200吨净水器设计方案讲解.doc
《200吨净水器设计方案讲解.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《200吨净水器设计方案讲解.doc（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
200m3/h净化水处理站设计方案东莞市杨成环保工程有限公司13798881789杨生
200m3/h净化水处理站
设计方案
编制单位：
东莞市杨成环保工程有限公司
编制日期：
2015年10月
【目录】
一、工程概况 3
二、设计分工：
4
三、设计依据及标准 4
四、设计原则 4
五、工艺流程的确定 4
六、主要设备技术说明 5
（一）、FA-200一体化高效全自动净水装置 5
1、概述 5
2、设备净化工艺流程图 6
3、工艺阐述 7
4、性能优点 7
5、全自动净水装置过滤室滤层级配表 8
6、一体化净水设备综合比较 9
7、设备结构特点 10
（二）、静态混合器 12
（三）、加药装置 13
1）、配套溶液箱 13
2）、配套溶液箱搅拌装置 14
3）、配套计量泵 14
4）、配套管式过滤器 14
5）、配套阀门 15
（四）、系统配套仪表 15
七、系统配电及电气控制 15
八、制作技术标准 16
九、设备质量检验 17
十、运行成本分析 18
十一、设备供货清单 19
十二、技术性能检验大纲 21
十三、主要系统设备测试计划纲要 21
十四、技术资料的交付 22
十五、工程配套服务 23
附：
工艺流程图、平面布置图
一、工程概况
水资源危机是当今世界面临的重要问题，水资源的严重匮乏已经成为制约我国国民经济发展的一个重要因素。
就净水设施部分来看，现有可用面积十分紧张，为生产用水，其用水水质要求高，水量大，在现有条件下，应选用占地面积尽量小，效益高的一体化净水装置。
本方案从平面布置，工艺设计等诸多因素进行了综合性的周全考虑，并参考了我公司以往在大型水站（厂）的工程建设中的宝贵经验，推荐采用我公司研制、开发的高效全自动净水装置（FA-200型）。
本设备运行稳定、可靠，性能卓越，是迄今为止国内兴建和改造大型水厂、水站的首选产品。
根据上述水质条件，对采用本公司研制生产的FA型一体化高效全自动净水装置来讲，处理高浊度水及低温低浊的原水是完全能够适应的。
一体化净水装置具有工艺简单，无需专人操作管理，占地面积小，投资省，上马快等优点。
工程设计每小时处理水量为：
200m³，因为考虑到工程用地紧张，且用水量较大等诸多因素，在满足水质水量的前提条件下，同时考虑到自动化程度高、投资少、操作管理方便等因素，选用：
1台FA-200型高效全自动净水装置较为适宜。
二、设计分工：
我单位负责的设计工作：
1）、供货范围内的全部工艺系统、设备布置和管道及管道支架的设计；
2）、负责提供供货范围内的土建结构、建筑、给排水、照明、动力电源等设计的配合资料。
用户方负责的设计工作：
1）、预处理系统总体布置及土建结构、建筑基础、给排水、照明的设计。
三、设计依据及标准
1、贵公司提供水资料。
2、国内同类用水站设计经验。
3、参考文献《水处理技术典型事例》。
4、参考文献《给水排水设计手册》。
四、设计原则
1、依据原水水质特点，选用先进合理的净化处理工艺，保证设备终端出水完全符合用户要求的出水水质标准。
2、方案设计中尽量减少占地，合理布局，节省投资。
3、方案力求工艺成熟，运行稳定。
4、设计中尽量降低建设费用，减轻企业负担，达到低投入、高收效的目的。
五、工艺流程的确定
（1）原水水质：
