铭源凯德水处理工艺流程选择及主要构筑物组成的原则

来源: 铭源凯德过滤设备（北京）有限公司

铭源凯德水处理工艺流程选择及主要构筑物组成的原则
 1．关于确定水处理构筑物生产能力的有关规定。自用水量系指水厂内沉淀池或澄清池的排泥水、深解药所需水、滤池冲洗水以及各种净化构筑物的清洗用水等。自用水量与构筑物类型、原水水质和处理方法等因素有关。根据我国各地水厂经验，*般自用水率为5*~10*，下限用于原水水质较清、处理方法较简单、排泥不频繁的水厂。上限用于原水较浑、处理方法复杂和排泥频繁的水厂。   当水厂规模较小，消防水量占设计供水量比例较大时，水处理构筑物的生产能力还应包括消防补充水量。
2．关于水处理构筑物设计校核条件的规定。通常水处理构筑物按*日供水量加自用水量进行设计。但当遇到水温较低或原水浊较高而处理较困难时，尚需对这种情况下的*大供水量和相应设计指标进行校核，以策安全。
3．关于水厂安全供水方面的要求。净水构筑物和设备常因大修而撤离岗位，但供水量仍要满足外界需要，不可因某*池子或设备停止运行而影响水量。
4．关于净水构筑物设置辅助管道和设备的规定。
5．关于水厂废水和泥渣处理的原则规定。据调查，目前大部分水厂的废水多直接泄入附近河道内。当泄入的河道径流量较小时，常会造成河道淤积，而需经常挖泥。某些水厂因废水无出路，也有就地利用池塘或废地进行干化和堆放。*般采用浓缩、脱水、干化告示步骤，废水经处理后再排入水体。目前尚未推广，拟作为今后努力方向。据此，本条文规定“应根据具体条件作出妥善处理”。 滤池反冲洗量占水厂自用水量比例较大，*些水厂采用了回收利用的措施，取得了较好的技术经济效果。因此，在设计中对滤池反冲洗水是否回收利用，应通过技术比济比较确定。对取用低浊度原水的水厂，宜考虑回用滤池反冲洗水，以改善絮凝效果，作为絮凝的辅助措施。在贫水地区水资源较缺乏，更应考虑充分利用水源，故条文规定“在贫水地区应优先考虑回收”。
6．关于净水构筑物走道设置栏杆的规定。
7．关于寒冷地区防冻措施的规定。本条文规定了寒冷地区置于室内的净水构筑物的采暖标准。5℃的规定系按水体不被冻结考虑，15℃的规定则系按操作环境的要求而提出。

 预  沉
1． 当原水含沙量很高，致使常规净水构筑物不能负担时，或者药剂投加量很大仍不能达到水质要求时，都应在常规净水构筑物前增设预沉池，或建造蓄水池蓄水，以供沙峰期间应用。
2． 关于预沉措施选择的有关规定。*般预沉措施有沉沙、自然沉淀和凝聚沉淀等多种型式。当原水中的悬浮物大多为沙性大颗粒时，*般可采用沉沙池；当原水除含沙性颗粒外尚含有较多粘土性颗粒时，*般可采用自然沉淀池或凝聚沉淀池。
3．关于预沉池设计数据的原则规定。
4．关于预沉池设计依据的规定。由于预沉池*般按沙峰持续时期的日平均含沙量设计，因此当含沙量超过日平均含沙量时，有可能以达到预沉的效果，故条文规定了必要时应考虑在预沉池中投加凝聚剂或采取其他措施的可能。
 凝聚剂和助凝剂的投配
1．关于对凝聚剂和助凝剂中有害成份的规定。凝聚剂和助凝剂是水处理过程中添加的化学物质，其成份将直接影响制成水水质。为此，规定了用于生活饮用水的凝聚剂或助凝剂，必须满足无毒、对人体健康无害的要求。用于生产用水的处理药剂，必须不含有对生产有害的成份。
2．关于凝聚剂和助凝剂品种选择的规定。凝聚剂的品种直接影响凝聚效果，而不同的凝聚剂又有对原水水质不同的适用范围。为此，凝聚剂品种的选择宜通过对原水进行凝聚沉淀试验不定期比较确定。缺乏试验条件或类似水源已有成熟的水处理经验时，则可根据相似条件下的水厂运行经验来选择，在同样达到水处理要求的条件下，可以选用多种凝聚剂品种时，则应根据生产的运行费用和药剂的供应条件，进行比较确定。
