活性砂滤池设计.doc

工程 污水深度处理活性砂过滤器 技术方案 1 目 录 1 概述 0 1.1 项目简介 .0 1.2 项目设计依据、资料、原则 .1 1.2.1 设计依据 1 1.2.2 设计原则 1 2 设计水质、水量 1 2.1 设计水量 .2 2.2 设计进水水质 .2 2.3 设计出水水质 .2 2.4 设计范围 .2 3 工艺设计 .2 3.1 深度处理工艺流程 .3 3.2 工艺说明 .3 3.3 工艺特点 3 3.4 活性砂过滤系统说明 4 3.4.1 概述 .4 3.4.2 产品特点 .4 3.4.3 工艺原理 .5 3.4.4 WS7.0D-A 型活性砂过滤器主要性能参数 7 3.4.5 活性砂过滤器尺寸 .8 3.4.6 活性砂过滤器配套设备 .8 3.4.6.1 空气压缩机 8 3.4.6.2 压缩空气缓冲罐 .9 3.4.6.3 精密过滤器 .9 3.4.6.4 空气控制柜 10 3.4.6.5 冷干机 10 3.4.6.6 石英砂滤料（不包括） 11 3.4.6.7 电控系统 11 3.4.6.8 絮凝搅拌机 12 3.4.6.9 絮凝剂投加装置 13 2 1 概述 1.1 项目简介 污水处理厂处理规模为 2000m3/d。 1.2 项目设计依据、资料、原则 1.2.1 设计依据 （1） 室外给水设计规范(GB50013-2006) （2） 城市供水水质标准(GJT206-2005) （3） 生活饮用水卫生标准(GB5749-2006) （4） 给水排水快速设计手册 （5） 给水排水设计手册 （6）由建设单位提供的技术资料 1.2.2 设计原则 （1）选用技术成熟、可靠的工艺，确保出水达到标准要求； （2）尽量减少占地面积，降低投资成本和运行费用； （3）工程设计科学合理，结构简单，运行稳定、安全、可靠； （4）工艺设计高效节能、抗冲击力强、操作管理方便； （5）优化工程、争创优良工程的原则； （6）按国家相关法律、法规、标准、规范设计，确保工程质量。 3 2 设计水质、水量 2.1 设计水量 (1) 日处理水量： 2000m3/d。 (2) 设计处理规模：平均处理水量83.3m 3/h。 (3) 系统运行时间： 24h/d。 2.2 设计进水水质 符合国家相关标准的出水水质一级 B 标准 2.3 设计出水水质 出水水质达到国家相关标准的一级 A 出水。 2.4 设计范围 本方案设计范围为活性砂过滤池及相关配套设备的设计 4 3 工艺设计 3.1 深度处理工艺流程 根据污水处理厂原水水质情况及出水水质要求，确定本项目给水处理工程的工 艺流程如下： 反冲洗水排放至前序工段 3.2 工艺说明 污水经前处理工序重力流入（如果出水压头不够，可加泵提升）活性砂过滤系 统。在废水进入活性砂过滤器之前的管道中投加适量的絮凝剂，使污水中的悬浮物 及胶体颗粒在絮凝剂的吸附、包裹、架桥作用下，形成较大的絮状颗粒，然后污水 进入活性砂过滤池，通过活性砂过滤器进行过滤处理。活性砂过滤器是一种集混凝、 澄清及过滤为一体的连续过滤设备，通过滤层的截留作用，去除水中的悬浮物及其 它颗粒杂质。其利用升流式流动床过滤原理，通过滤砂在过滤器中的循环流动，使 过滤与洗砂同时进行，实现过滤器 24 小时连续自动运行，避免了停机反冲洗工序， 从而提高了过滤效果，简化了管理程序。因此，活性砂过滤器是一种技术先进的过 滤器，目前已广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理等领域。 过滤出水经消毒后即可达到出水水质标准，出水可临时储存于清水池中排放或回用。 原水 反硝化生物滤 池 管道混合器 清水池 混凝剂投加装置 空压机 5 3.3 工艺特点 1）系统设置灵活，正常期采用混凝、活性砂过滤和加氯工艺,工艺完整，出水 水质好。 2）系统工艺简洁，设备省，占地少，运行管理费用低。 3）运行管理方便，由于系统采用先进的活性砂过滤工艺，省却了普通过滤中复 杂的气水反冲洗管理模式，使系统运行简单化。 4）滤床一直处于连续运行的状态，滤料表面上的生物膜在整个过滤器内均匀分 布，对原水水质变化具有很大的适应性。 5）运行费用省。活性砂过滤器运行压头低，电耗小；采用微絮凝过滤工艺，药 剂消耗只有传统工艺的 60%，药耗低。 6）系统自动化程度高，可实现无人职守。 7）可根据硝氮浓度自动控制碳源投加量，避免了过量加药以及因其可能产生的 出水 BOD 升高、运行费用增加等问题。 3.4 活性砂过滤系统说明 3.4.1 概述 Waterlink 活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备， 广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。