饮用水臭氧活性炭深度处理工艺设计

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1、饮用水臭氧活性炭深度处理工艺设计来源：水世界网作者：李树苑等时间：2009-02-23点击：1059摘 要：某两座水厂的深度处理工程总建设规模达100X104m3/d，设计采用臭 氧生物活性炭工艺。介绍了主要工艺单元的设计参数、设备及处理效果。为避免 活性炭在滤池反冲洗时流失，臭氧生物活性炭滤池采用翻板滤池的工艺形式。一 年多的实际运行表明，深度处理工艺有效提高了出水水质，出厂水106个项目均 达到了国家生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)。关键词：饮用水深度处理； 臭氧； 生物活性炭； 翻板滤池中图分类号： TU991 文献标识码： C 文章编号： 1000-4602(2008)2

2、4-0036-03Design of Advanced Treatment of Drinking Water by Ozone/ BiologicalActivated Carbon ProcessLI Shu-yuanWU Yu-hong， LIU Haiyan(Central and Southern China Municipal Engineering Design and Research Institute， Wuhan 430010， China)Abstract： The total construction capacity of advanced treatment pr

3、ojects in two waterplants amounts to 100X 104m3 / d. and the ozone / biological activated carbonprocess is adoptedThe design parametersequipments and treatment effect of mainprocess units are introduced. In order to avoid activated carbon loss duringbackwashing the filter， the shutter filter is used

4、 in the ozone/ biological activatedcarbon process. One-year operation results show that the advanced treatment processcan enhance the treated water quality effectively， and all the quality indexes meet theStandard for Drinking Water Quality (GB 5749-2006).Key words： advanced treatment of drinking wa

5、ter；ozone；biological activated carbon； shutter filter1 项目简介某市现有A、B两座水厂，A水厂规模为60X 104m3/d，分五期建成；B水厂近期规模为40X 104m3/d,远期总规模为60X 104m3/d。两座水厂均采用常规处理工艺。水厂水源均为湖泊水，因入湖河道的水质大部分为W类、V类，有些为劣V类， 从而使水体受到一定程度的有机污染，目前水质为IIIW类水体，属微污染源水。 据监测，水源水中超过III类水源水标准的项目包括COD、DO、NH-N、TP、TN等， 2005 年分别为(3.446.80)、(4.8012.50)、(0.

6、01 2.96)、3(0.020.15)、(0.074.38)mg/L。水中藻含量也较高，平均为200X 104个/ L,最高为280X104个/L。尽管政府采取了一些污染源控制措施，但难以在短期内有效控制。常规处理工艺对两水厂水源中溶解性有机污染物的去除效果不理想，自来水有时有异味、口感不好、CODn偏高。2005年出厂水COD n年均为3.25 mg/L，最大值为4.15mg/L，最小值为2n.71 mg/L。为有效提高出水水质，设计采用臭氧生物活性炭深度处理工艺。2 工艺设计饮用水深度处理工程于2006年在A、B水厂实施，项目建设规模与水厂常规处理 规模配套。两座水厂均采用预臭氧(O3)

7、 /常规处理/臭氧生物活性炭(O3BAC)工艺，工艺 流程见图1。预臭耗接机 丄氓合据啜烦就/ 及臥攒混舍池. r臬筑生期活牲后臭雹按如与妙遽當埋工艺一:提升至电深度处理工艺流程Fi丼 1Flow rksjt ofwalerprotest工程建设内容除新建深度处理设施外，还包括对现有系统进行必要的改造。新建内容包括预臭氧接触及机械混合池、砂滤水提升泵房、后臭氧接触池、活性炭翻板滤池、臭氧制备车间、反冲洗泵房、变配电间及炭库等。 预臭氧接触池及机械混合池预臭氧投量为0.51.0mg/L，接触时间为4 min。预臭氧接触池为密闭式结构，池顶设置尾气排放管和自动气压释放阀。采用文丘里扩散器投加臭氧，

8、动力水源采用砂滤池出水。根据臭氧腐蚀性强、有毒的特性，臭氧接触池不设出水闸板， 采用薄壁堰跌落出水，以避免采用闸板后出现维护困难或需要经常更换等问题。 臭氧尾气消除装置露天设置在臭氧接触池池顶，臭氧尾气通过管道接入池顶的臭 氧尾气破坏装置，经催化分解后排入大气。投药混合原采用管式水力混合设备， 为提高混合效果和运行稳定性，设计采用机械混合，并与预臭氧接触池合建。 砂滤水提升泵房用于将常规处理砂滤池出水提升进入深度处理系统。设计采用潜水轴流泵，共设8台水泵（6用2备）。单泵流量为10X104m3/d。 后臭氧接触池后臭氧投量为1.02.0 mg/L，接触时间为lOmin。后臭氧接触池为密闭式池型

