首创水务淮南第四给水处理厂

走在实习的路上……大巴车二层首排的画面感非常强烈!
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公司简介

淮南首创水务有限责任公司由北京首创股份有限公司与淮南市供水有限公司合资组建,于2004年12月23日正式成立。公司在运行水厂5座(第一水厂、第二水厂、第三水厂、第四水厂、第五水厂,潘集袁庄水厂),供水设计能力39吨/日。另有山南水厂10万吨/日在建、毛集水厂5万吨/日筹建中。在运行污水处理厂4座(第一污水处理厂、第二污水处理厂、山南污水处理厂、潘集顺通污水处理厂),委托运营毛集污水处理厂,污水处理设计总处理能力35.5万吨/日,淮南经济技术开发区污水处理厂3万吨/日筹建中。

淮南首创水务担负市城镇自来水生产、供应、销售、城市雨污水的收集、运输、处理及最终排放/给排水工程咨询、设计、施工、设备供应、安装、运营、水处理的科研、开发、利用及其他与水处理相关的业务。

公司大楼
公司大楼

四水厂位于田家庵区国庆路西路,占地72亩。1993年9月试产,一期规模10万吨/日。取水口在化工总厂淮河取水口上游120米。

公司官网:http://www.hncapitalwater.cn/

工艺流程

公司大楼水质在线监控
公司大楼水质在线监控

集水井

从淮河取水,经一级泵把水提升通过管道运输到集水井。而后使用聚合氯化铝铁。流向絮凝池。

Tips:(引自知乎:www.zhihu.com/question/40815235)

絮凝:混凝剂入水反应使胶体颗粒脱稳后,从形成微小絮凝物到微小絮凝物之间互相吸附长大而沉降分离的过程。

混凝:包括原水投药并与水混合、药反应(脱稳、絮凝)形成大颗粒的絮凝物的两个阶段的整个过程。

混凝 = 混合 + 絮凝,即絮凝是混凝的一个步骤。

现在较多的专家和学者一般认为水中胶体 “脱稳” ——胶体失去稳定性的过程称为· ”凝聚“;脱稳胶体相互聚集称为 ”絮凝“; ”混凝“ 是凝聚和絮凝的总称。概念上可以这样理解,但是在实际中很难截然划分。(引自《给水工程》P254)

给水工程可以概括为:混凝 + 沉淀 + 过滤 + 消毒

进水水质

CODcr400mg/L
BOD~5~170mg/L
SS200mg/L
NH~3~-N30mg/L
TKN45mg/L

进水口
进水口

进水口水质控制点
进水口水质控制点

进水口处,设置自动投加聚合氯化铝铁用来生成沉淀。

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首创水务自主设计混凝剂投机系统_01
首创水务自主设计混凝剂投机系统_01

首创水务自主设计混凝剂投机系统_02
首创水务自主设计混凝剂投机系统_02

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反应沉淀池(多通道竖流折板与回流隔板组合反应)

净水药剂(聚合氯化铝铁)与水均匀混合形成大颗粒絮凝体,吸附水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物,通过通道内逐渐减速,为沉淀做好准备,混凝絮状体靠重力作用沉淀。

净水能力10万M^3^/D
折板反应时间5.1min,共分三段:G1=80S-1;G2=46S-1;G3=46S-1
回流反应时间12min,渐减反应流速0.4~0.25M/S

絮凝池又叫混凝池,就是指污水完成絮凝过程的池子;一般絮凝池后一个池子必然是沉淀池,也有时候絮凝池和沉淀池不分开,叫做絮凝沉淀池。絮凝是指:一、通过药剂或机械作用使水中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固-液分离的目的的现象;二、通过药剂或机械作用使水中原有胶体或溶解的有机物失稳,形成小颗粒,再进一步(加药)形成絮团,形成固相沉降,从而与水相分离的现象。一般来说,絮凝分三个过程:胶体 → 凝聚 → 絮凝 → 沉淀

凝聚阶段:是药剂注入泥凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矶花的过程,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的端流。

絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的程度和足够的停留时间,至后期可观察到大量矶花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。

沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢。大量的粗大矶花沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小,密度小的矶花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,为耗时最长阶段。

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多通道竖流折板_01
多通道竖流折板_01

多通道竖流折板_02
多通道竖流折板_02

多通道竖流折板_03
多通道竖流折板_03

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平流式沉淀池(一座分二池)

