【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 又名三號(hào)絮凝劑，簡(jiǎn)寫 PAM 處理高濁度水池效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和沉淀池容積，目前被認(rèn)為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當(dāng)水解后 ，效果提高，常與其他混凝劑配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應(yīng)控制用量 本次設(shè)計(jì)的原水水源為河水，其濁度在 60500 之間， PH 值為 7，結(jié)合這些特點(diǎn)，選用聚合氯化鋁為混凝劑，該混凝劑腐蝕性較小，原料易得，價(jià)格便宜，被大多數(shù)水廠所采用，有一定的管理經(jīng)驗(yàn)，并且勞動(dòng)條件有保障。 投藥和投加方式的確定 本設(shè)計(jì)采用濕投法，其優(yōu)點(diǎn)為：容易與原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于調(diào)節(jié)。投加系統(tǒng)示意圖見 下圖所示： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 圖 31 投加系統(tǒng)圖 各 種投加方式優(yōu)缺點(diǎn)比較 ① 水泵投加 采用計(jì)量泵投加，不需另設(shè)計(jì)量設(shè)備 ② 水射器投加 采用水射器投加，設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損 ③ 重力投加 將溶液池架高，利用重力將藥液投入水泵壓水管或混合設(shè)施入口處，這種投加方式安全可靠，但溶液池位置較高 結(jié)合上述優(yōu)缺點(diǎn)，采用計(jì)量泵投加混凝劑 綜上所述， PAM等有機(jī)高分子混凝劑有毒性，不易控制用量，由于在投混凝劑前加液氯進(jìn)行預(yù)處理，如用硫酸亞鐵作混凝劑，易被氧化成三價(jià)鐵。本設(shè)計(jì)采用聚合氯化鋁混凝劑，無機(jī)高分子混凝劑操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好，成本低，凈化效率高，用藥量少，溫度適用性高，采用計(jì)量泵投加，因?yàn)槠涫褂梅奖悖僮骱?jiǎn)單，工作可靠，廣泛應(yīng)用于加藥系統(tǒng)，即混凝劑采用聚合氯化鋁 PAC計(jì)量泵投加 藥劑混合方式的確定 混合的主要作用是讓藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到水中，使其水解產(chǎn)物與原水中的膠體顆粒充分作用完成脫體脫穩(wěn)，以便進(jìn)一步去除，對(duì)混合的基本要求是快速與均勻，一般混合時(shí)間 1030s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機(jī)械混合，水力混合簡(jiǎn)單，但不能適應(yīng)流量的變化，機(jī)械混合可進(jìn)行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化，具體采用何種混合方式，應(yīng)根據(jù)凈水工藝布置、水 質(zhì)、水量、投加藥劑品種及數(shù)量以及維修條件等因素確定。 表 32 各種混合方式比較 藥劑（固體） 溶解池 溶液池 攪拌 計(jì)量、投加設(shè)備 加水 加水 攪拌 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 方式 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 管道混合 優(yōu)點(diǎn)：混合簡(jiǎn)單，無需建混合設(shè)施 缺點(diǎn)：當(dāng)混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)混合不充分 適用于中等規(guī)模的水廠 靜態(tài)混合器 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，無運(yùn)動(dòng)部件，安裝方便，混合快速均勻 缺點(diǎn)：當(dāng)流量降低時(shí)，混合效果下降 適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠 水泵混合 優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，不需增加混合設(shè)施，節(jié)省動(dòng)力 缺點(diǎn)：使用腐蝕性藥劑時(shí)對(duì)水泵有腐蝕作用 適用于一級(jí)泵房離處理構(gòu)筑物 120 米以內(nèi)的水廠 機(jī)械混合 優(yōu)點(diǎn) ：混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規(guī)格的水廠 缺點(diǎn)：需增加混合設(shè)備和維修工作 適用于各種規(guī)模的水廠 綜上所述，因?yàn)樗畯S水量變化不大，并且考慮到盡可能的減少能量消耗，以整體經(jīng)濟(jì)效益而言是最具有優(yōu)勢(shì)的，本設(shè)計(jì)采用管式靜態(tài)混合器，它較水泵混合和機(jī)械混合能耗低，并且混合效果比管道混合穩(wěn)定，混合速度快。 