飲用水臭氧活性炭深度處理工藝設(shè)計(jì)

1、飲用水臭氧活性炭深度處理工藝設(shè)計(jì)來(lái)源：水世界網(wǎng)作者：李樹苑等時(shí)間：2009-02-23點(diǎn)擊：1059摘要：某兩座水廠的深度處理工程總建設(shè)規(guī)模達(dá)100x104m3/ d,設(shè)計(jì)采用臭氧生物活性炭工藝。介紹了主要工藝單元的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)備及處理效果。為避免活性炭 在濾池反沖洗時(shí)流失，臭氧生物活性炭濾池采用翻板濾池的工藝形式。一年多的實(shí) 際運(yùn)行表明，深度處理工藝有效提高了出水水質(zhì)，出廠水 106個(gè)項(xiàng)目均達(dá)到了國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749-2006。關(guān)鍵詞：飲用水深度處理；臭氧；生物活性炭；翻板濾池中圖分類號(hào)：TU991文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C文章編號(hào)：1000-4602 (200824-0036-03D

2、esig n of Adva need Treatme nt of Drinking Water by Ozone/ BiologicalActivated Carbon ProcessLI Shu-yuan. WU Yu-hong, LIU Hai yan(Central and Southern China Municipal Engineering Design and Research Institute Wuhan 430010, ChinaAbstract： The total con struct ion capacity of adva need treatme nt proj

3、ects in two water pla nts amounts to 100 104X3/ d. and the ozonp biological activated carb on process is adopted. The design parameters equipments and treatment effect of main process un its are in troduced In order to avoid activated carb on loss duri ng backwashi ng the filter, the shutter filter

4、is used in the ozon/biological activated carb on process One- year operati on results show that the adva need treatme nt process can enhance the treated water quality effectively, and all the quality indexes meet the Standard for Drinking Water Quality (GB 5749-2006.Key words： advaneed treatment of

5、drinking wate; ozone； biological activated carb on； shutter filter1項(xiàng)目簡(jiǎn)介某市現(xiàn)有A、B兩座水廠，A水廠規(guī)模為60X04m/d,分五期建成；B水廠近期規(guī) 模為40X04m/d,遠(yuǎn)期總規(guī)模為60X04m/d。兩座水廠均采用常規(guī)處理工藝。水廠水源均為湖泊水，因入湖河道的水質(zhì)大部分為W類、V類，有些為劣V類，從而使水體受到一定程度的有機(jī)污染，目前水質(zhì)為川W類水體，屬微污染源水。據(jù) 監(jiān)測(cè)，水源水中超過(guò)川類水源水標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目包括CODn、DO NMN、TP、TN等，2005 年分別為（3.44 6.80、（4.80 12.50、（0.01

6、 2.96、（0.02 0.15、（0.074.38mg/L。水中藻含量也較高，平均為 200X 104個(gè)/L,最高為280X 104 個(gè)/L。盡管政府采取了一些污染源控制措施，但難以在短期內(nèi)有效控制。常規(guī)處 理工藝對(duì)兩水廠水源中溶解性有機(jī)污染物的去除效果不理想，自來(lái)水有時(shí)有異味、口感不好、CODn偏高。2005年出廠水CODn年均為3.25 mg/L，最大值為4.15mg/L，最小值為2.71 mg/L。為有效提高出水水質(zhì)，設(shè)計(jì)采用臭氧生物活性炭 深度處理工藝。2工藝設(shè)計(jì)飲用水深度處理工程于2006年在A、B水廠實(shí)施，項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模與水廠常規(guī)處理規(guī) 模配套。兩座水廠均采用預(yù)臭氧（O3/常規(guī)處理

