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1、1204/小时双组一体化净水设备设 计 方 案设计单位:期:一、综合概述1二、性能特点3三、工作原理4四、主要技术参数5五、主要部件介绍5六、六角蜂窝斜管6七、一体化净水设备参数7_、综合概述集成式一体化高效全自动反冲洗净水设备是消化吸收国内外技术自主 开发的新一代净水设备，它具有施工周期快、综合投资省、布置紧凑、灵 活、占地面积少、出水水质优良、操作维护简单等特点，是城镇给水、工 矿企业给水净化的理想设备。处理后的水质符合国家生活饮用水卫生标 准，该设备的推出为城镇给水、工矿企业等中小型自来水净水站的处理 提供了一个更便利的途径，该产品在一九九九年获国家建设部工程建设推 荐产品，自产品问世以
2、来，已为众多用户提供这个便利装置，并获得良好 信誉。1、净水厂工艺设计和选择传统地表水厂处理工艺经过几十年发展，已基本形成“混合絮凝 沉淀过滤消毒二次加压”成熟的核心工艺。工作原理为:在原水中 投加混凝剂，通过混合器使其与原水充分混合，在絮凝池内水中胶 体物质脱稳并逐渐形成较大颗粒，经过沉淀池和过滤池将形成的大 颗粒物质去除，从而达到水质净化的目的。1.1混合工艺选择目前在给水处理中釆用的水力混合多为管式静态混合器。管式静 态混合器是在管道内安装一定形状的导流叶片，使水流产生分流或 旋流，以达到混合效果。优点为:投资较低、安装容易、无需经常维 修、混合效果显著，技术成熟;缺点为:混合强度受水力
3、条件影响，要 求具有一定的管内流速，当产水量等于设计流量时管内流速降低， 将影响混合效果，进而影响后续反应沉淀效果。在设计流量下，管 式静态混合器水头损失较大（一般不小于0.6m）o1.2絮凝工艺选择网格絮凝池系传统穿孔旋流反应池的改进池型，在原池型的基础上减 小每个竖井平面尺寸，增加了网格设备，使用该反应设备可以缩短反应 时间，强化絮凝作用，形成的矶花密实度大，易于在沉淀池内沉淀。该 反应池的优点为池体构造简单，施工比较方便，且设备较少，运行管理方 便，适合水量变化不大的中小型水厂。1.3沉淀工艺选择斜板（管）沉淀池的优点为具有沉淀时间短,沉淀效率高，占地省、 出水水质稳定。因斜管沉淀池的水
4、力半径较斜板大，故斜管沉淀池的水力 条件比斜板沉淀池更为优越。当前,我国使用较多的是斜管沉淀池。1.4过滤工艺选择过滤是达到出水浊度要求的重要保证,均质滤料滤池（V型滤池）是 近年来应用十分广泛的一种池型，其优点为过滤周期长，滤料层利用率高, 滤后水质好，釆用气水反冲洗，耗水量少,出水水质好，滤池体积小，并可 根据滤池水位的变化微量调节出水阀门的开启度，以达到恒水位恒速过滤 的目的;缺点为自控要求较高，反冲洗设备较多，造价较无阀滤池稍高。2.一体化水处理设备技术特点一是自动化程度高。对于中小型净水厂工程，常规钢筋混凝土构筑物 水处理技术自动化应用必要性较小，相对成本较高，本设备充分考虑技术 的
5、先进性、现代化、自动化。避免重复改造，规模扩大方便；水厂的设 备全部自动控制，最大限度减少人员配置，并可实现远程操控。二是系统模块化。一体化水处理设计日处理水量有21200m7d,2400m3/d、3600m7d,5000m3/d 以及 lOOOOrrfYd 等，设计过程中 根据水厂规模不同，选择不同的设备组合方式，以保证选用设备总处理水量 满足水处理构筑物日处理水量要求，同时最大限度提高检修时供水保障 率。此外，由于城镇需水量随城镇化进程不断提it,且用水量会隨时间、 季节不同而变化,一体化水处理设备可以根据实际用水量的大小进行投入 运行模块数量的增减，从而有效提高单模块水处理效率。三是运行