直通道式 76M×13.4M,有效水深3.0M,钢筋混凝土结构:进口V形缝隙墙配水,设2.5M宽消能区,出口锯齿形指形出水槽。参数:沉淀时间为88min,水平流速:16MM/S。配备泵式排泥机2台(夜间由工作人员排泥,细节地方需要人工清理),浊度仪1台

平流沉淀池是指投加过凝聚剂的原水在矩形池内自进口至出口作水平流动的过程中,絮粒得以沉淀去除的水处理构筑物。平流式沉淀池的池型呈长方形,废水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗,其它部位池底有坡度,倾向贮泥斗。

原水经投药、混合与絮凝后流入进水区。经穿孔墙尽量均匀地分配至沉淀区。沉淀区内的水在水平流动过程中,将絮粒沉降至污泥区。沉淀后的澄清水均匀地汇流至出水区。出水区末端设有出水堰(锯齿状堰顶或平顶堰),使出水均匀地流入集水槽。池底污泥不断聚积、浓缩、定期排出。排泥的方法有斗形底排泥、刮泥机排泥、虹吸或吸泥泵排泥等 。

排泥机参数

规格BX
行走速度0.95米/分
总功率5.14KW
电机Y100L1-4(2.2KW,5.0A)
日期93年07月

沉淀池出水堰
沉淀池出水堰

沉淀水水质控制:

3NTU ≤ 沉淀水浊度 ≤ 6NTU

PH:6.5 ~ 8.5

色度 ≤ 15度

普通快滤池

Tips:参考《排水工程》P345

本给水厂所采用的以石英砂作为滤料的普通快滤池是历史最为悠久的。所采用的反冲洗方式为单纯水冲洗(参考芜湖市华衍水务三山水厂所采用的为汽水混合反冲洗)。

普通快滤池通常指的是具有四个阀门的快滤池,为了减少阀门,可以用虹吸管代替进水和排水阀门,习惯上称为”双阀滤池“,本厂所采用的就是这个。

滤池是用于过滤的目的,有的用来去除水中的悬浮物,以获得浊度更低的水;有的是用来去掉污泥中的水,以获得含水量较低的污泥。滤池种类较多,按照滤速的大小可分为快滤池和慢滤池。目前实际应用中,大部分是快滤池。快滤池处理能力较大,出水水质好。

滤池的过滤作用机理主要包括:

(1)机械隔滤作用。滤料层由大小不同的滤料颗粒组成,滤料颗粒之间的孔隙像一面筛子,当废水流经滤料层时,比孔隙大的悬浮颗粒会被截留在孔隙中,与水分离。在整个过滤过程中,滤料颗粒间的孔隙会越来越小,因此,滤料对细小的悬浮物质也有隔滤作用。

(2)吸附、接触凝聚作用。滤料的表面积非常大,具有较强的吸附能力。废水通过滤料层的过程中要经过弯弯曲曲的水流孔道,悬浮颗粒与滤料的接触机会很多,在接触时.由于相互分子间作用力的结果,易发生吸附和接触凝聚,尤其在过滤前投加絮凝剂时,接触凝聚作用更为突出。滤料颗粒越小,吸附和接触凝聚的效果也越好。

(3)沉淀作用。滤层中的每个小孔隙起着一个浅层沉淀池的作用,当废水流过时,废水中的部分悬浮颗粒会沉淀到滤料颗粒表面上。

过滤过程:当废水进入滤料层时,较大的悬浮物颗粒被截留下来,而较微细的悬浮颗粒则通过与滤料颗粒或已附着的悬浮颗粒接触,出现吸附和接触凝聚而被截留下来。一些附着不牢的被截留物质在水流作用下随水流到下一层滤料中去;或者由于滤料颗粒表面吸附量过大,孔隙变得更小,于是水流流速增大,在水流的冲刷下,被截留物也能被带到下一层。因此,随着过滤时间的延长,滤层深处被截留的物质也多起来。甚至随水带出滤层,使出水水质变坏。

由于滤层经反冲洗水水力分选后上层滤料颗粒小,接触凝聚和吸附效率也高,加上部分机械截留作用.使得大部分悬浮物质的截留是在滤料表面一个厚度不大的滤层内进行的,下层截留的悬浮物量较少,形成滤层中所截留悬浮物的不均匀分布。

滤料截留悬浮物的能力可用截污能力表示。截污能力是指每个工作周期内,单位体积或单位质量的滤料所截留的污染物质的质量,单位为kg/M^3^。

规格及设计参数:虹吸管进排水双阀滤池,单层滤料(现场运营人员讲解说时多层滤料),大阻力配水系统,48.6M^2^/只 × 12,净水能力10万吨/天,冲洗时间6min,冲洗强度15~16L/S·M^2^,过滤速度12.5M/h