该水源为地表水（附近河水），水质变化较大，且经常受藻类和有机物影响，水体浊度变化与季节变化相关。
（2）、出水水质
达到用水要求
正常出水量：
200m3/h；
（3）、工艺流程：
加药装置
↓（投加聚合氯化铝、高分子聚丙稀酰胺）
源水→进水泵→管道混合器→200净水器→清水池→生产
工艺流程说明：
由于原水水为地表水，受季节及气候的变化，水质的波动也很大。
原水为地表水，为了保证供水泵正常工作，在取水源头增加一细格栅，主要栏截水中的漂萍及大颗料杂物。
地表水中常含有泥砂、粘土、腐植质、纤维素等悬浮物。
它们在水中都具在一定的稳定性。
地表水中的泥砂、粘土、腐植质、纤维素等的去除可在水中加入助凝剂，使细小颗粒相互粘结成较大的絮凝物，然后经过沉降、过滤可除去。
本方案采用一体化高效全自动净水装置，出水浊度小于3mg/l。
针对本工程，我公司提出以下几点建议：
为防止工艺运行受水质不稳定因素的影响（如浊度及胶体、藻类等物质含量过高），建议水站取水点设置在上游，以确保设备运行更为稳定，可靠。
如果在水站进水中，含有一定的藻类或其它微生物，建议在净化工艺中（定期）投加定量的消毒液，以防止藻类和微生物在经过滤时，堵塞装置内的滤料层，导致过滤区频繁反洗，既浪费了水资源，同时又会造成出水水质、水量波动较大。
六、主要设备技术说明
（一）、FA-200一体化高效全自动净水装置
1、概述
本装置包括布水、反应、沉淀、过滤、集水、集泥、自动反洗七个主要单元，内装PPC（乙丙共聚斜管填料）斜管填料及各种规格精制滤料，设备主壳体均为碳钢制作，内外部采用特殊涂料进行防腐处理，使用寿命长，适用范围广，性能卓越，广泛用于大、中、小型水厂（站）的建设和改造。
a.性能参数
（1）处理水量:
200m3/h.台
（2）适用原水浊度：
≤2000mg/L
（3）水温：
常温
（4）净水出水浊度：
SS：
3mg/L以下
（5）沉淀区设计表面负荷：
7-8m3/m2.h
（6）滤池冲洗强度：
14-16L/s.m2
（7）过滤区设计滤速：
8-10M/h
（8）冲洗历时：
T=4～6min
（9）总停留时间:
T=45-50min
（10）进水压力：
≥0.07Mpa
（11）设备外形尺寸：
13.6×4.6×4.35m
2、设备净化工艺流程图
（注：
虚线所框部分即为FA-200型一体化全自动净水装置）
原水
管道混合器投加聚凝剂及助凝剂（PAC\PAM）
反应
自动排泥
沉淀
至下水道
自动排污
（干化池或泥浆坑）
过滤
出水
清水池
供水至用水点
3、工艺阐述
原水进入静态混合器前的水压为≥0.07Mpa即可。
高效全自动净水装置前设置静态管道混合器，水处理药剂混凝剂（聚合氯化铝）、助凝剂（高分子聚丙烯酰胺）在加药房内由加药装置内配制完成，并由计量泵送至管道混合器内，混合器通过自身结构的剪切、搅拌作用，使其混合均匀，然后进入净水装置内。
原水在进入高效全自动净水装置后，首先进入装置底部的配水区，进行均匀布水，水流速度降低，并缓慢进入高浓度絮凝区，进行彻底的混凝反应，在斜管导流区的导流作用下，污水沿斜管倾斜方向往上流动，进入沉降区内，沉积下来的污泥在重力作用下，沿斜管倾斜方向往下滑落，同时滑落的矾花在导流斜管的水力作用下，被推到净水装置的排泥斗内，而通过斜管澄清后的水则由净水装置上部进入过滤室内，并至上而下通过滤层进行过滤，水中的矾花被滤层拦截、过滤。
过滤后的清水通过滤头汇集至装置底部的清水区，并由连通管返至装置顶部的清水层。
原水在净水装置内净化后流入清水池，然后由二级泵站送往用水点。
设备排泥及反洗排污：