6、成本低。运行成本是净水厂能否持续正常运营的重要指标，本设备在工艺设计中尽力减少动力费用，节约药剂投加量，生产过 程完全实现自动化控制，缩小人员配置，以降低运行成本。四是占地少。传统的钢筋混凝土水厂构筑物繁多、结构尺寸和间距 较大，占地较多。随着建筑用地和工业用地的急增，土地资源越来越宝 贵，采用新型的集成式一体化净水厂技术，使空间利用率大幅提高，大 大节约了占地面积。二、性能特点集成式一体化高效全自动反冲洗净水设备主体设备为碳钢结构，在设 计上也充分考虑了各个水厂的水质差异及季节变化情况，在合理选取投药 点的同时，增加了混凝反应功能，使装置具有充分的混凝反应时间。并较 保守地设计表面负荷，使设
7、备更具有耐冲击负荷的能力，更适合地区不同 的水质场合，过滤系统采用小阻力配水进行深层慢滤，确保滤后出水浊度 1度。集成式一体化高效全自动反冲洗净水设备在设计了突出方便实用、操 作简单的特点，整套系统巧妙地利用水力学特性，实现自动运行，对操作 人员素质要求不高，一般人均可操作自如，并能自动控制设备运行特点。 3当滤层表面堵塞到一定程度时可启动反冲洗水泵进行加强反冲，整套装置 没有运行部件（反冲洗除外），设备故障几乎为零，运行可靠，便于维 护。三、工作原理1、快速斜管沉淀器快速斜管沉淀器是在传统的平流式沉淀器的基础上改进而成的，在沉 淀器内设置了双层斜管，增加了沉淀面积及沉淀效果，因此斜管沉淀器的
8、 效率得到大大提高。使同等面积的沉淀器增加了出水量，换言之，在处理 同等水量的前提下，可缩小设备（或装置）的体积，减少设备投资。增加 了斜管缩小设备体积的同时，在技术上还大大改善了水力条件：斜管的管 径、间距足够小时，（一般在30mm左右），水流处于层流状态，此时颗粒 的沉降，不受水流干扰，提高了一个混凝反应区，原水进入后，先经混凝 反应悬浮杂质絮凝成较大颗粒，再进入沉淀区，确保沉淀效果，由于设置 了反应区，本设备的沉淀器比传统的一体化净水器混凝时间更长，沉淀效 果更好，一般情况下进水浊度在lOOOppm以内时，沉淀器出水浊度已W 15ppm。因考虑一体化高效全自动净水器后期排泥困难及运行时间
9、过久后 排泥不彻底导致出水水质不稳定，我公司特在反应区及斜管沉淀区底部增 加扩张管嘴排泥管，使排泥效果更彻底，后期运行出水水质更稳定。2、重力式全自动反洗过滤器本装置设计为水泵自动反冲，其工作运行原理如下：过滤时的流程是：经沉淀或澄清后的清水，经配水槽、U型管进入虹吸上 升管，再由顶盖内的布水挡板均匀地布水于滤料层中，水自上而下通过滤 料层过滤，过滤水从小阻力配水系统进入集水区，即出水箱储存，当水位 上升到出水管时，过滤水就流入清水池。四、主要技术参数水处理能力：单台120nWh过滤速度：810m/h停留时间：405min原水浊度：1000mg/L（与快速沉淀器配用，W1500ppm）出水浊度
10、：Wlmg/L进水压力：0.15MPa反冲压力：0.15Mpa反冲强度：16L/m2.s反冲时间：46min五、主要部件介绍 、管道混合器管道混合器是净水厂、污水厂及工业用水、废水处理设备中投 加混凝剂、助凝剂、消毒剂后与水流实现瞬时混合的新颖设备，适 用于生活饮用水，城市自来水厂。具有高效混合、节约用药、设备 小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况 下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用， 混合效益达90-95%o管道混合器整件均为钢制结构，具有坚固耐用、结构简单、不 需专门占用场地、安装容易、投资少使用寿命长、混合效率高等特 点，在运行过程中无任何有害
11、物资溶析出。 、设计数据，（1）混合器管径按经济流速进行选择，一般0. 9-1.2米/秒计 算，管径大于400亳米的最大流速可达1.5米/秒。有条件时，将管 径放大50-100亳米，可以减少水头损失。（2）混合器节数基本组合按三节考虑，水头损失约0. 4-0. 6 米，也可以根据混合介质的情况增减节数。（3）混合器管内水压按1.0公斤/平方厘米考虑，也可以根据 实际压力进行设备加工。 、设计参数：（1）设计管道流速:v-0. 8-lm/s（2）管道混合器直径：DN350mm，进出口连接法兰PN1.0（3）则实际运行流速：0.74m/sW0. 8-lm/s,符合实际范围（4）管道混合器釆用四个螺
