一体化净水设备

一、概述
    本装置包括布水、反应、沉淀、过滤、集水、集泥、自动反洗七个主要单元，内装斜管填料及各种规格精制滤料，设备主壳体均为碳钢制作，内外部采用特殊涂料进行防腐处理，使用寿命长，适用范围广，，广泛用于大、中、小型水厂（站）的建设和改造。
    a.性能参数
    （1）处理水量:              100m3/h.台
    （2）适用原水浊度：         ≤2000mg/L
    （3）水温：                 常温
    （4）净水出水浊度：         小于3度
    （5）沉淀区设计表面负荷：   7-8m3/m2·h
    （6）滤池冲洗强度：         14-16L/S·m2 
    （7）过滤区设计滤速：  8-10m/h
    （8）冲洗历时：             T=4～6min 
    （9）总停留时间:            T=45-50min
    （10）进水压力：            ≥0.07Mpa
    （11）设备外形尺寸：        长11m×宽4.6m×高4.35m
    （12）数量：                1套
 

1、工艺阐述  
    原水进入静态混合器前的水压为≥0.2Mpa即可。高效全自动净水装置前设置静态管道混合器，水处理药剂助凝剂+絮凝剂（聚合氯化铝+聚丙烯酰胺）在加药内由加药装置内配制完成，并由计量泵送至管道混合器内，混合器通过自身结构的剪切、搅拌作用，使其混合均匀，然后进入净水装置内。
    原水在进入高效全自动净水装置后，首*入装置底部的配水区，进行均匀布水，水流速度降低，并缓慢进入高浓度絮凝区，进行*的混凝反应，在斜管导流区的导流作用下，污水沿斜管倾斜方向往上流动，进入沉降区内，沉积下来的污泥在重力作用下，沿斜管倾斜方向往下滑落，同时滑落的矾花在导流斜管的水力作用下，被推到净水装置的排泥斗内，而通过斜管澄清后的水则由净水装置上部进入过滤室内，并由上而下通过滤层进行过滤，水中的矾花被滤层拦截、过滤。过滤后的清水通过滤头汇集至装置底部的清水区，并由连通管返至装置顶部的清水层。原水在净水装置内净化后流入清水池，然后由二级泵站送往用水点。
    设备排泥及反洗排污：高效全自动净水装置里沉淀下的泥渣，经排泥系统定时自动排除，排出的泥浆以及过滤反冲洗水接至下水道或泥浆坑进行干化处理。
    ①排泥：当净水装置运行一定时间后，电动阀通过自动控制柜所给信号进行自动排泥一次，（原水浊度低于1000mg/L时排泥周期T=12小时为宜，排泥周期可调）
    ②反冲洗排污：污水经过过滤层过滤一定时间后，过滤层的阻力逐渐增大，当水位上升至一定高度时，系统开始自动反洗，反洗历时5~15反洗污水排至排污槽内，并由排污管引至下水道或泥浆坑。
2、性能优点
    ⑴净水装置本身从反应、絮凝沉淀、集水、配水、过滤、体内反洗、排泥等一系列运行程序，均达到了全自动运行的效果，自动控制柜内留有PLC接口，值班人员只要定时作水质监视外，无需对净水装置操作管理。
    ⑵高浓度絮凝层，能使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞接触，吸附的机率增大，因而能适应各种原水的水温和浊度，杂质颗粒去除率高，在一定使用条件下，还具有除藻功能。
    ⑶迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。
    ⑷高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。
    ⑸新颖的集水系统及最省的集水水头，使集水更为均匀有效，不仅提高了体积利用系数，而且其集水水头极小。
    ⑹净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度小于1000mg/l时，滤后水浊度可保持在3mg/L以下），又能自动反冲，无需另设空压机等电气设备，而且节省大量基建投资及日常运行、维修、保养费用。
    ⑺设备自耗水率低约在5%左右，对节省宝贵的水资源起着积极作用。
    ⑻占地面积小，与一般净水构筑物相比，可节省占地面50%以上，高度在4.35米左右，室内外均可安置。
    ⑼便于扩建、改造、搬迁，或移地再用。
    ⑽基建工期短，为常规的澄清过滤设施施工周期的四分之一。
    ⑾清水池可建半地上式，清水泵为自灌式吸水，同时运行更为可靠。
石英砂滤料要求
    石英砂：选用福建海砂，堆积比重为1.78t/m3，破碎率0.12%，磨损率0.04%，孔隙率43%，灰份≤1.1%， SiO2含量：99.8%，Fe2O3含量：0.03%。盐酸可溶率：2%