Tips:

  • 因为过滤是给水厂对原水浊度处理的最后一步工艺了,所以滤后水浊度必须达到饮用水标准。
  • 过滤的功效不仅在于进一步降低浊度,而且水中的有机物、病毒等在失去浑浊物保护或依附时,在后续的消毒过程中更容易被消灭。(已有科学证明过滤除了机械筛滤作用还有悬浮颗粒与滤料之间的粘附作用结果。)
  • 沉淀池或澄清池有时候是可以省略的,但是过滤池时不能省略的。

配水系统概述

  1. 增大孔口阻力系数S~1~ → 大阻力配水系统;减小干管和支管进口流速V~0~、V~a~ → 小组里配水系统(从配水均匀性上考虑)。
  2. 配水均匀性只与配水系统构造尺寸有关,而与冲洗强度和滤池面积无关。
  3. 配水系统不仅是为了均布冲洗水,同时也是过滤时的集水系统,由于冲洗流速远远大于过滤流速,当冲洗布水均匀时,过滤时集水均匀性自无问题。

大阻力配水系统与小阻力配水系统的比较

  • 大阻力配水系统的优点:配水均匀性好,但是结构复杂,孔口损失大,冲洗时动力损耗大,管道易结垢,增加检修难度。
  • 小阻力配水系统可以克服以上缺点。

快滤池系统结构
快滤池系统结构

主要功能:以石英砂滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌等,使水澄清。

主要设备:冲洗水泵2345混流泵×2CK;Q=2700M^3^/h,H=9.1M,真空泵W3型×2台。

石英砂滤料规格:d 0.6 - 1.2;厚度 700MM 410M^3^

滤石承托层规格:d 2 - 32;厚度 600MM 350M^3^

滤池处真空泵

型号W3
电机Y132S - 4B(5.5KW,11.6A)
真空度750MM汞柱
抽气速度200M^3^/h
功率5.5KW
出厂日期93年01月

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快滤池大阻力配水系统
快滤池大阻力配水系统

快滤池大阻力配水系统
快滤池大阻力配水系统

快滤池大阻力配水系统
快滤池大阻力配水系统

快滤池虹吸管
快滤池虹吸管

快滤池内部控制
快滤池内部控制

快滤池内部控制
快滤池内部控制

虹吸管所用的真空泵
虹吸管所用的真空泵

快滤池吊车
快滤池吊车

滤池控制系统
滤池控制系统

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滤后水质控制点

浊度 ≤ 0.6NTU

PH:6.5 ~ 8.5

色度 ≤ 15度

污染期余氯:0.05~0.3 mg/L

消毒系统

城镇供水所用的水源,一般为地面水或地下水。任何地面水或多或少都受到生活污水和工业废水的污染,就是已经通过混凝沉淀、过滤等净化处理,但也不能把有害的细菌、病原菌及其它微生物完全去除。水源是地下水时,水质虽然较好,但也会受到不同程度的污染,尤其是浅层地下水,容易受到周围环境、特别是生活污水的影响和污染,这些有害的细菌,成为人体有害的传播介质。同时,自来水在输送和贮存过程中,可能会受到细菌污染,为了保障人民的身体健康,防止水致疾病的的传播,使供水水质达到GB5749—2006 《生活饮用水卫生标准》,必须采用消毒来保证水质,通过消毒处理后的自来水可以控制消除水中的病原菌、病毒和其他致病性病菌传播的问题,《生活饮用水卫生标准》中要求消毒液与水的接触时间不少于30分钟后,出厂水及给水管道的管网末梢水维持一定的余氯就可以保证饮用水的安全。到目前为止,自来水厂以次氯酸钠为消毒剂。

消毒系统采用次氯酸钠消毒,我们第二天去实习的时候刚好碰上次氯酸钠的补加。

运输次氯酸钠的罐车
运输次氯酸钠的罐车

软水设备

为什么要软水?软水是为了降低水的硬度,为了之后与次氯酸钠溶液混合稀释,

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从室外罐车管道接入室内
从室外罐车管道接入室内

软水设备
软水设备

软水设备
软水设备

软水专用盐
软水专用盐

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Tips

软水机主要是通过离子交换树脂去除水中的钙、镁离子,降低水质硬度。另一种技术是区别于化学离子交换法的物理软水方法,是通过高能聚合球将水中的钙镁离子打包成结晶体存在于水中,使其在水中不结垢。主要技术有纳米晶技术。软水与自来水相比,有极明显的口感和手感。