高效全自动净水装置里沉淀下的泥渣，经排泥系统定时自动排除，排出的泥浆以及过滤反冲洗水接至下水道或泥浆坑进行干化处理。
①排泥：
当净水装置运行一定时间后，电动阀通过中央控制柜所给信号进行自动排泥一次，在电动排污阀打开的同时压力水助冲电磁阀也同时打开进行助冲。
（原水浊度低于500mg/L时排泥周期T=12小时为宜，排泥周期可调）。
本工程所用电动阀门采用中日合资合力阀门厂，配带限位开关，并且有信号反馈功能。
②反冲洗排污：
污水经过过滤层过滤一定时间后，过滤层的阻力逐渐增大，当水位上升至一定高度时，即开始形成自动反洗，过滤区内存水在上部清水层的静压下迅速加速反冲洗，装置内清水按照正常运行路径反方向返回，当清水经过过滤区时即开始对过滤层进行反冲洗，反洗历时3-5分钟后，当清水区水位下降至一定水位时自动停止反冲洗。
反洗污水排至排污槽内，并由排污管引至下水道或泥浆坑。
4、性能优点
⑴净水装置本身从反应、絮凝沉淀、集水、配水、过滤、体内反洗、排泥等一系列运行程序，均达到了全自动运行的效果，中央控制柜内留有PLC接口，值班人员只要定时作水质监视外，无需对净水装置操作管理。
⑵高浓度絮凝层，能使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞接触，吸附的机率增大，因而能适应各种原水的水温和浊度，杂质颗粒去除率高，在一定使用条件下，还具有除藻功能。
⑶迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。
⑷高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。
⑸新颖独创的集水系统及最省的集水水头，使集水更为均匀有效，不仅提高了体积利用系数，而且其集水水头极小。
⑹净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度小于1000mg/l时，滤后水浊度可保持在3mg/l左右），又能自动反冲，无需另设反冲洗水泵或空压机等电气设备，而且节省大量基建投资及日常运行、维修、保养费用。
⑺设备自耗水率低约在3%左右，对节省宝贵的水资源起着积极作用。
⑻占地面积小，与一般净水构筑物相比，可节省占地面50%以上，高度在4.35米左右，室内外均可安置。
⑼便于扩建、改造、搬迁，或移地再用。
⑽基建工期短，为常规的澄清过滤设施施工周期的四分之一。
⑾净水出口高度≥2m，清水池可建半地上式，清水泵为自灌式吸水，同时运行更为可靠。
5、全自动净水装置过滤室滤层级配表
序号
材料名称
规格型号
级配高度
1
天然卵石
φ8-16mm
100mm
2
天然卵石
φ4-8mm
100mm
3
天然卵石
φ2-4mm
100mm
4
天然精制石英砂
φ1-2mm
350mm
5
天然精制石英砂
φ0.8-1.2mm
150mm
滤料的选择
石英砂：
采用天然海砂，堆积比重为1.78t/m3，破碎率0.12%，磨损率0.04%，孔隙率43%，灰份≤1.1%，SiO2含量：
99.8%，Fe2O3含量：
0.03%，盐酸可溶率：
2%，粒径：
0.8-1.2mm。
9
6、一体化净水设备综合比较
指标
设备名称
布水
、反应
聚凝沉淀
排泥
集水
配水
过滤
反洗
水的
利用率
辅助
设施
综合指标
FA型
一体化
高效
全自动
净水装置
大平面反射流布水系统使布水均匀有效，及高浓度悬浮回流层反应系统，反应高度1.5m左右
斜管导流回流系统，使多余的泥渣在高浓度斜管加速沉降集泥系统的作用下，快速沉淀，同时采用独特的65°斜管沉淀结构及悬浮污泥回流保护系统
