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1樓
根據了解觀察,從總體上說,歐洲給水工藝和技術要略優(yōu)于美國,美國相當部分水廠的工藝和技術和我國先進水廠差別不大,筆者認為原因主要在于美國原水質量普遍要比歐洲好,故造成二者在工藝上的差別。 (一)混合、反應、沉淀 從所考察的水廠來看,國外水廠的混合系統(tǒng)與我國基本相似,可歸結為水力混合、槳板式機械混合、水泵混合和管式混合器等形式。 反應沉淀池,歐洲已基本淘汰平流沉淀池,常規(guī)采用的是脈沖澄清池、懸浮澄清池、高密度澄清池,幅流式澄清池,機械攪拌澄清池;美國則基本上用機械反應池和平流沉淀池,當原水水質優(yōu)良時,則僅設反應池和濾池。表(2)是部分歐美有關池型的技術參數。 表2
廠 名
池 型
技術參數
(意)佛羅倫薩ANCONIIA水廠
脈沖澄清池
沉淀時間:T=2小時;充放比:3~4:1;清水區(qū)上升流速:1mm/s
(法)巴黎MOUT水廠
(斜板)高密度沉淀池
沉淀時間:T=7分鐘;上升流速:5~22m/h;池深6.5米;沉淀區(qū)面積118m2;進水濁度20-200NTU;出水濁度0.2-1NTU
(德)斯圖加特來格朗水廠
(斜板)高密度沉淀池
沉淀時間≥10分鐘,池深7米,沉淀區(qū)面積170m2,上升流速20~30 m/h,回流污泥量90~95%,泵回流,出水濁度<1NTU
(英)阿姆萊水廠
氣浮沉淀池
沉淀時間20~30分鐘,進水色度120~160度,出水色度2.5~3度,進水Mn35~70ppb,出水Mn<20ppb
(美)長灘水廠
機械反應平流沉淀池
反應時間45分鐘,沉淀時間120分鐘,沉淀池長×寬×深=61.3×14.6×4.5米
(美)Sunal河谷水廠
機械反應平流沉淀池
反應時間28分鐘,沉淀時間120分鐘,沉淀池長×寬×深=104×18.3×3.4米
(美)Henry水廠
機械反應平流沉淀池
反應時間20分鐘,沉淀時間107分鐘,沉淀池長×寬×深=111.3×32×4.3米
(法)巴黎ORLY水廠
脈沖澄清池
沉淀時間:T=1.5小時清水區(qū)上升流速:1mm/s
美國推薦設計參數
常規(guī)工藝:混合反應時間20-40分鐘,Gt值=4×104~5×104,速度梯度50/秒~10/秒;直接過濾工藝:混合反應時間15~30分鐘,Gt=4×104~6×104,速度梯度65/秒~15/秒.
平流沉淀池:表面負荷1.5-3.0小時;池寬/池長>1/5;水深3-5米;出水堰負荷<3.72米·秒;表面負荷0.83-2.5米/時.
輻射上向流式澄清池:表面負荷1.3-1.9米/時,水深3-5米;沉淀時間1-3小時;出水堰負荷7m3/m.h。
反應澄清池:絮凝時間20分鐘: 沉淀時間1-2小時;表面負荷2-3m/h;上升流速<50mm/分。
懸浮澄清池:絮凝時間20分鐘:沉淀時間1-2小時;表面負荷2-3m/h;上升流速<10 mm/分;出水堰負荷7.5-15 m3/m.h?;钚晕勰嘌h(huán)率Q泥/Q進水=3-5.
高密度澄清池(沉淀池)與斜管(斜板)沉淀池的構造基本一致,其最大區(qū)別在于將活性污泥進行回流,以增強絮凝體的活性和沉淀效果,其主要優(yōu)點在于: 1. 處理效率高,池體面積僅脈沖澄清池的1/4; 2. 污泥回流、絮凝效果增強,可節(jié)省聚凝劑30%左右 3. 剩余污泥濃度高(可達20-30g/l)脫水容易 4. 出水水質好 5. 適應處理高濁度且濁度變化較大的原水。 與我國相比,美國的平流沉淀池短而寬,對出水設計要求不高,采用指形槽、溢流堰、淹沒孔口等形式,排(刮)泥設備好,基本上都用不銹鋼鏈條式刮泥機,先把污泥刮到池中的污泥槽內適當濃縮再用螺旋泵抽出,這樣污泥的含水率低,水量損失少,僅占水廠產水量的1%左右。 根據所了解情況,筆者認為: 歐洲不用平流沉淀池,而多用澄清池,多半與原水有關,使用后者,可以利用池中活性污泥的吸附作用,最大限度地去除污染物質。其次可能出于對用地和基建費用的考慮,而在美國,由于原水水質良好,濁度較低,用澄清池形成泥渣層較困難,將影響絮凝和分離效果,為確保水質選擇了平流沉淀池,我國主要從水質和管理上考慮選擇平流沉淀池。 我國目前采用的折板反應與機械攪拌方式比較因其造價低,維修簡單,運行費用低,效果好等特點具有很大的發(fā)展優(yōu)勢。其缺點是難以調節(jié)水力條件。 美國的排泥設備先進,對節(jié)水和污泥處理大有好處,值得借鑒。 適當延長么應時間,對提高水質具有一定的好處。 離密度澄清(沉淀)池以其處理效率高,出水水質好,特別適用于用地緊張的水廠或老水廠的改造。 (二)濾池 根據了解,歐洲現(xiàn)階段濾池以氣水反沖濾池為主。濾料多為2-3層,美國多為表面輔助沖洗多層濾池。濾料仍以石英砂、無煙煤為主。 表(3)是部分所見水廠的濾池型式和主要參數:
廠 名
