飲用水臭氧活性炭深度處理工藝設計

1、飲用水臭氧活性炭深度處理工藝設計來源：水世界網(wǎng)作者：李樹苑等時間：2009-02-23點擊：1059摘 要：某兩座水廠的深度處理工程總建設規(guī)模達100×104m3d，設計采用臭氧生物活性炭工藝。介紹了主要工藝單元的設計參數(shù)、設備及處理效果。為避免活性炭在濾池反沖洗時流失，臭氧生物活性炭濾池采用翻板濾池的工藝形式。一年多的實際運行表明，深度處理工藝有效提高了出水水質，出廠水106個項目均達到了國家生活飲用水衛(wèi)生標準(GB 5749-2006)。關鍵詞：飲用水深度處理； 臭氧； 生物活性炭； 翻板濾池中圖分類號：TU991 文獻標識碼：C 文章編號：1000-4602 (2008)24-

2、0036-03  Design of Advanced Treatment of Drinking Water by OzoneBiologicalActivated Carbon ProcessLI Shu-yuanWU Yu-hong，LIU Haiyan(Central and Southern China Municipal Engineering Design and Research Institute，Wuhan 430010，China)Abstract：The total construction capacity of advanced treatment pro

3、jects in two water plants amounts to 100×104m3dand the ozonebiological activated carbon process is adoptedThe design parametersequipments and treatment effect of main process units are introducedIn order to avoid activated carbon loss during backwashing the filter，the shutter filter is used in

4、the ozonebiological activated carbon processOne-year operation results show that the advanced treatment 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：advanced treatment of drinking wa

5、ter； ozone；biological activated carbon；shutter filter1項目簡介某市現(xiàn)有A、B兩座水廠，A水廠規(guī)模為60×104m3d，分五期建成；B水廠近期規(guī)模為40×104m3d，遠期總規(guī)模為60×104m3d。兩座水廠均采用常規(guī)處理工藝。水廠水源均為湖泊水，因入湖河道的水質大部分為類、V類，有些為劣V類，從而使水體受到一定程度的有機污染，目前水質為類水體，屬微污染源水。據(jù)監(jiān)測，水源水中超過類水源水標準的項目包括CODmn、DO、NH3-N、TP、TN等，2005年分別為(3.446.80)、(4.8012.50)、(0.0

6、12.96)、(0.020.15)、(0.074.38)mgL。水中藻含量也較高，平均為200×104個L，最高為280×104個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)處理工藝對兩水廠水源中溶解性有機污染物的去除效果不理想，自來水有時有異味、口感不好、CODmn偏高。2005年出廠水CODmn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，設計采用臭氧生物活性炭深度處理工藝。2工藝設計飲用水深度處理工程于2006年在A、B水廠實施，項目建設規(guī)模與水廠常規(guī)處理規(guī)模配套。  兩座水廠均采用

7、預臭氧(O3)常規(guī)處理臭氧生物活性炭(O3BAC)工藝，工藝流程見圖1。   工程建設內(nèi)容除新建深度處理設施外，還包括對現(xiàn)有系統(tǒng)進行必要的改造。新建內(nèi)容包括預臭氧接觸及機械混合池、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、變配電間及炭庫等。預臭氧接觸池及機械混合池預臭氧投量為0.51.0 mg/L，接觸時間為4 min。預臭氧接觸池為密閉式結構，池頂設置尾氣排放管和自動氣壓釋放閥。采用文丘里擴散器投加臭氧，動力水源采用砂濾池出水。根據(jù)臭氧腐蝕性強、有毒的特性，臭氧接觸池不設出水閘板，采用薄壁堰跌落出水，以避免采用閘板后出現(xiàn)維護困難或需要經(jīng)常更換

8、等問題。臭氧尾氣消除裝置露天設置在臭氧接觸池池頂，臭氧尾氣通過管道接入池頂?shù)某粞跷矚馄茐难b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備，為提高混合效果和運行穩(wěn)定性，設計采用機械混合，并與預臭氧接觸池合建。砂濾水提升泵房用于將常規(guī)處理砂濾池出水提升進入深度處理系統(tǒng)。設計采用潛水軸流泵，共設8臺水泵(6用2備)。單泵流量為10×104m3d。后臭氧接觸池   后臭氧投量為1.02.0 mg/L，接觸時間為10min。后臭氧接觸池為密閉式池型。采用微孔鈦盤布氣，設3個投加點進行臭氧接觸反應，臭氧的投加比例順水流方向依次為投加量的60、20、20 (見圖2)。

