水处理除氟方案.docx

1、水处理除氟方案技术文件1、设计制造方案1、设计原则依据招标方的招标文件的要求而设计；系统出力：8000m3/d，出水氟含量：小于1mg/L;水处理系统保证出水水质稳定；因设备布置在潮湿的场所， 因此，设备具有较好的防腐能力；设备技术系统是先进的、可靠的；后期日常运行成本保证在 低限范围内；2、设计标准出水水质达到生活饮用水水质卫生规范 GB5749-2006,氟含量低于 1mg/L；低压水箱ISO、GB或JB标准；水泵 ISO、 GB 标准；管道、管件、法兰及阀门采用公制；电气： IEC、 GB 标准；进口材料： ASTM 标准；安全： OSHA；3、制造标准除氟滤池材质采用钢砼结构浇筑；内部

2、防腐采用卫生级环氧煤沥青漆；保证过水不会被污染；具有北京市卫生局颁发的 涉水产品卫生批件（附件 1）； 管道、阀门（双由令的便于后期维护）材质为不锈钢材质； 有国家省级部门颁发的卫生批件 （附件 2）； 除氟滤料采用活性氧化铝，滤料经过再生，可多次使用，滤 料寿命长；产品设计寿命 30 年；保证需方的使用效果和应用效益； 设备操作便捷性高，无需专业人员维护；节约需方未来人员 管理成本；4、执行标准处理后达到GB57492006生活饮用水卫生标准，氟含量1.0mg/L设备接触水的材料应符合生活饮用水输配水设备及防护材 料卫生安全评价规范【 2001 年】；污水排放应符合 GB8978-1996污

3、水综合排放标准一级排放标准设备操作便捷性高，无需专业人员维护；节约需方未 来人员管理成本；企业标准 Q/FTYJ0022010；5、除氟装置的工艺特色与运行原理5.1 除氟设备的工艺流程简介 氟是人体不可缺少的微量元素，氟元素可以通过饮用水、食物和呼吸等各种途径进入人体，其中最主要的途径是饮用水。但是，当 饮用水中氟的浓度过高 （大于 1.5 mg/L ）时，反而会损害人体的健康。 近年来，我国因饮用水中氟含量超标而造成的氟中毒的现象已较为严 重。目前，饮用水除氟的方法有很多，如：吸附法、化学沉淀法、混 凝沉降法、电化学法、反渗透法和离子交换法等，其中吸附法对氟的 吸附效果显著， 是除氟的主要

4、方法。 作为滤料的吸附剂主要是活性氧 化铝。本方案既是采用的活性氧化铝进行除氟。设备的总体除氟工艺流程如下：将活性氧化铝装入滤池中，原水在46米/H的流速下，缓慢通过除氟滤床；达到稳定的除氟效果后，进入到清水池，经过杀菌装置，最终供给用户使用。全套工艺操 作简单、过滤方式为上进下出，阀门安装方式为侧装式布局，阀门位 置布局简洁、清晰，便于除氟滤罐的再生操作。5.2 活性氧化铝除氟机理及再生活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂， 有较大的比表面积， 是除 氟比较经济有效的方法。活性氧化铝是两性物质，等电点约在 9.5，当水的pH值小于9.5时可吸附阴离子，大于9.5时可去除阳离子。因此，在酸性溶液中

5、活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性。(1) 活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化， 使转化成为硫酸盐型，反应如下：(Al 203) n?2H0 + SO42-(AI2Q) n?HSO + 2OH-(2) 除氟时的反应为：- 2-(Al 20) n?HSQ + 2F (AI2Q) n?2HF + S04(3) 活性氧化铝失去除氟能力后，可用2%-3%勺硫酸铝溶液再生：2- -( AI 2O3)n?2HF + SO42-(AI2O3)n?H2SO4 + 2F -每克活性氧化铝所能吸附氟的重量，一般为 1.24.5mg,它取决于：原水的氟浓度、pH值、活性氧化铝的颗粒大小等。5.3除氟设备的

6、运行参数设计5.3.1 活性氧化铝滤池的技术参数性状1.52.4mm颗粒状颜色白色堆积比重0.7 0.8过滤速度4 6m/h除氟总能4 5g/KG工艺设计环节各项参数说明见下表:名称标注工艺参数设定与解释说明单位过滤流速S4-6米/小时M/H过滤流量Q=N*S （过滤截面积*过滤流速）T/H接触时间T0.4小时H过滤截面积N滤池长x宽=LxBM2填料高度H=S*T（过滤流速*接触时间）M填料容积V=N*H （过滤截面积*填料高度）M3填料重量W=V*0.75 （滤罐填料体积*容重）T除氟的交换容量Z1kg=4gKG设计方案详尽说明：本次招标方要求除氟设备产能为 8000m3/d;为了满足除氟流

7、量 的要求；我方严格按照设计流速进行系统设计； 保证产水的含氟量低 于国家标准。A、 除氟滤池设计尺寸：6000X 4000x 5500mm 4座，3座同时工作并联使用， 1 座备用。（单池流量为4X6X 5=120吨/小时）；叁罐同时产水120X 3=360吨 /小时B、 除氟滤床床深：0.4X 5=2.0米（滤料与含氟水接触时间X过滤流速）C、 除氟滤池填料的容积：4X6X 2.0X4=192m3 （过滤截面积X填 料高度X 4池）D、 除氟设备的填料总重： 192X 0.75=144吨上述运行工艺参数经过严格计算，当设备正常运行时；原水经过 深井泵提升至滤池内， 原水自上而下流经滤料；