助凝剂的采用常可改变凝聚性能，提高出水水质，特别对低温低浊水以及高浊度水的处理，助凝剂更具有明显作用。例如：我国北方地区常采用活化硅作为低温低浊水的助凝剂，西北地区则以聚丙烯酰胺作为高浊度水的助凝剂。因此，在设计中对助凝剂是否采用也应通过试验或相似条件下水厂的运行经验来确定。
3．关于凝聚剂投配方式和湿投时搅拌方式的规定。凝聚剂的投配*般有湿式投加和干式投加两种，目前国内大部分采用湿式投加。湿式投加的搅拌方式取决于选用凝聚剂的易溶程度。当凝聚剂很易溶解时，可利用水力搅拌方式。当凝聚剂难以溶解时，则宜采用机械或压缩空气来进行搅拌。此外，用药量的大小也影响搅拌方式的选择。用药量小可用水力方式，用药量大则宜用机械或压缩空气搅拌。
4．关于湿投凝聚剂时溶解次数的规定。原《室外给规》TJ13-74版条文中对溶解次数规定*般每日不宜超过8次。现据调查，各地水厂*般均采用每日3次，即每班*次。个别大型水厂也有采用不超过6次的。*般人工配制每日不超过3次，机械配制每日不超过6次。据此本条修订为“*般每日不宜超过三次”。 为使药剂投入溶解池操作方便，凝聚剂用量较大时，建议采用溶解池放在地下的布置形式，以避免药剂在投放时的垂直提升。 当凝聚剂用量较小时，由于所需溶解的容积很小，故也可与投药池合并布置。
5．关于凝聚剂投配浓度的规定。本条的溶液浓度系指固体重量浓度，即按包括结晶水的商品固体重量计算的浓度。此外，考虑到有些凝聚剂，若浓度太低，在投加过程中易因水解而造成输送管道结垢（如三氯化铁）；而有些凝聚剂当浓度太高时容易对溶液池造成较强腐蚀，故条文对投配溶液浓度的范围较原《室外给规》TJ13-74版条文作了适当放宽，采用5*~20*。设计中可根据凝聚剂品种和投配要求等适当地选择。*般情况，大水厂采用较大浓度。
6．提出了石灰不宜干投，宜制成乳液投加，以防止粉末分扬的要求。
7．关于计量和稳定加注量的规定。按要求正确投加药剂量并保持加注量的稳定是凝聚处理的重要关键。因此，设置能反映瞬时加注量的计量设备和稳定加注量的措施，是加药系统必须具备的条件。据调查，有些水厂（特别是工业企业自备水厂）由于无瞬时计量设备和稳定加注量措施，常导致投药量无法控制，波动很大，而影响处理效果或造成凝聚剂的浪费。 为此，本条对瞬时计量设备和稳定加注量措施作了规定。常用的瞬时计量和稳定加注量措施有苗子、浮杯、转子流量仪和计量泵等，设计中可根据具体条件选用。

8．关于凝聚剂防腐措施的规定。常用的凝聚剂*般对混凝土及水泥砂浆等都具有*定的腐蚀性，因此对于凝聚剂接触的池壁、设备及管道等都要考虑防腐措施。与凝聚剂接触的地坪也常受凝聚剂的腐蚀影响。故也应考虑采取防腐措施。 凝聚剂品种不同，其腐蚀性能也不同，如三氯化铁硫酸铝腐蚀性强，故与三氯化铁接触的设备和地坪等应采用较高标准的防腐蚀措施，*般池内壁可采用涂料、铺设塑料板或灰绿岩板的内衬，也可采用大理石制作溶液池。硫酸铝凝聚剂腐蚀性较小，*般溶液池可采取瓷砖贴面或用耐酸水泥砂浆粉刷。但搅拌池因溶液浓度较高，仍宜采取较高的防腐措施。
9． 关于加药间劳动保护措施的规定。加药间是水厂中劳动强度较大和操作环境较差的部门，因此对于卫生安全的劳动保护需特别注意。有些凝聚剂 在溶解时所产生的气味和热量。故必须考虑有良好的通风条件。
混凝、沉淀和澄清
（Ⅰ）*般规定
1条  阐明本节所指沉淀和澄清的适用条件。本节所述沉淀和澄清均指混凝沉淀和混凝澄清。自然沉淀（澄清）与混凝沉淀（澄清）有较大区别，本节规定的各项指标不适用于自然沉淀（澄清）。
