净水工艺管理手册.pdf
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1、x x x x水水 厂厂 水水 处处 理理 工工 艺艺 管管 理理 手手 册册供水二分公司中引水厂 2010年 1 月 12 日xxxx 水厂水处理工艺管理手册水厂水处理工艺管理手册近年来由于水质标准的不断提高及饮用水水源微污染日趋严重的严峻局面,正在向给水处理技术提出新的挑战。现有的常规工艺难以胜任正常的运行职能,以主要功能为去除水中悬浮固体、胶体的混凝、沉淀、过滤和消毒工艺而言,不但无法有效去除水中存在的氨氮和大量溶解性有机污染物包括内分泌干扰物:水的嗅和味等感官指标不能令人满意,对富营养化水源水中有毒藻类及其藻毒素也不能有效去除;为了最大发挥现有工艺能力,确保优质供水,应采取强化混凝、精
2、细化管理等措施。一、xxxx 水厂工艺流程水厂工艺流程xx 水厂设计能力 50104/m3,沉淀池 20 座、滤池 32 座。主要工艺采用管式微涡静态混合器、小孔眼网格反应池、小间距斜板沉淀池,石英沙均质滤料恒水位过滤,气水混合反冲洗技术,并设加酸系统调整原水 PH 值,主工艺流程图如下:工艺标准按 85 国标设计,沉淀池出水8NTU 以下,滤池出水3NTU 以下。竖流网格反应池 15.78米10.8米池深 5.6米反应时间22分钟 36个竖井单井面积 1.78 米1.5 米竖井流速 0.12 米/秒沉淀池面积23.3米10.8米池深6.23米 小间距斜板异向流斜板长1米 倾斜角 60 度间距
3、 15 毫米表面负荷 5m3/(m2h)排泥阀 12 个 200mm 气动阀滤池面积 101.2m2(10.1m5m2)滤速 7.27.7m/h滤料为均质石英砂 厚度 1 米 有效粒径 d100.98mm均匀系数 K601.35 承托层为砾石共 5 层 每层 50mm 配水系统滤砖 采用气水反冲洗技术反冲强度 55m3/h气水混合水反冲强度 12m3/h 水反冲强度 20m3/h清水池四座每座 12500m3一、药剂管理:1.储存量药剂根据水厂的条件储存 60 天的药剂用量,药剂周转时要贯彻药剂以先进先出为原则,防止积压过期,合理投加使用药剂。盐酸储存 15 天用量,防止因氯化氢挥发影响其含量
4、。氯酸钠 30 天用量,降低安全隐患及长时间储存板结。2.药剂的堆放堆放高度根据工人操作条件一般在 2.0 米,药剂之间要有适当的通道.3.药剂的检验(1)药剂的进厂检验,经公司器材站送检合格后方可投入使用.值班人员应对入库药剂外观、内外标志、包装及衬垫等进行感官检验。值班人员进行药剂批次称重检验,从总数中抽出本批次的 1%,(不小于 10 袋)验收不符合规定的不得入库,通知送货方另行处理。合格的签收入库,填写进库记录。(2)库房应保持阴凉、干燥、通风、避光。库存药剂应避免阳光直射、曝晒,远离热源、电源、火源,与库存药剂性质相抵的禁止同库储藏。(3)定期对库房净水药剂进行检查,检查易燃物是否清
5、理,有无异常现象,检查所用药剂包装有无损坏,药剂有无受潮失效。(4)进行药剂样品与标准样的烧杯对比试验(溶解、混凝等)。二、二、二氧化氯系统管理:二氧化氯系统管理:目前 xx 水厂采用的是山东华特科技股份有限公司生产的 HLT20000 型、HLT5000 型,高效复合型二氧化氯发生器。一、原理:氯酸钠+盐酸法(全盐酸法或开斯汀法)。反应方程式:NaClO3+2HCl=ClO2+1/2 Cl2+NaCl+H2O副反应为:2NaClO3+6HCl=3Cl2+2NaCl+3 H2O通过理论计算可知:NaClO3+2HCl=ClO2+1/2 Cl2+NaCl+H2O106.5/1.56+74/1.1
