飲用水水質處理工藝設計研究

飲用水水質處理工藝設計研究摘要：水是人類生存的基本條件，水資源問題是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展最突出的問題之一。我國礦區(qū)及其周邊飲用水水質普遍受到礦區(qū)的影響，嚴重威脅當?shù)鼐用竦纳眢w健康。本文結合礦區(qū)的飲用水水質特點，結合基本的水處理技術，提出了一套適合礦區(qū)及周邊飲用水水質處理的工藝技術，可大大緩解礦區(qū)生活用水的污染問題。關鍵詞：礦山，飲用水，工藝0引言礦區(qū)及其周邊飲用水污染問題已成為當前威脅礦區(qū)人民身體健康的重要問題，目前，我國大多數(shù)礦區(qū)及其周邊居民的生活飲用水資源相當匿乏且存在一定程度的污染。礦區(qū)及其周邊的特殊環(huán)境使得當?shù)鼐用褚缘叵滤鳛橹饕娘嬘盟?，由于礦區(qū)的特殊的環(huán)境使得當?shù)氐牡叵滤艿搅艘欢ǖ奈廴?，有些嚴重到不能直接飲用。如何及時有效的對礦區(qū)周邊的地下水進行適當處理，是關系到礦區(qū)職工及礦區(qū)周邊人民身體健康的重要因素。本研究在對礦區(qū)周邊地下水水質情況進行充分分析的基礎上，并結合經(jīng)濟成本，提出了一套切實有效的礦區(qū)周邊飲用水處理工藝。1工藝流程多介質過濾器+保安過濾器+納濾（NF）+濃水回收納濾系統(tǒng)的處理裝置，新建提水泵房一座，設3臺離心泵，為多介質過濾器供水。通過納濾膜分離作用分離出清水和濃水，納濾回收率75%，總硬度硫酸鹽去除率95%，總脫鹽率75%；納濾濃水進入濃水回收納濾，濃水回收納濾回收率60%，基金項目：北華航天工業(yè)學院博士科研基金項目（BKY201602）收稿日期：2018-03-17第一作者簡介：王紅梅（1981-），女，碩士，河北石家莊人，從事水處理研究工作。總硬度硫酸鹽去除率95%，總脫鹽率70%；保證連續(xù)運行狀態(tài)下納濾系統(tǒng)總回收率90%。納濾產(chǎn)水排入產(chǎn)水池，重力自流進入進水渠，與未處理的水在西干渠混合，按原供水方式輸送到最終的用水點。納濾最終濃水排入修建的濃水管網(wǎng)，輸送至指定地點。2技術指標2.1提水泵房（1）提水泵從原水進水池到水處理車間有6米的高差，提水泵是把水從進水池提升到水處理車間。（2）多介質反洗泵預處理為多介質過濾器，當運行一段時間后，進出水的壓力就會產(chǎn)生變化，為保證預處理能夠正常運行，當壓差達到1.5bar時，要對多介質過濾器進行反洗，反洗水使用原水，因此反洗泵也設置在提水泵房。2.2水處理車間水處理車間主要包括多介質過濾機組、納濾提升泵及主管路設備、主納濾系統(tǒng)、濃水回收納濾設備、納濾加藥單元、化學清洗單元、空氣系統(tǒng)、納濾濃水收集水池、中間水池及消防設備、產(chǎn)水池及其設備。處理車間內設有變配電室、控制室。（1）多介質過濾器為保護保安過濾器濾芯不被固體顆粒物損傷，降低過濾系統(tǒng)的運行風險，在保安過濾器前設置多介質過濾器，攔截水中的固體物質。技術參數(shù)為：處理能力：77.5m3/h6套（2）中間水池功能：儲存多介質過濾器出水，并作為納濾系統(tǒng)的進水。技術參數(shù)為：池體尺寸：2.6m3.5m5.7m；有效容積：41m3；結構形式：鋼筋混凝土，地上。（3）納濾進水總管路及儀表a.在納濾進水總管道上設置PH儀表、ORP檢測儀表、濁度儀、電導率檢測儀表、溫度傳感器、壓力變送器和流量傳感器，檢測水質變化，調整加藥量確保整個系統(tǒng)可靠運行。當進水水質（溫度、壓力、濁度、ORP、PH）發(fā)生變化時系統(tǒng)自動改變運行方式，以保證系統(tǒng)可靠運行。b.在濃水池和產(chǎn)水池分別設置液位計，測量高，中，低液位，控制系統(tǒng)啟停。