2条  规定沉淀池或澄清池类型的选择原则。随着净水技术的发展，沉淀和澄清构筑物的类型越来越多，各地均有不少经验。在不同情况下，各类池子有其各自的适用范围。正确选择沉淀池、澄清池型式，不仅对保证出水水质、降低工程造价，而且对投产后长期运行管理等方面均有重大影响。设计时应根据原水水质、处理水理和水质要求等主要因素，并考虑水质、水温和水量的变化以及是否间歇运行等情况，结合当地成熟经验和管理水平等到条件，通过技术经济比较确定。
3条  规定了沉淀池和澄清池的*少个数。在运行过程中，有时需要停池清洗或检修，为不致造成水厂停产，故规定了沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。
4条  关于混凝沉淀或澄清处理后水的浑浊度的规定。原《室外给规》TJ13-74版条文对经混凝沉淀或澄清处理的水，在进入滤池前的浑浊度规定为不宜超过20度。随着 我 国国民经济的发展，为适应人民对生活饮用水水质要求的日益提高，即将颁布的“饮用水卫生标准”，拟将出厂水浑浊度由不宜超过5度降低为3度。为与其相适应，有必要将进入滤池前的浑浊度适当降低，以保证滤后水的水质。据此本条文改写为“经过混凝沉淀或澄清处理的水，在进入滤池前的浑浊度*般不宜超过10度”。
5条  规定了沉淀池和澄清池应考虑均匀配水和集水的原则。沉淀池和澄清池的均匀配水和均匀配水和均匀集水，对于减少短流，提高处理效果有很大影响。因此，设计中必须注意配水和集水的均匀。对于大直径的圆形澄清池，为达到集水均匀，还应考虑设置内圈集水的措施。 大直径的机械搅拌澄清池，增强内圈集水，能提高出水水质，各地均积有经验。如北京某水厂直径23。9米的机械搅拌澄清池，设计时采用辐射槽集水，无内圈集水措施。投产后，水在分离区的水流条件不佳，池边带出絮粒，影响出水水质。后在池中央增添环形内圈集水措施，运行效果显*改善。又如上海某厂直径29。5米的机械搅拌澄清池，设计时吸取了增强内圈集水的经验，自1968年投产以来，运转*直直正常，效果良好。另据查阅国外资料，大直径的机械搅拌澄清池（例如直径为23。5米和28米），均有内圈集水措施。
6条  关于沉淀池积泥区和澄清池沉泥浓缩斗容积的规定。
7条  规定了沉淀池或澄清池设置机械化或自动化排泥的原则。沉淀池或澄清池沉积污泥的及时排除对提高出水水质有较大影响。当沉淀池或澄清池排泥池较频繁时，若采用人工开启阀门，劳动强度较大，故宜考虑采用机械化或自动化排泥装置。平流沉淀池和斜管沉淀池*般常可采用机械吸泥机或括泥机；澄清池则可采用底部转盘式机械刮泥装置。  考虑到各地加工条件及设备供应条件不*，故条文中并不要求所有水厂都应达到机械化、自动化排泥，仅规定了在排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置。

8条  关于澄清池应设样装置的规定。为保持澄清池的正常运行，澄清池需经常检测沉渣的沉降比，为此规定了澄清池应设取样装置。
9条  混合系指投入的凝聚剂被迅速均匀地分布于整个水体的过程。在混合阶段中胶体颗粒间的排斥力被消除或其亲水性被子破坏，使颗粒具有相互接触而吸附的性能。据国外资料介绍，对金属盐凝聚剂普遍采用急剧、快速的混合法。

10条   关于混合方式的规定。据调查，我国现用的混合方式有水泵混合、管式混合、机械混合以及管道静态混合器等，其中多数水厂采用水泵混合或管道混合。据国外资料，美国和日本均以机械混合为主。
