3.2.4沉淀池
原水经投药、混合与絮凝后,水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体,要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。
设计采用斜管沉淀池,沉淀效率高、占地少。相比之下,平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点,但是,平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件,使沉淀效率大大提高,处理效果比平流沉淀池要好。 3.2.5滤池
采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料,材料易得,价格便宜;采用大阻力配水系统,单池面积可较大;降速过滤,效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大,冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响,冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。 3.2.6消毒方法
水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序,其目的在于杀灭水中的有害病原微生物(病原菌、病毒等),防止水致传染病的危害。
采用被广泛应用的氯及氯化物消毒,氯消毒的加氯过程操作简单,价格较低,且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯,消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间,但是由于二氧化氯价格昂贵,且其主要原料亚氯酸钠易爆炸,国内目前在净水处理方面应用尚不多。
第四章:混凝沉淀
4.1 混凝剂投配设备的设计
水质的混凝处理,是向水中加入混凝剂(或絮凝剂),通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层,达到胶粒脱稳而相互聚结;或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用,使胶粒被吸附粘结。
混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种,干投法指混凝剂为粉末固体直接投加,湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者,采用湿投法时,混凝处理工艺流程如图2所示。
图2 湿投法混凝处理工艺流程
本应根据原水水质分析资料,用不同的药剂作混凝试验,并根据货源供应等条件,确定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件,所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料,如下表1所示。
表1 武汉某水厂投加药剂参考数值 取水水源 原水悬浮物含混凝剂种混凝剂投加量助凝(mg/L) 最高 助凝剂投加量类 剂种量(mg/L) 最低 类 最高 最低 (mg/L) 武汉长江水 55~2500 聚合氯化铝 64 13.5 氯 2 1 混凝剂选用聚合铝,包括聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铝(PAS)等,具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点,因而使用聚合铝作为水处理的混凝剂。取混凝剂最大投加量为60mg/L。 4.1.1溶液池
溶液池以高架式设置,以便能依靠重力投加药剂。池周围有工作台,底部设有放空管。必要时设溢流装置。
溶液池容积按下式计算:
W2?aQ 417cn式中 W2-溶液池容积,m3; Q-处理水量,m3/h;
a-混凝剂最大投加量,mg/L; c-溶液浓度,取10%; n-每日调制次数,取n=2。
aQ60?6.9?104?1.05代入数据得:W2???21.72m3(考虑水厂的自用水量
417cn417?10?1?24?25%)
溶液池设置两个,每个容积为W2,以便交替使用,保证连续投药。 取有效水深H1=1.2m,总深H=H1+H2+H3(式中H2为保护高,取0.2m;H3为贮渣深度,取0.1m)=1.2+0.2+0.1=1.5m。
溶液池形状采用矩形,尺寸为长×宽×高=5m×3m×1.5m。 4.1.2溶解池
溶解池容积W1?0.3W2?0.3?21.72?6.52m3
溶解池一般取正方形,有效水深H1=1.0m,则: 面积F=W1/H1→边长a=F1/2=2.55m;
溶解池深度H=H1+H2+H3 (式中H2为保护高,取0.2m;H3为贮渣深度,取0.1m)=1.0+0.2+0.1=2.9m
溶解池形状采用矩形,尺寸为长×宽×高=2.6m×2.6m×2.9m。 和溶液池一样,溶解池设置2个,一用一备。 溶解池的放水时间采用t=15min,则放水流量
q0?W26.52?1000??7.24L/s 60t15?60查水力计算表得放水管管径d0=100mm,相应流速0.835m/s。溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。
溶解池搅拌装置采用机械搅拌:以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。 4.1.3配水井的设计
设计流量Q=0.84m3/s=50.4m3/min,水力停留时间T=4.0min 配水井体积:V=QT=50.4×4=201.6m3 配水井平面尺寸:A=L×B=7.5×7.5=56.25m2 有效水深H=201.6/56.25=3.6m,超高0.4m,井深4m 4.1.4投药管
投药管流量
021.7?2?21000 q?W2?2?100? ?0.50L/s24?6?060?24?6060
查水力计算表得投药管管径d=25mm,相应流速为0.94m/s。 4.1.5药剂仓库的设计计算
混凝剂为聚合铝,每袋质量是40kg,每袋规格为0.5m?0.4m?0.2m,最大投药量为60mgL,水厂设计水量为3018.75m剂储存期为30 d。
聚合铝的袋数为:N?A?药剂堆放面积为:
3h。药剂堆放高度为1.5 m,药
Q?24?n?t0.024?3018.75?60?30??3260.25袋
1000?W40NV3260.25?0.5?0.4?0.2??108.67,取109m2
H(1?e)1.5?(1?0.2)仓库平面尺寸为:B?L=11m?10m 。 4.1.6加药间
加药间尺寸:两个溶液池,两个溶解池,一个药剂仓库,面积一共
21.72?2?6.52?2?109?165.48m2,考虑过道和预留面积满足要求的长宽选择为
长: 17m 宽:12m
4.2 混合设备的设计
在给排水处理过程中原水与混凝剂,助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善,从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件,同时只有原水与药剂的充分混合,才能有效提高药剂使用率,从而节约用药量,降低运行成本。
管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备:具有高效混合、节约用药、设备小等特点,它是有二个一组的混合单元件组成,在不需外动力情况下,水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用,混合效益达90-95%,构造如图3所示。
图3 管式静态混合器
4.2.1设计流量
6.9?104?1.053 Q=?0.84m/s
24?36004.2.2设计流速
静态混合器设在絮凝池进水管中,设计流速v=1.1m/s,则管径为:
D?4?0.84?0.986m
3.14?1.1采用D=1000mm,则实际流速v?1.07m/s 4.2.3混合单元数
按下式计算
N?2.36??0.5D?0.3?2.36/1.070.5?10.3?2.28
取N=3,则混合器的混合长度为: L=1.1ND=1.1?1?3?3.3m
4.2.4混合时间
T=L?3.3?3.08s
v1.074.2.5水头损失