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35m3/d含氟地下水给水处理系统

发布时间:2014-05-04 来源:金沙澳门登陆网站

1.工程概况

山西省太原某村有居民300户,使用地下水作为生活用水,根据初步估算,其日最大用水量约为35m3

根据对水质的分析测试,其中氟化物不符合生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。(标准为1.0mg/l,实测值≤2.0mg/l),需考虑氟化物的去除。

本给水设计内容:水处理设备和生活给水箱。

我司包括本项目设备制造、运输、安装、调试等一条龙服务,不包括土建部分,但土建部分的工艺设计由我司负责,并由我司负责通过国家政府有关部门验收。

2.设计依据

a.    生活饮用水卫生标准              GB5749-2006

b.    生活饮用水卫生标准检验法        GB5750-2006

c.    建筑给水设计规范                GB50015-20032009年版)

d.   饮用水除氟设计规范              CECS4693

e.    民用建筑电气设计规范            JGJ16-2008

f.     钢制焊接常压容器                JB/T4735-1997

g.    钢制压力容器                    GB150-1998

h.    压力容器安全技术监察规程        国家质量技术监督管理局(99)

i.      给水排水工程结构设计规范        GB50069-2002

j.      用户提供的水质报告及资料

3.设计参数

3.1进水水源性质

深井水。

3.2处理水量

处理量:35m3/d;每天按处理6小时计,则给水设备的处理能力为6m3/h

3.3深井水水质

氟化物:     ≤2.0mg/l

3.4 出水水质标准

出水达到《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006标准:

氟化物:     1.0mg/l

4.处理工艺

根据原水水质条件和最终出水水质要求,本设计采用如下工艺流程:


本方案采用吸附过滤法除去地下水中的氟离子,作为滤料的吸附剂是活性氧化铝。

采用不锈钢深井潜水泵将深水井内的地下水提升至活性氧化铝过滤器,进入活性氧化铝过滤器前采用pH自动调节装置将井水的pH调节到6-7,使用稀硫酸调节pH。活性氧化铝过滤器中装有1.2m厚,粒径0.4-1.5mm的白色颗粒状多孔吸附剂活性氧化铝。当含氟的井水通过过滤器时,除氟的原理如下:

1)活性氧化铝被硫酸溶液活化,转化成为硫酸盐型,反应如下:

Al2O3n·2H2O + SO42-Al2O3n·H2SO4 + 2OH-

2)除氟时的反应为:(Al2O3n·H2SO4 + 2F -Al2O3n·2HF + SO42-

当活性氧化铝失去除氟能力后,采用0.75%-1%氢氧化钠溶液作再生处理,再生过程依次为首次反冲、再生、淋洗及中和四个阶段。首次反冲洗水使用反洗水泵抽取生活水箱的存水,淋洗时开启深井泵采用原水淋洗。采用首次反冲时间为1015min,再生时间为 12h,淋洗时间30~40min。四个阶段产生的水排入集水坑,由提升泵外排。

含氟的化合物被活性氧化铝吸附,井水中的氟化物降低到符合饮用水标准,然后进入精密过滤器,过滤掉井水中的细小颗粒(如破碎的活性氧化铝、悬浮物等)。精密过滤器使用一段时间后需更换滤芯。井水进入管式紫外线消毒器杀菌,出水满足生活饮用水标准供村民使用。

根据工艺流程图布置设备平面图如下:


5.工艺说明

5.1     pH调节装置

根据饮用水除氟设计规范,在原水进入活性氧化铝吸附前,应将进水pH值调节至6-7之间,提高活性氧化铝的吸附容量。所以系统设置pH调节装置,系统通过在线pH计自动调节。

调节pH装置由加药箱及进口计量泵和pH仪组成。

5.2     活性氧化铝过滤器

人们长期饮用含氟量高的水,会引起氟中毒,影响人们的身体健康,轻则引起牙齿发黑、斑釉和牙齿早期脱落,重则引起骨质硬化甚至骨骼畸形。

根据原水水质含氟量,本设计采用一级除氟装置,保证处理效果,提高运行周期。

本装置采用吸附量大,化学稳定性能好的活性氧化铝为交换吸附剂,活性氧化铝具有高孔隙率,主要成分为白色颗粒材料。原水通过除氟装置内均匀的布水系统自上而下经过滤料过滤吸附达到除氟的目的。当除氟装置中活性氧化铝滤料的吸附交换功能达到饱和状态时,也即除氟能力达不到规定时,先利用反冲洗水泵提升除氟清水池储水进行反冲洗后,再生剂采用浓度为0.75-1%的氢氧化钠溶液,再生流速为3-10m/h,再生时间为2-3h。从而恢复滤料的吸附除氟的能力,以此达到循环除氟的目的。当活性氧化铝使用到不可再生时,必须更换滤料。