可调式自动排泥装置采用多格集泥，多斗吸泥、多斗排泥，分期排泥及压力水助冲系统，保证每次排泥彻底干净。
改进型的集水更均匀有效，提高了体积的利用系数，因其集水水头极小。
高位配水均匀可靠，最低最可靠的设备配水高度，确保反冲洗时的及时有效
高效过滤，合理的水头损失充分利用了过滤层的有效过滤及大平面布置的ABS滤头，确保过滤后出水更均匀及反洗时水量均匀回流的独特结构
分格冲洗，反冲洗及时冲洗均匀，冲洗彻底，无需反冲洗辅助设备不受人为控制
≥97%
无需其它辅助设备
占地小，工作可靠，基建工期短，是其它净水设备无可比拟的同时具有高效节能、节水、节约常年运行费用，无需专人操作管理的独特优点
FXZ型
净水器
布水不均匀，有短流现象，反应时间短，反应高度低
由于反应时间短，且不彻底，故斜管沉降，效果较差，用药剂量大
排泥系统不理想，排泥不彻底，由穿孔管排泥，同时受人为排污，长期使用导致斜管负荷加重，对后期处理增加了负担。
集水不均匀，造成上升水流不一，故运行可靠性极差。
配水不均匀，导致过滤层短路。
滤层厚度低，不能保证出水水质，由于采用滤网结构及轻质滤料容易堵塞滤网。
冲洗强度低，冲洗不彻底，受人为控制。
≈90%
需反冲洗水泵辅助设备
操作困难，运行费用高，长期使用可靠性差，出水量减少，水质较差。
KG-L型
净水器
布水不均匀，反应时间短，反应高度低，约0.4m左右
用药剂量大，反应时泥渣难排出，斜管异塞，工作不正常
排泥不彻底，由穿孔管排泥均受人为控制，长期使用导致各工序负荷加大，最终直接影响出水水质
集水不均匀，同时造成上升水流不一，故运行可靠性、稳定性极差。
配水不匀，导致过滤层短路
过滤效率差，表面负荷率低，容易反洗。
反冲洗不彻底，同时由于冲洗水量的大小均受人为控制。
≈90%
需反冲洗泵、电控设备等其它辅助设备
停留时间短，长期工作可靠性极差，同时运行费用较高。
出水水质不稳定。
200m3/h净化水处理站设计方案惠州市上水环保科技有限公司13713335099杨生
7、设备结构特点
a、加药装置的加药量是根据原水SS、含量及流量来确定的。
因为加药量的多少，直接影响出水的品质和运行成本。
b、FA型全自动高效净水装置药剂和原水的混合过程也很简单，药剂经过加药装置的计量泵直接加入管道混合器的接口，有原水在管道里的自身流速和药剂充分混合。
经过管道混合器混合后的原水进入FA型全自动高效净水装置的第一反应区，也就是高浊度区（这高浊度区在装置调试中完成），它的浊度一直保持在1000mg/L左右，所以FA全自动高效净水装置能处理低温低浊水（水温5℃以下,浊度15mg/L以下），因为本装置有一个独到技术设计（高浊区）使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞、接触和吸附的机率，可以进来的是低浊水，到了高浊区也就成了高浊水，充分反应（反应时间为10min）达到最好的絮凝效果。
c、在高浊区地部为了防止泥的沉积，布水形式也就和其它系列净水设备有本质上的区别。
本装置采用的是平流均匀布水，布水母管为1根，布水支管为34根DN50钢管，为保证布水均匀，每根支管每间隔120mm，设置2只8mm布水孔。
8mm小孔连线成900，布水方向朝底部，不断冲击装置底部和另一根布水管阴影部分，所以使高浊区保证在活性泥状态，增强絮凝的效果，不让泥在设备的底部沉积。
d、FA型全自动高效净水装置对进水压力、流速、流量要求不高，进水压力只要能保证≮0.07Mpa，
e、迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统能保证多余的泥渣杂质（＞1000mg/L以上的泥渣）及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。
