《万方工程标准》word版

'　20000m3/d滤池工程标准件设计方案循环利用水资源，再创生命与自然的和谐20000m3/d滤池工程标准件设计方案深圳市清泉水业股份有限公司地址：深圳市罗湖区布吉路1028号高新园区2号门5楼电话：0755-8212614782126148传真：0755-82126154http://www.szqingquan.comE-mail:qingquan_water@263.ne深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTDI 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案目录一、滤池工艺介绍比选1二、清泉公司反向滤池专利技术介绍4三、清泉公司反向滤池工程标准件5四、反向滤池工程标准件的选择8五、设备列表及投资概算95.1反向滤池工程标准件设备95.2投资估算10六、系统装机容量及运行成本概算106.1系统装机容量106.2运行成本10七、实施方式10深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTDI 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案一、滤池工艺介绍比选滤池的形式有多种，分类的方法也有多种，按冲洗方法来说可以分为单水冲洗滤池和气水反冲洗滤池。单水冲滤池有历史最为久远的普通快滤池，虹吸滤池，无阀滤池，移动罩滤池等，气水冲洗滤池有V型滤池，翻板滤池、反向滤池、纤维束滤池等。气水冲洗滤池由于引入了气洗，反冲效果好，是目前过滤工艺中采用的最普遍的工艺。目前流行的气水冲洗滤池主要有V型滤池、翻板滤池和反向滤池三种。A、V型滤池V型滤池因布水的V型槽而得名，V型滤池的工艺特点是采用均粒滤料，通过V型槽布水，采用小阻力的滤头滤板分配反冲洗的气和水，滤池中间设排水槽，它采用低强度水反冲洗，反冲时滤料微膨胀，边反冲边排水，但其的土建费用、运行电耗比翻板滤池高，而且土建施工技术要求高，反冲洗水量较大（占产水量的2.0%），滤料易流失。它的主要特点是：（1）采用均质滤料，滤层的纳污能力得到增强；（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。V型滤池最大的特点是在冲洗过程中引入了气洗，整个冲洗过程分三步进行：①单气洗：松动整个滤层，水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落；②气水联合冲洗：气冲使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥，加强了水冲效能；③水冲：单水冲把脱落的杂质带出滤料层。气水联合反冲洗被认为是所有冲洗方式中最有效的，其优点在于：①利用空气对滤料产生必要的搅动，并通过气流与滤层的摩擦及剪力作用剥离滤料上的附着物，同样的冲洗强度下，空气冲洗的剪力大约是水冲剪力的2倍；②冲洗水仅用于液化剥离下的悬浮物，因此大大降低了冲洗强度，节约了冲洗水量。B、翻板滤池翻板滤池因排水采用能在0～90º深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案来回翻转的翻板阀而得名，翻板滤池的特点是采用翻板阀实现闭池冲洗，翻板阀安装于滤料上方较低的位置处，在滤池冲洗时，翻板阀处于关闭状态不排水，冲洗结束后，静置一段时间，待膨胀起来的滤料沉降，而冲洗起来的较轻的污染物没有沉降时，开启翻板阀排放冲洗废水。闭池冲洗的方式可提高冲洗强度，杜绝了滤料流失的现象，反冲洗时滤料膨胀度可达40%，从而提高滤料清洁度，提高出水水质，同时可减少冲洗时间，降低冲洗水量。翻板滤池可采用单层或多层均粒滤料，通过池边上的进水缝进水，滤池中间没有排水槽，滤料可任意组合且含污能力强。另外，翻板滤池具有出水水质较V型滤池明显提高，其具有反冲洗水量少、反冲洗时间短、反冲周期长、池体结构紧凑、占地面积小、基建投资省、运行费用低以及施工简单、工期短等特点。A、反向滤池反向过滤工艺，即待滤水由下而上流过滤料层，原水中悬浮物被滤料逐层过滤的过滤工艺。滤池中的滤料级配不可改变的是大颗粒滤料在底层，小颗粒滤料在上层，即滤料层的下部空隙较大，纳污量大不易堵塞；而上部空隙较小，纳污量少较易堵塞。