9、臭氧尾氣通過管道接入池頂?shù)某粞跷矚馄茐难b置，經(jīng)催化分解后排入大氣。出水采用薄壁堰跌水出流。   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，翻板濾池因其鮮明的特點而逐漸受到重視，也開始在國內(nèi)應用。 翻板濾池與V型濾池技術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進行，沖洗強度控制對濾料的流失影響較大。此外其結構比V型濾池簡單，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及濾池出水水質等方面比V型濾池更具優(yōu)

10、勢，所以該工程的生物活性炭濾池采用翻板濾池。濾池結構見圖3。 主要設計參數(shù)：設計空床濾速為1l12 mh，接觸時間為1011 min，活性炭層厚為2m。為防止脫落的生物膜影響出水水質，在活性炭層下鋪設30cm厚的石英砂，濾層總厚度為2.3 m。濾池的工作過程如下：每格濾池前均設有可調(diào)節(jié)的進水堰板，使每格濾池的進水流量均勻一致。濾后水通過設在每座濾池后的薄壁堰跌落進入位于濾池管廊下的清水總渠。單格吸附池面積為105m2，濾池水頭損失為15 kPa，設計工作周期為36d。臭氧發(fā)生間臭氧發(fā)生間包括四個單元：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

11、系數(shù))。A水廠規(guī)模為60×104m3d，臭氧最大產(chǎn)量為78.75 kg/h，設臭氧發(fā)生設備4臺，單臺臭氧產(chǎn)量為22 kg/h，功率為400 kW。B水廠近期規(guī)模為40×104m3d，臭氧最大產(chǎn)量為52.5 kg/h，設臭氧發(fā)生設備3臺。臭氧發(fā)生器制備量可在10100范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，臭氧質量分數(shù)為10。臭氧的制備采用VPSA制氧機現(xiàn)場制氧，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。兩廠各設VPSA制氧機一套，為臭氧發(fā)生器提供純氧，每套制氧機配兩個吸附塔，交替使用和再生，單機Q=550 kg/h，N=420 kW。3運行經(jīng)驗及處理效果運行經(jīng)驗臭氧活性炭水質深度處理工

12、藝運行管理的重點為臭氧投加量和翻板濾池的控制。臭氧投加量在設計上留有一定的余地，實際運行管理中主要根據(jù)水源水質變化情況及供水水質進行調(diào)整。調(diào)試階段，通過不同臭氧投加量下濁度、CODmn、BCODmn等指標去除率的對比分析，確定合理的臭氧投加量。水質邊界條件確定后，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點的距離為14m，將漂浮在水面上的泡沫和污物與廢水一起排除的難度較大，因此翻板濾池的設計長度不宜過長，運行中應注意表面泡沫污物的排除，必要時可增加表面輔助沖洗設施。此外，反沖洗完成后，濾池進水水位距濾層頂面距離較大，為

13、避免進水直接沖擊濾料，對濾層分布造成影響，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)定性后再進行下一階段的過濾。處理效果深度處理工程建成后，出廠水的106個項目均達到了生活飲用水衛(wèi)生標準(GB 5749-2006)。一年多的運行表明，工程實施后，出廠水的CODmn、色度、嗅味等指標大幅改善，有機物含量大大降低。經(jīng)檢測，常規(guī)處理工藝的出水CODmn、濁度平均值分別為3.51 mg/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顯著改善，全面提升了飲用水水質。工程總投資為28

14、668萬元，其中A水廠為17 073萬元，B水廠為1l 595萬元；深度處理的單位運行成本為0.18元m3。4結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，實際運行結果表明，工藝流程穩(wěn)定可靠、管理簡單，出水水質顯著改善，達到了生活飲用水衛(wèi)生標準(GB 5749-2006)。參考文獻：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用J給水排水,2006，32 (3)：37-402 馮霞，魯彬，黃年龍深圳筆架山水廠翻板活性炭濾池工藝設計探討J給水排水，2006，32 (10)：1-43 張偉，陳海松翻板型濾池的特點及設計探討J中國給水排水,2005，21(4)：68-714

15、李瑞成，戴雄奇，陳鷹翻板型濾池在實際工程中的設計探討J中國給水排水,2006，22(18)：48-51V型濾池的設備化處理時間:2007-07-07 00:21來源:環(huán)境技術網(wǎng) 作者:未知 點擊: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題。采取將其中施工精度要求較高的V型進水槽改為不銹鋼材質、排水槽改為可調(diào)堰、濾板改為一種復合材料等方法，解決了混凝土施工精度不能滿足要求的問題。關鍵詞：給水處理；V型濾池；進