9、。 采用微孔钛盘布气，设 3 个投加点进行臭氧接触反应，臭氧的投加比例顺水流方 向依次为投加量的 60、20、20 （见图2）。臭氧尾气通过管道接入池顶的 臭氧尾气破坏装置，经催化分解后排入大气。出水采用薄壁堰跌水出流。 一 imslnlrI具亀眩飞碾坏魁畀:投加瓦幼 忑21加点图2后虛氧接触池结构示意 Schmotif diagram of wsotlc (XMitacL tank生物活性炭翻板滤池生物活性炭滤池一般采用V型滤池，近年来，翻板滤池因其鲜明的特点而逐渐受到重视，也开始在国内应用。翻板滤池与V型滤池技术上的最大差别是反冲洗方式不同，翻板滤池是序批式,冲洗时不排水，这样可以避免或减

10、少滤料的流失；而V型滤池反冲洗与排水同时进行，冲洗强度控制对滤料的流失影响较大。此外其结构比V型滤池简单，节省占地。Fr进战配狀世考虑到活性炭滤料密度较小，易随反冲洗上升水流流失，而翻板滤池能够避免或减少活性炭的流失，并在滤池施工和维护及滤池出水水质等方面比 V 型滤池更具优势，所以该工程的生物活性炭滤池采用翻板滤池。滤池结构见图 3。排水榨三訓 iMMiniwigjp帥括性最瀝用国2 ）排.Sr吒水分配榊 /石英砂噓圧（甘话性就滤二一 /-4ir-:14-翻顿阀排朮口J泊濒门图3翻覩総池结构示意Fig, 3Sche matle diagroan of diutter filler主要设计参数

11、：设计空床滤速为1112m/h,接触时间为1011 min，活性炭 层厚为2m。为防止脱落的生物膜影响出水水质，在活性炭层下铺设30cm厚的石 英砂，滤层总厚度为 2.3 m。滤池的工作过程如下：每格滤池前均设有可调节的进水堰板，使每格滤池的进水 流量均匀一致。滤后水通过设在每座滤池后的薄壁堰跌落进入位于滤池管廊下的 清水总渠。单格吸附池面积为105m2，滤池水头损失为15 kPa，设计工作周期为 36d。臭氧发生间臭氧发生间包括四个单元：纯氧制备系统、臭氧发生系统（含冷却水系统）、变配 电系统、自控系统。臭氧产量考虑5%的富余量（安全系数）。A水厂规模为60X 104m3/d，臭氧最大 产量

12、为78.75 kg/h，设臭氧发生设备4台，单台臭氧产量为22 kg/h，功率为 400 kW。B水厂近期规模为40X 104m3/d，臭氧最大产量为52.5 kg/h，设臭氧 发生设备 3 台。臭氧发生器制备量可在 10%100%范围内调节，臭氧质量分数为 10%。 臭氧的制备采用 VPSA 制氧机现场制氧，以氧气为气源制臭氧；臭氧尾气破坏采 用催化剂接触催化分解法。两厂各设 VPSA 制氧机一套，为臭氧发生器提供纯氧， 每套制氧机配两个吸附塔，交替使用和再生，单机 Q=550 kg/h，N=420 kW。3 运行经验及处理效果运行经验臭氧活性炭水质深度处理工艺运行管理的重点为臭氧投加量和翻

13、板滤池的控制。 臭氧投加量在设计上留有一定的余地，实际运行管理中主要根据水源水质变化情 况及供水水质进行调整。调试阶段，通过不同臭氧投加量下浊度、COD、BCOD mn mn 等指标去除率的对比分析，确定合理的臭氧投加量。水质边界条件确定后，投加 量的调整较小。生物活性炭翻板滤池反冲洗前滤层上的水深为1.5 m,完成反冲洗后一次排水， 反冲洗排水翻板阀距滤池最远点的距离为14m，将漂浮在水面上的泡沫和污物与 废水一起排除的难度较大，因此翻板滤池的设计长度不宜过长，运行中应注意表 面泡沫污物的排除，必要时可增加表面辅助冲洗设施。此外，反冲洗完成后，滤 池进水水位距滤层顶面距离较大，为避免进水直接

14、冲击滤料，对滤层分布造成影 响，宜在反冲洗完成后，继续采用反冲洗水提高滤层顶面的水深，在不影响滤层 稳定性后再进行下一阶段的过滤。处理效果深度处理工程建成后，出厂水的106个项目均达到了生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)。一年多的运行表明，工程实施后，出厂水的 COD 、色度、嗅味等 mn指标大幅改善，有机物含量大大降低。经检测，常规处理工艺的出水COD、浊 度平均值分别为3.51 mg/L、0.45 NTU,出厂水分别为2.27 mg/L、0.28 NtU； 氯化消毒副产物三卤甲烷的含量也比常规处理降低了 79；饮用水的感观性指 标显著改善，全面提升了饮用水水质。工程总投资为28