因此理想的水处理过滤过程是含有一定浊度的水，由纳污量大的滤层下部流入滤料层而由空隙较小的上部滤层流出。这样可以更好的发挥滤料层的截污能力，过滤的周期更长而且出水水质更好。作为一种理想过滤的实际工艺应用，在多年前就已经有人提出并应用于实际工程，但由于当时滤池尚处于采用单水冲洗的阶段，单水冲洗无法将截留了大量杂质的滤料层冲洗干净，长时间运行就出现了滤料板结的现象，所以该工艺并没有推广开来。但是，近年来随着气水反冲洗滤池工艺的引进，反向过滤工艺的应用条件已经成熟。气水反冲洗滤池工艺通过气、水的联合反冲洗，将达到一定堵塞程度的滤池滤料完全清洗干净，而且消耗的反冲水量很少，彻底解决了以往单水冲滤池（虹吸滤池、无阀滤池等）反冲洗水量大、滤池清洗不干净、滤池运行周期短、长时间运行滤料板结、滤池过滤出水水质差的缺点。因此，气水反冲洗滤池工艺的成熟为反向过滤工艺的应用铺平了道路。与正向过滤工艺相比，反向过滤工艺具有出水水质好、滤料层截污量大、过滤周期长、原水水质适应条件广、占地面积小、水头损失小等优点。具体表现在以下几点：①闭池反冲洗：反向滤池采用翻板阀排水，闭池反冲洗，与V型滤池边反冲边排放冲洗水相比，它是在反冲洗结束后排放反冲洗水。单水冲的强度很大而不会有滤料流失现象，可以把滤层中的杂质充分带出，滤料冲洗净度高，滤池过滤周期长，纳污能力强。而且由于冲洗的时间短，冲洗水耗也较省；②深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案滤池结构简单，施工快：反向滤池没有V型滤池的中间排水系统，整个滤池面积即为过滤面积。V型滤池布水布气采用滤头滤板的方式，对施工的要求相当高，它要求单池滤头系统水平误差不大于±1mm，每格滤池滤板竖向安装误差不大于±3mm，滤池间滤板竖向安装误差不大于±5mm，滤板支撑系统竖向误差不大于±3mm。此外对V型进水槽，排水堰板的安装都有很高的精度要求，滤池内所有内边尺寸都要严格控制，所以V型滤池的施工质量对滤池的反冲洗情况和运行情况影响很大。反向滤池对每格滤池的池底水平误差要求不大于±5mm。这样可降低施工难度、缩短施工周期，较明显的减少施工费用。滤池的布水布气立管、配水、气横管采用HDPE材料料，配水、气横管的水平度在施工中易于调整；③滤料层选择的多样化：由于采用闭池反冲洗，不必担心滤料流失，可以根据进水水质和出水水质的要求选用单层均质滤料或多层级配滤料。几种滤池的比较池　型优　　点缺　　点V型滤池1.采用V型槽进水布水均匀。2.运行自动化程度高、管理方便。3.采用匀质滤料，滤料含污能力强。4.反冲洗时，滤料微膨胀，可减少滤池深度。1.土建费用、运行电耗较高。2.土建施工技术要求高。3.反冲洗水量较大（约占产水量的2.2%）。4.滤料易流失。5.水头损失较大，约为2.0米。翻板滤池1.滤料可任意组合且含污能力强。2.反冲洗效果好，耗水量少（反冲洗水量约占产水量的1.6%）3.土建结构简单，投资省、施工方便。4.反冲洗时不会出现滤料流失现象。5.运行自动化程度高，便于管理。6.过滤周期长，过滤效果好。1.初期设备投资比其他滤池较低。2.单池面积不宜过大。3.水头损失较大，约为2.0米。反向滤池1.具有普通翻板滤池所有的优点，但滤料配置应选择级配石英砂滤料。2.滤层截污量大，且可实现初滤水排放，出水水质更好，可达到0.1NTU。3.过滤周期更长，反冲水耗更少（反冲洗水量仅占产水量的1.3%）。4.过滤进水与反冲水都通过专用的配水装置，配水均匀。5.运行自动化程度高，便于管理。6.水头损失小，仅为0.8米。7.土建结构简单，投资省、施工方便。1.初期设备投资与D型相当，比其他滤池较低。2.滤池需加强管理，避免滤后水的二次污染。3.单池面积不宜过大。深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案翻板滤池和反向滤池的池型结构和所用的设备基本相同，但相对于翻板滤池，反向滤池的截污能力更强，出水水质更好，且反冲水耗更少，所以单从这两种滤池考虑，选择反向滤池更优。而反向滤池和V型滤池比较，虽然反向滤池的设备投资较V型滤池多，但是其土建结构简单，在土建造价方面要低于V型滤池，综合考虑投资费用的话，V型滤池的投资要略低于反向滤池，但相差不会太远。而从截污能力、出水水质、反冲水耗等考虑，反向滤池较之V型滤池有着明显的优势。