11条   关于絮凝池与沉淀池合建的原则规定。“絮凝“曾用名“反应”，“絮凝池”曾称“反应池“。为使完成絮凝池过程所形成的絮粒不致破碎，故宜将絮凝池与沉淀池合建成*个整体构筑物。
12条   关于选用絮凝池型式和絮凝时间的原则规定。
13条   关于隔板絮凝池设计参数的有关规定。絮凝池内的停留时间和流速，是设计絮凝池的重要参数，也是决定水池尺寸的基础。 隔板絮凝池的设计指标受原水浊度、水温、被去除物质的类别和浓度的影响。根据多年来多数水厂的运行经验，*般可采用停留时间为20~30分钟；起端流速0。5~。6米/秒；末端流速0。2~0。3米/秒。故本条对絮凝时间和廊道的流速作了相应规定。考虑到若隔板间净距过小，不易施工和清洗，故规定了隔板净距*般宜大于0。5米。
14条   关于机械絮凝池设计参数的有关规定。实践证明，机械絮凝池效果较隔板凝池为佳，故絮凝时间可适当减少。根据各水厂运行经验，机械絮凝时间*般宜为15~20分钟。
15条   关于析絮凝池设计参数的有关规定。椐目前统计，除小型净水器外，已建成投产的有十座，正在施工或设计的有四座。其中*大设计能力为4万米3/日。各地区根据不同情况采用了平流折板、竖流折板、竖流波纹等型式。竖流折板又分同步、异步两种型式。经过数年来的运转证明，折板絮凝具有对水量和水质变化的适应性强、投药量少、絮凝效率高、池体容积小、能量消耗省等特点，是*种高效絮凝工艺。

生产用水，由于水的用途不同，对水中铁和锰含量的要求不尽相同。纺织、造纸、印染、酿造等工业企业，为保证产品质量，对水中铁和锰含量有严格的要求。软化、除盐系统对处理水中铁和锰的含量，亦有较严格的要求。但有些工业企业对水中铁和锰含量并无严格要求或要求不*。因此，对工业企业用水中铁锰含量不宜做出统*的规定，设计时应根据要求考虑是否需要除铁除锰。
 关于地下水除铁除锰工艺流程选择原则的规定。试验研究和实践经验表明，合理选择工艺流程是地下水除铁除锰成败的关键，并将直拉影响水厂的经济效益。工艺流程选择与原水水质密切相关，而天然地下水水质又是千差万别的，这就是给工艺流程选择带来很大困难。因此，掌握较详尽的水质资料，在设计前进行除铁除锰试验，以取得可靠的设计依据是十分必要的。如无条件进行试验也可参照原水水质相似水厂的经验，通过技术经济比较后确定除铁除锰工艺流程。
16条   关于地下水除铁方法及其相应工艺流程的规定。过去*般常把除铁除锰方法与工艺流程混淆。据大量资料记载，除铁除锰方法有：
（1）    自然氧化法（或曝气法）
（2）    曝气接触氧化法
（3）    化学氧化法（包括氯氧化法和高锰酸钾氧化法等）
（4）    混凝法
（5）    碱化法（投加石灰或碳酸钠等）
（6）    离子交换法
（7）    稳定处理法
（8）    生物氧化法
根据我国生产实践经验，除铁常采用曝气接触氧化法或曝气自然氧化法；除锰则多采用曝气接触氧化法。原《室外给规》TJ13-74版条文中关于“曝气—过滤法”及给排水设计手册中关于“曝气—石英砂过滤法”、“曝气—天然锰砂过滤法”的提法均不确切，因这些系属工艺流程范畴，使用时应加以区别。为了更加明确、简捷表示除铁除锰两种主要常用方法，故命名为：接触氧化法和曝气氧化法。曝气氧化法，系指原水经曝气后充分溶氧和散除CO2，*般PH达7。0以上，水中Fe2+全部或大部分氧化为Fe3+，可直接进入滤池进行接触过滤去除。
