㈠ V型滤池的施工工艺
滤池有多种型式,以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史悠久。在此基础上,人们从不同的工艺角度发展了其它型式的快滤池。V型滤池就是在此基础上由法国德利满公司在70年代发展起来的。V型滤池采用了较粗、较厚的均匀颗粒的石英砂滤层;采用了不使滤层膨胀的气、水同时反冲洗兼有待滤水的表面扫洗;采用了气垫分布空气和专用的长柄滤头进行气、水分配等工艺。它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。因此70年代已在欧洲大陆广泛使用。80年代后期,我国南京、西安、重庆等地开始引进使用。90年代以来,我国新建的大、中型净水厂差不多都采用了V型滤池这种滤水工艺,特别是广东省新建的净水厂几乎都采用了V型滤池。
关键字:V型滤池 工艺设计 施工安装 自动控制
滤池有多种型式,以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史悠久。在此基础上,人们从不同的工艺角度发展了其它型式的快滤池。V型滤池就是在此基础上由法国德利满公司在70年代发展起来的。V型滤池采用了较粗、较厚的均匀颗粒的石英砂滤层;采用了不使滤层膨胀的气、水同时反冲洗兼有待滤水的表面扫洗;采用了气垫分布空气和专用的长柄滤头进行气、水分配等工艺。它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。因此70年代已在欧洲大陆广泛使用。80年代后期,我国南京、西安、重庆等地开始引进使用。90年代以来,我国新建的大、中型净水厂差不多都采用了V型滤池这种滤水工艺,特别是广东省新建的净水厂几乎都采用了V型滤池。91年至94年我公司在沙口水厂(50万m3/d)的建设中,首次自行设计、施工安装了V型滤池。此后我们就开展了V型滤池的设计与安装这项工作。我们先后帮高明、中山小榄、中山东凤、顺德龙江、三水、广宁、汕头、惠州等兄弟自来水公司设计和安装了V型滤池。在近十年来的V型滤池的设计、施工安装以及自动控制过程中,我们取得了一定的实践经验,有以下几点工作体会:
一、研究掌握V型滤池结构、工作原理、工艺特点
滤池是水厂净水工艺中的重要环节,而滤池过滤能力的再生,是滤池稳定高效运行的关键。若采用较好的反冲洗技术,使滤池经常处于最优条件下工作,不仅可以节水、节能,还能提高水质,增大滤层的截污能力,延长工作周期,提高产水量。而V型滤池过滤能力的再生,就采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗这一技术。因此滤池的过滤周期比单纯水冲洗的滤池延长了75%左右,截污水量可提高118%,而反冲洗水的耗量比单纯水冲洗的滤池可减少40%以上。滤池在气冲洗时,由于用鼓风机将空气压入滤层,因而从以下几方面改善了滤池的过滤性能:
①压缩空气的加入增大了滤料表面的剪力,从而使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落,从而提高了反冲洗效果。
②气泡在滤层中运动产生混合后,可使滤料的颗粒不断涡旋扩散,促进了滤层颗粒循环混合,由此得到一个级配较均匀的混合滤层,其孔隙率高于级配滤料的分级滤层,改善了过滤性能,从而提高了滤层的截污能力。
③压缩空气的加入,气泡在颗粒滤料中爆破,使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧,在水冲洗时,对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥,加强了水冲清污的效能。
④气泡在滤层中的运动,减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力,使水冲洗强度大大降低,从而节省冲洗的能耗。
综上所述,气、水反冲洗时,由于气泡的激烈遄动作用,大大加强了污物剥落能力及截污能力。在滤池实际反冲洗时,我们观察到:当反冲时间约5分钟时的滤层污物剥落高达95%以上,因此V型滤池的反冲洗效果是肯定的。此外反冲洗时,原水通过与反冲洗排水槽相对的两个V型槽底部的小孔进入滤池,它扫洗滤层的表面,并把滤层反冲上来的污物、杂质推向排水槽,同时扫洗了水平速度等于零的一些地方,在这些地方漂起来的砂又重新沉淀下来。此外滤池的表面扫洗,还加快了反冲水的漂洗速度,用原水养活了反冲洗滤后水用量及电能,也节约了冲洗水量。养活冲洗水量是原水表面清扫的一个特别优点,事实上,它还起到了在一个滤池反冲洗时防止其它滤池在最大输出负荷下运行的