次氯酸钠投加系统

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次氯酸钠投加控制系统
次氯酸钠投加控制系统

次氯酸钠投加控制系统
次氯酸钠投加控制系统

次氯酸钠投加控制系统
次氯酸钠投加控制系统

次氯酸钠投加控制系统
次氯酸钠投加控制系统

次氯酸钠投加控制系统
次氯酸钠投加控制系统

次氯酸钠储存罐
次氯酸钠储存罐

室内储存罐分为4个
室内储存罐分为4个

次氯酸钠安全卡
次氯酸钠安全卡

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次氯酸钠特性

次氯酸钠(NaCLO)溶液为浅黄色溶液,有刺激性气味,易溶于水,PH为11~13,呈现强碱性;稳定性差于氯气,见光分解,随着次氯酸钠液温度升高,浓度会慢慢降低,影响有效氯成分,不易暴晒和久藏,要储藏在密封容器中。次氯酸钠溶液可与水混溶。具有腐蚀漂白作用,会使得衣物褪色,手掌出汗,指甲变薄,应防止其接触人体皮肤衣物等。大量吸入会引起呼吸道反应,对呼吸道黏膜有一定的损害。次氯酸钠侵入人体途径有:吸入、食入、经皮肤吸收。

清水池

规格及设计参数:钢筋混凝土方形1座47M × 51M × 4.5M,总容积1万M^3^,有效水深4.3M

主要功能:储存滤池过滤后的洁净澄清的水,并对清水再次消毒,对水体的细菌、大肠杆菌等病菌进行灭杀。

主要设备:加氯设备及设施2套;水位仪1套

二级泵站

四水厂二级泵站压力设置:

时间压力
0:00 —— 1:000.26
1:00 —— 5:000.23
5:00 —— 6:000.34
6:00 —— 9:000.36
9:00 —— 12:300.35
12:30 —— 18:300.34
18:30 —— 23:000.35
23:00 —— 0:000.3

二级泵房

设计能力10万M^3^/D
泵轴标高24.14M
电磁流量计2台
排水泵Y2W 50-125 × 2台
真空泵W3 × 2台
浊度仪一套
余氯仪一套
阀门0341X-10(900mm,进水口) / 自动保压式蝶阀KD741X-1V(800mm,出口)

水泵

型号参数电机
24SA - 10A2700 M^3^/h 39MY630-8 380KW
28SA - 10A(2台)3600 M^3^/h 52MY630-8 630KW

吸水井

平面尺寸32.5M × 4M(长 × 宽)
有效面积130M^2^(分为两格)

在线实时监控
在线实时监控

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二级泵站
二级泵站

二级泵站
二级泵站

二级泵站止回阀
二级泵站止回阀

二级泵站
二级泵站

二级泵站吊车
二级泵站吊车

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反冲洗水泵系统设置在二级泵站内部(右侧第一台水泵)

型号TL2435(600-35)
电机JS126 - 10
扬程9.1M
流量750L/s
轴功率78KW
功率95KW
额定电流193A

二级泵站水泵叶轮

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二级泵站水泵叶轮_01
二级泵站水泵叶轮_01

二级泵站水泵叶轮_02
二级泵站水泵叶轮_02

二级泵站水泵叶轮_03
二级泵站水泵叶轮_03

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二级水泵为单级双吸卧式离心泵,相比于单吸式叶轮,双吸式叶轮不需要额外设置轴向力平衡措施。单吸式叶轮由于叶轮缺乏对称性,在水泵运转的时候,叶轮高速旋转,叶轮入口处产生低压,背水面产生高压,因此产生由背水面推向入水面的轴向力。这个时候采取轴向力平衡措施:在叶轮上打上平衡孔,并且加装减漏环。缺点:使离心泵水力效率下降。

平衡原理:叶轮中的水,经减漏环流到后盖板处,再经后盖板上的平衡孔回到叶轮内,是后盖板前后压力趋于拉平。

出厂水质控标准

浊度≤0.8NTU
色度≤15度
PH6.5~8.5
耐热大肠杆菌群100ml水中不得检出
总大肠杆菌群100ml水中不得检出
细菌总数≤100CFV/ml
游离余氯0.4~0.8mg/L(与水接触30min后),管网末端水不低于0.05mg/L

出水水质

CODcr400mg/L
BOD~5~170mg/L
SS200mg/L
NH~3~-N30mg/L
TKN45mg/L