供水能力
主體工藝流程
(意)佛羅倫薩ANCONEIIA水廠
普通氣水反沖濾池
V型氣水反沖濾池
設計濾速:4.6m/h
設計濾速:5m/h氣沖強度:50~60m/h沖洗歷時:12m/h反沖洗周期:24小時濾料:石英砂
(法)巴黎ORLY水廠
V型氣水反沖濾池
設計濾速:8 m/h
砂面水深:1.2m
氣沖強度:56 m/h
水洗強度15 m/h
濾料:石英砂
(法)巴黎MOUT水廠
生物濾池
設計濾速:10.6m/h
濾料層厚:1.3m
濾料:人工加工的陶粒狀濾料
濾層厚:1.3 m
三年再生一次
(德)科隆WAHNBACH水(預處理)廠
氣水反沖多層濾料濾池
設計濾速:14.8 m/h
水洗強度:72 m/h
氣沖強度:79.2 m/h
(荷)阿姆斯特丹水廠
氣水反沖洗濾池
慢濾池
六層石英砂:厚1.2米
濾速:V=8~12m/h
石英砂:
濾速:V=70m/h
(英)阿姆萊水廠
氣水反沖除錳濾池
石英砂:H=0.8米,d=0.3mm
濾速:10m/h
水洗強度:20.5m/h
氣沖強度:28m/h
反沖周期:24小時
(美)舊金山附近SUNOL河谷水廠
表面輔助沖洗雙層濾料濾池
無煙煤:H=0.51米
有效直徑:d=0.85~0.9mm;不均勻系數<1.65
石英砂:H=0.25米,不均勻系數<1.7
有效直徑:d=0.43~0.5mm
反沖洗強度:45.68m/h
表面輔助沖強度:7.3m/h
美)洛杉磯附近長灘水廠
氣水表面輔助沖洗雙層濾料濾池
無煙煤:H=1.73米,不均勻系數1.4
有效直徑:d=1.55mm;比重1.5
石英砂:H=0.46米,不均勻系數1.5
有效直徑:d=0.65mm,比重2.65
水洗強度:9.8~58.6m/h
氣沖強度:7.3m/h
(美)紐約附近Hawhrth水廠
氯水反沖雙層濾料濾池
無煙煤:H=0.69米
有效粒徑:d=1.5mm
石英砂:H=0.53米
有效粒徑:0.6mm
濾速:15m/h
水洗強度:61~73m/h
氣沖強度:55m/h
過濾周期:24小時
濾頭個數:57只/m2
(美)Henry J.山水廠
表面輔助沖洗三層濾料濾池
無煙煤:H=0.66米,不均勻系數1.5~1.65;
有效直徑:,d=1.0~1.1mm,比重1.65
石英砂:H=0.51米,不均勻系數1.5~1.65; 有效直徑:d=0.43~0.50mm,比重2.65
柘榴石:H=0.08米,有效直徑0.25~0.33mm;有均勻系數1.5,比重4.0
(德)斯圖加特來格朗水廠
氣水反沖雙層濾料濾池
上層無煙煤:H=1.1m,d=1.6~2.5mm
下層石貢砂:H=0.6~1.0m,d=0.6~1.0mm
濾池表層水深:h=2.5m
過濾速度:15m/h
水洗強度:60~70m/h
氣沖強度:100m/h
反沖洗周期:100小時至一星期
美國推薦的濾池設計參數如表(4):
氣水反沖洗或表面輔助沖洗雙層或三層濾池
開煙煤厚:H=0.45米;有效直徑d=0.9~1.4mm;不均勻系數:1.4~1.7;比重:1.5~1.6
石英砂:H=0.3米,有效直徑d=0.45~0.65mm;不均勻系數:1.4~1.7;比重2.65
柘榴石:H=0.075米;有效直徑d=0.25~0.3mm;不均勻系數:1.2~1.5;比重4.0~4.1
濾速:10~25米/時
最大水頭損失≤2.5米
水沖洗強度:q水平均=44~54米/時
qmax=61米/時
qmin=37米/時
沖洗歷時:5~6分鐘
注:深粗砂濾池指砂層厚H=0.2~2m,有效直徑d=0.8~2.0mm的濾池
表面清洗:
固定噴咀式:q水=7~10米/時;
旋轉臂式(單臂):q水=1.2~1.8米/時;
旋轉臂式(雙臂):q水=3~3.6米/時;
沖洗歷時:2~3分鐘氣沖洗強度:
氣沖階段 普通濾池q氣=5~10米/時;
深粗砂濾池q氣=18~24米/時;
清洗階段 普通濾池q氣=24~30米/時;
深粗砂濾池q氣=39~60米/時;
根據了解和比較,筆者認識如下:
1.國外基本上為多層濾料普通氣水反沖洗或表面輔助沖洗濾池,V型氣水反沖洗濾池使用并不很普遍(在美國僅見到一座V型氣水反沖洗濾池)。
2.我國目前普遍采用的V型氣水反沖洗濾池總體水平是先進的,基本符合我國國情(特別是經濟發(fā)達地區(qū)),關鍵是設備國產化。
3.與我國相比,國外濾池的濾層普遍較厚,粒徑較小,這是保證出水水質很重要的因素。
4.雙層濾料濾池國外無煙煤層厚,石英砂層薄,正好與我國相反,有待我國進一步探討,進行優(yōu)化。
5.歐美水廠濾料流失每年不足1,而我國大部分水廠難以做到這一點,關鍵是要控制好濾頭,濾料的有關指標和反沖洗強度,有待我們進一步努力。
6.新的濾池或改造工程應盡力朝厚濾層、多層濾料、氣水反沖方向努力,以盡力提高出水水質。
知識庫標簽:
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