经过布水系统均匀布水，通过高浊区充分反应絮凝，再经过第一层斜管集泥，同时改善上升水流方向，把超过1000mg/L的泥渣收集到单独的集泥室。
水流继续上升到第二反应区，因为停留时间延长，药剂和水中的泥渣继续反应，再经过第二层斜管集泥，第二次改善水流方向，这样经反应后的水继续絮凝、沉淀，根据第一次的水流方向，把泥渣集中到集泥室，这样循环往复，最后把泥渣排出体外，在排泥的过程中增加了另一个系统，压力水搅拌，主要是把集泥室里的静止泥渣搅拌成一般的活性泥渣，这样不会造成集泥室泥渣的沉积，堵塞排泥管道。
这是其它净水设备无法比较的优点，这也是FA型全自动高效净水装置的又一个特点。
f、采用双层斜管设计，这是国内国际上最先进的方式，因为一般的净水设备全部采用单层斜管。
根据原水的浊度设计成不同的孔径和不同的高度，在运行中就造成这一个问题，当原水高浊时，斜管的集泥效果比较好，也不容易沉积，堵塞。
因为泥的颗粒大，质量重容易沉淀。
但当原水浊度变小时，由于斜管孔径较大（一般≥50mm）沉淀的速度降低，采用的进水方式又是横流进水，底部集泥，底部排泥，这样很容易积聚在斜管的表面，一般经过数月的运行，设备净水效果明显下降。
唯一的办法就是用高压水冲洗斜管，这样设备必须停运，把污水放干，重新调试。
如果长期对斜管不维护，沉积的泥，就堵塞斜管，压坏斜管，影响出水品质，增加其它设备的正常生产。
而FA型全自动高效净水装置采用的双层斜管第一层斜管设计直高为450mm，安装角度为660，孔径为50mm；而第二层斜管设计直高为900mm，安装角度为1560，孔径为35mm。
设计双层斜管有以下几个优点。
能适应原水浊度的变化10～3000mg/L，而不造成斜管积泥（因为直高和安装角度不一样）；二次改变水流方向。
根据水流方向充分把≥1200mg/L泥渣统一集到集泥室；经过斜管给予充分的絮凝停留时间，不把多余泥渣删入过滤区；能处理低温低浊水，这也是FA型全自动高效净水装置的又一特点；斜管安装角度也是FA型全自动高效净水装置的明显特点。
高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。
g、净水系统自动化，即保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度小于3000mg/L时，滤后水浊度可保持在1.5mg/L以下）又能自动反冲洗，无需另设反冲洗水泵或空气压缩机等电器设备，能节省大量的基建投资及日常运行费用。
FA型全自动高效净水装置是一套无动力无阀门，靠装置自身的原理和特点来自动完成整套净水过程。
FA型全自动高效净水装置过滤部分有以下特点：
经过高效沉淀区上部稳流区溢流进入集水槽，均匀分配到九个集水斗（以FA型--200为例）,流入九个独立的滤室，每个滤室的过滤面积为3.0m2，滤层级配详见上表。
8个独立的过滤室，但设置了统一的清水通道，清水通过中心管进入进水箱，清水层设计高度为700mm，为以后每个滤室的反冲洗作准备，清水箱设置为三个。
当滤室滤料截污至2-2.5kg/m2泥渣的时候，装置进行自动反冲洗，当一个滤室进行反冲洗时，其它的几个滤室所产生的水和清水箱存水一起帮助这一滤室反冲洗，历时4-6min，反冲行强度为14-16LS/m2。
再有虹吸破坏管来自动结束反冲洗过程，以后自动运行，所以不需要另外设置反冲洗水泵及高位水箱。