除氟过程为:

除氟反冲洗再生淋洗中和除氟

该除氟装置采用钢制作,并采用环氧防腐,并配有反冲、再生、中和系统。

采用一套装置,在产水的间歇再生。

5.3     精密过滤器

精密过滤器又称保安过滤器,主要用于去除细小微粒(如破碎的活性氧化铝),该过滤器的过滤精度为5μm,主要由滤芯﹑壳体﹑及固定装置等构成.流体从过滤器入口流入经滤芯后,杂质截留在滤芯表面及深层,清洁流体从出口处流出。

本机采用快装锁紧,滤芯更换方便。该机外壳采用不锈钢精制而成。

PP熔喷滤芯是采用无毒无味的聚丙烯粒子,经过加热熔融、喷丝、牵引、接受成形而制成的管状滤芯,具有过滤精度高、流量大、压差小、纳污量大、体积小、耐压高、耐腐蚀等特点。

精密过滤器具有以下特点:

*  能有效除去液体中的悬浮物、铁锈等。

*  可承受较高的过滤压力。

*  独特的深层网孔结构使滤芯有较高的容渣负荷能力。

*  滤芯可用多种材质制作,以适应各种流体过滤的需要。

*  外形体积小,过滤面积大,阻力小,使用寿命长

精密过滤器以设计合理,出水量大,清洗方便等优点,在各种行业中得到广泛的应用

5.4     生活水箱

生活水箱采用拼装焊接不锈钢水箱,其主要特点是:

1)      结构设计合理,全焊接现场组合,密封性好,确保水质不受二次污染,永不渗漏。

2)      材质选用食品级不锈钢,具有较强的耐腐蚀性。

3)      且有良好的力学结构,重量轻且强度高,价廉,可以任意组合

4)      外观整洁、光亮、美观、实用。

水箱的容积为15m3,设置在机房内。

5.5     紫外线灭菌器

紫外线灭菌器能有效和快速地对水进行杀菌消毒,不需加热和使用含有害成分的化学药剂,处理后的水质无异味。它利用具有杀菌作用的254nm紫外线灯管辐射快速可靠的破坏消灭水中的细菌、病毒和其它微生物体。一经安装,控制简洁,管理方便。

其原理如下:

紫外线对细菌或细胞照射使大量细菌或细胞中维持生命的主要构成鄙分核蛋白中的核酸分子,因大量吸收紫外线而发生性变,已破坏了生理活性,通常认为杀菌效果最高的紫外线波长是260.0nm,在现有的人工光源中,低压泵灯的特殊谱线253.7nm与260.0nm最接近,所以具有强烈的杀菌效果,但是一般的低压泵灯虽然在253.7nm处集中了大部分辐射能量,在谱线185.0nm处也具有相当的强度,波长小于200.0nm的紫外线,能被空气很快吸收而产生臭氧。

紫外线灭菌器筒体采用特制的高强度无臭氧紫外线杀菌灯和内壁经过特殊处理的微炭臭氏体不锈钢筒体,筒体外侧特殊抛光处理,使经过预处理的水在流过筒体时受到253.7nm紫外线的足够线量的照射,具有良好的杀菌效果。

优质的卫生级不锈钢板(SUS304)加工而成,使用寿命是铝合金制品的5-10倍,耐压高,无金属离子污染。以高纯石英管作套管,配合高性能的石英紫外线低压消毒灯管,具有杀菌力强,寿命长、支行稳定可靠等优点,其杀菌效率≥99%。

紫外消毒技术具有下列明显的优点:

1)                  高效率杀菌

紫外消毒技术具有其它技术无可比拟的杀菌效率。紫外线对细菌、病毒的杀菌作用一般在一秒以内。而对传统紫外、氯气以及臭氧方法来说,达到紫外线的效果一般需要20分钟至一小时的时间。

