泥渣排放应符合污水综合排放标准和农用污泥中污染物控制标准的规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统活性氧化铝法一般规定本规范适用于以活性氧化铝为滤料的除氟工艺除氟滤池的原水含氟量宜小于悬浮物不宜超过当原水中含砷量超过时应通过试验确定除氟的工艺参数滤料活性氧化铝的粒径不得大于一般宜为活性氧化铝应有足够的机械强度吸附在原水接触滤料之前宜降低值其降低值应通过技术经济比较确定一般宜调整到之间原水可采用投加硫酸盐酸醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳气体降低值投加量应根据原水碱度和值计算或通过试验来确定滤池的滤速可按下列两种方式采用当滤池进水值大于时应采用间断运行方式其设计滤速为连续运行时间间断当进水值小于时可采用连续运行方式其滤速为原水通过滤料层的流向可采用自下而上或自上而下方式工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统当采用硫酸溶液调节值时宜采用自上而下方式当采用二氧化碳调节值时宜采用自下而上方式单个滤池除氟周期终点出水的含氟量可稍高于并应根据混合调节能力确定终点含氟量值但混合后处理水含氟量应不大于滤料的周期吸附容量主要根据原水含氟量值滤速滤层厚度终点含氟量及滤料性能等因素来选定当采用硫酸溶液调节值为时一般可为当采用二氧化碳调节值为时一般可为单个滤池滤料厚度按下列规定采用当原水含氟量小于时滤料厚度宜大于当原水含氟量在时滤料厚度宜大于注当采用硫酸调值规模较小滤速转低时滤层厚度可降为再生当滤池出水含氟量达到终点含氟量值时滤料应进行再生处理再生液宜采用氢氧化钠溶液也可采用硫酸铝溶液当采用氢氧化钠再生时再生过程可分为首次反冲再生二次反冲或淋洗及中和四个阶段当采用硫酸铝再生时上述中和阶段可以省去首次反冲洗滤层膨胀率可采用反冲时间可采用冲洗强度视滤料粒径大小一般可采用再生溶液宜自上而下通过滤层再生液流速浓度和用量可按下列规定采用氢氧化钠再生可采用浓度为溶液氢氧化钠的消耗量可按每去除氟化物需要固体氢氧化钠来计算再生液用量容积为滤粒体积的倍再生时间为工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统再生液流速为硫酸铝再生浓度为硫酸铝的消耗量可按每去除氟化物需要固体硫酸铝来计算再生时间可选用流速可选用再生后滤池内的再生溶液必须排空二次反冲强度可采用流向自下而上通过滤层反冲时间可采用淋洗采用原水以正常过滤流量从上部对滤粒进行淋洗淋洗时间采用硫酸铝作再生剂二次反冲终点出水值应大于含氟量应小于采用氢氧化钠作再生剂二次反冲或淋洗后应进行中和中和可采用硫酸溶液调节进水值至左右进水流速与正常除氟过程相同中和时间为直至出水值降至时为止首次反冲二次反冲淋洗以及配制再生溶液均可利用原水首次反冲二次反冲淋洗及中和的出水均严禁饮用必须废弃滤池滤池可采用敞开式或压力式一般为圆型罐体浓酸应稀释后投加应注入原水管的中心二氧化碳气体的投加应通过微孔扩散器来完成滤池的结构材料应满足下列条件符合生活饮用水水质的卫生要求适应环境温度适应易于维修和配件的更换当采用滤头布水方式时应在吸附层下面铺一层厚度粒径的石英砂作为承托层工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统计算滤池的高度时滤层表面至池顶高度宜采用反冲洗进出水管必须按首次反冲洗强度来选择管径敞开式滤池反冲出水管可不安装阀门滤池应设置下列配件进出水取样管进水流量指示仪表观察滤层的视镜除氟站除氟处理前必要时可进行预处理消毒工艺应放在除氟处理工艺的后面除氟站应设置废液处理装置再生活性氧化铝废液二次反冲废水淋洗废水及中和废水必须经处理后方可排放除氟工艺可按连续运转设计当站内有调节构筑物时可按最高日平均时供水量设计当无调节构筑物时应按最高日最高时供水量设计滤池应建造在室内其布置应留有足够的空间以保证阀门和仪器操作方便多个滤池运行可根据实际情况确定串联或并联运行娥个滤池的运行周期应互相错开处理水可选择管道混合或储水池混合设置储水池时其最小容积可按的最高日用水量计算在接触酸的区域附近必须为操作人员设置紧急淋浴和洗眼设备操作人员工作时必须穿防护服必须准备中和酸碱的化学品如碳酸氢钠和硼酸溶液处置溢漏在可能出现溢漏的地区必须有盛装的容器除氟站应设置化验台主要检测氟化物和值除氟站的管道一般可组成如下工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统原水进水管处理水出水管废水排放管酸液管或二氧化碳气体管再生液碱液或硫酸铝液管取样管酸碱溶液管道的材料应采用塑料例如聚氯乙稀或不锈钢可用化学沉淀或蒸发的方法处理废水浓缩的废水或沉淀物可进行填埋或者回收氟化物工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统电渗析法一般规定电渗析法适用于含盐量大于小于氟化物含量大于小于的原水进入电渗析器的原水水质应符合下列条件浊度度以下耗氧量法铁锰游离余氯细菌总数不宜大于个符合饮用水源标准水温当原水水质指标超出规定时应进行相应预处理系统中的储水池阀门管道泵等元器件应采用无毒工程塑料不锈钢或混凝土等材料经处理后出水含盐量不宜经处理后出水含碘量低于时应采取加碘措施工艺设计一般可采用下列工艺流程原水预处理电渗析器消毒储水池电渗析可与活性