6、=67.5/1+35.5/.53+58.5/.87+18/.27产生 1 吨二氧化氯需用 1.56 吨氯酸钠、1.1 吨氯化氢 同时产生 0.53 吨氯气、0.87 吨 NaCl 和 0.27 吨水。换算成氯酸钠溶液(1 吨氯酸钠固体配 2 吨水),比重为 1260kg/m3(20)体积为 3.67m3。氯化氢换算成盐酸(31%),比重为 1160 kg/m3(20)体积为 3.45m3。二、发生器结构:二氧化氯发生器二氧化氯发生器 HLTHLT 型型内部结构示意图内部结构示意图三、运行中的注意事项:1、反应温度:因为现场发生二氧化氯为化学反应,反应为吸热反应,所以对反应釜内温度要求较高。据有
7、关资料显示,反应釜内反应温度在50时原料转化率为 50%。在 71时,原料转换率 86%。当 80时反应速度过快以副反应为主,氯气量大于二氧化氯量。在现操作面板显示的温度为 8885为水浴温度不能真实代表反应釜内温度,特别在秋、春季当未点炉时,夜间发生器间温度在-4-5,点炉后发生器间白天温度9,夜晚 5。而反应釜与水浴加热间隔着厚厚的 PVC 塑料板和聚四氟涂层(传热性不好),这一时期的加热如不及时,出液管温度会明显下降(反应效率特别低)。建议对原料和进气加热,以弥补发生器加热量不足的问题,提高反应效率,降低副产物的产生量。2、进气量的控制:进气的作用主要四个方面:(一)使原料充分混合,提高
8、原料转换效率。(二)进气可降低二氧化氯的浓度,防止二氧化氯在发生器上部聚集发生爆炸。(三)进气量的大小决定反应釜的液位,据厂家提供的资料,反应时间不应低于 30min,但反应 30min 后,原料转换没有明显提高。在实际运行中应根据生产条件,适当延长反应时间以提高转换效率。(四)二氧化氯具有遇曝气即从溶液中逸出的特性,可降低反应液中的二氧化氯含量,防止因反应液内二氧化氯含量超30%发生的爆炸。3、原料的进料量:通过理论计算可知:3.67:3.45(溶液体积比)。但厂家规定 1:1。酸过量,主要提高氯酸钠转换率,防止未反应的氯酸钠进入出厂水污染水质。在实际工作中要严格掌握原料进料比例,防止因进料
9、比例不当,而导致的原料转换率低,并产生大量副产物污染水质和生产成本的不必要增加。4、氯酸钠的复配严格按照厂家规定进行,确保氯酸钠进料的精度。四、二氧化氯发生器操作规程:、设备运行中的检查:1、操作面板数据是否正常。(温度,频率等)2、检查进气量是否正常,反应釜液位及反应液颜色是否正常。(保证有充足的反应时间)3、检查计量泵声音及机温是否正常有无泄露。4、检查水浴液位是否正常。5、检查氯酸钠及盐酸罐液位是否正常。(不要低于计量泵中心线)6、观察出液管单流阀是否有异物及动作是否灵活。7、防爆塞是否正常。8、出液管温度是否正常。(不低于 35)(2)、开机:1、检查水浴及反应釜内液位应在 1/2 处
10、。(液位管)2、开启温控器使水浴温度升至设定温度。(8588)3、排除计量泵内空气并校定计量泵(校定应以背压阀后出液量为准,同时应保持同一机器的两台泵计量泵背压一致)背压应高于进口最大压力 1bar。4、调整动力水压力至稳定状态,使水射器稳定工作。5、运行计量泵,并逐步调整至所需流量。6、待运行稳定后调整反应釜处于最佳液位。(保证最少反应时间30 分钟以上)7、观察反应釜液位管颜色,单流阀工作状态及出液管温度是否正常。(3)、关机及发生器清冲:1、停止计量泵工作。2、打开进水阀,稀释反应釜内反应液浓度将反应釜内浓度降至安全浓度(反应釜内颜色基本无色),关闭进水阀。3、停止水射器工作。4、停止水