16、水槽；堰板；濾頭；濾板中圖分類號：TU991.24 文獻標識碼：B 文章編號：10092455(2004)01007303 1 問題的提出吉林市某新建10×104td凈水場設計選擇混合、反應、沉淀及過濾水處理工藝，過濾采用V型濾池。V型濾池為一種快濾池，近幾年已被我國許多大型凈水廠采用，其V型進水槽、排水槽堰板、集配水氣室、氣水沖洗濾頭、濾板、支座等構成了濾池的核心裝置，這些“配件”原設計選材均為混凝土結構。在開工前我們對多家水廠進行考察，發(fā)現(xiàn)V型濾池在混凝土施工過程中存在很多問題，如進水槽掃洗孔精度差、排水槽堰板不水平、濾板水平度差等。對于V型濾池設計精度要求高的核心裝置，不能簡單

17、地看成是鋼筋混凝土池體，而應將其視為過濾設備的“配件”進行安裝，只有這樣才能達到和保證其具體的精度要求，確保濾池運行效果和經(jīng)濟效益。然而目前土建施工措施和方法，很難滿足濾池設計精度要求，促使我們在吉林某新建水場設計中大膽地選用了新材料，對土建難施工、難處理、難保證的關鍵點進行了“設備化”處理。下面具體介紹如下： 2 V型濾池結構及核心“部件”簡介2.1 V型濾池結構V型濾池(見V型濾池結構簡圖1、圖2)因兩側進水槽4設計成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，過濾時匯集濾后清水，沖洗

18、時分配氣和水。渠上部設有一排配氣小孔9，下部設有一排配水方孔8。V型槽底設有一排小孔5，既可作過濾時進水用，沖洗又可供橫向掃洗布水用，這是V型槽底設計的一個特點。濾板上均勻布置長柄濾頭，每平方米布置50-60個。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型進水槽、濾板及支撐、阻流壁、排水槽堰板都可視為“部件”，是濾池的核心裝置，其制作和安裝的精度關系到濾池的出水質量、運行周期、反沖洗效果，同時，這些核心“部件”具備設備化處理的條件，因而在水廠建設中我們對其進行了設備化處理。 3 V型濾池3.1 V型進水槽槽總長10.5m，槽上寬為0.70m，槽縱向堰頂水平誤

19、差±1mm；池與池之間堰頂豎向誤差±2mm。槽底開中30mm孔66個，孔口間距為160mm，孔口精度誤差±0.3mm，孔距誤差土1mm，孔口水平精度誤差±1mm。進水槽厚度誤差±0.1mm。結構節(jié)點處應牢固不泄漏。3.2 濾板單池濾頭系統(tǒng)水平誤差±1 mm，每格濾池濾板豎向安裝誤差為±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±0.1mm。3.3 阻壁流凸凹規(guī)格(3mm)誤差為土0.1 mm，結構合理、表面光滑，粘結牢固。3.4 均粒濾床

20、經(jīng)篩分檢定最小最大粒徑不得超過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±5mm。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型進水槽設計為鋼筋混凝土結構時厚度為80±2mm，水平精度要求±1 mm。每個濾池有2個V型進水槽；122個沖掃洗孔，精度要求為±0.3 mm，設計上要求每個V型進水槽沖掃洗孔水平成線，水平精度要求±1 mm；V型槽需和池壁同時綁筋、支模、澆筑，預留的沖掃洗孔混凝土施工難度非常大，常見問題就是脹模，預埋孔精度滿足不了工藝要求，嚴重

21、影響濾池沖洗效果。排水槽堰板與沖掃洗孔相對位置決定濾池沖洗效果，設計為混凝土結構時，豎向精度要求±2mm，一次澆筑成型再無法改變，造成土建施工精度決定濾池使用效果，設計意圖受土建影響太大。濾板設計為鋼筋混凝土結構濾板時，每平；需預埋50個ABS濾頭安裝孑L，精度要求為±1mm。每格濾池濾板豎向安裝誤差為±3mm，濾池間濾板豎向安裝誤差為±5mm，濾板豎向安裝誤差是否達到設計要求是V型濾池施工成敗的關鍵而對于土建施工來說又很難達到這一要求。 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：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，對于設備化，的V型濾池來說，精度明顯偏低；土建施工方法如綁筋、支模、澆筑也有達到設計精度。另外，工人素質對V型濾池影響較大，工人素質決定V型濾池制作精度?？傊?，V型濾池設計為鋼筋混凝土結構時，度很難達到設計要求，土建施工效果決定濾池使用效果。 5 解決辦法5.1 V型進水槽V型進水槽采用不銹鋼材料預制，并與預埋的不銹鋼組件配合安裝。兩種進水槽對比見圖3。5.2 排水槽排水槽堰頂設計成可調(diào)堰、掃洗配水孔布置與排水槽堰頂呼應，以便消除近槽側沖洗水回流，強