絮凝池 不同形式的絮凝池的一般介紹如下所示 表 33 各種絮凝池的比較 形式 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 隔 板 絮 凝 池 往復(fù)式 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工 方便 缺 點(diǎn) ： 容 積 較 大 ， 水 頭 損 失較大，轉(zhuǎn)折處礬花易碎 水量大于30000 /dm 3 的水廠，水量變動(dòng)小 回轉(zhuǎn)式 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu) 造簡(jiǎn)單，管理方便 缺點(diǎn)：出水流量不易分配 均勻，出 口處易積泥 水量大于30000 /dm 3 的水廠，水量變動(dòng)小者，改建和擴(kuò)建舊池時(shí)適用 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 旋流式絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：容積小，水頭損失較小 缺點(diǎn)：池子較深，地下水位高處施工較困難，絮凝效果較差 一般用于中小型水廠 折板絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積 較小 缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià) 較高 流量變化較小的中小型水廠 渦流式絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝時(shí)間短，容積小，造價(jià)較低 缺點(diǎn)：池子較深，錐底施工較困難，絮凝效果較差 水量小于30000 /dm 3 的水廠 格、柵條絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝池效果好，水頭損失小，凝聚時(shí)間短 缺點(diǎn)：末端池底易積泥 水量變化不大的水廠，單池能力以 萬為宜 機(jī)械絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量變化 缺點(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修 小水量均適用，并能適應(yīng)水量變動(dòng)較大者 綜上所述，由于水廠水量變化不大，為了達(dá)到較好的處理效果，故采用機(jī)械絮凝池，可以在機(jī)械絮凝池的之間設(shè)置隔墻，在隔墻的不同位置開設(shè)過水方孔，這樣不僅可以減少水流形成短流的可能，而且可以在檢修時(shí)，利用水在隔墻內(nèi)的曲線流動(dòng)達(dá)到絮凝效果。 沉淀池 選擇沉淀池類型時(shí)，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、處理后水質(zhì)要求，并考慮原水水濕變化、處理水量均勻程度以及是否連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定沉淀池的個(gè)數(shù)或能夠單獨(dú)排空的分格數(shù)不宜少于 2個(gè)。 經(jīng)過混凝沉淀的水，在進(jìn)入濾池前的渾濁度一般不宜 超過 10度，遇高濁度原水或低濕低濁度原水時(shí)，不宜超過 15度。 設(shè)計(jì)沉淀池時(shí)需要考慮均勻配水和均勻集水，沉淀池積泥區(qū)的容積，應(yīng)根據(jù)進(jìn)出水的懸浮物含量、處理水量、排泥周期和濃度等因素通過計(jì)算確定。當(dāng)沉淀池內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 排泥次數(shù)較多時(shí)，宜采用機(jī)械化或自動(dòng)化排泥裝置，應(yīng)設(shè)取樣裝置。 ① 平流式沉淀池 優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)較低，操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；對(duì)原水濁度適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，采用機(jī)械排泥設(shè)施時(shí)，排泥效果好 缺點(diǎn)：采用機(jī)械排泥設(shè)施時(shí)，需要維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備；占地面積大，水力排泥時(shí)，排泥困難 適用條件：一般適用于大中型水廠 ② 斜管（ 板）沉淀池 優(yōu)點(diǎn)：沉淀效率高，池體小，占地小 缺點(diǎn)：斜管（板）耗材多，對(duì)原水濁度適應(yīng)性較平流池差；不設(shè)排泥裝置時(shí)，排泥困難，設(shè)排泥裝置時(shí)，維護(hù)管理麻煩 適用條件：尤其適用于沉淀池改造擴(kuò)建和挖潛 ③ 豎流式沉淀池 優(yōu)點(diǎn)：排泥較方便，占地面積小 缺點(diǎn)：上升流速受顆粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果較差，施工較平流式困難 適用條件：一般用于小型凈水廠，常用于地下水位較低時(shí) ④ 輻流式沉淀池 優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好 缺點(diǎn)：基建投資大，費(fèi)用高，刮泥機(jī)維護(hù)管理較復(fù)雜，金屬耗量大，施工較困難 適用條件：一般用于大中型凈水廠 ，在高濁度水地區(qū)，作預(yù)沉淀池 近年來，平流式沉淀池被越來越多地水廠所采用，它的沉淀效果較好，維護(hù)簡(jiǎn)單，采用機(jī)械除泥，除泥效果理想，管理方便等，所以本設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池 濾池 供生活飲用水的濾池出水水質(zhì)經(jīng)消毒后應(yīng)符合現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求；供生產(chǎn)用水的過濾池出水水質(zhì)，應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求；濾池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、原水水質(zhì)和工藝流程的高程布置等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 表 34 各種濾池的比較 形式 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 普通快濾池 單層砂濾料 優(yōu)點(diǎn)：材料易得 ，價(jià)格低；大阻力配水系統(tǒng)，單池面積較大，可 采用減速過濾，水質(zhì)好 缺點(diǎn)：閥門多，價(jià)格高，易損壞，需設(shè)有全套沖洗設(shè)備 一般用于大中水廠，單池面積不宜大于100 2m 無煙煤石英砂雙層濾料 