7、/臭氧生物活性炭（O3 BAC工藝，工藝流程 見圖1。圖1澤度處理工藝流程卜”.1 Flew chart of AdTvtrrd wiirr KmAmftfA prrx-w工程建設(shè)內(nèi)容除新建深度處理設(shè)施外，還包括對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行必要的改造。新建內(nèi) 容包括預(yù)臭氧接觸及機(jī)械混合池、砂濾水提升泵房、后臭氧接觸池、活性炭翻板濾 池、臭氧制備車間、反沖洗泵房、變配電間及炭庫(kù)等。 預(yù)臭氧接觸池及機(jī)械混合池預(yù)臭氧投量為0.51.0 mg/L，接觸時(shí)間為4 min。預(yù)臭氧接觸池為密閉式結(jié)構(gòu), 池頂設(shè)置尾氣排放管和自動(dòng)氣壓釋放閥。采用文丘里擴(kuò)散器投加臭氧，動(dòng)力水源采 用砂濾池出水。根據(jù)臭氧腐蝕性強(qiáng)、有毒的特性，臭

8、氧接觸池不設(shè)出水閘板，采用 薄壁堰跌落出水，以避免采用閘板后出現(xiàn)維護(hù)困難或需要經(jīng)常更換等問(wèn)題。臭氧尾 氣消除裝置露天設(shè)置在臭氧接觸池池頂，臭氧尾氣通過(guò)管道接入池頂?shù)某粞跷矚馄?壞裝置，經(jīng)催化分解后排入大氣。投藥混合原采用管式水力混合設(shè)備，為提高混合 效果和運(yùn)行穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)采用機(jī)械混合，并與預(yù)臭氧接觸池合建。 砂濾水提升泵房用于將常規(guī)處理砂濾池出水提升進(jìn)入深度處理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)采用潛水軸流泵，共設(shè)8臺(tái)水泵（6用2備。單泵流量為10乂04吊/do 后臭氧接觸池 后臭氧投量為1.02.0 mg/L，接觸時(shí)間為10min。后臭氧接觸池為密閉式池型。 采用微孔鈦盤布?xì)?，設(shè)3個(gè)投加點(diǎn)進(jìn)行臭氧接觸反應(yīng)，臭氧的投

9、加比例順?biāo)鞣较?依次為投加量的60%、20%、20% （見圖2。臭氧尾氣通過(guò)管道接入池頂?shù)某粞跷?氣破壞裝置，經(jīng)催化分解后排入大氣。出水采用薄壁堰跌水出流。幗隔板檢幾-直離庫(kù)飛案壞叢濟(jì)后H氧接經(jīng)池結(jié)構(gòu)示就Fi昌.2 Schorrlilir1/ 軸hit nmiLV'l tank 生物活性炭翻板濾池 生物活性炭濾池一般采用 V型濾池，近年來(lái)，翻板濾池因其鮮明的特點(diǎn)而逐漸受到 重視，也開始在國(guó)內(nèi)應(yīng)用。翻板濾池與V型濾池技術(shù)上的最大差別是反沖洗方式不同，翻板濾池是序批式，沖 洗時(shí)不排水，這樣可以避免或減少濾料的流失；而 V型濾池反沖洗與排水同時(shí)進(jìn) 行，沖洗強(qiáng)度控制對(duì)濾料的流失影響較大。此外

10、其結(jié)構(gòu)比 V型濾池簡(jiǎn)單，節(jié)省占 地?？紤]到活性炭濾料密度較小，易隨反沖洗上升水流流失，而翻板濾池能夠避免或減 少活性炭的流失，并在濾池施工和維護(hù)及濾池出水水質(zhì)等方面比V型濾池更具優(yōu)勢(shì)，所以該工程的生物活性炭濾池采用翻板濾池。濾池結(jié)構(gòu)見圖3o I主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)空床濾速為1112 m/h,接觸時(shí)間為1011 min，活性炭層 厚為2m為防止脫落的生物膜影響出水水質(zhì)，在活性炭層下鋪設(shè)30cm厚的石英砂，濾層總厚度為2.3 m。濾池的工作過(guò)程如下：每格濾池前均設(shè)有可調(diào)節(jié)的進(jìn)水堰板，使每格濾池的進(jìn)水流 量均勻一致。濾后水通過(guò)設(shè)在每座濾池后的薄壁堰跌落進(jìn)入位于濾池管廊下的清水 總渠。單格吸附池面積為1

