活性砂滤池设计.docx
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活性砂滤池设计
×××工程
污水深度处理活性砂过滤器
技术方案
1概述
1.1项目简介
污水处理厂处理规模为2000m3/d。
1.2项目设计依据、资料、原则
1.2.1设计依据
（1）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
（2）《城市供水水质标准》（GJT206-2005）
（3）《生活饮用水卫生标准》（GB5749--2006）
（4）《给水排水快速设计手册》
（5）《给水排水设计手册》
（6）由建设单位提供的技术资料
1.2.2设计原则
（1）选用技术成熟、可靠的工艺，确保出水达到标准要求；
（2）尽量减少占地面积，降低投资成本和运行费用；
（3）工程设计科学合理，结构简单，运行稳定、安全、可靠；
（4）工艺设计高效节能、抗冲击力强、操作管理方便；
（5）优化工程、争创优良工程的原则；
（6）按国家相关法律、法规、标准、规范设计，确保工程质量。
2设计水质、水量
2.1设计水量
（1）日处理水量：
2000m3/d。
（2）设计处理规模：
平均处理水量83.3m3/h。
（3）系统运行时间：
24h/d。
2.2设计进水水质
符合国家相关标准的出水水质一级B标准
2.3设计出水水质
出水水质达到国家相关标准的一级A出水。
2.4设计范围
本方案设计范围为活性砂过滤池及相关配套设备的设计
3工艺设计
3.1深度处理工艺流程
根据污水处理厂原水水质情况及出水水质要求，确定本项目给水处理工程的工艺流程如下：
反冲洗水排放至前序工段
3.2工艺说明
污水经前处理工序重力流入（如果出水压头不够，可加泵提升）活性砂过滤系统。
在废水进入活性砂过滤器之前的管道中投加适量的絮凝剂，使污水中的悬浮物及胶体颗粒在絮凝剂的吸附、包裹、架桥作用下，形成较大的絮状颗粒，然后污水进入活性砂过滤池，通过活性砂过滤器进行过滤处理。
活性砂过滤器是一种集混凝、澄清及过滤为一体的连续过滤设备，通过滤层的截留作用，去除水中的悬浮物及其它颗粒杂质。
其利用升流式流动床过滤原理，通过滤砂在过滤器中的循环流动，使过滤与洗砂同时进行，实现过滤器24小时连续自动运行，避免了停机反冲洗工序，从而提高了过滤效果，简化了管理程序。
因此，活性砂过滤器是一种技术先进的过滤器，目前已广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理等领域。
过滤出水经消毒后即可达到出水水质标准，出水可临时储存于清水池中排放或回用。
3.3工艺特点
1）系统设置灵活，正常期采用混凝、活性砂过滤和加氯工艺,工艺完整，出水水质好。
2）系统工艺简洁，设备省，占地少，运行管理费用低。
3）运行管理方便，由于系统采用先进的活性砂过滤工艺，省却了普通过滤中复杂的气水反冲洗管理模式，使系统运行简单化。
4）滤床一直处于连续运行的状态，滤料表面上的生物膜在整个过滤器内均匀分布，对原水水质变化具有很大的适应性。
5）运行费用省。
活性砂过滤器运行压头低，电耗小；采用微絮凝过滤工艺，药剂消耗只有传统工艺的60%，药耗低。
6）系统自动化程度高，可实现无人职守。
7）可根据硝氮浓度自动控制碳源投加量，避免了过量加药以及因其可能产生的出水BOD升高、运行费用增加等问题。
3.4活性砂过滤系统说明
3.4.1概述
Waterlink活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备，广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。
系统采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够24小时连续自动运行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗极低。
系统无需维护，管理简便，可无人值守。
3.4.2产品特点
●效率高，24小时连续工作，不需停机反冲洗。
不需反冲洗阀门和备用过滤器。
●运行费用低，不需高扬程大流量的反冲洗泵，进一步降低运行费用。
●维护费用低，活性砂过滤器在运行过程当中除石英砂滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省。