優(yōu)點(diǎn)：含污能力大，可采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好， 沖洗用水少 缺點(diǎn)：濾料價(jià)格高，易流失；沖洗困難，易積泥球 適用于大中型水廠，宜采用大組理賠水系統(tǒng)，單池面積不宜大于 100 2m ，需要采用助沖設(shè)備 砂煤重質(zhì)礦石三層濾料 優(yōu)點(diǎn)：含 污能力大，可 采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好，沖洗用水少 缺點(diǎn)：濾料價(jià)格高，易流失；沖洗困難，易積泥球 使用于中型水廠，宜采用中阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于 5060 2m ，需要采用助沖設(shè)施 V型濾池 優(yōu)點(diǎn)：采用氣水反沖洗，有表面橫向掃洗作用，沖洗效果好，節(jié)水；配水系統(tǒng)一般采用長柄濾頭沖洗過程自動(dòng)控制 缺點(diǎn)：采用均質(zhì)濾料，濾層較厚，濾料較粗，過濾周期長 適用于大中型水廠 虹吸濾池 優(yōu)點(diǎn)：不需大型閥門，易于自動(dòng)化操作，管理方便 缺點(diǎn)：土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，池深大 單池面積小，沖洗水量大；等速過濾，水質(zhì)不如變速過濾 適用于中型水廠，單池 面 積 不 宜 大 于2530 2m 雙閥濾池 單層砂濾料 優(yōu)點(diǎn)：材料易得，價(jià)格低，大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可大，可采用減速過濾，水質(zhì)好，減少兩只閥門 缺點(diǎn)：必須有全套沖洗設(shè)備，增加形成虹吸的抽氣設(shè)備 適用于中型水廠，單池 面 積 不 宜 大 于2530 2m 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 移動(dòng)罩濾池 優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，不需要大型閥門設(shè)備，池深淺，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，不需沖洗設(shè)備；占地少，節(jié) 能 缺點(diǎn)：減速過濾，需移動(dòng)沖洗設(shè)備，罩體與隔墻間密封技術(shù)要求高；起始濾速較高，因而平均設(shè)計(jì)濾速不宜過高 適用于大中型水廠，單格面積小于 10 2m 綜上所述， V型濾池適用范圍廣且采用汽水反沖洗，沖洗效果好，節(jié)水出水水質(zhì)較好，雖然濾料較厚較粗，過濾周期長，但沖洗過程自動(dòng)控制減少人工管理，操作方便。本設(shè)計(jì)采用 V 型濾池均質(zhì)濾料。 消毒劑的選擇 常用的消毒方法有氯、二氧化氯、臭氧、紫外線等。采用氯消毒經(jīng)濟(jì)有效，且余氯具有持續(xù)消毒作用。常用消毒方法如下所示 表 46 常用消毒方法 方法 分子式 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 液 氯 Cl2 優(yōu)點(diǎn)： 具有余氯的持續(xù)消毒作用 價(jià)值成本較低 操作簡(jiǎn)單，投量準(zhǔn)確 不需要龐大的設(shè)備 缺點(diǎn)： 原水有機(jī)物高時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化物 原水含酚時(shí)產(chǎn)生氯酚味 氯氣有毒，使用時(shí)需注意安全，防止漏氯 液氯供應(yīng)方便的地方 二 氧 化 氯 ClO3 優(yōu)點(diǎn)： 不會(huì)生成有機(jī)氯化物 較自由氯的殺菌效果好 具有強(qiáng)烈的氧化作用，可除臭、 去色、氧化錳、鐵等物質(zhì) 投加量少，接觸時(shí)間短，余氯保持時(shí) 適用于有機(jī)污染嚴(yán)重時(shí) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 間長 缺點(diǎn)： 成本較高 一般需現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)制取使用 制取設(shè)備較復(fù)雜 需控制氯酸鹽和亞氯酸鹽等副產(chǎn)物 紫 外 線 消 毒 優(yōu)點(diǎn)： 殺菌效率高，需要的接觸時(shí)間短 不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，不會(huì)生成有機(jī)氯化物和氯酚味 缺點(diǎn)： 沒有持續(xù)的消毒作用，易受重復(fù)污染 電耗較高、燈管壽命還有待提高 適用于工礦企業(yè)，集中用戶用水，不適用管路過長的供水 在上面 所述的各種消毒劑中，液氯是最早被用來作為飲用水消毒的消毒劑，它除了以上的優(yōu)點(diǎn)之外，在水廠消毒過程中積累的大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以借鑒，勞動(dòng)量較小，消毒效果比較穩(wěn)定。所以，本次設(shè)計(jì)采用液氯作為消毒劑。 工藝的確定 進(jìn)行綜合考慮之后，采用下面的工藝流程： 加藥 源水 ? ?? 固定式取水（一泵房） ? ?? 管式靜 態(tài)混合器 ? ?? 機(jī)械絮凝池 加氯 ? ?? 平流式沉淀池 ? ?? V型濾池 ? ?? 清水池 ? ?? 吸水井 ? ?? 二泵 ? ?? 城市管網(wǎng) 圖 32水廠工藝流程圖 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 第四章 給水廠工藝設(shè)計(jì) 加藥 設(shè)計(jì)參數(shù)：為增加溶解速度及保持均勻的濃度，一般采用水力、機(jī)械及壓縮空氣等方法攪拌。設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以上或半地下為宜，池頂宜高出地面 左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。溶液池的底坡不小于 ，池底應(yīng)有直徑不小于 100mm 的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時(shí)溢出