11、05吊，濾池水頭損失為15 kPa，設(shè)計(jì)工作周期為3 6d。 臭氧發(fā)生間臭氧發(fā)生間包括四個(gè)單元：純氧制備系統(tǒng)、臭氧發(fā)生系統(tǒng) （含冷卻水系統(tǒng)、變配電 系統(tǒng)、自控系統(tǒng)。臭氧產(chǎn)量考慮5%的富余量（安全系數(shù)。A水廠規(guī)模為60X 104m/d,臭氧最大產(chǎn)量 為78.75 kg/h，設(shè)臭氧發(fā)生設(shè)備4臺(tái)，單臺(tái)臭氧產(chǎn)量為22 kg/h，功率為400 kW B水廠近期規(guī)模為40X 104m/d,臭氧最大產(chǎn)量為52.5 kg/h，設(shè)臭氧發(fā)生設(shè) 備3臺(tái)。臭氧發(fā)生器制備量可在10%100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，臭氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。臭氧的制備采用VPSA制氧機(jī)現(xiàn)場(chǎng)制氧，以氧氣為氣源制臭氧；臭氧尾氣破壞采用 催化劑接觸催化分解法

12、。兩廠各設(shè) VPSA制氧機(jī)一套，為臭氧發(fā)生器提供純氧，每 套制氧機(jī)配兩個(gè)吸附塔，交替使用和再生，單機(jī)Q=550 kg/h，N=420 kW3運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及處理效果 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)臭氧活性炭水質(zhì)深度處理工藝運(yùn)行管理的重點(diǎn)為臭氧投加量和翻板濾池的控制。臭氧投加量在設(shè)計(jì)上留有一定的余地，實(shí)際運(yùn)行管理中主要根據(jù)水源水質(zhì)變化情況 及供水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)試階段，通過(guò)不同臭氧投加量下濁度、COD、BCOD等指標(biāo)去除率的對(duì)比分析，確定合理的臭氧投加量。水質(zhì)邊界條件確定后，投加量的調(diào) 整較小。生物活性炭翻板濾池反沖洗前濾層上的水深為 1.5 m，完成反沖洗后一次排水，反 沖洗排水翻板閥距濾池最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離為 14m將漂浮在

13、水面上的泡沫和污物與廢水 一起排除的難度較大，因此翻板濾池的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，運(yùn)行中應(yīng)注意表面泡沫 污物的排除，必要時(shí)可增加表面輔助沖洗設(shè)施。此外，反沖洗完成后，濾池進(jìn)水水 位距濾層頂面距離較大，為避免進(jìn)水直接沖擊濾料，對(duì)濾層分布造成影響，宜在反 沖洗完成后，繼續(xù)采用反沖洗水提高濾層頂面的水深，在不影響濾層穩(wěn)定性后再進(jìn) 行下一階段的過(guò)濾。 處理效果深度處理工程建成后，出廠水的106個(gè)項(xiàng)目均達(dá)到了生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749-2006。一年多的運(yùn)行表明，工程實(shí)施后，出廠水的CODn色度、嗅味等指標(biāo)大幅改善，有機(jī)物含量大大降低。經(jīng)檢測(cè)，常規(guī)處理工藝的出水CODn濁度平均值分別為3.51 mg

14、/L、0.45 NTU，出廠水分別為 2.27 mg/L、0.28 NTU ;氯化消毒 副產(chǎn)物三鹵甲烷的含量也比常規(guī)處理降低了79% ;飲用水的感觀性指標(biāo)顯著改善，全面提升了飲用水水質(zhì)。工程總投資為28 668萬(wàn)元，其中A水廠為17 073萬(wàn)元，B水廠為11 595萬(wàn)元;3深度處理的單位運(yùn)行成本為0.18元/ m。4結(jié)論在某兩座水廠深度處理工程中采用了臭氧生物活性炭工藝，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，工 藝流程穩(wěn)定可靠、管理簡(jiǎn)單，出水水質(zhì)顯著改善，達(dá)到了生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) (GB 5749-2006。參考文獻(xiàn)：1 周俊杰，江慶立，楊春堯，等翻板濾池在昆明給水處理中的應(yīng)用J 給水排水,2006，32 (3

