金海水廠膜車間初步設(shè)計(jì)方案

1、上海市金海水廠二期工程浸沒(méi)式超濾膜車間初步設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目名稱：上海市金海水廠二期浸沒(méi)式超濾膜系統(tǒng)工程項(xiàng)目規(guī)模：1.3萬(wàn)m3/d項(xiàng)目地點(diǎn)：上海市設(shè)計(jì)依據(jù)：上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)的上海市金海水廠二期工程凈水廠工藝流程圖及凈水廠平面布置圖進(jìn)行初步概念設(shè)計(jì)。標(biāo)高采用吳淞高程系，上海獨(dú)立座標(biāo)系。本工程膜處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格：1.3萬(wàn)m3/d，自用水系數(shù)1.05。其中預(yù)處理部分設(shè)計(jì)參數(shù)如下：混合池，總停留時(shí)間90s，設(shè)機(jī)械混合攪拌機(jī)1臺(tái)絮凝池，總停留時(shí)間15min，設(shè)套筒絮凝攪拌機(jī)1套膜濾池部分工藝參數(shù)如下：膜池設(shè)4格，單格面積19m2，雙排布置，每格設(shè)4組膜堆，共16組，有效膜面積31200m2。膜設(shè)計(jì)

2、通量：17.36L/m2h；強(qiáng)制通量（1格化學(xué)清洗時(shí)）：23.15L/m2h。膜池沖洗：水沖洗過(guò)程膜通量60 L/m2h；氣擦洗強(qiáng)度：32.84m3/m2h（按膜池面積）。本工程工藝流程是以超濾膜工藝為核心，輔以預(yù)氧化、混凝、吸附、過(guò)濾等多種功能為一體的系統(tǒng)工程。工藝流程為：加PAC、粉末活性炭加NaClOMULTFLO沉淀池機(jī)械混合、絮凝反應(yīng)預(yù)濃縮池上清液膜濾池膜處理車間金海水廠二期工程膜處理車間源水為濾池反沖洗廢水。來(lái)自快速濾池的反沖洗廢水經(jīng)預(yù)濃縮池處理后，其上清液自流至膜處理車間進(jìn)行預(yù)氧化，混凝，吸附，過(guò)濾處理。在整個(gè)處理過(guò)程中視水質(zhì)情況投加預(yù)氧化劑（次氯酸鈉），混凝劑（聚合氯化鋁）、粉

3、末活性炭，然后進(jìn)入膜濾池進(jìn)行過(guò)濾。膜濾池采用日常的氣水聯(lián)合反沖洗與周期性的化學(xué)清洗方式，化學(xué)清洗又分為相對(duì)周期較短的維護(hù)性化學(xué)清洗及周期較長(zhǎng)的恢復(fù)性化學(xué)清洗，恢復(fù)性化學(xué)清洗采用在線清洗的方式。維護(hù)性化學(xué)清洗采用NaClO溶液，恢復(fù)性化學(xué)清洗包括采用NaClO和NaOH溶液的堿洗和采用檸檬酸和HCL溶液的酸洗。膜處理系統(tǒng)包括一座膜處理車間及一座化學(xué)清洗廢液中和池。中和池設(shè)于膜處理車間旁的綠地下，有效容積150m3，用于收集化學(xué)清洗產(chǎn)生的廢液。化學(xué)清洗產(chǎn)生的堿洗廢液和酸洗廢液在中和池中和后，利用潛污泵打入廠區(qū)的污水排放系統(tǒng)。浸沒(méi)式超濾膜處理系統(tǒng)主要由以下部分構(gòu)成：機(jī)械混合池、機(jī)械絮凝池、膜濾池、反

4、沖洗泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、化學(xué)清洗加藥間及配套設(shè)備及管路系統(tǒng)（包括水泵、閥門(mén)）和配電控制系統(tǒng)等組成。膜處理車間平面尺寸為26.4m20m，主要由膜濾池、管廊、化學(xué)清洗加藥間、配電間、反沖洗泵房及鼓風(fēng)機(jī)房等組成。膜處理車間內(nèi)共設(shè)4格膜池，雙排布置，每排2格，單格膜池尺寸5m3.8m。膜濾池正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)計(jì)產(chǎn)水通量17.36 L/m2h，1格膜濾池在線化學(xué)清洗或檢修時(shí)，其他各格正常過(guò)濾，膜濾池強(qiáng)制產(chǎn)水通量為23.15 L/m2h。每格膜池內(nèi)設(shè)4組膜堆，浸入式超濾膜單組膜堆有效膜面積1950m2，每格膜濾池內(nèi)有效膜面積7800m2。1、膜池預(yù)處理系統(tǒng)膜池進(jìn)水采用1根DN600進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)1只流量計(jì)，

