水處理除氟方案

1、技 術 文 件1、設計制造方案1、設計原則依據招標方的招標文件的要求而設計；系統(tǒng)出力：8000m3/d，出水氟含量：小于1mg/L；水處理系統(tǒng)保證出水水質穩(wěn)定；因設備布置在潮濕的場所，因此，設備具有較好的防腐能力；設備技術系統(tǒng)是先進的、可靠的；后期日常運行成本保證在低限范圍內；2、設計標準出水水質達到生活飲用水水質衛(wèi)生規(guī)范GB5749-2006，氟含量低于1mg/L；低壓水箱ISO、GB或JB標準；水泵ISO、GB標準；管道、管件、法蘭及閥門采用公制；電氣：IEC、GB標準；進口材料：ASTM標準；安全：OSHA；3、制造標準除氟濾池材質采用鋼砼結構澆筑；內部防腐采用衛(wèi)生級環(huán)氧煤瀝青漆；保證過

2、水不會被污染；具有北京市衛(wèi)生局頒發(fā)的涉水產品衛(wèi)生批件（附件1）；管道、閥門（雙由令的便于后期維護）材質為不銹鋼材質；有國家省級部門頒發(fā)的衛(wèi)生批件(附件2)；除氟濾料采用活性氧化鋁，濾料經過再生，可多次使用，濾料壽命長；產品設計壽命30年；保證需方的使用效果和應用效益；設備操作便捷性高，無需專業(yè)人員維護；節(jié)約需方未來人員管理成本；4、執(zhí)行標準處理后達到GB57492006生活飲用水衛(wèi)生標準，氟含量1.0mg/L；設備接觸水的材料應符合生活飲用水輸配水設備及防護材料衛(wèi)生安全評價規(guī)范【2001年】；污水排放應符合GB8978-1996污水綜合排放標準一級排放標準設備操作便捷性高，無需專業(yè)人員維護；節(jié)

3、約需方未來人員管理成本；企業(yè)標準Q/FTYJ0022010；5、除氟裝置的工藝特色與運行原理5.1除氟設備的工藝流程簡介氟是人體不可缺少的微量元素，氟元素可以通過飲用水、食物和呼吸等各種途徑進入人體，其中最主要的途徑是飲用水。但是，當飲用水中氟的濃度過高（大于1.5 mg/L）時，反而會損害人體的健康。近年來，我國因飲用水中氟含量超標而造成的氟中毒的現象已較為嚴重。目前，飲用水除氟的方法有很多，如：吸附法、化學沉淀法、混凝沉降法、電化學法、反滲透法和離子交換法等，其中吸附法對氟的吸附效果顯著，是除氟的主要方法。作為濾料的吸附劑主要是活性氧化鋁。本方案既是采用的活性氧化鋁進行除氟。設備的總體除氟

4、工藝流程如下：將活性氧化鋁裝入濾池中，原水在46米/H的流速下，緩慢通過除氟濾床；達到穩(wěn)定的除氟效果后，進入到清水池，經過殺菌裝置，最終供給用戶使用。全套工藝操作簡單、過濾方式為上進下出，閥門安裝方式為側裝式布局，閥門位置布局簡潔、清晰，便于除氟濾罐的再生操作。5.2 活性氧化鋁除氟機理及再生活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積，是除氟比較經濟有效的方法。活性氧化鋁是兩性物質，等電點約在9.5，當水的pH值小于9.5時可吸附陰離子，大于9.5時可去除陽離子。因此，在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對氟有極大的選擇性。(1)（Al2O3）n2H2O + SO42- （Al2O3

5、）nH2SO4 + 2OH-(2)除氟時的反應為：（Al2O3）nH2SO4 + 2F - （Al2O3）n2HF + SO42-(3)活性氧化鋁失去除氟能力后，可用2%3%的硫酸鋁溶液再生：（Al2O3）n2HF + SO42- （Al2O3）nH2SO4 + 2F- 每克活性氧化鋁所能吸附氟的重量，一般為1.24.5mg，它取決于：原水的氟濃度、pH值、活性氧化鋁的顆粒大小等。5.3除氟設備的運行參數設計5.3.1活性氧化鋁濾池的技術參數性狀 1.52.4mm顆粒狀顏色 白色堆積比重 0.70.8過濾速度 46m/h除氟總能 45g/KG工藝設計環(huán)節(jié)各項參數說明見下表：名稱標注工藝參數設定

6、與解釋說明單位過濾流速S4-6米/小時M/H過濾流量Q= N*S（過濾截面積*過濾流速） T/H接觸時間T0.4小時H過濾截面積N濾池長x寬=LxBM2填料高度H=S*T(過濾流速*接觸時間)M填料容積V=N*H（過濾截面積*填料高度）M3填料重量W=V*0.75（濾罐填料體積*容重）T除氟的交換容量Z1kg=4gKG設計方案詳盡說明：本次招標方要求除氟設備產能為8000m/d；為了滿足除氟流量的要求；我方嚴格按照設計流速進行系統(tǒng)設計；保證產水的含氟量低于國家標準。除氟濾池設計尺寸：600040005500mm 4座，3座同時工作并聯使用，1座備用。（單池流量為465=120噸/小時）；叁罐同

7、時產水1203=360噸/小時除氟濾床床深： 0.45=2.0米（濾料與含氟水接觸時間過濾流速）除氟濾池填料的容積：462.04=192m（過濾截面積填料高度4池）除氟設備的填料總重：1920.75=144噸上述運行工藝參數經過嚴格計算，當設備正常運行時；原水經過深井泵提升至濾池內，原水自上而下流經濾料；接觸時間和流速均在合理的設計參數范圍內，出水通過產水管線直接進入清水池內。5.3.2除氟再生工藝 當濾池出水含氟量超過1.1mg/L時，濾料應進行再生處理，再生液可采用氫氧化鈉或硫酸鋁溶液，具體步驟如下：。1）采用氫氧化鈉溶液再生時，再生過程應包括首次反沖洗、再生、二次反沖洗（或淋洗）、中和四