11、浴加热。5、将进气孔用堵死,从安全塞进水,将反应釜内注满水浸泡十分钟,后将水从排污阀排出。6、重新进水至反应釜 1/2 处。(液位管)(4)、原料的配制与添加:氯化钠:1、氯酸钠配制工作人员应穿戴好防护用具。(防酸碱工作服、护目镜、口罩、防酸碱手套、长统胶鞋)2、配制过程中有严禁吸烟及明火。(不许使用摔砸等方法)3、配制过程必须按照氯酸钠与水按 1:2 的比例混合。(例如:1 公斤氯酸钠加 2 公斤水)4、必须保证氯酸钠完全溶解。5、配制后的液体经比重检测合格后方可抽入原料罐中。(例如:1260kg/m320)盐酸:(1)、盐酸进厂后应检测氯化氢含量是否达到标准 31%。检测其密度是否合格。例
12、如:1160kg/m3 20目测盐酸的颜色是否正常有无杂质。(工业品盐酸因含有铁、氯等杂质略带微黄色、清澈、透明)(2)、盐酸绝对不可含有无机物,否则因此而产生的问题将十分严重。(3)、盐酸储存不宜过长时间,否则易发生因储存时间过长而造成的氯化氢含量降低。(氯化氢极易挥发)(4)、操作盐酸时,应穿戴好防护用品。(耐酸碱工作服,护目镜、口罩、橡胶手套,长统胶鞋)五、型号的意义:五、型号的意义:HLT20000 型指额定产量为 20000g/h,有效氯的化学二氧化氯复合消毒发生器。1 克二氧化氯等效于 2.63 克氯(厂家以1 克二氧化氯等效于 2.5 克有效氯计算)按此计算:1 台 20000
13、g/h 满负荷发生器实际产量 ClO26.73kg/h Cl23.3kg/h1 台 10000 g/h 满负荷发生器实际产量 ClO23.35kg/h Cl21.65kg/h1 台 5000 g/h 满负荷发生器实际产量 ClO21.675kg/h Cl20.825kg/h20000g/h 发生器的实际进料 NaClO3=10.5 kg(固体)NaClO325L(溶液)HCl=7.37kgHCl(盐酸)=23.7L10000g/h 发生器的实际进料 NaClO3=5.25 kg(固体)NaClO312.5L(溶液)HCl=3.665kgHCl=11.65L5000g/h 发生器的实际进料 Na
14、ClO3=2.625 kg(固体)NaClO36.25L(溶液)HCl=1.8325kgHCl=5.825L六、二氧化氯系统的维护与保养:根据生产实际情况(原料质量、温度等)定期进行清洗。(一)、清洗发生器:发生器的清洗将进气口用胶皮堵死,将发生器注满水,浸泡二十分钟,在排污阀将水排净。如果原料杂质较多,可用氢氧化钠5%溶液浸泡,确保发器内部清洗干净管路畅通无阻。(二)、计量泵的维护:将进出口的单向阀拆下,清洗干净如小球损坏或底座破损(用放大镜观察),以免因单向阀不严造成的计量不准。膜片每8000 小时更换一次。(三)、清洗原料过滤器滤网及管线。(四)、清洗原料罐可每一年进行一次。故障表现防暴
15、塞暴开故障原因及排除进气量过小,造成反应釜液位过高,部分位置二氧化氯浓度过高发生暴塞,增加水射器吸力。原料、进气温度过低,反应不充分,提高进料、进气温度。因发生器内杂质过多造成管路堵塞,彻底清洗发生器。压力水突然中断,停止进料加水稀释反应釜内反应液。反应效率过低进料比例不对,校计量泵及调整背压阀,清洗原料管线过滤器。原料、进气温度过低,反应不充分。反应釜液位过低,反应时间不足,降低水射器吸力,提高反应釜液位。七、氯酸钠:1、无色或白色立方晶系结晶,相对密度 2.490G/m3,熔点 255,易溶于水,加热到 300以上易分解放出氧气,有极强的氧化能力,与硫、磷及有机物混合或受撞击易引起燃烧和爆