系统采用升流 式流动床过滤原理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够 24 小时连续自动运 行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗 极低。系统无需维护，管理简便，可无人值守。 6 3.4.2 产品特点 效率高，24 小时连续工作，不需停机反冲洗。不需反冲洗阀门和备用过滤器。 运行费用低，不需高扬程大流量的反冲洗泵，进一步降低运行费用。 维护费用低，活性砂过滤器在运行过程当中除石英砂滤料外没有任何转动部 件，故障率低，维护费用省。 一次性投资低，不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气 动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。 水头损失小，由于采用了单级滤料且滤料清洁及时，因此活性砂过滤器水头 损失很小，大约 0.5m。 过滤效果好，出水水质稳定。滤料清洁及时，可保证高质、稳定的出水效果， 无周期性水质波动现象。 易于改扩建。活性砂过滤器所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加 或删减过滤器数量，易于改扩建。 3.4.3 工艺原理 活性砂过滤器是一种集混凝、 澄清、过滤为一体的高效过滤器， 它不需停机反冲洗；采用单级滤料， 无需级配，没有水力分布不均和初 滤液等问题；不需要反冲洗水泵及 其停机切换用电动、气动阀门；无 需单设混凝、澄清池，无需混凝、 澄清用机械设备。因此占地面积更 紧凑，运行费用更经济。 活性砂工作原理如左图所示： 原水通过进水管进入过滤器内部，并经布水器均匀分配后上向逆流通过滤料层 7 并外排。在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低；同时石英砂滤料中污 染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。位于过滤器中央的 空气提升泵在空压机的作用下将底层的石英砂滤料提至过滤器顶部的洗沙器中清洗。 滤砂清洗后返回滤床，同时将清洗所产生的污染物外排。 由于石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态，对原水起搅拌作用，因此 搅拌絮凝作用可在过滤器内完成。过滤器内滤料清洁及时，可承受较高的进水污染 物浓度。活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点，可使得混凝、澄清、过滤在 同一个池体内可全部完成。 活性砂过滤系统由锥型滤砂导向装置，内部过滤单元，进水管道，滤液出水管 道，冲洗水出水管，内部过滤单元与相应管道间的弹性连接，空压机和控制系统等 组成。 内部过滤单元包括进出水管，水流分配器，洗砂装置，冲洗水出水管和空气提 升泵套管。进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部。 活性砂过滤器罐体示意图： BE TeknikINFO AB 8 3.4.4 WS7.0D-A 型活性砂过滤器主要性能参数 型号 WS7.0D-A 品牌 Waterlink 数量： 2 套 过滤设备总高度 6200mm 砂床高度 2000mm 过滤面积 7.0 m 2/套 过滤速度 6.0m/h 过滤器清洗水量 总进水量的 3-8% 运行方式 重力流 滤床形式 移动床 水流方向 上向流 反洗方式 连续压缩空气提升反洗 接触时间 18min 水头损失 1.4m 压缩空气压力 0.5MPa（表压） 最大操作温度 60 最大运行重量 60 t 最小检修周期 5 年 设备设计使用寿命 15 年 水管连接方式 法兰连接（法兰标准为 HG/T20592-2009 A） 材质 活性砂滤罐体 碳钢防腐 布水器 尼龙 6 导砂斗 尼龙 6 集水容器 PP-H 洗砂器 增强尼龙 空气提升泵 尼龙 6 9 螺栓等紧固件 不锈钢 304 活性砂过滤器图片 3.4.5 活性砂过滤器尺寸 详见设计图 3.4.6 活性砂过滤器配套设备 3.4.6.1 空气压缩机 空气压缩机选用螺杆式空气压缩机。供气系统包括空气压缩机、储气罐、前 置精密过滤器、冷干机、后置精密过滤器和气控柜。 空气压缩机性能参数： 排气量 0.76m 3/min 最高工作压力 7.0 bar 冷却方式 风冷 电机功率 5.5kW 噪声 653dB (A) 数量 1 长度 980mm 10 宽度 650mm 高度 1300mm 重量 230kg 3.4.6.2 压缩空气缓冲罐 压缩空气缓冲罐选用碳素钢储气罐。