5、1只進(jìn)水水量調(diào)節(jié)蝶閥，1只檢修手動(dòng)蝶閥。在進(jìn)水管上設(shè)一個(gè)NaCLO投加點(diǎn)，視水質(zhì)情況投加預(yù)氧化劑。膜池預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)機(jī)械混合池1座，尺寸2m2m4m。機(jī)械混合池內(nèi)投加混凝劑聚合氯化鋁，設(shè)7.5kW攪拌器1只，混合停留時(shí)間90s。機(jī)械絮凝池尺寸5m5m6m，池內(nèi)投加粉末活性炭，設(shè)1只11.5kW設(shè)套筒攪拌器，絮凝總停留時(shí)間15min。2、膜池進(jìn)水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)預(yù)氧化，混凝及吸附處理后的水通過(guò)500mm500mm手動(dòng)閘板進(jìn)入1000mm1400mm配水總渠，然后分兩路分別通過(guò)300mm300mm進(jìn)水氣動(dòng)閘板進(jìn)入4格膜濾池。3、膜池溢流系統(tǒng)當(dāng)膜池的進(jìn)水流量超過(guò)其處理能力時(shí)，超出部分流量通過(guò)500mm1400

6、mm進(jìn)水渠上的溢流堰溢出，然后通過(guò)2根DN300溢流管接入廠區(qū)排水系統(tǒng)。4、膜池出水系統(tǒng)膜池出水采用容積泵抽吸方式，每格膜池設(shè)一臺(tái)容積泵，4格膜池的4根DN250出水管一同接入設(shè)于管廊中間的1050mm800mm清水總渠。在清水總渠末端接DN600清水出水總管，然后通過(guò)泵提升至MULTFLO沉淀池。清水出水抽吸容積泵流量190m3/h，揚(yáng)程10m，功率11kw，變頻，不反轉(zhuǎn)。5、膜池水反沖洗系統(tǒng)膜池水反沖洗采用2臺(tái)獨(dú)立設(shè)置的離心泵，1用1備，分別從清水出水總渠中抽水。反沖洗離心泵置于反沖洗泵房中，單臺(tái)流量492m3/h，揚(yáng)程11m，功率18kw，變頻。反沖洗管采用DN250不銹鋼管，與DN25

7、0膜池出水管采用閥門(mén)控制切換。反沖洗強(qiáng)度60 L/m2h。水反沖洗每1-2h進(jìn)行一次，每次持續(xù)時(shí)間1-2min。水反洗前關(guān)閉進(jìn)水閘板，容積泵繼續(xù)抽吸出水，待膜池水位下降到膜堆頂標(biāo)高時(shí)，停止抽吸，轉(zhuǎn)而切換到反沖洗泵打開(kāi)，反沖洗水由母管進(jìn)入膜絲內(nèi)部，由內(nèi)而外沖洗膜絲。6、膜池氣反沖洗系統(tǒng)膜池進(jìn)行水反沖洗的同時(shí)，進(jìn)行氣反沖洗，反沖洗強(qiáng)度32.84 m3/m2h（按膜池面積）。膜池氣反沖洗設(shè)置2臺(tái)獨(dú)立的鼓風(fēng)機(jī)，1用1備。單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)流量656m3/h，揚(yáng)程5m，功率27kw，變頻。膜堆氣反沖洗采用DN100不銹鋼管接入膜堆上部自帶的90進(jìn)氣接口，然后由頂部自上而下進(jìn)入膜堆底部的布?xì)夤苓M(jìn)行氣反沖洗。膜池氣

8、沖洗頻率和持續(xù)時(shí)間與水反沖洗相同。7、膜池放空系統(tǒng)膜池在水、氣聯(lián)合反沖洗結(jié)束后，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)膜池內(nèi)的濾前水進(jìn)行部分或全部放空。膜池排水時(shí)，停止抽吸，同時(shí)關(guān)閉進(jìn)水閥和反沖洗閥，打開(kāi)DN150排水氣動(dòng)蝶閥，排水至排水渠，再通過(guò)DN300排水管重力排至廠區(qū)排水系統(tǒng)。8、膜池維護(hù)性清洗系統(tǒng)膜堆維護(hù)性清洗周期為15-30天，每次持續(xù)時(shí)間30Min。膜堆維護(hù)性清洗采用200ppm的NaCLO溶液，原液采用10%的NaCLO溶液，在線稀釋。NaCLO儲(chǔ)罐的容積考慮沖洗完所有4格膜池，藥液不回用。維護(hù)性清洗前，先進(jìn)行正常的氣水聯(lián)合反沖洗，之后將膜池放空至膜堆頂上0.1m。開(kāi)啟反沖洗水泵，反向透過(guò)膜絲向膜池