氧化铝或离子交换等方法串联使用电渗析除氟的主要设备应包括电渗析器倒极器精本规程仅包括电渗析部分工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统密过滤器原水箱或原水加压泵淡水箱酸洗槽酸液泵浓水循环箱供水泵压力表流量计配电柜硅整流器变压器操作控制台大修洗膜池化验检测仪器等原水水箱容积应按大于时供水量的倍来计算电渗析器及主要辅助设备可按下列要求选择电渗析器应根据原水及供水水质要求和氟离子的去除率选择主机型号流量级段和膜对数倒极器倒极器操作可采用手动或气动电动机械等自动控制倒极方式自动倒极装置应同时具有切换电极极性和改变浓淡水方向的作用倒极周期应根据原水水质及工作电流密度确定一般频繁倒极周期宜采用定期倒极周期不应超过浓水箱其有效容积除满足全系统用水外还应留有储存量水质化验检测仪表氟离子测定仪温度计电导仪浊度计计等电渗析主机酸洗周期可根据原水硬度含盐量确定当除盐率下降时应停机按下列规定进行酸洗周期采用频繁倒换电极方式时可为周方式动态循环时间一般可为以出水值不变为终点酸洗液宜采用工业盐酸浓度可为但不得大于电渗析器大修每年不应少于次配电设备或动力设备应按下列要求设计与电渗析主机间距应能满足检修空间并应采取防潮防火措施主要通道净宽应大于变压器容量应根据原水含盐量含氟量及倒换电极时最高冲击电流等因素确定一般应为正常工作电流的倍电渗析器必须采用可调的直流电源工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统电渗析控制台应满足整流调压倒极操作及电极指示等要求处理站内可采用明渠或地漏排水电渗析淡水浓水极水流量可按下列要求设计淡水流量可根据处理水量确定浓水流量可略低于淡水流量但不得低于的淡水流量极水流量一般可为的淡水流量进入电渗析器的水压不应大于电渗析器工作电压可根据原水含盐量含氟量及相应去除率或通过极限电流试验确定膜对电压可按表选用电渗析器膜对电压表用途原水含盐量溶解性总固体原水含氟量不同厚度隔板的膜对电压对除氟除盐电渗析器工作电流可根据原水含盐量含氟量及相应去除率或通过极限电流试验确定电渗析器的电流密度可按表选用电渗析器电流密度表原水含盐量电流密度浓淡水进出连通孔流速一般可采用电渗析除氟站位置应尽量靠近用水设备输水应选择最短攫离电渗析主机应设置在底层电渗析流程长度级段数应按脱盐率确定脱盐率可工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统按公式计算式中脱盐率脱氟率系数重碳酸盐水型为氯化物水型为硫酸盐水类为电渗析主机离子交换膜应符合下列要求离子交换膜应采用选择透过率大于的硬质聚乙烯异相膜其厚度宜采用离子交换阳膜的阳离子迁移数应大于离子交换阴膜的阴离子迁移数应大于离子交换膜必须无毒性离子交换膜应有较好的化学稳定性一般在正常工作条件下应连续工作一年以上性能不变离子交换膜应有良好的机械强度和尺寸稳定性膜应平整无孔洞无裂缝膜的爆破强度应大于在使用中不因溶液浓度湿度变化而变形隔板及隔网应符合下列要求隔板厚度一般可采用隔板材质应耐酸碱不受温度变化必须无毒性一般可采用聚丙烯或硬质聚氯乙烯隔板尺寸一般为隔网厚度和孔眼分布应均匀材质必须无毒性隔网可采用编织网冲模网鱼鳞网等电极应具有良好导电性能电阻小机械强度高化学及电化学稳定性好一般可采用高纯石墨电极钛涂钌电极当采用工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统不锈钢电极时水中氯离子含量应小于若采用其它材质时则应符合生活饮用水卫生标准严禁采用铅电极在处理高浓度含氟苦咸水时为不使淡水受污染应设置保护室夹紧装置应在压紧时均匀受力可用镀锌螺杆夹紧装置可分别采用钢板槽钢组合或铸铁压板锁紧压力以不内渗外漏为度一般不宜超过原水池酸电解槽絮凝段沉淀段过滤段除氟水净水器电器设备高氟原水工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统电凝聚法一般规定本法适用原水含氟量小于原水进电凝聚器前应加酸降低值并应通过试验确定经济技术上最佳的值一般可调到工艺流程一般工艺流程如下见图图电凝聚除氟工艺流程图原水池的容积可按设计水量确定电解槽电解槽的电路选择按照电极的极性可分为单极性电极串联电路和双极性电极串联电路两种电解槽的设计参数可按下列规定采用铝的消耗量可按每去除氟需要金属铝来计算电解槽电极板的电流密度可采用工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统电解铝极间距可采用电解槽可采用下部进水上部出水并应保证配水及集水均匀电解槽应采用自动倒极装置倒极周期可采用电解槽运行到电流效率急剧降低时必须更换电极并对极板进行机械净化电解槽的工作电流根据水中必须加进的每小时耗铝量及铝的电流效率确定电解槽中的电压可根据电极联结系统和电极电阻抗的电压进行计算电解槽上的工作电压不应超过电器设备电解槽工作必须采用直流电源一般可采用可控硅整流器电器设备控制台应设置直流电压表电流表及电源开关直流电压表的额定值应为工作电压的倍直流电流表的额定值应为正常工作电流的倍变压器容量可根据原水含盐量含氟量及最高冲击电压确定一般应为正常工作容量的倍电器设备应设置过流保护断相保护和报警等装置电器设备应设置倒极装置一般可采用自动倒极电器设备与电解槽及净水装置的安装应留有维修及操作的间距并应采取防潮防火措施(1)(2)原水原水混合