12、旋式反应折板组成：L=350*4- 1200mm六、六角蜂窝斜管特点：（1）湿周大，水力半径小。（2）层流状态好，颗粒沉降不受紊流干扰。（3）当管长为1米时，有效负荷按3-5吨/米2时设计，流速 控制在2. 5-3. 0亳米/秒范围内，出水水质最佳。（4）采用斜管沉淀池，其处理能力是平流式沉淀池的3-5倍， 加速澄清池和脉冲澄清池的2-3倍，因此缩小了占地面积。（5）污泥量少，减少了污泥脱水等后处理工作量；产生的污泥 沉降性好，有利于后段悬浮物的去除。七、一体化净水设备参数一设计原则丿中电!挣序交档效果好，狰水站能保证长期稳定运蟠怏,降低运行费用.管理方便“合理解决反沈泥水的处置在设计中充分考
13、虑二次污染的防治, 及噪声控制问题。二r设计标准设计水质标准，1）进水水质$ PH： 658,5；浊度32000mg,/NTU2）净化后水质符合生活饮 岀水水质，浊度，wiNTu, max.三、工程设计lOOOmg/NTU,短时可达OOK106）.com预览与源文档一致下载高清无水印（一）工艺原理水厂净水设备的水体净化过程都由混合、絮凝、斜管沉淀、污用格栅条交错及折板复合冲反警置“泥浓缩，过滤，滤池反冲等六个工艺流程组成,，设為反应室结构采10原水申二级泵幌升或霉处自流）与投加的絮凝剂充分混合后，通过进水管道洗入高效絮簇反应室，重力式设备反应室结构一般采用格栅条及折板复合式反应装置，水流经过反
14、复多次转折,在缩小部分使水流压能转化成动能，在突然増大部分，水流形成涡流区，如此反复转折，极有利于矶花的接触碰撞，促使矶花结团并増大，利于沉淀“采用这种结构设计的反应室，具有较甬扩散系数，对原水水量及水质的变化适应性强，停留时间短刁能节 省絮藤剂用量，节约运行费用,，虽然由于结构复杂，对工艺要求 高，但净水效果特别明显，因而我公司多年来一直釆用，对于地表 水及山洪水质使用，效果更好。原水进入反应室后，经多次反复反应流程，由反应室底部流入 斜管沉淀池的澄清布水区。由于过水断面的突然加大，使水流速度 降得很低，水中较大的矶花迅速沉降于斜管沉淀的泥斗内，其它较 小的矶花、絮体在斜管填料的辅助沉降下也
15、缓慢沉降，并沿斜管滑 入泥斗中。由此去除了水中的大部分浊度，为过滤处理创造良好条 件。其中斜管填料为PP材料，断面为正六边形，内径35mm,斜长 lm,倾角60度，垂直高度0.86m,从斜管上部流岀的清水，经集水装 置进入滤池集水槽布水到石英砂过滤层，过滤填料垫层高度200mm, 滤层高度800mm。滤室底部为多孔板加ABS滤水帽布水装置，结构合 理，布水均匀，阻力小，过滤及反冲效果良好。设备的过滤采用重力式无阀过滤的形式，无阀滤池是一种不设 阀门，运行完全由水力自动控制的滤池。重力式无阀滤池主要由五 个部分组成，即顶部的冲洗水箱，中部的过滤室，底部的集水室， 以及进水装置和冲洗虹吸装置等。运
16、行时来水由进水管送入滤池， 经滤料层过滤后，清水从连通管流入上部冲洗水箱，水箱充满后， 从出水管流入清水池。随着过滤的进行，滤层不断截留水中的悬浮 物，滤层的水头损失逐渐增加，使得虹吸上升管水位上升，当水位 上升进入虹吸辅助管内时，由于水力的射流作用将虹吸管内空气带 走，形成负压，当负压达到设计值时，便发生虹吸现象。这时过滤 室中的和新流进的水立即被虹吸管抽走，冲洗水箱中的水迅速倒流 至滤层中，形成自动反冲洗。这样，冲洗水箱水位便下降，当降到 虹吸破坏管口以下时，空气进入虹吸管，虹吸作用被破坏，冲洗过 程即结束，于是滤池复又进水过滤，开始新周期的循环运行。冲洗 水箱一般设在过滤室上部，其容积按