15、: 37-40 .2 馮霞，魯彬，黃年龍.深圳筆架山水廠翻板活性炭濾池工藝設(shè)計(jì)探討J.給水排水，2006, 32 (10 : 1-4 .3 張偉，陳海松.翻板型濾池的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)探討J.中國(guó)給水排水,2005，21(4 : 68-71 .4 李瑞成，戴雄奇，陳鷹.翻板型濾池在實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)探討J.中國(guó)給水排水,2006，22(18 : 48-51 .V型濾池的設(shè)備化處理時(shí)間：2007-07-07 00:21來(lái)源:環(huán)境技術(shù)網(wǎng) 作者:未知點(diǎn)擊:202 次姜樹寬1，張宇凌1，趙旭東1，孫寧2(1.吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司 水汽分公司，吉林 吉林132021; 2.宜興市金牛環(huán)保 公司 吉林分公司，吉

16、林132021摘要：混凝土 V型濾池的施工存在施工精度不能滿足工藝要求的問(wèn)題。采取 將其中施工精度要求較高的 V型進(jìn)水槽改為不銹鋼材質(zhì)、排水槽改為可調(diào)堰、濾 板改為一種復(fù)合材料等方法，解決了混凝土施工精度不能滿足要求的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：給水處理；V型濾池；進(jìn)水槽；堰板；濾頭；濾板中圖分類號(hào)：TU991.24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：10092455(200401 0073 031問(wèn)題的提出吉林市某新建10X104t/d凈水場(chǎng)設(shè)計(jì)選擇混合、反應(yīng)、沉淀及過(guò)濾水處理工 藝，過(guò)濾采用V型濾池。V型濾池為一種快濾池，近幾年已被我國(guó)許多大型凈水 廠采用，其V型進(jìn)水槽、排水槽堰板、集配水氣室、氣水沖洗濾頭、濾板

17、、支座 等構(gòu)成了濾池的核心裝置，這些 配件”原設(shè)計(jì)選材均為混凝土結(jié)構(gòu)。在開工前我們 對(duì)多家水廠進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn) V型濾池在混凝土施工過(guò)程中存在很多問(wèn)題，如進(jìn)水 槽掃洗孔精度差、排水槽堰板不水平、濾板水平度差等。對(duì)于V型濾池設(shè)計(jì)精度要求高的核心裝置，不能簡(jiǎn)單地看成是鋼筋混凝土池 體，而應(yīng)將其視為過(guò)濾設(shè)備的 配件”進(jìn)行安裝，只有這樣才能達(dá)到和保證其具體的 精度要求，確保濾池運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)效益。然而目前土建施工措施和方法，很難滿 足濾池設(shè)計(jì)精度要求，促使我們?cè)诩帜承陆ㄋ畧?chǎng)設(shè)計(jì)中大膽地選用了新材料，對(duì) 土建難施工、難處理、難保證的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備化”處理。下面具體介紹如下：2V型濾池結(jié)構(gòu)及核心部件”簡(jiǎn)

18、介2.1 V型濾池結(jié)構(gòu)V型濾池(見V型濾池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1、圖2因兩側(cè)進(jìn)水槽4設(shè)計(jì)成V字型而得 名。一組V型濾池通常由數(shù)只濾池組成。每只濾池中間為雙層中央渠道，將濾池 分成左、右兩格。渠道上層6是排水渠供沖洗排污用；下層 7是氣、水分配渠，過(guò) 濾時(shí)匯集濾后清水，沖洗時(shí)分配氣和水。渠上部設(shè)有一排配氣小孔9,下部設(shè)有一排配水方孔& V型槽底設(shè)有一排小孔5,既可作過(guò)濾時(shí)進(jìn)水用，沖洗又可供橫向 掃洗布水用，這是V型槽底設(shè)計(jì)的一個(gè)特點(diǎn)。濾板上均勻布置長(zhǎng)柄濾頭，每平方 米布置50-60個(gè)。濾板下部是空間10。2.2 V型濾池核心 部件”V型濾池除池體和中央渠道外，V型進(jìn)水槽、濾板及支撐、阻流壁、排水槽堰