所选用压缩空气缓冲罐的规格参数如下： 容积 0.3m 3 工作压力 0.8Mpa 设计温度 100 容器总高 1766mm 容器内径 550mm 材质 碳钢 3.4.6.3 精密过滤器 前置精密过滤器 处理量 11L/S 除油精度 0.1ppm 除尘精度 1um 外形尺寸（BH） 90268mm 接口尺寸 G 1/2 数量 1 后置精密过滤器 处理量 11L/S 除油精度 0.01ppm 除尘精度 0.01um 外形尺寸（LBH） 90268mm 接口尺寸 G 1 /2 数量 1 3.4.6.4 空气控制柜 空气控制装置由气水分离器、过滤器、电磁阀、减压阀、空气分配模块和空气 11 流量计等组成；通过减压阀，压缩空气将被保持在 0.4Mpa，压缩空气经过空气分 配模块被均匀地分配到与每个过滤器配套的流量计上；空气经过调压电磁阀进到空 气流量计（附有调节阀） 。当压缩空气的压力低于设定值时，压力开关启动，同时 根据其信号停止进水，另外，当压力控制阀或电磁阀出现故障时，可以停止原水及 压缩空气的供应。 型号 PS 505 品牌 Waterlink 数量 1 套 长度 650mm 宽度 200mm 高度 650mm 重量 2228kg 门开启角度 130 防护等级 IP55 材料 钢 3.4.6.5 冷干机 冷干机是冷冻式干燥机的简称，属于气动系统中的气源处理元件。利用冷媒与 压缩空气进行热交换，把压缩空气冷却至 210的范围，以除去压缩空气中的水分 （水蒸气成分） 。 处理量 0.6 m 3/min 电压 220V 空气接口管径 G1/2” 外形尺寸（LBH） 510355475 重量 30kg 3.4.6.6 石英砂滤料（不包括） 采用天然淘洗的、均质的、表面饱满、含硅石量高的天然优质石英砂，其主要 性能参数如下： 粒径范围 1.22.0mm 12 有效粒径（d10） 1.20.05mm 不均匀系数（d60/d10） 1.5 堆积密度 1.61.8 吨/m 3 数量 54.8 吨 使用寿命 15 年 3.4.6.7 电控系统 设备描述 型号 ES 507 品牌 Waterlink 数量 1 套 电压 24/115/230V 频率 50Hz 最大电流 10A 防护等级 IP55 材料 钢 产品描述 控制柜内主要电气元件采用施耐德品牌，控制柜及就地控制箱须能实现手/自动 控制。 自控系统能控制整个过滤系统的运行、停止和报警；当系统正常运行时，保证 连续冲洗，当运行异常时，报警信号通过控制柜操作者或提供的中心控制系统发出 指令停止过滤系统运行。并能配合中控室实现对过滤系统工艺流程、仪表、设备参 数等进行监控。 室外控制箱的防护等级为 IP55。 13 3.4.6.8 絮凝搅拌机 絮凝搅拌机设置在活性砂滤池前端的絮凝反应池中，絮凝反应时间为 30-60S。 搅拌机型号：WLJ-3000 叶轮直径：1000mm 转速：100r/min 功率：3.0kw 材质：不锈钢 304 数量：1 套 操作柱、电机防护等级： IP55 电机防腐等级： WF2 电机轴承： 进口 SKF 电机绝缘等级： F 级 电机温升： B 级 减速机： SEW、弗兰德 3.4.6.9 絮凝剂投加装置 为了提高活性砂过滤器的污染物去除效果，需在活性砂过滤器的进水端加入絮 凝剂，使污水中细小的悬浮物颗粒及胶体在絮凝剂的作用下，形成较大的絮体颗粒， 从而得以去除，絮凝剂投加浓度为 6mg/L。 絮凝剂制备装置 溶药罐 数量：1 套 尺寸：600mm800mm 材质：聚乙烯 14 搅拌机功率：0.55 kW 储药罐 数量：1 套 尺寸：600mm800mm 材质：聚乙烯 搅拌机功率：0.55 kW 絮凝剂投加计量泵 型号：DC2B 流量：44L/h 功率：0.18 kW 数量：2 台（一用一备） 管道混合器 规格：DN350 材质：碳钢防腐 数量：1 台 15 4 投资估算 4.1 设备报价 单位：万元 序 号 名 称 规 格 型 号 数量 单价 总价 1 活性砂过滤器 WS7.0D-A 2套 24 48 2 空 压 机 及 储 气 罐 WATERLINK 1套 3 3 3 前 置 精 密 过 滤 器 WATERLINK 1套 0.4 0.4 4 后 置 精 密 过 滤 器 WATERLINK 1套 0.4 0.4 5 冷 干 机 WATERLINK 1套 1 1 6 空 气 控 制 柜 PS505 1套 2 2 7 石 英 砂 滤 料 0.9-1.2mm 53.2吨 0.05 2.66 8 加 药 系 统 WATERLINK 1套 3 3 13 控 制 系 统 ES507 1套 3 3 14 系 统 内 管 道 阀 门 及 法 兰 等 材 料 WATERLINK 1套 7 7 15 设备总价合计（人民币）：70.46 大写：柒拾万肆仟陆百元整