㈡ 生活饮用水水厂操作规程
自来水是人们生活中不可缺少的基本物质之一,当我们轻轻拧开水龙头的时候,洁净的自来水“哗哗”地奔流而出,这时它离我们是那么的近;但当问起自来水是怎样流进入千家万户的,它似乎又离我们那么的远。
其实,自来水的生产流程并不简单,(共分为四道生产工序),让大家增进对自来水生产的了解:
第一道生产工序--反应,其过程包括“原水--→混合槽--→网格反应池”。原水是指未经加工的自来水生产用水,振华水厂的生产原水来自离市区30多公里外的大沙河水库。通常原水中都带有诸如藻类、腐殖质、泥沙之类的轻微颗粒,这时自来水生产的第一道工序就是在原水中投加“净水剂”——碱式氯化铝(俗称为矾),碱式氯化铝在原水中可产生正电荷,令水中的轻微颗粒受静电作用而形成较大的颗粒团,以易于沉淀。而“前加氯”则可根据原水情况选择是否投加,其作用主要有:①助凝剂,主要是氧化水中的腐殖质和胶体,使之能产生混凝沉淀;②杀藻剂,根据原水中的藻类含量多少而决定是否投加(水中藻类的含量过高可产生异味),以杀灭藻类。“前加泥”是水中藻类过多时,增加水中的吸附能力,使净水剂能起到更有效作用。“前加碱”是原水PH值过低时,影响水体的混凝沉淀效果,故要投加石灰等碱类,增加水的沉淀效果,并使其出厂水PH值保持在中性。原水在投加净水剂等多项药剂之后,再经过混合槽和网格反应池,这样水中的轻微颗粒就有足够的时间形成较大的颗粒团。
第二道生产工序--沉淀,其过程包括“网格反应池--→斜管沉淀池”。这时,原水从网格反应池流入斜管沉淀池,在水中较大的颗粒团在通过沉淀池的斜板时,就会附着并沉淀到斜板的底层,经此处理后的水质变得近乎清澈如镜。而沉淀下来的污泥定期经排泥车排走,保持沉淀池的洁净。
第三道生产工序--过滤,其过程包括“斜管沉淀池--→气水反冲洗滤池--→清水池”。潺潺清流顺着斜管沉淀池上面的集水槽汇集流入滤池,水中的细微杂质被滤池中的滤沙过滤和吸附之后(当滤沙中的细微杂质累积到一定程度后,滤池也要定期进行〃气水反冲洗〃清洗,以保持良好过滤效果),洁净澄清的滤后水沿着管道流往清水池进行贮存,并在清水中再次投加入液氯进行一段时间消毒,对水体的细菌、大肠杆菌等病菌进行杀灭,整个净水处理过程到此就已完成。
第四道工序--加压供水,其过程包括“清水池--→二级泵房--→供水管网”。经消毒后的自来水贮存在清水池中,通过水厂二级泵房的水泵加压之后,洁净的自来水沿着供水管道,流入千家万户。
目前,绝大多数以地面水为水源的城市水厂,都采用混凝、沉淀、过滤和消毒的常规处理流程。该经典物化处理工艺已延续百余年,所变动的仅仅是在池型上有所发展。随着原水中有机污染的加重,该常规处理工艺已明显不适应目前的原水水质状况。由于水中粘土等杂质微粒表面附着某些有机污染质,增加了杂质微粒的亲水性,提高杂质胶粒的负电性,使其更加稳定地存在于水中。因而一般净水厂大多数采用预氯化手段,直接向原水大量加氯或须用折点加氯,以氧化水中有机污染质,使水易于混凝澄清,以求水厂出水的浑浊度、色度、酚、铁、锰等指标符合生活饮用水水质标准。但在预氯化过程的同时原水中的腐殖酸、富里酸等有机碳容易氯化脱碳,形成氯仿等三卤甲烷类潜在致癌物质,如此处理得到的生活饮用水威胁着人们的健康安全。美国曾于1975年1-4月对80个城市水厂(98.8%的水厂用氯消毒,75%水厂采用原水预氯化工艺)进行对照检测,结果是:原水平均含氯仿0.36微克每升,自来水平均含氯仿45微克每升;日本大阪市1976年5月结紫岛、庭洼和平野三座净水厂的原水和自来水中氯仿含量进行对照检测,结果是:原水含氯仿0.7-0.9微克每升,自来水含氯仿40-55.6微克每升。上述二组数字的自来水中氯仿含量均比原水中氯仿含量增加五、六十倍以上,绝对值也较高。因此,自来水中氯仿等三卤甲烷类有机物大量增加必须引起高度警觉。
美国环保卫生机构的专家指出,自来水中存在20多种致癌物。动脉样硬化的基本原因是水中的氯,而与之相联系的诸如心力衰竭和大部分常见的硬化形式,本质也是由氯引起的。至少9%有膀胱癌和18%的直肠癌与饮用经过加氯处理的自来水有关。