飲用水水質(zhì)處理工藝設(shè)計(jì)研究

飲用水水質(zhì)處理工藝設(shè)計(jì)研究摘要：水是人類生存的基本條件，水資源問(wèn)題是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最突出的問(wèn)題之一。我國(guó)礦區(qū)及其周邊飲用水水質(zhì)普遍受到礦區(qū)的影響，嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康。本文結(jié)合礦區(qū)的飲用水水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合基本的水處理技術(shù)，提出了一套適合礦區(qū)及周邊飲用水水質(zhì)處理的工藝技術(shù)，可大大緩解礦區(qū)生活用水的污染問(wèn)題。關(guān)鍵詞：礦山，飲用水，工藝0引言礦區(qū)及其周邊飲用水污染問(wèn)題已成為當(dāng)前威脅礦區(qū)人民身體健康的重要問(wèn)題，目前，我國(guó)大多數(shù)礦區(qū)及其周邊居民的生活飲用水資源相當(dāng)匿乏且存在一定程度的污染。礦區(qū)及其周邊的特殊環(huán)境使得當(dāng)?shù)鼐用褚缘叵滤鳛橹饕娘嬘盟?，由于礦區(qū)的特殊的環(huán)境使得當(dāng)?shù)氐牡叵滤艿搅艘欢ǖ奈廴?，有些?yán)重到不能直接飲用。如何及時(shí)有效的對(duì)礦區(qū)周邊的地下水進(jìn)行適當(dāng)處理，是關(guān)系到礦區(qū)職工及礦區(qū)周邊人民身體健康的重要因素。本研究在對(duì)礦區(qū)周邊地下水水質(zhì)情況進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本，提出了一套切實(shí)有效的礦區(qū)周邊飲用水處理工藝。1工藝流程多介質(zhì)過(guò)濾器+保安過(guò)濾器+納濾（NF）+濃水回收納濾系統(tǒng)的處理裝置，新建提水泵房一座，設(shè)3臺(tái)離心泵，為多介質(zhì)過(guò)濾器供水。通過(guò)納濾膜分離作用分離出清水和濃水，納濾回收率75%，總硬度硫酸鹽去除率95%，總脫鹽率75%；納濾濃水進(jìn)入濃水回收納濾，濃水回收納濾回收率60%，基金項(xiàng)目：北華航天工業(yè)學(xué)院博士科研基金項(xiàng)目（BKY201602）收稿日期：2018-03-17第一作者簡(jiǎn)介：王紅梅（1981-），女，碩士，河北石家莊人，從事水處理研究工作?？傆捕攘蛩猁}去除率95%，總脫鹽率70%；保證連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下納濾系統(tǒng)總回收率90%。納濾產(chǎn)水排入產(chǎn)水池，重力自流進(jìn)入進(jìn)水渠，與未處理的水在西干渠混合，按原供水方式輸送到最終的用水點(diǎn)。納濾最終濃水排入修建的濃水管網(wǎng)，輸送至指定地點(diǎn)。2技術(shù)指標(biāo)2.1提水泵房（1）提水泵從原水進(jìn)水池到水處理車間有6米的高差，提水泵是把水從進(jìn)水池提升到水處理車間。（2）多介質(zhì)反洗泵預(yù)處理為多介質(zhì)過(guò)濾器，當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間后，進(jìn)出水的壓力就會(huì)產(chǎn)生變化，為保證預(yù)處理能夠正常運(yùn)行，當(dāng)壓差達(dá)到1.5bar時(shí)，要對(duì)多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行反洗，反洗水使用原水，因此反洗泵也設(shè)置在提水泵房。2.2水處理車間水處理車間主要包括多介質(zhì)過(guò)濾機(jī)組、納濾提升泵及主管路設(shè)備、主納濾系統(tǒng)、濃水回收納濾設(shè)備、納濾加藥單元、化學(xué)清洗單元、空氣系統(tǒng)、納濾濃水收集水池、中間水池及消防設(shè)備、產(chǎn)水池及其設(shè)備。處理車間內(nèi)設(shè)有變配電室、控制室。（1）多介質(zhì)過(guò)濾器為保護(hù)保安過(guò)濾器濾芯不被固體顆粒物損傷，降低過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在保安過(guò)濾器前設(shè)置多介質(zhì)過(guò)濾器，攔截水中的固體物質(zhì)。技術(shù)參數(shù)為：處理能力：77.5m3/h6套（2）中間水池功能：儲(chǔ)存多介質(zhì)過(guò)濾器出水，并作為納濾系統(tǒng)的進(jìn)水。技術(shù)參數(shù)為：池體尺寸：2.6m3.5m5.7m；有效容積：41m3；結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土，地上。（3）納濾進(jìn)水總管路及儀表a.在納濾進(jìn)水總管道上設(shè)置PH儀表、ORP檢測(cè)儀表、濁度儀、電導(dǎo)率檢測(cè)儀表、溫度傳感器、壓力變送器和流量傳感器，檢測(cè)水質(zhì)變化，調(diào)整加藥量確保整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)（溫度、壓力、濁度、ORP、PH）發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)改變運(yùn)行方式，以保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。