多孔滤板设计也和其它净水设备不一样，为确保装置正常、高效、长期无故障运行，在滤室的底部多孔滤板上安装了ABS排水帽，规格为0.5T/H，每台设备3240个以上。
h、设备材料：
Q235A防腐
设备内部防腐：
钢板除油污、氧化层、涂刷环氧沥青漆2道。
设备外部防腐：
外露部分彻底除锈后涂刷防锈漆2道，做外表油漆。
与土、砼接触部位，用环氧沥青漆防腐后安装。
（二）、静态混合器
SK静态混合器的混合过程是靠固定在管内的混合元件进行的，由于混合元件的作用，使流体时而左旋时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，从而造成良好的径向混合效果。
与此同进，流体自身的旋转作用在相邻元件连接处的界面上亦会发生。
这种完善的径向环流混合作用，使流体在管子截面上的温度梯度、速度梯度和质量梯度明显减少。
SK静态管道混合器结构严密，安装方便，它串联在管道上，其两端以法兰连接，内部的混合单元与管壳固定。
静态管道混合器内部叶片由单孔道左、右扭转的螺旋片制作而成。
技术性能：
SK型管道混合器利用水力的涡流剪切作用，自动将药水混合均匀，无需另设动力设施和人为操作管理。
其最高分散程度≤10μm,液～液、液～固相不均匀度系数σ√Ｘ≤５％。
设备规范：
设备型号：
SK-300
设备规格：
φ300×2000
数量：
1套
运行流速：
0.9～1.5m/h
混合水量：
250m3/h.台
进水口：
DN300
出水口：
DN300
工作压力：
0.07-0.2Mpa
设计压力：
0.6Mpa
试验压力：
0.75Mpa
工作温度：
4-50℃
混合级数：
三级
水头损失：
0.4-0.8米
材料：
Q235A内喷塑防腐
用涂:
用于净水装置进水前的加药反应
技术标准
静态管道混合器结构的圆柱形容器，内设三道混合叶片，设备按标准、进行设计，制造和试验。
静态管道混合器的管内流速大于0.8m/s，管内压力小于0.2Mpa。
静态管道混合器内部件在工厂安装定位，以防止运输时的偏位、松动及损坏。
（三）、加药装置
配套二套加药装置，选用型号为JY-1000型，一套用于投加聚合氯化铝，另一套用于投加高分子聚丙稀酰胺。
每套加药装置由溶液箱、搅拌器、过滤器、计量泵、脉冲缓冲罐、压力表、安全阀、逆止阀、管道支架、阀门、就地控制箱等。
所有设备及管道阀门集中布置在一个底盘上；
计量泵进口设滤网，出口配置耐腐蚀的压力表、脉冲缓冲器、安全阀、逆止阀等，行程0-110%可调，处理为最大量的1.25倍。
混凝剂、助凝剂加药装置（各1套，两套组合式）
※单套配套设备详细技术参数
设备型号：
JY-1000
1）、配套溶液箱
有效容积：
V=1.0m3
设计压力：
常压
设计温度50℃
结构材质：
PE材质
数量：
1只
2）、配套溶液箱搅拌装置
搅拌器结构材质：
1Cr18Ni9Ti
搅拌桨叶形式：
推进式螺旋桨式
搅拌桨直径：
φ350mm
数量：
1只
搅拌电机：
0.75kW
选用减速机厂家：
常州减速机产品
数量：
1套
3）、配套计量泵
计量泵型式：
机械隔膜式计量泵
型号为：
GM0150型
流量：
150L/h
出口压力：
0.3Mpa
选用厂家为：
国产
过流件结构材质：
PE
手调流量范围/精度：
0-110%
数量：
2台
4）、配套管式过滤器
通径：
DN25
型式：
Y型
结构材质：
PUVC材质
过滤精度：
50um
数量：
2只
5）、配套阀门
型号：
球阀
公称直径：
DN40
公称压力：
1.0MPa
数量：
16只
材质：
UPVC材质
设备配套管道：
全部采用UPVC材质
（四）、系统配套仪表
在原水进水管上安装一台流量计，带4-
升级会员 