所以，综合考虑各方面因素，在滤池工艺方案选择上应该优先选择反向滤池。一、清泉公司反向滤池专利技术介绍清泉公司的反向滤池专利技术，是清泉公司以反粒度过滤理论为基础，吸收V型滤池、翻板滤池等工艺的优点，并将反向过滤工艺机理结合气水冲洗方式、关键设备和自控技术进行创新，进而开发出来的一种新型的过滤工艺。反向滤池中的滤料级配是大颗粒滤料在底层，小颗粒滤料在上层。其水处理过滤过程是含有一定浊度的水由纳污量大的滤层下部流入滤料层而由空隙较小的上部滤层流出。这样可以更好的发挥滤料层的截污能力，过滤的周期更长而且出水水质更好。与正向过滤工艺相比，反向过滤工艺具有出水水质好、滤料层截污量大、过滤周期长、原水水质适应条件广等优点。另和早期基于“反粒度”过滤理论开发的一些滤池相比，反向过滤气水反冲洗滤池解决了他们普遍存在的一些问题。清泉公司自主开发的反向滤池具有以下特点：（1）配水更均匀。各组滤池之间和滤池内部配水不均匀，容易导致局部水质穿透，这是以往反向滤池普遍存在的问题。这个问题在本工艺中是通过以下两种方式解决的：深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案①新的布水装置可以保证滤池进水配水的均匀性；②每格滤池的进水管上采用数字调节蝶阀控制进水流量的一致，这样避免了由于各格滤池阻塞值的不同导致的流量分配不均匀。（2）冲洗更彻底。由于反向过滤滤床的纳污量远大于正向滤池，尤其在滤床底部更是截留了大量污泥，因滤床底部积泥导致冲洗不干净，这是以往反向滤池普遍存在的问题。特有的气水联合冲洗很好地解决了积泥这个问题，这种方式主要是引进了气洗和闭池反冲洗，它改善滤池的冲洗效果主要从以下几个方面进行：①气冲增大了滤料表面的剪力，使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落；②压缩空气的加入，气泡在颗粒滤料中爆破，使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥，加强了水冲效能；③气泡在滤层中的运动，减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力，使水冲洗强度大大降低，从而节省冲洗的能耗；④ 采用翻板阀排水实现了闭池冲洗，在水冲阶段可以加大冲洗的强度，可以把脱落在滤料深层的杂质带出，大大地提高了滤料层的清洁度。（3）无须增加任何设备、实现初滤水排放。当出厂水浊度要求严格控制在相当低的情况下，就要注意初滤水浊度的控制。滤池冲洗结束时，底部卵石层空隙间水的浊度接近冲洗水浊度，随着滤层向上，空隙间水的浊度提高，滤层顶部及上部接近冲洗排放水的浊度。总体而言，初滤水浊度较高是由于冲洗排放水浊度高于或远高于待滤水。一、清泉公司反向滤池工程标准件3.1反向滤池工程标准件介绍现行水处理工程项目的主要工艺构筑物，有两种主要建设模式：一是以土建为主体结构，内部设备管线进行系统集成；另一种是以非土建形式为主体结构的一体化设备。以上两种工程建设模式都需要根据实际项目进行量身定制，即必须经过施工图纸设计、主体建造、非标设备定制等环节。这样使得建设工期长，土建施工或加工误差大，质量一致性难以保障，影响工艺效果。而且，因为超前规划建设规模过大，容易造成投资浪费；一体化设备因受限于处理水量、水质，只能根据项目具体情况进行定制。深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案针对以上问题，我公司提出了“工程标准件”的技术解决方案，即“预制模块+量身组装”。具体实施方式如下：A.将常用单体水处理工艺进行分类，在工厂事先预制成各种规格的标准模块；B.根据具体水处理项目的水量和水质，选择不同类型规格的标准模块，在施工现场进行拼装组合；C.按照水处理工艺，利用管道及阀门将上述各个模块连接为水处理系统。3.2反向滤池工程标准件特点反向滤池工程标准件示意图深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案反向滤池工程标准件实物图反向滤池工程标准件是基于反向滤池工艺的优点而开发的，主要表现在：（1）恒水位过滤，使池内水位在整个过滤周期内保持不变；（2）采用翻板滤池闭池反冲洗的特点，从设计图纸可以发现工程标准件并没有H槽排水，反冲洗排水主要通过滤池一侧，滤料上方的翻板阀排水，这样减少了占地面积，同时简化了滤池结构。