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：（Al2O3）n2H2O + SO42- （Al2O3）nH2SO4 + 2OH-(2)除氟时的反应为：（Al2O3）nH2SO4 + 2F - （Al2O3）n2HF + SO42-(3)活性氧化铝失去除氟能力后，可用2%3%的硫酸铝溶液再生：（Al2O3）n2HF + SO42- （Al2O3）nH2SO4 + 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 0.70.8过滤速度 46m/h除氟总能 45g/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8000m/d；为了满足除氟流量的要求；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：600040005500mm 4座，3座同时工作并联使用，1座备用。（单池流量为465=120吨/小时）；叁罐同时产水1203=360吨/小时B、 除氟滤床床深： 0.45=2.0米（滤料与含氟水接触时间过滤流速）C、 除氟滤池填料的容积：462.04=192m（过滤截面积填料高度4池）D、 除氟设备的填料总重：1920.75=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；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/（Sm2）；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/（Sm2），冲洗时间可为13H；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PH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。5.3.2.3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：H2CO3占6.74%、HCO3-占93.12%、CO32-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；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：长宽=30.3m10.8m=332.64m2，构筑物占地面积为8.6 m5.6m=48.18m2，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、构筑物一览表序号名 称规 格单 位数 量备 注1综合设备间30.310.86.9m座1框架结构（含简单装修）2除氟滤池645.5座4钢砼结构浇筑3废水储池205.05.5m座1地下钢砼结构4设备基础22.08.0（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980mm980mm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1.5m1.5m3.0m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：30m3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套若干14闸板阀SFZ-300套415电磁流量计量程：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8.2 再生要求再生是否按设备技术需要进行，关系到除氟效果、效率以及运行成本高低，必须严格按照我公司根据水厂氟含量、水质、以及设备运行后测定的实际用水量等情况编写的操作说明书严肃认真进行。8.3过滤速度的控制日常运行的3座滤池水量必须均匀，以保持符合滤料要求的过滤速度和接触时间，因此流量计必须保持完好状态并且准确定位，一旦发现流量计失灵，应该及时检修或更换。九 工程投资1. 处理工程总投资构成表6 污水处理系统报价一览表 （万元）序号12345678费用名称设备费（A）运费（B）安装费（C）土建工程（D）技术服务费（E）措施费（F）管理费（G）税费（H）工艺A1电气仪表A2工艺设备C1工艺管道C2电气仪表C3（含电缆及桥架）费用分价191.140.5911.58208.7813.5627.93合计总计493.54万元2.总投资各部分基价（1）设备及电气仪表供货基价（A） 表7 工艺设备报价一览表序号名 称型号规格单位数量单价（万元）总价（万元）备 注1滤板及滤帽980mm980mm套960.109.62除氟滤料粒径1.5-2.4mm吨1440.98141.123PH自动加药装置GTF2000功率：3kw套110.010.04加药泵计量泵0-200L/h泵头：pvdf压力：0-7bar功率：1.5kw台21.503.0进口计量泵5pH调节罐1.5m1.5m3.0m台13.03.0不锈钢材质6pH调节池搅拌机LFJ-100 0.25kw台11.51.5不锈钢材质7再生溶液箱容积：30m3材质：玻璃钢只13.93.98再生水泵流量：20吨/小时扬程：10米材质：SUS304功率：1.5kw台20.851.70含自耦装置9过滤进水泵流量：350吨/小时扬程：12米功率：22kw台21.63.2含自耦装置10反冲洗水泵流量：500吨/小时扬程：15米功率：37kw台22.85.6含自耦装置11废水排水泵流量：20吨/小时扬程：10米功率：1.5kw台20.81.6含自耦装置12管路阀门材质：不锈钢材质规格：DN150-DN400套80.564.4813闸板阀SFZ-300套40.602.414合计191.1表8 电气及仪表费用一览表序号名 称型号参数单位数量单价（万元）总价（万元）1PLC控制柜国标台113.013.0带PLC接口、防水防爆型2主配电柜国标台115.015.0施耐德元器件3现场操作箱国标台30.451.354电磁流量计Rpmag300台12.02.0带PLC接口5浮球液位计KEY-10个20.020.046超声波液位计台21.02.07pH计台11.31.38工控机台11.51.5含计算机、显示器、上位软件、UPS、打印机、网络产品9触摸软件套14.04.010打印机台10.400.4011合计40.59（2） 土建部分基价（D）表9 土建费用一览表序号名 称规 格单价数量总价（万元）备 注1综合设备用房（含室内简单