9、內(nèi)注清水，加注時(shí)間3min，使膜池內(nèi)水位達(dá)到正常過(guò)濾水位。同時(shí)開(kāi)啟NaCLO原液對(duì)應(yīng)的隔膜計(jì)量泵，在相同的時(shí)間內(nèi)注滿所需要的原液量（所注的藥液濃度）200ppm，原液同清水一起在線稀釋后通過(guò)膜池母管透過(guò)膜絲內(nèi)部進(jìn)入膜池。維護(hù)性清洗只需要將藥液浸泡膜堆即可，不需要進(jìn)行循環(huán)。膜池維護(hù)性清洗后的NaCLO原液由于濃度較低，可直接通過(guò)排水氣動(dòng)蝶閥進(jìn)入排水渠后排至廠區(qū)排水系統(tǒng)。維護(hù)性清洗、排放完畢后，先利用反沖洗泵抽清水將藥洗管路和反沖洗管路洗凈、排放完畢后，再進(jìn)行正常的過(guò)濾。9、膜池恢復(fù)性清洗系統(tǒng)膜堆恢復(fù)性清洗周期為3-6個(gè)月，每次持續(xù)時(shí)間6h，采用先堿洗后酸洗的順序。堿洗采用1000ppm的NaCL

10、O和0.5%的NaOH溶液，酸洗采用2%的檸檬酸及0.5%的HCl溶液。NaCLO原液濃度10%，NaOH和HCl原液濃度均為30%。藥洗均采用先利用膜池進(jìn)水閘板將膜池注滿到膜絲頂以上0.1m，再利用循環(huán)泵抽吸循環(huán)過(guò)程中在線加注酸堿藥液。各類藥液的原液儲(chǔ)罐容積考慮能夠沖洗完所有4格膜池，藥液不循環(huán)?；謴?fù)性清洗前，先進(jìn)行正常的氣水聯(lián)合反沖洗，之后將全池放空?；謴?fù)性化學(xué)清洗時(shí)先進(jìn)行堿洗，開(kāi)啟膜池進(jìn)水閘門(mén)，向膜池內(nèi)注水，使膜池內(nèi)水位淹過(guò)膜堆頂0.1m。之后，開(kāi)啟化學(xué)洗循環(huán)泵，使清水由外至內(nèi)透過(guò)膜絲在膜池內(nèi)外得到循環(huán)，同時(shí)開(kāi)啟NaCLO和NaOH原液對(duì)應(yīng)的隔膜計(jì)量泵，在循環(huán)管路上投加NaCLO和NaO

11、H。在一定的時(shí)間內(nèi)（考慮30min）注滿所需要的原液量，原液同循環(huán)的清水一起在線稀釋后由池底進(jìn)入膜池。一個(gè)膜池堿洗完畢后，將池內(nèi)剩余的原液利用循環(huán)泵反轉(zhuǎn)通過(guò)循環(huán)管打至中和池內(nèi)，同時(shí)在通往中和池的管路中在線投加NaHSO3，中和NaCLO。堿洗、排放完畢后，先利用反沖洗泵抽清水將藥洗管路和反沖洗管路洗凈、排放完畢后，再進(jìn)行酸洗。酸洗過(guò)程與堿洗過(guò)程類似。堿洗、排放完畢后，先利用反沖洗泵抽清水將藥洗管路和反沖洗管路洗凈、排放完畢后，再進(jìn)行正常的過(guò)濾。10、膜池化學(xué)洗廢液處理系統(tǒng)堿洗和酸洗后的廢液通過(guò)循環(huán)泵提升至中和池，其中NaClO溶液需要NaHSO3溶液中和。11、膜處理車間加藥系統(tǒng)本方案中，膜池

12、預(yù)處理藥劑的投加中只有NaCLO在膜車間考慮，粉末活性炭及PAC的投加未在膜車間考慮，還請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)時(shí)考慮此部分。1）混凝劑投加系統(tǒng)工藝技術(shù)參數(shù)：混凝劑的投加藥劑種類為PAC（聚合氯化鋁），1個(gè)加注點(diǎn)，位于機(jī)械混合池內(nèi)?；炷齽┳畲笸都恿繛?0mg/L（以商品原液計(jì)），平均加注量15mg/L，投加的濃度為20%。PAC投加采用隔膜計(jì)量泵2臺(tái)，1用1備。此設(shè)計(jì)未在此方案中考慮。 2）粉末活性炭投加系統(tǒng)工藝技術(shù)參數(shù)：粉末活性炭的最大投加量為20mg/L，溶液配制濃度2%，最大配制濃度5%。每天設(shè)計(jì)最大投加量為0.273t。粉末活性炭采用2臺(tái)螺桿泵進(jìn)行投加，1用1備。此設(shè)計(jì)未在此方案中考慮。 3）次