（3）翻板阀在反冲洗时处关闭状态，反冲结束后再打开排放反冲洗水，实现闭池反冲洗，反冲洗效果好，反冲洗水耗少，杜绝了滤料流失的现象。（4）反冲洗进水进气经气水室通过布水布气装置，均匀分布到滤池的各个部分，布水布气装置采用反向滤池的专用布水布气管。（5）工程标准件中，石英砂滤料是级配滤料，符合“反粒度过滤”理论，滤层厚度比普通快滤池厚，截污量较大，过滤周期较长；（6）可靠的成套设备以及先进的工艺控制软件，保证了工程标准件率滤池的正常运行。（7）采用钢构架结构，可根据处理水量的大小，高效组合模块，避免浪费，节省时间，具有设计、施工周期短，安装快捷、维护方便等特点，能够实现水处理设备产业化、标准化、模块化生产，对于中小型给水工程，经济实用。深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案一、反向滤池工程标准件的选择本项目设计水量20000m3/d，833.3m3/h，拟选择4套QQ-I-S-200-A的气水冲洗滤池标准件，单套的处理能力为200m3/h，最高处理能力210m3/h。1、单套性能参数序号项目性能参数序号项目性能参数1主要功能去除浊度2处理能力200m3/h3进水浊度≤10NTU4出水浊度≤1NTU5过滤周期36-72h6冲洗水耗≤2%7装机功率94kW8运行功率49.5kW9单套尺寸6.9×3.0×4.25m10安装尺寸7.2×4.0m11占地面积28.8m212设备基础钢砼13安装方式地上14设备控制方式PLC程控15材质Q235A16进出水接口法兰连接17设备防腐内衬环氧+外涂防锈漆18使用寿命≥20年2、使用条件（1）、若是室外安装，温度应在5-40℃，若温度低于5℃，应考虑保温。（2）、单套设备重量为80吨，含设备、滤料、阀门管道、过滤水等，土建基础应满足荷载要求，单位面积的承重能力不小于7吨。（3）、本标准件包含风机、水泵和控制柜，建设方应配套相应的设备间，其面积不小于60m2。深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案一、设备列表及投资概算5.1反向滤池工程标准件设备一、工程标准件设备序号名称规格数量单位备注1气水冲洗滤池标准件主体QQ-I-S-200-A4套设备主体框架为A3钢防腐，含滤料、滤头、管件、阀门、爬梯及栏杆等二、配套配电自控系统序号名称规格数量单位1电源总柜DYZG-11台2系统工控柜GKG-11台3配电控制柜PDG-12台4就地控制柜JDG-12个5就地操作箱JDCZ-12个三、配套设备1反冲风机14.5m3/min，44.1kpa，18.5kw,2台滤池反冲洗，1用1备；2反冲水泵350m3/h，10m，18.5kw2台滤池反冲洗，1用1备；3微油式空压机0.83m3/min,P=0.70-0.86MPa2台为设备提供气源，1用1备；深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案N=7.5kW5.2投资估算本工程投资估算包含设备、安装、与调试投运，气水冲滤池工程标准件中管件采用法兰连接与其他系统连接，本标准件仅提供标准件外一米以内的部分。单套标准件设备95万元，本工程投资费用约为380万元人民币。吨水投资190元。一、系统装机容量及运行成本概算6.1系统装机容量本系统总装机容量约为94kw，运行功率49.5kw。6.2运行成本气水冲洗滤池标准件的运行成本主要是电耗，运行耗电情况见下表：序号名称功率（kW）运行数量（台）运行时间（小时/天）电耗（kW.时/天）1反冲洗水泵18.51118.52反冲洗风机18.51118.53微无油空压机7.5117.54其他配电设备3124725合计116.51吨水电耗约为0.0058度，按照0.7元/度计算，电费成本约为0.004元/吨水。二、实施方式我公司负责气水冲滤池工程标准件及配套设备的成套提供，安装，调试。少量的土建（标准件基础）和设备间由建设方负责，具体要求详见第三条第2款。深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11 　20000m3/d滤池工程标准件设计方案深圳市清泉水业股份有限公司SHENZHENQINGQUANWATERINDUSTRIALJOINT-STOCKCO.,LTD11'