C.系統(tǒng)內儀表系統(tǒng)由各種傳感器和變送器組成。變送器的標準4-20mA直流信號首先送至現(xiàn)場PLC，再通過以太網(wǎng)傳送到控制室監(jiān)控計算機；在自控柜上的人機界面上可以顯示主要的工藝參數(shù)，在廠區(qū)中央控制室監(jiān)控計算機的顯示器和液晶顯示器上可以顯示全部監(jiān)測的設備狀態(tài)、工藝參數(shù)等。（4）納濾主處理單元功能：去除原水中的總硬度和硫酸鹽，凈化后的產(chǎn)水進入產(chǎn)水池。納濾脫鹽單元主要包括滑架、高壓泵、保安過濾器、壓力容器、膜元件、管道儀表和就地電控箱等組成。設備技術指標產(chǎn)水量：4200.5m3/d；膜壓力外殼數(shù)量：40支；納濾膜元件數(shù)：240支；壓力容器排列方式：2416；納濾系統(tǒng)回收率：75%；主架機數(shù)量：2。（5）濃水回收處理單元功能：原水經(jīng)過主納濾系統(tǒng)后的濃水進入濃水回收納濾系統(tǒng)，提高整個系統(tǒng)的回收率，其產(chǎn)水和主納濾系統(tǒng)產(chǎn)水混合進入產(chǎn)水池，濃水排放。濃水回收納濾脫鹽單元主要包括滑架、高壓泵、保安過濾器、壓力容器、膜元件、管道儀表和就地電磁閥島箱等組成。設備技術指標：產(chǎn)水量：1610.5m3/d；膜壓力外殼數(shù)量：17支；納濾膜元件數(shù)：102支；納濾系統(tǒng)回收率：60%；主架機數(shù)量：1。（6）化學清洗單元根據(jù)主納濾處理單元和濃水回收納濾處理單元的膜元件的污堵情況，配套膜的化學清洗單元，三套DF系統(tǒng)共用1套化學清洗系統(tǒng)。設置一套納濾膜清洗設備?；瘜W清洗單元包括清洗水箱、清洗水泵和保安過濾器。納濾膜的化學清洗藥劑是根據(jù)膜受到的不同污染情況而選擇的。一般來說，納濾膜的清洗分為酸性清洗和堿性清洗兩大類?；瘜W清洗裝置為撬裝設備，投標人負責將各部件組裝在一起，形成一個完整的撬裝設備。至少包括：清洗水箱、電加熱器、CIP清洗水泵、保安過濾器、液位計（帶遠傳信號）、PH計、ORP表、壓力表、電控箱、本體所有管道、管件、手動閥門、鋼支架。（7）加藥單元加藥裝置包括納濾加阻垢劑、還原劑、加酸/堿和加殺菌劑成套裝置。計量泵采用米頓羅、帕斯菲達、普羅名特或同等品牌。根據(jù)當?shù)靥峁┑乃|資料，按以上的納濾預處理工藝進行計算。加藥裝置應有效的保證系統(tǒng)運行的用藥液量及保證運行效果。裝置含有的設備及設計思路避免未受污染的膜元件由于藥品加入而造成的膜污染問題以及考慮配藥的便捷和維修的方便。加阻垢劑裝置由1臺PE藥箱、2臺計量泵（1用1備）、入口過濾器、阻尼器以及輔助設備、管路、閥門、管件等組成。阻垢劑加入點：單套納濾進水管口。溶液箱配液位開關，保護泵不吸空；配液位變送器（帶420mA遠傳信號），實現(xiàn)高低液位報警。加還原劑裝置由1臺PE藥箱、2臺計量泵（1用1備）、入口過濾器、阻尼器、攪拌器以及輔助設備、管路、閥門、管件等組成。還原劑加入點：納濾進水總管。加酸/堿裝置由1臺PE藥箱、1臺計量泵、入口過濾器、阻尼器以及輔助設備、管路、閥門、管件等組成。3結語本工藝參考基本水處理方法，同時結合經(jīng)濟、環(huán)境等因素，設計出針對礦區(qū)周邊地下水水質特點的處理工藝，在一定程度上可以很好為今后的礦區(qū)地下水的開發(fā)和利用起到技術支撐。本工藝設計相對簡單易行，經(jīng)過試運行處理效果好，具有投資、運行費用低的特點。同時考慮到工作人員自身因素，本工藝自動化程度高且操作管理方便，可以很好地對礦區(qū)周邊的地下水進行有效的處理，以保障當?shù)厝嗣竦纳眢w安全。參考文獻：1