2)                  高效杀菌广谱性

紫外技术在目前所有的消毒技术中,杀菌的广谱性是最高的。它对几乎所有的细菌,病毒都能高效率杀灭。并且对一些对人类危害极大的,而氯气以至臭氧无法或不能有效杀灭的寄生虫类(例如隐性包囊虫 cryptosporidium,贾第鞭毛虫giardia等)都能有效杀灭。表1也可看出紫外线水消毒设备的杀菌广谱性。

3)                  无二次污染 

由于紫外技术可以被控制为仅仅是杀菌,并且不加入任何化学药剂,因此它不会对水体和周围环境产生二次污染。不改变水中任何成分。对氯消毒来说,其与水中有机物产生的有机氯已被公认为对人体有致癌作用,并且水中含有的氯化合物在某些场合下会起到反作用,对水中生物以及水环境产生毒害。臭氧方法也有类似的问题。大量难闻的未溶解到水中的臭氧挥发到空气中,有害于附近工作人员的身心健康。

4)                  运行安全、可靠 

传统的消毒技术如采用氯化物或臭氧,其消毒剂本身就是属于剧毒、易燃、易爆的物质。这些物质的使用对操作现场人员以及周围环境和居民安全产生潜在的威胁,需要特别小心。我国的公安、消防及环保等部门对这些高危物质的使用有严格的运输、保存和操作规定。这些都极大地增加了基层使用单位领导、操作人员和周边居民的心理负担和不安全感。现代紫外线-消毒系统不存在这样的安全隐患,是一种对周边环境以及操作人员相对安全可靠的消毒技术。

5)                  运行维护简单,费用低

通常一种高效率的技术总是和高成本,高运行费用联系在一块。但是,紫外线技术却是例外。由于九十年代对紫外核心技术的完善,紫外线消毒技术不仅消毒效率是所有消毒手段中最高的,而且消毒运行维护最简单,运行成本最低,在千吨处理量水平可达到每吨水4厘人民币甚至更低,因此,其性能价格比是所有消毒技术中最高的。它既具有其它消毒技术无法比拟的高效率,又具有成本和运行费低的优点。在千吨水处理量水平,它的成本只是氯消毒的1/2,是氯加脱氯消毒的2/5,更只有臭氧消毒成本的1/9。即使在十万吨处理量水平,紫外消毒设备的投资及运行成本也远远低于其它消毒技术。

6)                  占地小,无噪音

以每小时处理80吨水的YLC-2000设备来说,其占地只有1.7米×0.8米,高1.5米,重220斤。若预留足够空间,该系统共需4平米的运行操作空间。如果处理水量减少,设备占地体积相应减少。另外,紫外消毒设备如果靠自流式供水(无水泵), 将不产生任何噪音。

7)                  连续大水量消毒

九十年代末紫外消毒技术的另一特点是一年365天,一天24小时连续运行。除定期需一、二小时以内的例行保养外,其最佳操作条件是24小时连续运行。大水量消毒是现代紫外的另一大特征。除了可以消毒小水量(每小时几十升),也可以消毒大水量。目前紫外技术在实际应用中最大已达到每小时6万吨。如果实际需要,还可以更大。

6.主要设备技术参数表

6.1     深井泵

数量:1

流量:6m3/h

扬程:30m

电源:220V/50Hz

转速:3000r/min

功率:1.1kW

6.2     pH调节装置

数量:1套

投加量:0-5.0L/h

PH控制范围:6-7

6.2.1 酸计量泵

数量:1台

流量:5.0L/h

压力:4barg

冲程频率:0-360spm

电源:220V/50Hz

功率:16W

6.2.2 药箱

数量:1台

材质:PE

有效容积:200L

规格:550×5500×800 mm(h)

盖直径:Ø200mm

6.2.3 pH在线监控仪

数量:1台

量程:0-14pH

环境温度:0-50℃

显示:LCD

输出:4-20mA

精度:0.01%

功耗:小于5W

6.3     活性氧化铝过滤器

数量:1台

材质:SUS304不锈钢

规格:ØxH(mm)=2000x3100

设计压力:0.6MPa

设计温度:5-50℃

过滤速度:2.5m/h

可处理量:10m3/h

首次反冲时间:10-15min

首次反洗强度:12-16L/(m2·s)