b.在濃水池和產(chǎn)水池分別設(shè)置液位計(jì)，測(cè)量高，中，低液位，控制系統(tǒng)啟停。C.系統(tǒng)內(nèi)儀表系統(tǒng)由各種傳感器和變送器組成。變送器的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA直流信號(hào)首先送至現(xiàn)場(chǎng)PLC，再通過(guò)以太網(wǎng)傳送到控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)；在自控柜上的人機(jī)界面上可以顯示主要的工藝參數(shù)，在廠區(qū)中央控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)的顯示器和液晶顯示器上可以顯示全部監(jiān)測(cè)的設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)等。（4）納濾主處理單元功能：去除原水中的總硬度和硫酸鹽，凈化后的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水池。納濾脫鹽單元主要包括滑架、高壓泵、保安過(guò)濾器、壓力容器、膜元件、管道儀表和就地電控箱等組成。設(shè)備技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)水量：4200.5m3/d；膜壓力外殼數(shù)量：40支；納濾膜元件數(shù)：240支；壓力容器排列方式：2416；納濾系統(tǒng)回收率：75%；主架機(jī)數(shù)量：2。（5）濃水回收處理單元功能：原水經(jīng)過(guò)主納濾系統(tǒng)后的濃水進(jìn)入濃水回收納濾系統(tǒng)，提高整個(gè)系統(tǒng)的回收率，其產(chǎn)水和主納濾系統(tǒng)產(chǎn)水混合進(jìn)入產(chǎn)水池，濃水排放。濃水回收納濾脫鹽單元主要包括滑架、高壓泵、保安過(guò)濾器、壓力容器、膜元件、管道儀表和就地電磁閥島箱等組成。設(shè)備技術(shù)指標(biāo)：產(chǎn)水量：1610.5m3/d；膜壓力外殼數(shù)量：17支；納濾膜元件數(shù)：102支；納濾系統(tǒng)回收率：60%；主架機(jī)數(shù)量：1。（6）化學(xué)清洗單元根據(jù)主納濾處理單元和濃水回收納濾處理單元的膜元件的污堵情況，配套膜的化學(xué)清洗單元，三套DF系統(tǒng)共用1套化學(xué)清洗系統(tǒng)。設(shè)置一套納濾膜清洗設(shè)備。化學(xué)清洗單元包括清洗水箱、清洗水泵和保安過(guò)濾器。納濾膜的化學(xué)清洗藥劑是根據(jù)膜受到的不同污染情況而選擇的。一般來(lái)說(shuō)，納濾膜的清洗分為酸性清洗和堿性清洗兩大類?；瘜W(xué)清洗裝置為撬裝設(shè)備，投標(biāo)人負(fù)責(zé)將各部件組裝在一起，形成一個(gè)完整的撬裝設(shè)備。至少包括：清洗水箱、電加熱器、CIP清洗水泵、保安過(guò)濾器、液位計(jì)（帶遠(yuǎn)傳信號(hào)）、PH計(jì)、ORP表、壓力表、電控箱、本體所有管道、管件、手動(dòng)閥門、鋼支架。（7）加藥單元加藥裝置包括納濾加阻垢劑、還原劑、加酸/堿和加殺菌劑成套裝置。計(jì)量泵采用米頓羅、帕斯菲達(dá)、普羅名特或同等品牌。根據(jù)當(dāng)?shù)靥峁┑乃|(zhì)資料，按以上的納濾預(yù)處理工藝進(jìn)行計(jì)算。加藥裝置應(yīng)有效的保證系統(tǒng)運(yùn)行的用藥液量及保證運(yùn)行效果。裝置含有的設(shè)備及設(shè)計(jì)思路避免未受污染的膜元件由于藥品加入而造成的膜污染問(wèn)題以及考慮配藥的便捷和維修的方便。加阻垢劑裝置由1臺(tái)PE藥箱、2臺(tái)計(jì)量泵（1用1備）、入口過(guò)濾器、阻尼器以及輔助設(shè)備、管路、閥門、管件等組成。阻垢劑加入點(diǎn)：?jiǎn)翁准{濾進(jìn)水管口。溶液箱配液位開(kāi)關(guān)，保護(hù)泵不吸空；配液位變送器（帶420mA遠(yuǎn)傳信號(hào)），實(shí)現(xiàn)高低液位報(bào)警。加還原劑裝置由1臺(tái)PE藥箱、2臺(tái)計(jì)量泵（1用1備）、入口過(guò)濾器、阻尼器、攪拌器以及輔助設(shè)備、管路、閥門、管件等組成。還原劑加入點(diǎn)：納濾進(jìn)水總管。加酸/堿裝置由1臺(tái)PE藥箱、1臺(tái)計(jì)量泵、入口過(guò)濾器、阻尼器以及輔助設(shè)備、管路、閥門、管件等組成。3結(jié)語(yǔ)本工藝參考基本水處理方法，同時(shí)結(jié)合經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，設(shè)計(jì)出針對(duì)礦區(qū)周邊地下水水質(zhì)特點(diǎn)的處理工藝，在一定程度上可以很好為今后的礦區(qū)地下水的開(kāi)發(fā)和利用起到技術(shù)支撐。本工藝設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單易行，經(jīng)過(guò)試運(yùn)行處理效果好，具有投資、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。同時(shí)考慮到工作人員自身因素，本工藝自動(dòng)化程度高且操作管理方便，可以很好地對(duì)礦區(qū)周邊的地下水進(jìn)行有效的處理，以保障當(dāng)?shù)厝嗣竦纳眢w安全。參考文獻(xiàn)：1