17、单只滤池一次冲洗用水量设 计。由于冲洗水头有限，故无阀滤池都采用小阻力配水系统，一般 适用于中小型水厂。石油、化工、锅炉、电力、冶金和轻工纺织等 行业的循环冷却水的旁滤处理、地表水净化、地下水除猛、生产废 水去除悬浮杂质、有机污水经生化处理或二次沉淀池处理之后的后 续过滤等。（二）设备特点我公司将为贵单位生产的一体化自动反冲洗净水器。水净化过 程由混合、絮凝、斜管沉淀、污泥浓缩、过滤、滤池反冲等六个工 艺流程组成。各部分巧妙接合，结构紧凑，最大限度缩小设备体 积，减少占地面积，达到了一体化的要求，原水经一体化净水设备 处理后，出水浊度降至规定要求。设备的运输、安装、使用都十分 方便。1）设备集
18、混合、反应、沉淀、过滤于一体，布置紧凑，构造合 理，体积小、操作管理简单，运输安装方便，造型美观。2）在混凝反应区加强吸附、凝聚反应。过滤部分釆用优质滤 料，具有机械强度大、耐磨擦、易冲洗、使用寿命长等特点。3）过滤室采用高效的小阻力布水系统，釆用多孔板加ABS滤水 帽结构，具有阻力小、布水均匀等特点。4）设备防腐选用优质工艺材料，设备内部防腐采用2层环氧树 脂，外部防腐采用2道丹红底漆加3道醇酸磁漆面漆，防腐效果好， 经久耐用。5）出水负荷率高，净水效率高，效果好，水质变化适应能力 强。6）设备自动化程度高，过滤部分采用重力式无阀过滤的方式， 利用虹吸原理对滤室进行自动反冲洗，不需反洗水泵或
19、高位水塔， 无须专人管理值守，从而节约了人力和物力。1) 技术要求确认所供设备为全新的、技术先进的、结构合理的、成熟的及安全 可靠的产品，且设备的技术经济性能完全满足招标文件的技术要求， 产品能够长期安全经济运行，其他各组合材料的技术性能指标按相 应国家标准或行业标准执行。设备内外的防腐措施严格执行国家相 关标准或行业标准。设备制作执行国家或行业相关标准。2) 技术标准净水设备及配套的加药装置、消毒设备等的设计、制造及材料, 执行以下现行使用的国家有关规定和有关部颁、行业现行规范标准 适用部分的规定和要求：1. JB/T2932-1999水处理设备制作技术条件2. GB/T13922-1992
20、水处理设备性能试验标准3. GB5749-2006生活饮用水卫生标准4. CJ30261994饮用水净水器5. 弯头法兰按JB/T81-1994,焊缝按JB/T5117-1995标准6. GB9448-1999焊接与切割安全7. GB50254-50259-1996电气装置安装工程施工及验收规范8. 设备配套阀门严格执行GB12221-89、GB91131-26AP1598标准9. 产品运行的安全性和对环境的污染程度满足国家标准要求10. HG/J229-1991化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范11. GB8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级中 st2和st3标准12. G
21、B/T4454-96硬质聚氯乙烯压板材13. GB/T1002. 1-1996给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材14.生活饮用水消毒剂和消毒设备卫生安全评价规范（试 行）要求3）、净水设备产水量设备运行时实际水处理量均大于设备额定的产水量。4）、系统运行净水设备重力式运行，滤料反冲洗不定期自动进行净水设备水处理工艺流程源水一格栅条网格反应一沉淀一过滤一出水一清水池一 用户（5）油漆表面质量：除锈等级：2.5；粗糙度：40-65卩m；底漆厚度：100 um；运输保护漆厚度：60-80 n m（6）工作温度：5-40C（7）设备壁厚：底板310mm,边板N8mm,内部隔板6mrn。（8）进水浊度：
22、W1000mg/L；短时可达2000mg/L（9）出水浊度:W1NTU,水质符合GB5749-2006生活饮用水 卫生标准（10）表面负荷：10m3/ （成h）（11）斜管（板）长度：1 m（12）斜管（板）倾角:60（13）斜管（板）内流速：2-3.5 mm/s（14）滤速:8-14m/h（15）滤料类型：底部鹅卵石，0.5-1. 2mm石英砂，承托层： 2-4, 4-8石英砂（16）滤层厚度：0. 8 m（17）冲洗强度：14-16 L/m2. S（18）冲洗压力：0. 15 MPa（19）冲洗时间：3-5 min（20）反冲洗方式：利用虹吸原理对滤料进行自动反冲洗（21）冲洗周期：根据源