17条  关于地下水除锰方法及相应工艺流程选择的规定。试验和生产实践表明，曝气接触氧化法除锰与其他锰方法相比，具有投资省、制水成本低、管理简便、处理效果良好且稳定等优点，故推荐采用曝气接触氧化法除锰，本规范有关除锰条文均据此而定。根据试验研究和生产实践经验，铁锰共存情况下的工艺流程：当原水含铁量<2.0~5.0毫克/升(北方采用2.0,南方采用5.0毫克/升)、含锰量<1.5毫克/升时,采用曝气*单*过滤,可在除锰,如仍采用上述流程,有时只能除铁而不能除锰.因此,应通过试验研究,以确定除锰工艺。如因条件、时间限制，难于进行试验研究时，可直接采用曝气、两*过滤工艺，先除铁后除锰。
当原水碱度较低，硅酸盐含量较高时，铁的*沉淀范围偏向酸性*侧。因此，充分曝气将使高铁穿透滤层而致使出水水质恶化。此时，也应通过试验确定除锰工艺，必要时可采用如下工艺流程：
原水曝气---接触氧化过滤除铁----曝气----接触氧化过滤除锰。
18条  关于曝气设备选用的规定。
19条  关于跌水曝气装置主要设计参数的规定。国内使用情况表明，跌水*数*般采用1~3*，每*跌水高度*般采用0。5~1。0米。但单宽流量各地采用的数值悬殊，低者只4。7米3/时。米，高者达280米3/时。米，多数采用20~50米3/时。米。故条文中规定了单宽流量为20~50米3/时。米。值得注意的是，设计中*般不宜作*不利的数据组合，例如跌水*数和跌水高度选用下限值，而单宽流量选用上限值，其结果必然使装置产生较差的曝气效果。
 消    毒 
1条  关于生活饮用水必须消毒以及消毒方法的规定。消毒的目的是杀灭病原微生物，使水质达到生活饮用水卫生标准。我国目前仍以加氯作为常用的消毒法。国外目前也仍以氯作为主要消毒剂。氯价格便宜，来源丰富，*般情况下用氯作为消毒剂是适宜的。但氯对微污染水源可能会产生氯酚味或三卤甲烷等副作用。

2条  关于加氯点的规定。当原水水质较好，不受污染时，*般采用滤后*次加氯。当不源水质较差时，常采用二次加氯，即在沉淀池或澄清池前先进行预加氯，以氧化水中有机物和藻类，去除水中色、嗅、味，经过滤后再次加氯，以进行水的消毒。
3条  关于氯的设计用量的原则规定。鉴于各地原水水质不*，加氯点不*，以及加氯的目的不同，因此投氯量相差悬殊，条文中难以统*规定，应根据相似条件下的运行经验确定。
4条  规定氯胺消毒时，氯和氨的投加比例。
5条  关于水和消毒剂接触时间的规定。采用加氯消毒法，水中主要形成游离性余氯。实践表明，水与氯接触30分钟且保持游离性余氯在0。3毫克/升以上时，对肠道致病菌（如伤寒、痢疾等）、钩端螺旋体、布氏杆菌等都有杀灭作用。采用氯胺消毒法，水中主要形成化合性余氯。化合性余氯含量*般应为游离性余氯量的二倍以及，且接触时间不少于2小时，才能获得相同效果。据此，条文中规定“氯胺消毒的接触时间不应短于2小时”。
6条  关于投加液氯时设置加氯机的有关规定。
7条  关于采用漂白粉消毒时的有关规定。原《室外给规》TJ13-74版条文中，对漂白粉澄清溶液每日配制次数规定这不大于6次。据调查，为减轻劳动强度，目前各水厂每日配制次数均不大于3次。故本条文修改为“每日配制次数不宜大于3次”。
8条  关于加氯（氨）间位置的规定。加氯管过长，管道容易阻塞。且因管中水头损失较大，加氯机出液压力不够，会导致液氯投加困难，故本条作此规定。
9条  关于加氯（氨）间采暖方式的规定。从安全防爆出发，条文作了相应的规定。
10条     关于加氯间及氯库设置安全措施的规定。根据国外资料及我国《工业企业设计卫生标准》的规定，室内空气中氯气允许浓度不得超过1毫克/米3，故加氯间及氯库内宜设置测定氯气浓度的仪表和报警措施。有条件时，对较大规模的水厂，可设置氯气吸收塔等吸氯设备。