3、静态混合器
    概述
    静态管道混合器系列产品，结构严密，安装方便，它可串联在管道上，其两端以法兰连接，内部的混合单元与管壳固定。SK系列静态管道混合器内部叶片由单孔道左、右扭转的螺旋片组焊而成。
技术性能：SK型管道混合器利用水力的涡流剪切作用，自动将药水混合均匀，无需另设动力设施和人为操作管理。生产实践证明该混合器使水与药剂混合时间短、扩散效果达90%以上，可节省药剂用量20-30%。
    主要技术参数
    管内流速：      0.9-1.2米/秒
    水头损失约为：  0.4-0.8米
    材质：          不锈钢SUS304
    规格：          DN200  L1700       2台
    加药装置 
    包括投药箱、搅拌机和计量泵2台。搅拌桶为不锈钢SUS304防腐和贮液槽PE材质，抗腐蚀耐用，搅拌器（轴、搅拌叶轮）均为SUS304不锈钢。
    主要性能参数
    ①搅拌机：N=0.55KW V=380v 电机防护等级IP44,减速机转速n=131r/min
    ②计量泵: 加药流量为：71-270l/h    
    由于采用低转速（一般在131~160转/分），叶轮直径可增大，大叶轮能使所要搅拌的液体得到充分搅动，而且，药液搅拌机在不影响搅拌效果的前提下，比同类型搅拌机能耗低50%左右。其材质采用玻璃钢复合型，搅拌轴、浆叶等采用耐腐材料，保证它能在各种液体介质中正常运行。再则，搅拌装置打破了传统的用皮带减速的办法，改用齿轮式摆线针轮减速装置，不需要经常换皮带，而且运转平稳，提高了转轴、电机的使用寿命。
    为了使加药定量、定时且稳定可靠，采用计量泵加药，为了保证计量泵稳定可靠的工作，在计量泵前增设管道过滤装置，主要拦截药液中的杂质。
    二、设备结构特点
    a、加药装置的加药量是根据原水SS的含量来确定的。其中有二种方式，一是自动加药，以SS的含量反馈信号指示加药泵确定加药量，但是SS自动测量分析仪价格比较贵，还必须对探测头不断清洗来精确测定原水中的SS。目前市场上还没有比较理想的产品，所以现在还不大采纳。因为加药量的多少，直接影响出水的品质和运行成本。另一种采用的是手动加药，这样操作很简单，因为原水中的SS在一段时期内是一个定值，变化幅度很小，因为JZ型全自动高效净水装置对原水中的SS细小的变化适应性很强，不需要对加药量立即作出反应，也不影响出水品质，只要根据季节性原水浊度来确定加药量就可以达到净水的效果。
    b、JZ型全自动高效净水装置药剂和原水的混合过程也很简单，药剂经过加药装置的计量泵直接加入管道混合器的接口，有原水在管道里的自身流速和药剂充分混合。
经过管道混合器混合后的原水进入JZ型全自动高效净水装置的反应区，也就是高浊度区（这高浊度区在装置调试中完成），它的浊度一直保持在1000mg/L左右，所以JZ全自动高效净水装置能处理低温低浊水（水温5℃以下,浊度15mg/L以下），因为本装置有一个独到技术设计（高浊区）使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞、接触和吸附的机率，可以进来的是低浊水，到了高浊区也就成了高浊水，充分反应（反应时间为10min）达到絮凝效果。
    c、在高浊区部分为了防止泥的沉积，布水形式也和其它系列净水设备有本质上的区别。本装置采用的是平流均匀布水，布水母管为1根，为保证布水均匀，每根支管每间隔120mm，设置2只8mm布水孔。8mm小孔连线成900，布水方向朝底部，不断冲击装置底部和另一根布水管阴影部分 ，所以使高浊区保证在活性泥状态，增强絮凝的效果，不让泥在设备的底部沉积。
    d、JZ型全自动高效净水装置对进水压力、流速、流量要求不高，进水压力只要能保证≮0.2Mpa， 
    e、迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统能保证多余的泥渣杂质（＞1000mg/L以上的泥渣）及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。经过布水系统均匀布水，通过高浊区充分反应絮凝，再经过层斜管集泥，同时改善上升水流方向，把超过1500mg/L的泥渣收集到单独泥室。
水流继续上升到第二反应区，因为停留时间延长，药剂和水中的泥渣继续反应，再经过第二层斜管集泥，第二次改善水流方向，这样经反应后的水继续絮凝、沉淀，根据次的水流方向，把泥渣集中到集泥室，这样循环往复，最后把泥渣排出体外，在排泥的过程中增加了另一个系统，压力水搅拌，主要是把集泥室里的静止泥渣搅拌成一般的活性泥渣，这样不会造成集泥室泥渣的沉积，堵塞排泥管道。这是其它净水设备无法比较的优点，这也是JZ型全自动高效净水装置的又一个特点。
    f、采用双层斜管设计，这是国内国际上的方式，因为一般的净水设备全部采用单层斜管。根据原水的浊度设计成不同的孔径和不同的高度，在运行中就造成这一个问题，当原水高浊时，斜管的集泥效果比较好，也不容易沉积，堵塞。因为泥的颗粒大，质量重容易沉淀。但当原水浊度变小时，由于斜管孔径较大（一般≥50mm）沉淀的速度降低，采用的进水方式又是横流进水，底部集泥，底部排泥，这样很容易积聚在斜管的表面，一般经过数月的运行，设备净水效果明显下降。的办法就是用高压水冲洗斜管，这样设备必须停运，把污水放干，重新调试。如果长期对斜管不维护，沉积的泥，就堵塞斜管，压坏斜管，影响出水品质，增加其它设备的正常生产。而JZ型全自动高效净水装置采用的双层斜管层斜管设计直高为450mm，安装角度为660，孔径为50mm；而第二层斜管设计直高为900mm，安装角度为1560，孔径为35mm。