8、接触时间和流速均在 合理的设计参数范围内，出水通过产水管线直接进入清水池内。 5.3.2除氟再生工艺当滤池出水含氟量超过 1.1mg/L 时，滤料应进行再生处理，再生液可采用氢氧化钠或硫酸铝溶液，具体步骤如下：。1 ）采用氢氧化钠溶液再生时，再生过程应包括首次反冲洗、再生、 二次反冲洗（或淋洗）、中和四个阶段；采用硫酸铝溶液再生时，上 述中和阶段可以省去。2） 首次反冲洗，冲洗强度应根据粒径大小确定，可为 1216L/ （S - m2）;冲洗时间可为1015MIN ;滤层膨胀率可为30%50%。3） 再生液宜自上而下通过滤层，采用氢氧化钠溶液再生时，再生液浓度可为 0.75%1.00%，消耗量

9、可按每去除 1G 氟化物需要 810G固体氢氧化钠计算，再生时间可为 1H2H，再生液流速可为 310M/H ;采用硫酸铝溶液再生时，再生液浓度可为 2%3%,消耗量 可按每去除1G氟化物需要6080G固体硫酸铝计算，再生时间可为 23H,再生液流速可为1.02.5M/H。再生后滤池内的再生溶液应 排空。4） 二次反冲洗冲洗强度可为 35 L/ （S - m2），冲洗时间可为1 3H;采用原水淋洗时，流量可为 1/2正常过滤流量，淋洗时间可为0.5H。采用硫酸铝再生时，二次反冲洗（或淋洗）终点出水 PH值应 大于 6.5;采用氢氧化钠再生时,二次反冲洗（或淋洗）终点出水 PH 值应接近进水 P

10、H 值。5） 采用氢氧化钠再生时,二次反冲洗（或淋洗）后应进行中和,中和可采用浓度为1%的硫酸溶液调节进水PH值至3左右，进水流速 与正常除氟过程相同，中和时间可为 12H，直至PH值升至89 为止。6） 首次反冲洗、二次反冲洗（或淋洗）、中和的出水应妥善排放, 不得进入清水池或饮用。5.323原水的PH值调节与监控原水的PH值如果超过7.6属于偏碱性水质，水中碳酸的存在 形态为：H2CO占6.74%、HCO占93.12%、COT占0.14%,可见碳酸氢 根所占比例非常大，含量在200mg/L以上。碳酸氢根与氟同属负一价 阴离子,会与氟产生竞争吸附,使除氟材料的效率降低,因此,考虑 到除氟效果

11、；都必须将 PH值调整到6.5-7.0之间，使部分碳酸氢根 转化成二氧化碳，游离于水中，不再和氟离子竞争吸附。调节PH值的方法是，自动化投加食品级柠檬酸，通过管道的 PH值探头采集数据反馈给PH变送器；PH变送器根据探头传输的信号； 通知自动化加药装置的自动投加，PH变送器内可以自由设定所需 PH 值范围，例如：当原水的PH值为7.8时；会干扰除氟设备的除氟效 能我方需要将PH值调整为6.5-7.0时，利于除氟设备在最佳工作条 件下除氟；在变送器内将此参数输入进去。变送器根据 PH探头采纳的PH值自动比对；控制加药泵连续投加柠檬酸以满足给水条件，当 PH值达到预设范围时；变送器发出信号停止加药

12、泵的工作即可。5.3.2.4除氟工艺流程附图详见工艺流程图 附图-01 。6、占地空间与安装条件6.1 占地面积及厂房建筑要求综合设备间及配电值班室等建筑物占地面积：长X宽 =30.3m 10.8m=332.64rm，构筑物占地面积为 8.6 mX 5.6m=48.18mi, 详见平面布置图 附图-02。由于除氟设备需要安装在室内， 因此建设单位应按设备占地面积 要求建造厂房。厂房建筑的其它要求如下：a、 地面承载负荷150吨/m2。b、 水处理间净高度6.6m。c、 在适当位置设置室内排水沟。d、 在适当位置做好进水、出水、排污口预留。进水出水位置无特殊要求，建设单位可根据情况自定。表4建、

13、构筑物一览表序号名称规格单位数量备注1综合设备间30.3 X0.8 8.9 m座1框架结构（含简单装修）2除氟滤池68485.5座4钢砼结构浇筑3废水储池2085.0 5.5m座1地下钢砼结构4设备基础22.0 8.0 8(0.5-1.0)座1钢砼结构7.设备明细清单表5设备规格清单序号名称规 格单位数量备注1滤板及滤帽980mrK 980mm套96每套滤板含36个滤 帽2除氟滤料粒径 1.5-2.4mm吨1443PH自动加药装 置GTF2000 功率：3kw套14加药泵计量泵0-200L/h 泵头：pvdf 压力：0-7bar 功率：1.5kw台21用1备5pH调节罐1.5mX 1.5mX

14、3.0m台1不锈钢材质6pH调节池搅拌 机LFJ-100 0.25kw台1不锈钢材质7PH变送器4-20ma输出支18再生溶液箱容积：30m材质：玻璃钢只19再生水泵流量：20吨/小时扬程：10米材质：SUS304功率：1.5kw台21用1备10过滤进水泵流量：350吨/小时扬程：12米功率：22kw台21用1备11反冲洗水泵流量：500吨/小时扬程：15米功率：37kw台22台同时使用12废水排水泵流量：20吨/小时扬程：10米功率：1.5kw台21用1备13管路阀门材质：不锈钢材质 规格：DN150-DN400套若十14闸板阀SFZ-300套415电磁流里计量程：250-400吨/小 时规格：DN300只116超声波液位计0-6m个28 管理要求8.1 管理人员 除氟设备的管理主要是日常再生；其余时间无需操作人员服务； 在上述操作程序中， 只要将浸泡时间尽量安排在夜间， 则整套除氟设 备仅需 1 个人管理