淋洗流量:6m3/h

淋洗时间:30~40min

再生溶液:NaOH

浓度:0.75-1%

再生时间:1-2h

再生溶液流速:3-10m/h

滤料高度:1200mm

活性氧化铝(D=0.4-1.5mm):1.1t/台

再生周期:12~24h

6.4     再生装置

数量:1

6.4.1 NaOH溶液槽

数量:1

规格:Ф810×1140 mm(h)

容积:500L

型式:圆桶平底式

材质:PE

搅拌功率:0.55KW

叶轮材质:不锈钢

6.4.2 碱喷射器

数量:1

材质:FRP

再生液出力:5-8t/h

再生液压力:0.12-0.2MPa

再生液浓度:0.5-1%

6.4.3再生水泵

数量:1

流量:8m3/h

扬程:27m

电源:380V/50Hz

转速:2900r/min

功率:1.1kW

6.5     反洗水泵

数量:1

流量:43.3m3/h

扬程:24m

电源:380V/50Hz

转速:2900r/min

功率:5.5kW

6.6     精密过滤器

型式 :立式

数量 :1台

设计出力 :10m3/h

规格:ØxH(mm)=400x1600

工作压力 :0.6 MPa

压差

正常出力压差 :0.02 MPa

最大出力压差 :0.1 MPa

材质

壳体 :不锈钢

滤芯 :PP

滤芯: 

规格 :Ø65

过滤精度 :5μm

数量 :10根

6.7     生活水箱

数量 :1只

形式 :全焊接组合水箱

尺寸 :2000×3000×2500mm(h)

容积 :15m3

焊接方式 :氩弧焊(现场)

材质 :不锈钢

附件

不锈钢爬梯 :1只

人孔 :1只

排污口 :1只

溢流口 :1只

给水出水口 :1只

进水口 :1只

反洗出水口:1只

液位传感器 :1套(压力式)

6.8     管式紫外线灭菌器

数量 :1台

额定流量 :9-10m3/h

工作压力 :0.6MPa

材质 :不锈钢

功率 :120W

电源 :220V/50HZ

尺寸 :75×1300mm

7.主要设备清单

序号

型号、规格

数量

1

深井泵

Q=6m3/hH=30mN=1.1kW

 

1

不锈钢

2

pH自动调节装置

0-5.0L/h

 

1

 

2.1

酸计量泵

5.0L/h4barg16W

 

1

 

2.2

药箱

550×5500×800mm(h)

PE

1

 

2.3

pH在线监控仪

CT—66584-20mA

 

1

 

3

活性氧化铝过滤器

Ø2000x3100 mm(h)10m3/h

不锈钢

1

1.1T

 

活性氧化铝滤料

粒径0.4-1.5mm

 

 

 

4

再生装置

 

 

1

 

4.1

NaOH溶液槽

Ф810×1140500L0.55KW

 

1

含搅拌装置

4.2

碱喷射器

 

FRP

1

 

4.3

再生水泵

Q=8m3/hH=27mN=1.1kW

 

1

 

5

反洗水泵

Q=43.3m3/hH=24mN=5.5kW

铸铁

1

 

6

精密过滤器

10m3/h5μm

Ø400x1600 mm(h)

不锈钢

1

 

7

生活水箱

15m32000×3000×2500mm(h)

不锈钢

1

 

 

液位传感器

配套

 

1

 

8

管式紫外线消毒器

9-10m3/h120W75×1300mm

不锈钢

1

 

9

集水坑排水泵

Q=10m3/hH=10mN=0.75kW

铸铁

1

 

 

液位控制器

配套

 

1

 

10

自动控制柜

配套;PLC控制

组件

1

   

11

电线电缆

配套

 

1

 

12

管阀附件

配套

UPVC

1

 

8.服务内容及承诺

8.1技术咨询

(1)技术咨询

售前、售后有任何污水处理系统的技术问题可用电话、传真、E-mail及书信的形式向我司咨询。

(2)人员培训

A. 培训对象: 1-2名管理工作人员。

B. 培训内容:  1)污水处理系统的基本知识;

              2)处理系统设施、设备与器械的介绍、日常管理、维护说明,相关操作指导及常见故障紧急排除等。

 3)处理系统日常运行与调整指导。

C. 培训途径:教材、面授与现场实习、指导相结合;

D. 培训时间:设备调试期间及初运行操作期间;

E. 可安排参观我方的工程实例,费用自理。

 