23、水浊度不定期进行（22）设备工作压力：0. MPa（23）进水压力要求：0. IMPa（24）设备内部水总停留时间：40-45 min4）设备安装（一）净水设备可安装在室内，也可安装在室外。在气温较低 的地区，其阀门配件要采取防冻措施。（二）地基：净水设备基础要用混凝土浇制而成，基础要求水 平，厚度可根据所安装的设备和当地的地质情况而定，地基周围要 作一圈排水沟，以利于排水考滤，具体参看“基础图”。设备到货后 应较对基础和排水沟尺寸，确认无误后方可安装。（三）安装：安装时，将主体设备吊装就位使其保持水平。如 果地基不水平，要用钢板将其垫平。设备就位好后，按设计要求连 接设备、管道、阀门及仪表。
24、管路系统的安装时，注意管道与阀门 的配合。管路系统连接过程中或连接完毕后，可以将斜管填料和石英砂 填料装入设备，在填装之前，应严格检査，清除净水设备内和填料 内的各种器具、杂物和垃圾，防止这些杂物影响以后的水质。安装斜管填料，打开沉淀室人孔盖板，装入PE斜管填斜，斜管 安装的好坏将直接影响整个水处理系统的运行效果，所以一定要安 装好，斜管安装一定要在技术人员的指导下认真完成，防止出现不 流短流的通道。安装过滤填料。打开滤室人孔盖板，装入石英砂填料。石英砂 一定要严格按照滤料配级填装，滤料粒径由下而上逐级减少。先装 承托层，承托层分为2层，每层厚度为100mm, 一层一层地装，装好 一层好后先将
25、其铺平，再装第二层，如此一层一层的填装好并铺平 后。再填装石英砂滤层，装到滤室人孔底部高度即可，然后铺平。 滤料填装地配级如下。（四）检査：当设备管道、阀门及填料等都安装好并检查无误 后，开始进行试水、试压。重力式设备进行试水操作，先将设备装 满水，检査管道阀门有无渗漏、焊接接头有无沙眼，若有，则要补 焊、改进，直到试水无渗漏为止。5）设备运行（一）设备开车前应具备的条件及准备工作 按照设计要求已全部竣工； 虹吸上升管接头和虹吸破坏管等都已经过气密试验不漏气； 人工强制反冲洗压力管已接好，水压不小于0. 25Mpa； 虹吸辅助管口标高与进水分配槽溢流堰标高需要核对，否则 会影响虹吸的形成； 调
26、整好反冲洗强度调节器的开启度； 滤料及垫层要严格按级配填装； 将冲洗水箱充满水，并清洗联通管，使排岀水清净为止； 打开进水阀门半圈，对滤料进行小流量清洗，并排气； 试验人工强制反冲洗，使反冲洗时间维持在4分钟左右。（二）开机操作 打开进水阀门，控制水量在设计范围； 待冲洗水箱的水位上升至出水口之前，取样分析浊度要小于 3mg/L,方可出水； 每小时巡回检査各部，并分析进、出水浊度一次。（三）停机操作 关进水阀，检査各部是否正常； 如停用时间长，将滤池内水排放干净。如果是短时间停车（如三天左右），池内水不必排放，但在使用前，进行一次人工强制 反洗。1. 当净水设备开始运行时，打开进水阀、出水阀，
27、将配制好的混凝 剂加入水中，注意调节好加药量。2. 净水设备开始运行后，应严格控制排泥周期，排泥周期的长 短应根据不同源水水质而定，应严格控制勿使悬浮泥渣层进入斜管 区，以免影响处理效果。3. 建议：为使设备保持良好的运行状态，应勤反洗和排泥。在 雨季，源水水质较差，浊度高，连续运行24-48小时后要排泥一次： 在旱季，源水浊度不高，水质较清，每星期要排泥一次。当源水浊 度小于50度时，可以不加混凝剂。4. 设备反冲洗时：自动反冲洗净水器，乃依靠虹吸原理自动反冲洗。5. 净水设备反冲时应严格控制反冲洗强度（即反洗水量），勿使 滤料冲跑流失。反洗时，检査反洗排污水中是否有滤料排出，苦14有，则通过调节反冲洗强度调节器，调节反冲洗强度。15