16、炸。有潮解性,在湿度很高的空气中能吸水气而成溶液有毒。2、粉尘能刺激皮肤、粘膜和眼睛,如不慎将氯酸钠溶液溅入眼睛或皮肤上,应立刻用大量清水冲洗干净。吸入氯酸钠粉尘,因积累在体内而引起中毒,会出现恶心、大量呕吐、下泻、呼吸困难、,肾损害等症状;误食时,要立即饮服食盐水或温肥皂水使其吐出,然后速送医院治疗,致死量 10 克。生产人员工作时,应穿工作服、戴防护口罩和乳胶手套、穿塑料或橡皮围裙、穿长统胶靴等劳保用品,以保护呼吸器官和皮肤,车间应通风良好,下班后要洗淋浴。3、应贮存在阴凉、通风、干燥的库房内,注意防潮,如有散落,必须立即用湿黄砂拌和后扫干净,不得与糖类、油类、木炭等有机物、硫黄、赤磷等还
17、原剂、酸类(尤其是硫酸)和一切易燃物品共贮,装卸时要轻拿轻放,防止磨擦,严禁撞击。失火时,先用砂土,再用雾状水和各种灭火器扑救,但不可用高压水。八、盐酸:高浓度盐酸对鼻粘膜和结膜有刺激作用,会出现角膜浑浊,嘶哑,窒息感,胸痛,鼻炎,咳嗽,有时痰中带血,盐酸雾可导致眼脸部皮肤剧烈疼痛,如发生事故,应立即将受伤者移到新鲜空气处输氧,清洗眼睛和鼻,并用 2%的苏打水漱口,浓盐酸溅到皮肤上,应立即用大量水冲洗5-10 分钟,在烧伤表面涂上苏打浆,严重者送医院治疗。操作人员工作时要穿耐酸工作服、穿长统胶靴、戴防护眼镜、口罩、橡胶手套、袖套、围裙以保护呼吸器官和皮肤,工作人员应每半年体检一次,纯盐酸无色,
18、工业品因含有铁、氯等杂质略带微黄色,相对密度 1.160,氯化氢熔点-114.8,沸点-84.9,失火时,可用水砂土和二氧化碳灭火器扑救。二氧化氯发生器的反应时间、进料精确度及反应温度严格控制。每周进行一次清洗发生器,每月清洗一次过滤器,每年清洗一次原料罐。每半个月校一次计量泵。三、三、净水剂投加管理:净水剂投加管理:(一)、水处理加药系统:稳压配水间设计流量 55 万 m3/d 平面尺寸 24m21m,配水直径11m,高 13.05m,两条 DN1600 管线,二期增加 DN1400 超越管道,并设有二氧化氯 4 个投加点,盐酸、高锰酸钾 2 个投加点、取样点 1 个净水车间加药班设混凝剂投
19、加池、助凝剂投加池共12 座,设液态储药池 4 座,加药投加泵都是高性能隔膜式计量泵1、溶解混凝剂时机械搅拌 15 分钟确保充分溶解后静沉 30 分钟,方可提升置储药池。冬季药液配制浓度在15%,夏季配制浓度在20%。投加池的浓度不低于 1%5%,防止因pH 值大于 4.3 时三氧化二铝水解成氢氧化铝沉淀,降低药效。2、单池药剂的投加流量不低于 280L/小时,便于药剂投加量调整及使投药器处于正常工作状态,泵压在 0.2Mpa 且较为稳定。3、加药泵过滤器每季度清理一次。4、转子流量计每季度清理一次。5、储药池每年清理一次,投加池每半年清理一次,复配池每季度清理一次。混合、反应、沉淀混合、反应
20、、沉淀混合设备:微涡静态混合器混合时间 714 秒 静态混合器每年清理一次。药剂扩散器每年清理一次。混合设施是完成凝聚阶段的设备,它必须保证混凝剂均匀地扩散到整个水体。由于铝盐或铁盐形成单氢氧聚合物所需时间约为1010s 左右,形成聚合物的时间也只有 1021s,因此混合时间不宜太长。颗粒吸附聚合物所需时间,对铝盐约在 104s 左右,对分子量为几百万的聚合物形成吸附的时间为 1s 到几 s,因此,延长混合时间也是没有必要的。混合过程使混凝剂在水体中分布均匀性非常重要,因为在凝聚阶段必须使水体中的 pH 值和混凝剂浓度保持均匀,由于胶体吸附混凝剂的反应是不可逆的,浓度不均匀要增加混凝剂的投加量