    设计双层斜管有以下几个优点。
    ①能适应原水浊度的变化10～3000mg/L，而不造成斜管积泥（因为直高和安装角度不一样）；
    ②二次改变水流方向。根据水流方向充分把≥1200mg/L泥渣统一集到集泥室；
    ③经过斜管给予充分的絮凝停留时间，不把多余泥渣删入过滤区；
    ④能处理低温低浊水，这也是HZ型全自动高效净水装置的又一特点；
    ⑤斜管安装角度也是JZ型全自动高效净水装置的明显特点。高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。
    g、净水系统自动化，即保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度小于1000mg/L时，滤后水浊度可保持在3mg/L以下）又能自动反冲洗，无需另设空气压缩机等电器设备。           
JZ型全自动高效净水装置过滤部分有以下特点：
经过高效沉淀区上部稳流区溢流进入集水槽，均匀分配到4个集水斗,流入8个独立的滤室，每个滤室的过滤面积为3.62m2。
    ①8个独立的过滤室，但设置了清水通道，清水通过中心管进入清水池，清水层设计高度为700mm，为以后每个滤室的反冲洗作准备。
    ②多孔滤板设计也和其它净水设备不一样，为确保装置正常、高效、长期*运行，在滤室的底部多孔滤板上安装了ABS排水帽，规格为0.5T/H。
    h、设备材料：Q235A防腐
    钢板厚度：底板：     10mm
    侧板：     8mm
    滤板：     10mm
    其他部件： 6mm
    斜管填料：φ35  斜长1000mm   
    材质为：PP/PE
    φ50  斜长500mm  
    材质为：PP/PE
    设备内部防腐：钢板除油污、涂刷环氧沥青漆3道。
    设备外部防腐：外露部分*除锈后涂刷防锈漆2道，做外表油漆——面漆三道。与土、砼接触部位，用环氧沥青漆防腐后安装。

三、 系统配电及电气控制
    1、系统供电要求
    要求业主提供380V、50HZ三相五线交流电至控制室内电控柜接线端口上，并按设计要求敷设电缆线至设备用电分点，主要包括加药部分的搅拌机、计量泵、净水装置排泥系统用电磁阀、电动阀，其供电要求如下：（不在供应商供货范围内的其它电气供电要求不作列举）
    2、系统采用全自动控制
    净水装置排泥及进压力水动作均由电气控制柜内时控接触器控制，电磁阀、电动阀自动开关，并为同步设置。
    加药装置的电气控制：机旁控制（在机旁电控箱内完成），加药计量泵的启动、关闭与一级泵房内的清水泵及清水池的水位实行连动，通过水泵工作信号传至电控柜后，直接指令投药计量泵的开关动作。
    进出水、反洗、排泥等全部程序PLC控制（排泥时间可任意设定）。