19、 板都可視為部件”是濾池的核心裝置，其制作和安裝的精度關(guān)系到濾池的出水質(zhì)量、運(yùn)行周期、反沖洗效果，同時(shí)，這些核心部件”具備設(shè)備化處理的條件，因而在水廠建設(shè)中我們對(duì)其進(jìn)行了設(shè)備化處理。3 V型濾池3.1 V型進(jìn)水槽槽總長(zhǎng)10.5m,槽上寬為0.70m，槽縱向堰頂水平誤差 ±mm；池與池之間堰 頂豎向誤差 吃mm。槽底開中30mm孔66個(gè)，孔口間距為160mm，孔口精度誤差 ±）.3mm，孔距誤差土 1mm，孔口水平精度誤差 ±mm。進(jìn)水槽厚度誤差±）.1mm。 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)牢固不泄漏。3.2濾板單池濾頭系統(tǒng)水平誤差± mm,每格濾池濾板豎向安裝誤

20、差為 ±3 mm,濾池間 濾板豎向安裝誤差為±5 mm，濾板支撐系統(tǒng)豎向誤差±3mm，濾板厚度（50mm誤差 ±）.1mm。3.3阻壁流凸凹規(guī)格（3mm誤差為土 0.1 mm,結(jié)構(gòu)合理、表面光滑，粘結(jié)牢固。3.4均粒濾床經(jīng)篩分檢定最小最大粒徑不得超過(guò) 2%, K80=1.3±0.1。其中承托層厚度（100 mm誤差±5mm,均粒濾料層厚度誤差 ±jmm。3.5排水槽堰板排水槽堰頂水平誤差土 1 mm。4施工難度分析V型進(jìn)水槽設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)厚度為80i2mm,水平精度要求± mm。每個(gè)濾池有2個(gè)V型進(jìn)水槽；1

21、22個(gè)沖掃洗孔，精度要求為±）.3 mm,設(shè)計(jì)上要求 每個(gè)V型進(jìn)水槽沖掃洗孔水平成線，水平精度要求 ± mm； V型槽需和池壁同時(shí)綁 筋、支模、澆筑，預(yù)留的沖掃洗孔混凝土施工難度非常大，常見問(wèn)題就是脹模，預(yù) 埋孔精度滿足不了工藝要求，嚴(yán)重影響濾池沖洗效果。排水槽堰板與沖掃洗孔相對(duì)位置決定濾池沖洗效果，設(shè)計(jì)為混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，豎 向精度要求吃mm，次澆筑成型再無(wú)法改變，造成土建施工精度決定濾池使用效 果，設(shè)計(jì)意圖受土建影響太大。濾板設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)濾板時(shí)，每平；需預(yù)埋 50個(gè)ABS濾頭安裝孑L, 精度要求為±mm。每格濾池濾板豎向安裝誤差為 ±mm，濾池間

22、濾板豎向安裝誤差為芳mm,濾板豎向安裝誤差是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求是 V型濾池施工成敗的關(guān)鍵而對(duì) 于土建施工來(lái)說(shuō)又很難達(dá)到這一要求。鋼筋混凝土施工滿足不了 V型濾池精度塑的原因有以下2點(diǎn)： 土建施工規(guī)范要求比較寬泛，制作精度可以在幾毫米甚至幾厘米之間變化， 對(duì)于設(shè)備化，的V型濾池來(lái)說(shuō)，精度明顯偏低； 土建施工方法如綁筋、支模、澆筑也有達(dá)到設(shè)計(jì)精度。另外，工人素質(zhì)對(duì)V型濾池影響較大，工人素質(zhì)決定 V型濾池制作精度?？傊?，V型濾池設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，度很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，土建施工效 果決定濾池使用效果。5解決辦法5.1 V型進(jìn)水槽V型進(jìn)水槽采用不銹鋼材料預(yù)制，并與預(yù)埋的不銹鋼組件配合安裝。兩種進(jìn)水 槽對(duì)比見圖3。5.2排水槽排水槽堰頂設(shè)計(jì)成可調(diào)堰、掃洗配水孔布置與排水槽堰頂呼應(yīng)，以便消除近槽 側(cè)沖洗水回流，強(qiáng)化表洗，保證氣一水聯(lián)沖效果。5.3濾板配氣、水室濾板采用