8、個階段；采用硫酸鋁溶液再生時，上述中和階段可以省去。2）首次反沖洗，沖洗強度應根據粒徑大小確定，可為1216L/（Sm2）；沖洗時間可為1015MIN；濾層膨脹率可為30%50%。3）再生液宜自上而下通過濾層，采用氫氧化鈉溶液再生時，再生液濃度可為0.75%1.00%，消耗量可按每去除1G氟化物需要810G固體氫氧化鈉計算，再生時間可為1H2H，再生液流速可為310M/H；采用硫酸鋁溶液再生時，再生液濃度可為2%3%，消耗量可按每去除1G氟化物需要6080G固體硫酸鋁計算，再生時間可為23H，再生液流速可為1.02.5M/H。再生后濾池內的再生溶液應排空。4）二次反沖洗沖洗強度可為35 L/（

9、Sm2），沖洗時間可為13H；采用原水淋洗時，流量可為1/2正常過濾流量，淋洗時間可為0.5H。采用硫酸鋁再生時，二次反沖洗（或淋洗）終點出水PH值應大于6.5；采用氫氧化鈉再生時，二次反沖洗（或淋洗）終點出水PH值應接近進水PH值。5）采用氫氧化鈉再生時，二次反沖洗（或淋洗）后應進行中和，中和可采用濃度為1%的硫酸溶液調節(jié)進水PH值至3左右，進水流速與正常除氟過程相同，中和時間可為12H，直至PH值升至89為止。6）首次反沖洗、二次反沖洗（或淋洗）、中和的出水應妥善排放，不得進入清水池或飲用。5.3.2.3原水的PH值調節(jié)與監(jiān)控 原水的PH值如果超過7.6屬于偏堿性水質，水中碳酸的存在形態(tài)為

10、：H2CO3占6.74%、HCO3-占93.12%、CO32-占0.14%，可見碳酸氫根所占比例非常大，含量在200mg/L以上。碳酸氫根與氟同屬負一價陰離子，會與氟產生競爭吸附，使除氟材料的效率降低，因此，考慮到除氟效果；都必須將PH值調整到6.5-7.0之間，使部分碳酸氫根轉化成二氧化碳，游離于水中，不再和氟離子競爭吸附。調節(jié)PH值的方法是，自動化投加食品級檸檬酸，通過管道的PH值探頭采集數據反饋給PH變送器；PH變送器根據探頭傳輸的信號；通知自動化加藥裝置的自動投加，PH變送器內可以自由設定所需PH值范圍，例如：當原水的PH值為7.8時；會干擾除氟設備的除氟效能我方需要將PH值調整為6.

11、5-7.0時，利于除氟設備在最佳工作條件下除氟；在變送器內將此參數輸入進去。變送器根據PH探頭采納的PH值自動比對；控制加藥泵連續(xù)投加檸檬酸以滿足給水條件，當PH值達到預設范圍時；變送器發(fā)出信號停止加藥泵的工作即可。5.3.2.4除氟工藝流程附圖詳見工藝流程圖 附圖-01。6、占地空間與安裝條件6.1 占地面積及廠房建筑要求綜合設備間及配電值班室等建筑物占地面積：長寬=30.3m10.8m=332.64m2，構筑物占地面積為8.6 m5.6m=48.18m2，詳見平面布置圖 附圖-02。由于除氟設備需要安裝在室內，因此建設單位應按設備占地面積要求建造廠房。廠房建筑的其它要求如下：地面承載負荷1

12、50噸/m2。水處理間凈高度6.6m。在適當位置設置室內排水溝。在適當位置做好進水、出水、排污口預留。進水出水位置無特殊要求，建設單位可根據情況自定。表4 建、構筑物一覽表序號名 稱規(guī) 格單 位數 量備 注1綜合設備間30.310.86.9m座1框架結構（含簡單裝修）2除氟濾池645.5座4鋼砼結構澆筑3廢水儲池205.05.5m座1地下鋼砼結構4設備基礎22.08.0（0.5-1.0）座1鋼砼結構7 .設備明細清單表5 設備規(guī)格清單序號名 稱規(guī) 格單位數量備注1濾板及濾帽980mm980mm套96每套濾板含36個濾帽2除氟濾料粒徑1.5-2.4mm噸1443PH自動加藥裝置GTF2000功率

13、：3kw套14加藥泵計量泵0-200L/h泵頭：pvdf壓力：0-7bar功率：1.5kw臺21用1備5pH調節(jié)罐1.5m1.5m3.0m臺1不銹鋼材質6pH調節(jié)池攪拌機LFJ-100 0.25kw臺1不銹鋼材質7PH變送器4-20ma輸出支18再生溶液箱容積：30m3材質：玻璃鋼只19再生水泵流量：20噸/小時揚程：10米材質：SUS304功率：1.5kw臺21用1備10過濾進水泵流量：350噸/小時揚程：12米功率：22kw臺21用1備11反沖洗水泵流量：500噸/小時揚程：15米功率：37kw臺22臺同時使用12廢水排水泵流量：20噸/小時揚程：10米功率：1.5kw臺21用1備13管路閥門材質：不銹鋼材質規(guī)格：DN150-DN400套若干14閘板閥SFZ-300套415電磁流量計量程：250-400噸/小時規(guī)格：DN300只116超聲波液位計0-6m個28 管理要求8.1 管理人員除氟設備的管理主要是日常再生；其余時間無需操作人員服務；在上述操作程序中，