21、,并使凝聚效果降低。混合过程中除了考虑混凝剂在水体中分布的均匀性外,还应研究混凝剂的水平分散水平。当水体以 10121018个分子组成的微团通过混合设施时为宏观混合,当水体中所有分子都能相互混合时是微观混合,这二者都是极端的情况,一般则处于二者之间。只有在很短的时间内混凝剂十分均匀地以极其微小的以接近分子的颗粒与原水混合,这样才能以最高效率完成胶体颗粒的脱稳和凝聚过程。竖流网格反应池竖流网格反应池:絮凝过程就是在外力作用下,使具有凝聚性能的微粒相互接触碰撞,形成密实的絮体,以便于在后续沉淀过程中分离。为了达到完善的絮凝,必须使絮粒具有在彼此接触后相互聚集的能力,同时具备使絮粒获得相应接触碰撞而
22、又不造成破碎的水力条件。要使颗粒具有凝聚性能,主要是通过混凝剂的合适投加和充分的混合;而创造絮凝接触碰撞机会则需要在絮凝设备中完成。a)根据原水水质投加适当数量的混凝剂,投药量随水质和水量的变化而改变,必要时可加助凝剂或复合投加混凝剂。b)混凝剂和原水必须快速充分混合,使胶体杂质失去稳定性。c)絮凝池应有良好水力条件,前段采用水通过较密的网格,以增加絮体的碰撞机会,尽快结成大的密实颗粒,以后,减少网格片数,以防止矾花受水流的剪力而破碎。d)絮凝池容积应保证必要的停留时间,使颗粒有充分的碰撞而结合的机会,停留时间随原水水质而变化,如果原水的浑浊度高和温度高,停留时间可以短些,并尽量不让絮凝池积泥
23、。(低负荷运行将带来静态混合器混合不充分,絮凝池积泥严重、红虫二次繁殖严重等问题)e)控制絮凝池到沉淀池的流速,做到矾花进沉淀池未受到破坏并且有利于沉淀。四、四、沉淀池管理:沉淀池管理:水中悬浮颗粒依靠重力作用,从水中分离出来的过程称为沉淀。根据悬浮颗粒的性质,凝聚性能的强弱及其浓度的高低,沉淀分四类。自由沉淀:水中的悬浮固体浓度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀过程中固体颗粒不改变形状、尺寸、,也不互相聚合,各自独立地完成沉淀过程。絮凝沉淀:水中悬浮固体浓度也不高,但具有凝聚性能,在沉淀过程中相互聚合,其尺寸和质量均随深度而增加,其沉速也随深度而增大。拥挤沉淀:当水中悬浮固体的浓度提高到一定
24、程度后,每个颗粒的沉淀都将受其周围颗粒的干扰,沉速有所降低,在清水与浑水之间形成明显的交界面。沉淀过程实质就是这个界面的下降过程。压缩沉淀:悬浮物浓度很高,固体颗粒相互接触,相互支撑,上层颗粒在重力作用下将下层颗粒间隙中的液体挤出界面,使固体颗粒群被压缩。沉淀池的注意事项:沉淀池的注意事项:1、斜板沉淀池的沉淀效率高,水在斜板中的停留时间只有45 分钟,因此对进水量和水质的瞬时变化比较难适应。进水一有变化,立刻会影响出水水质,几乎无缓冲余地。因此,采用斜板沉淀池应特别重视絮凝环节,絮凝效果好,出厂水质才能有保证。2、在斜板沉淀池的清水区中,水的透明度高,又受到阳光照射,斜板容易生长藻类,藻类滋
25、长不会严重影响斜板沉淀池的运行,但对水中微生物和有机物有较大影响。应采取预氧化或避光等措施。3、斜板沉淀池的清水区有时会翻浑,主要是斜板壁上大块污泥突然滑落而被水流带出造成的。主要是斜板内积泥,为了排泥通畅应变换斜板角度,但在实际工作中不可行,不得以只能降低负荷,从水厂管理上降低负荷是不允许的(低负荷可造成沉淀池配水不均,存在短路问题)。4、定期用消毒剂浸泡、清洗反应池、沉淀池池壁及清理底部积泥,冲洗斜板,防止红虫的二次繁殖。1 1、涡旋混凝、低脉动沉淀技术的原理:、涡旋混凝、低脉动沉淀技术的原理:加强水流的紊动可以大大加快药剂的扩散速率,强化混合过程。紊流中存在着大大小小的涡旋,涡旋的大小和
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