15、 668万元，其中A水厂为17 073万元，B水厂为11 595万元；深度处理的单位运行成本为0.18元/ m3。4 结论在某两座水厂深度处理工程中采用了臭氧生物活性炭工艺，实际运行结果表明， 工艺流程稳定可靠、管理简单，出水水质显著改善，达到了生活饮用水卫生标 准 (GB 5749-2006)。参考文献：1 周俊杰，江庆立，杨春尧，等.翻板滤池在昆明给水处理中的应用J.给水排水,2006， 32 (3)：37-402 冯霞，鲁彬，黄年龙.深圳笔架山水厂翻板活性炭滤池工艺设计探讨J.给水排水，2006，32 (10)：1-43 张伟，陈海松.翻板型滤池的特点及设计探讨J.中国给水排水,2005

16、,21(4)：68-714 李瑞成，戴雄奇，陈鹰.翻板型滤池在实际工程中的设计探讨J.中国给水排水,2006， 22(18)：48-51V 型滤池的设备化处理时间:2007-07-07 00:21 来源:环境技术网 作者:未知 点击:202次姜树宽 1，张宇凌1，赵旭东1，孙宁2（1.吉林燃料乙醇有限责任公司 水汽分公司，吉林 吉林 132021；2.宜兴市金牛环保公司 吉林分公司，吉林 132021）摘要：混凝土 V 型滤池的施工存在施工精度不能满足工艺要求的问题。采 取将其中施工精度要求较高的V型进水槽改为不锈钢材质、排水槽改为可调堰、 滤板改为一种复合材料等方法，解决了混凝土施工精度不能

17、满足要求的问题。关键词：给水处理；V型滤池；进水槽；堰板；滤头；滤板中图分类号： TU991.24 文献标识码： B文章编号： 10092455(2004)010073031 问题的提出吉林市某新建10X104t/d净水场设计选择混合、反应、沉淀及过滤水处理 工艺，过滤采用V型滤池。V型滤池为一种快滤池，近几年已被我国许多大型 净水厂采用，其V型进水槽、排水槽堰板、集配水气室、气水冲洗滤头、滤板、 支座等构成了滤池的核心装置，这些“配件”原设计选材均为混凝土结构。在开 工前我们对多家水厂进行考察，发现V型滤池在混凝土施工过程中存在很多问 题，如进水槽扫洗孔精度差、排水槽堰板不水平、滤板水平度差

18、等。对于V型滤池设计精度要求高的核心装置，不能简单地看成是钢筋混凝土池体，而应将其视为过滤设备的“配件”进行安装，只有这样才能达到和保证其具体的精度要求，确保滤池运行效果和经济效益。然而目前土建施工措施和方法，很难满足滤池设计精度要求，促使我们在吉林某新建水场设计中大胆地选用了新材料，对土建难施工、难处理、难保证的关键点进行了“设备化”处理。下面具体介绍如下：2 V 型滤池结构及核心“部件”简介2.1 V 型滤池结构V 型滤池 (见 V 型滤池结构简图 1 、图 2)因两侧进水槽 4 设计成 V 字型而得 名。一组V型滤池通常由数只滤池组成。每只滤池中间为双层中央渠道，将滤 池分成左、右两格。

19、渠道上层6是排水渠供冲洗排污用；下层 7是气、水分配渠， 过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。渠上部设有一排配气小孔 9，下部设 有一排配水方孔8。V型槽底设有一排小孔5,既可作过滤时进水用，冲洗又可 供横向扫洗布水用，这是V型槽底设计的一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头， 每平方米布置50-60 个。滤板下部是空间 10。2.2 V 型滤池核心“部件”V型滤池除池体和中央渠道外，V型进水槽、滤板及支撑、阻流壁、排水槽 堰板都可视为“部件”，是滤池的核心装置，其制作和安装的精度关系到滤池的 出水质量、运行周期、反冲洗效果，同时，这些核心“部件”具备设备化处理的 条件，因而在水厂建设中我们对其进

20、行了设备化处理。3 V型滤池3.1 V型进水槽槽总长10.5m，槽上宽为0.70m,槽纵向堰顶水平误差 1mm；池与池之间 堰顶竖向误差土2mm。槽底开中30mm孔66个，孔口间距为160mm,孔口精度 误差土 0.3m m,孔距误差土 1mm,孔口水平精度误差 1mm。进水槽厚度误差 0.1mm。结构节点处应牢固不泄漏。3.2 滤板单池滤头系统水平误差 1mm,每格滤池滤板竖向安装误差为3 mm,滤 池间滤板竖向安装误差为5 mm,滤板支撑系统竖向误差 3mm,滤板厚度 (50m m)误差土 0.1mm。3.3 阻壁流凸凹规格(3mm)误差为土 0.1 mm,结构合理、表面光滑，粘结牢固。3