13、氯酸鈉投加系統(tǒng)工藝技術(shù)參數(shù)：次氯酸鈉的用途包括：預(yù)氧化、膜維護(hù)性清洗、膜恢復(fù)性化學(xué)清洗。其中預(yù)氧化在膜池進(jìn)水管道上，最大投加量為20mg/L，共1個(gè)投加點(diǎn)，投加的濃度約為10%的次氯酸鈉溶液。預(yù)氧化次氯酸鈉投加泵為隔膜計(jì)量泵 1臺(tái)，最大投加量為20mg/L，單臺(tái)流量Q=113.75L/h，揚(yáng)程為0.2MPa。維護(hù)性清洗在膜池內(nèi)，最大投加量為200ppm，共4個(gè)投加點(diǎn)，投加的濃度約為10%的次氯酸鈉溶液。維護(hù)性清洗次氯酸鈉投加泵為隔膜計(jì)量泵1臺(tái)，最大投加量為200ppm，單臺(tái)流量Q=984L/h，揚(yáng)程為0.2MPa?；謴?fù)性化學(xué)清洗在膜池內(nèi)，最大投加量為1000ppm，投加的濃度約為10%的次氯酸

14、鈉溶液?；謴?fù)性化學(xué)清洗次氯酸鈉投加泵為隔膜計(jì)量泵1臺(tái)，最大投加量為1000ppm，設(shè)計(jì)加藥時(shí)間60min，單臺(tái)流量Q=600L/h，揚(yáng)程為0.2Mpa。4）化洗NaOH投加系統(tǒng)工藝參數(shù)化洗時(shí)，堿洗池NaOH配置濃度0.5%，原液濃度以30%計(jì)。NaOH投加計(jì)量泵2臺(tái)，1用1備，以60min投完計(jì)，所需計(jì)量泵流量為1000L/h，揚(yáng)程0.2MPa。5）化洗HCl投加系統(tǒng)工藝參數(shù)化洗時(shí)，酸洗池HCl配置濃度0.2%，原液濃度以30%計(jì)。HCl投加計(jì)量泵2臺(tái)，1用1備，以60min投完計(jì)，所需計(jì)量泵流量為400L/h，揚(yáng)程0.2MPa。6）化洗檸檬酸投加系統(tǒng)工藝參數(shù)化洗時(shí)，酸洗池檸檬酸清洗濃度為2%

15、，檸檬酸配置濃度1000g/L。檸檬酸投加計(jì)量泵2臺(tái)， 1用1備，以60min投完計(jì)，則所需計(jì)量泵的流量為1200L/h，揚(yáng)程0.2MPa。7）化洗NaHSO3投加系統(tǒng)工藝參數(shù)化洗時(shí)，一個(gè)膜池堿洗完畢后，將池內(nèi)剩余的原液利用循環(huán)泵反轉(zhuǎn)通過(guò)循環(huán)管打至中和池內(nèi)，同時(shí)在通往中和池的管路中在線投加NaHSO3，中和NaCLO。堿洗廢液按30min排放完畢計(jì)，則化學(xué)洗循環(huán)泵流量為120m3/h，則在化學(xué)清洗循環(huán)時(shí)為2次/小時(shí)。NaHSO3投加計(jì)量泵2臺(tái)，1用1備。考慮30min內(nèi)中和堿洗廢液中NaCLO，則所需NaHSO3計(jì)量泵流量為1450 L/h，揚(yáng)程0.2MPa。12、膜處理系統(tǒng)主要設(shè)備膜處理車間內(nèi)主要設(shè)備包括浸沒(méi)式超濾膜31200 m2，用于膜池出水的4臺(tái)容積式抽吸泵，用于恢復(fù)性化學(xué)清洗藥液循環(huán)的2臺(tái)容積泵（1用1備）。用于日常氣沖洗的2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)（1用1備），用于日常水反沖洗的2臺(tái)反沖洗離心泵（1用1備）。NaClO溶液投加隔膜計(jì)量泵3臺(tái)（用于膜池維護(hù)性化洗及恢復(fù)性化學(xué)堿洗以及膜池進(jìn)水氧化劑投加）， NaOH溶液投加隔膜計(jì)量泵2臺(tái)（用于膜池恢復(fù)性化學(xué)清洗堿洗），檸檬酸投加隔膜計(jì)量泵2臺(tái)（用于膜池恢復(fù)性化學(xué)清洗酸洗），HCl溶液投加隔膜計(jì)量泵2臺(tái)（用于膜池恢復(fù)性化學(xué)清洗酸洗）， NaHSO3溶液投加隔膜計(jì)量泵2臺(tái)（用于膜池恢復(fù)性化學(xué)清洗堿洗