●一次性投资低，不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。
●水头损失小，由于采用了单级滤料且滤料清洁及时，因此活性砂过滤器水头损失很小，大约0.5m。
●过滤效果好，出水水质稳定。
滤料清洁及时，可保证高质、稳定的出水效果，无周期性水质波动现象。
●易于改扩建。
活性砂过滤器所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或删减过滤器数量，易于改扩建。
3.4.3工艺原理
活性砂过滤器是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤器，它不需停机反冲洗；采用单级滤料，无需级配，没有水力分布不均和初滤液等问题；不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门；无需单设混凝、澄清池，无需混凝、澄清用机械设备。
因此占地面积更紧凑，运行费用更经济。
活性砂工作原理如左图所示：
原水通过进水管进入过滤器内部，并经布水器均匀分配后上向逆流通过滤料层并外排。
在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低；同时石英砂滤料中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。
位于过滤器中央的空气提升泵在空压机的作用下将底层的石英砂滤料提至过滤器顶部的洗沙器中清洗。
滤砂清洗后返回滤床，同时将清洗所产生的污染物外排。
由于石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态，对原水起搅拌作用，因此搅拌絮凝作用可在过滤器内完成。
过滤器内滤料清洁及时，可承受较高的进水污染物浓度。
活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点，可使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内可全部完成。
活性砂过滤系统由锥型滤砂导向装置，内部过滤单元，进水管道，滤液出水管道，冲洗水出水管，内部过滤单元与相应管道间的弹性连接，空压机和控制系统等组成。
内部过滤单元包括进出水管，水流分配器，洗砂装置，冲洗水出水管和空气提升泵套管。
进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部。
活性砂过滤器罐体示意图：
3.4.4WS7.0D-A型活性砂过滤器主要性能参数
型号 WS7.0D-A
品牌Waterlink
数量：
2套
过滤设备总高度6200mm
砂床高度2000mm
过滤面积7.0m2/套
过滤速度 6.0m/h
过滤器清洗水量≤总进水量的3-8%
运行方式重力流
滤床形式移动床
水流方向上向流
反洗方式连续压缩空气提升反洗
接触时间18min
水头损失＜1.4m
压缩空气压力＞0.5MPa（表压）
最大操作温度60℃
最大运行重量60t
最小检修周期＞5年
设备设计使用寿命＞15年
水管连接方式法兰连接（法兰标准为HG/T20592-2009A）
材质
活性砂滤罐体碳钢防腐
布水器尼龙6
导砂斗尼龙6
集水容器PP-H
洗砂器增强尼龙
空气提升泵尼龙6
螺栓等紧固件不锈钢304
活性砂过滤器图片
3.4.5活性砂过滤器尺寸
详见设计图
3.4.6活性砂过滤器配套设备
3.4.6.1空气压缩机
空气压缩机选用螺杆式空气压缩机。
供气系统包括空气压缩机、储气罐、前置精密过滤器、冷干机、后置精密过滤器和气控柜。
空气压缩机性能参数：
排气量 0.76m3/min
最高工作压力 7.0bar
冷却方式 风冷
电机功率 5.5kW
噪声 65±3dB（A）
数量1
长度980mm
宽度650mm
高度1300mm
重量230kg
3.4.6.2压缩空气缓冲罐
压缩空气缓冲罐选用碳素钢储气罐。
所选用压缩空气缓冲罐的规格参数如下：
容积0.3m3
工作压力0.8Mpa
设计温度100℃
容器总高1766mm
容器内径550mm
材质碳钢
3.4.6.3精密过滤器
前置精密过滤器
处理量11L/S
除油精度0.1ppm