8.2 售后服务

(1)质量承诺

a.    我方设备质量保证期为:1年;

(2)售后服务内容

a.    处理设备及零配件的检修与更换;

b.    我方机电设备及零配件的检修与更换;

c.    处理设备的管道及配套阀门的检修与更换;

d.   处理系统出水水质恶化的原因查找及调整至达标;

e.    处理系统运行故障的排除与运行状态的恢复;

f.     处理设施、设备日常维护现场重复指导。

注:保修期以内服务为免费;保修期外只收取材料成本费及车旅费。

 

(3)售后服务原则

我方在收到最终用户书面通知后12小时内作出书面签复,72日内到达最终用户现场进行免费维修,紧急情况24小时内到达现场。

本公司的产品一律实行三包,并在交货时提供本批产品的出厂合格证、产品使用说明书等全套资料。产品在三包期内如出现质量问题,我方将严格履行合同中规定的赔偿责任。超出三包期限的产品,保证提供维修配件,并根据用户要求,做好维修服务工作,并提供一定量的备换品。

根据用户需求进行技术培训操作维修人员,对用户进行重点质量跟踪。定期进行用户回访,不断收集用户对产品的使用信息,不断地改进产品性能,提高产品质量。


9.设备报价

1)工程设备投资分析

工程设备投资表

单位:万元

序号

型号、规格

数量

单价

总价

1

深井泵

Q=6m3/hH=30mN=1.1kW

南方水泵

304不锈钢

1

0.56

0.56

2

pH自动调节装置

0-5.0L/h

 

1

1.26

1.26

2.1

酸计量泵

5.0L/h4barg16W

 

1

 

 

2.2

药箱

550×5500×800mm(h)

PE

1

 

 

2.3

pH在线监控仪

4-20mA

 

1

 

 

3

活性氧化铝过滤器

Ø2000x3100 mm(h)10m3/h 流速2.5 m/h

304不锈钢

1

4.80

4.80

 

活性氧化铝滤料

粒径0.4-1.5mm

 

 

 

 

4

再生装置

 

 

1

1.80

1.80

4.1

NaOH溶液槽

Ф810×1140500L0.55KW

 

1

 

 

4.2

碱喷射器

 

FRP

1

 

 

4.3

再生水泵

Q=8m3/hH=27mN=1.1kW

 

1

 

 

5

反洗水泵

Q=43.3m3/hH=24mN=5.5kW

铸铁

1

0.68

0.68

6

精密过滤器

10m3/h5μmØ400x1600 mm(h)

不锈钢

1

0.55

0.55

7

生活水箱

15m32000×3000×2500mm(h)

不锈钢

1

3.70

3.70

 

液位传感器

配套

 

1

 

 

8

管式紫外线消毒器

9-10m3/h120W75×1300mm

不锈钢

1

1.30

1.30

9

集水坑排水泵

Q=10m3/hH=10mN=0.75kW

铸铁

1

0.48

0.48

 

液位控制器

配套

 

1

 

 

10

自动控制柜

配套;PLC控制

组件

1

2.80

2.80

11

电线电缆

配套

 

1

0.62

0.62

12

管阀附件

配套

UPVC

1

0.84

0.84

13

人民币壹拾玖万叁仟玖佰元整

19.39


2)工程其它费用投资分析

工程其他费用投资表

单位:万元

序号

名称

规格

单位

数量

单价

总价

备注

1

工程设计服务费

 

 

 

 

 

附送

2

工程建设管理费

1x 2%

1

0.39

0.39

 

3

工程安装调试费

1x 15%

1

2.90

2.90

 

4

工程设备运输费

1x 15%

1

2.90

2.90

 

5

设备税费

1x 9.8%

1

1.90

1.90

 

6

合计

人民币捌万零玖佰元整

8.09

 

4)工程项目总投资分析

总投资预算表

单位:万元

投资项目

单位(万元)

工程设备费用

19.39

工程其他费用

8.09

合计

27.48

(人民币贰拾柒万肆仟捌佰元整)

注:1、以上报价不含土建部分(水泵房、设备基础等)。

2、系统装机功率8.75KW,最大运行功率6.25KW

3、总电源由业主负责接入我方自动控制柜,电缆为三相五线制。

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