21、.4 均粒滤床经筛分检定最小最大粒径不得超过2%, K80=1.3 0.1。其中承托层厚度(100 mm)误差 5mm,均粒滤料层厚度误差土 5mm。3.5 排水槽堰板排水槽堰顶水平误差土 1 mm。4 施工难度分析V型进水槽设计为钢筋混凝土结构时厚度为802mm,水平精度要求1mm。每个滤池有2个V型进水槽；122个冲扫洗孔，精度要求为土0.3 mm,设计上要求每个V型进水槽冲扫洗孔水平成线，水平精度要求1 mm； V型槽需和池壁同时绑筋、支模、浇筑,预留的冲扫洗孔混凝土施工难度非常大,常见问题就是胀模,预埋孔精度满足不了工艺要求,严重影响滤池冲洗效果。排水槽堰板与冲扫洗孔相对位置决定滤池冲

22、洗效果,设计为混凝土结构时, 竖向精度要求土2mm, 一次浇筑成型再无法改变，造成土建施工精度决定滤池使 用效果,设计意图受土建影响太大。滤板设计为钢筋混凝土结构滤板时，每平;需预埋50个ABS滤头安装孑L, 精度要求为 1mm。每格滤池滤板竖向安装误差为 3mm,滤池间滤板竖向安 装误差为土5mm，滤板竖向安装误差是否达到设计要求是V型滤池施工成败的 关键而对于土建施工来说又很难达到这一要求。钢筋混凝土施工满足不了 V型滤池精度塑的原因有以下2点： 土建施工规范要求比较宽泛，制作精度可以在几毫米甚至几厘米之间变化, 对于设备化，的V型滤池来说，精度明显偏低； 土建施工方法如绑筋、支模、浇筑也

23、有达到设计精度。另外，工人素质对V型滤池影响较大，工人素质决定V型滤池制作精度。总之，V型滤池设计为钢筋混凝土结构时，度很难达到设计要求，土建施工 效果决定滤池使用效果。5 解决办法5.1 V 型进水槽V型进水槽采用不锈钢材料预制，并与预埋的不锈钢组件配合安装。两种进水槽对比见图 3。5.2 排水槽排水槽堰顶设计成可调堰、扫洗配水孔布置与排水槽堰顶呼应，以便消除近槽侧冲洗水回流，强化表洗，保证气水联冲效果。5.3 滤板配气、水室滤板采用复合材料制作，支撑系统采用可调不锈钢组件，即可减 少占据有效空间，又便于检修和确保安装精度。滤板嵌缝结构应可靠、抗泄漏， 并经2m水静压检验合格，保证无跑砂现象

24、。两种滤板及支架对比见图4。5.4 池壁为避免水从池壁短流，影响滤池制水效果，将池壁设计成阻流壁，保证制水效果。本工程阻流条的材质为聚丙烯，形状为条状，宽度为60mm,厚度为20mm。5.5 冲洗排水槽冲洗排水槽采用可调式三角齿堰，材质为不锈钢。三角齿堰安装时用不锈钢 螺丝固定在排水槽池边，两边高度应保持一致，排水槽堰顶水平误差土 1mm。固 定排水槽与可调排水槽对比见图 5。6 实际应用效果6.1 扫洗孔精度高，扫洗效果优不锈钢组合件构成的V型槽与滤池壁安装紧密,扫洗孔精度优于设计要求。 进水闸板开启5%时，扫洗孔出流均匀，强度一致。进水闸板开启$20%时，滤 池进水均匀。6.2 滤板高度可

25、调，反洗质量高复合滤板、可调不锈钢支撑、可调长柄滤头保证了安装精度。气洗、气水混合洗、水洗砂层鼓泡均匀，处于微膨胀状态、不流化，无漏气、短流、跑砂现象。6.3 排水堰板可调，表冲水消耗少施工安装方便，使排水堰顶达到设计要求以确保及时排除冲洗废水，又保证冲洗均匀和适当缩短漂清时间。7 结语V型滤池的设备化处理，减少了土建施工难度，简化了施工工艺，节省了施工时间。V型滤池的设备化处理，真正地达到了 V型滤池制作精度要求。 V型滤池的设备化处理，为给排水构筑物设备化，使用新技术、新工艺、新材料积累了实践经验。作者简介：姜树宽(1962)，男，吉林农安人，高级工程师，电话(0432)3501160。本文来自: 环境技术网 () 详细出处参考