除尘精度1um
外形尺寸（B×H）90×268mm
接口尺寸G1/2
数量1
后置精密过滤器
处理量11L/S
除油精度0.01ppm
除尘精度0.01um
外形尺寸（L×B×H）90×268mm
接口尺寸G1/2
数量1
3.4.6.4空气控制柜
空气控制装置由气水分离器、过滤器、电磁阀、减压阀、空气分配模块和空气流量计等组成；通过减压阀，压缩空气将被保持在0.4Mpa，压缩空气经过空气分配模块被均匀地分配到与每个过滤器配套的流量计上；空气经过调压电磁阀进到空气流量计（附有调节阀）。
当压缩空气的压力低于设定值时，压力开关启动，同时根据其信号停止进水，另外，当压力控制阀或电磁阀出现故障时，可以停止原水及压缩空气的供应。
型号PS505
品牌Waterlink
数量1套
长度650mm
宽度200mm
高度650mm
重量22～28kg
门开启角度130°
防护等级IP55
材料钢
3.4.6.5冷干机
冷干机是冷冻式干燥机的简称，属于气动系统中的气源处理元件。
利用冷媒与压缩空气进行热交换，把压缩空气冷却至2~10℃的范围，以除去压缩空气中的水分（水蒸气成分）。
处理量0.6m3/min
电压220V
空气接口管径G1/2”
外形尺寸（L×B×H）510×355×475
重量30kg
3.4.6.6石英砂滤料（不包括）
采用天然淘洗的、均质的、表面饱满、含硅石量高的天然优质石英砂，其主要性能参数如下：
粒径范围1.2～2.0mm
有效粒径（d10）1.2±0.05mm
不均匀系数（d60/d10）＜1.5
堆积密度1.6～1.8吨/m3
数量54.8吨
使用寿命≥15年
3.4.6.7电控系统
设备描述
型号ES507
品牌Waterlink
数量1套
电压24/115/230V
频率50Hz
最大电流10A
防护等级IP55
材料钢
产品描述
控制柜内主要电气元件采用施耐德品牌，控制柜及就地控制箱须能实现手/自动控制。
自控系统能控制整个过滤系统的运行、停止和报警；当系统正常运行时，保证连续冲洗，当运行异常时，报警信号通过控制柜操作者或提供的中心控制系统发出指令停止过滤系统运行。
并能配合中控室实现对过滤系统工艺流程、仪表、设备参数等进行监控。
室外控制箱的防护等级为IP55。
3.4.6.8絮凝搅拌机
絮凝搅拌机设置在活性砂滤池前端的絮凝反应池中，絮凝反应时间为30-60S。
搅拌机型号：
WLJ-3000叶轮直径：
1000mm
转速：
100r/min功率：
3.0kw
材质：
不锈钢304数量：
1套
操作柱、电机防护等级：
IP55
电机防腐等级：
WF2
电机轴承：
进口SKF
电机绝缘等级：
F级
电机温升：
B级
减速机：
SEW、弗兰德
3.4.6.9絮凝剂投加装置
为了提高活性砂过滤器的污染物去除效果，需在活性砂过滤器的进水端加入絮凝剂，使污水中细小的悬浮物颗粒及胶体在絮凝剂的作用下，形成较大的絮体颗粒，从而得以去除，絮凝剂投加浓度为6mg/L。
絮凝剂制备装置
溶药罐
数量：
1套
尺寸：
Φ600mm×800mm
材质：
聚乙烯
搅拌机功率：
0.55kW
储药罐
数量：
1套
尺寸：
Φ600mm×800mm
材质：
聚乙烯
搅拌机功率：
0.55kW
絮凝剂投加计量泵
型号：
DC2B
流量：
44L/h
功率：
0.18kW
数量：
2台（一用一备）
管道混合器
规格：
DN350
材质：
碳钢防腐
数量：
1台
4投资估算
4.1设备报价
单位：
万元
序号
名称
规格型号
数量
单价
总价
1
活性砂过滤器
WS7.0D-A
2套
24
48
2
空压机及储气罐
WATERLINK
1套
3
3
3
前置精密过滤器
WATERLINK
1套
0.4
0.4
4
后置精密过滤器
WATERLINK
1套
0.4
0.4
5
冷干机
WATERLINK
1套
1
1
6
空气控制柜
PS505
1套
2
2
7
石英砂滤料
0.9-1.2mm
53.2吨
0.05
2.66
8
加药系统
WATERLINK
1套
3
3
13
控制系统
ES507
1套
3
3
14
系统内管道阀门及法兰等材料
WATERLINK
1套
7
7
15
设备总价合计（人民币）：
70.46
大写：
柒拾万肆仟陆百元整
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