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一体化净水设备定义及分类

文章出处: http://www.xthb178.com 人气: 发布时间:2021-05-26

一体化净水设备(Integrated water purification equipment)一般指包含混凝(Coagulation)、沉淀(precipitation)、过滤(filter)工艺的净化水装置,是自来水净化工艺一体化,混凝、沉淀、过滤融于一套罐体内,配套加药装置、消毒装置及智能控制系统即成为一套完整的自来水净化系统。

      一体化净水设备目前主要控制因素为水质控制、技术规程控制、企业标准控制,具体如下:

     1、一体化净水设备出水水质符合《国家生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的相关要求;

      2、一体化净水设备设计参照中国工程建设标准化协会《一体化给水处理装置应用技术规程》、《给排水设计手册-城镇给水》等技术文件;

      3、一体化净水设备质量符合各制造商企业标准。

    一体化净水设备单台处理量为2~500m3/h,单台设备日供水量为40~10000m3/d,主要适用于日供水2万吨以内的农村、城镇水厂。一体化净水设备是按照处理规模、净化工艺以及项目投资等实际需求定制的净水装置,种类多,覆盖范围广,市场需求大,各厂家产品差异化较大。笔者按照市场常规产品进行总结,分类如下:

      1、按照处理规模分类

      处理规模不同,设备主体的形状、样式区别比较大。例如每小时处理量为2方的一体化净水设备,按照混凝反应时间25min设计,反应区的容积为0.85m3,混凝反应区体积太小,根本无法按照网格絮凝池进行分格;例如每小时处理量为200方的一体化净水设备,按照斜管沉淀池表面负荷6m3/ m2*h设计,有效斜管沉淀区域的面积为33.35m2,如果做成圆形结构的话,设计直径为6.5m,如果考虑圆形池体的斜管有效系数,直径将更加大,已经超出了运输条件允许的范围,只能进行现场制作,增加了施工周期和施工风险,因此不适宜制成圆形设备。根据工程实际情况,建议处理规模分类如下:

                                    一体化净水设备分类表(规模分类)            表1

单台处理规模

(m3/d)

设备分类名称

处理量

(m3/h)

推荐设备罐体形式

备注

40~350

圆形组合式一体化净水设备

2~17.5

圆柱形

密封式反应沉淀池+无阀滤池/内压式超滤

100~550

圆形重力式一体化净水设备

5~27.5

圆柱形

重力式反应沉淀池+无阀滤池/浸没式超滤

600~2500

方形重力式一体化净水设备

30~125

方形

重力式反应沉淀池+无阀滤池/浸没式超滤

2500~5000

方形重力式一体化净水设备

125~250

方形

重力式反应沉淀池+无阀滤池/浸没式超滤

重力式反应沉淀池+V型滤池/翻板滤池

5000~10000

水厂式一体化净水设备

250~500

方形

重力式反应沉淀池+V型滤池/翻板滤池/浸没式超滤

        2、按主体材质分类

        一体化净水设备一般都为钢制净水设备,按材质主要分为:

       2.1主体材质不锈钢,不锈钢耐腐蚀、使用寿命长、投资成本高、维护成本低;

       2.2主体材质碳钢+防腐涂料,碳钢成本低,必须要配套防腐涂料才能确保不腐蚀或者延缓腐蚀,投资成本低、维护成本高;

       3、按工艺类型分类

       一体化净水设备虽然都采用混凝、沉淀、过滤,但混凝工艺目前常用的有多种工艺形式,各有优缺点和适用范围,沉淀、过滤工艺同样如此,分类如下:

                                一体化净水设备分类表(工艺分类)              表2  

设备工艺

设备分类名称

单台处理规模

(m3/d)

处理量

(m3/h)

推荐设备罐体形式

密封式反应沉淀池+无阀滤池/内压式超滤

圆形组合式一体化净水设备

40~350

2~17.5

圆柱形

重力式反应沉淀池+无阀滤池/浸没式超滤

圆形重力式一体化净水设备

100~550

5~27.5

圆柱形

重力式反应沉淀池+无阀滤池/浸没式超滤

方形重力式一体化净水设备

600~2500

30~125

方形

重力式反应沉淀池+无阀滤池/浸没式超滤

方形重力式一体化净水设备

2500~5000

125~250

方形

重力式反应沉淀池+V型滤池/翻板滤池/浸没式超滤

方形重力式一体化净水设备

2500~10000

125~500

方形

       4、按适用项目或者适用单位分类

       一体化净水设备主要解决农村饮水安全工程、乡镇饮水安全工程、城镇水厂改扩建工程,根据适用项目或者适用单位分类如下:

       4.1农村饮水安全工程(自然村)

      农村(自然村)饮水安全工程处理规模小,投资成本低,操作和维护技术能力缺乏,一般建议采用圆形组合式一体化净水设备,材质为304不锈钢,罐体为封闭式反应沉淀池和无阀滤池罐体,工艺为涡旋混凝工艺、复合斜管沉淀工艺、气洗活化无阀过滤工艺,处理规模一般为40~350m3/d


不锈钢圆形组合式一体化净水设备实施案例

       4.2农村饮水安全工程(连片村或者中心村)

      连片村或者中心村饮水安全工程比自然村饮水安全工程规模稍大,同样具有规模较小,擦做和维护能力一般等缺点,一般建议采用圆形重力式一体化净水设备,材质为304不锈钢,罐体为敞开式反应沉淀池和无阀滤池罐体(或浸没式超滤膜池),工艺为涡旋网格絮凝工艺、复合斜管沉淀工艺、气洗活化无阀过滤工艺,处理规模一般为100~550m3/d


不锈钢圆形重力式一体化净水设备实施案例

       4.3乡镇饮水安全工程

      乡镇饮水安全工程主要解决乡镇及周边村饮水安全工程,一般都有管理运行机构及人员,但部分乡镇存在管理和技术人员比较缺乏,操作管理水平一般等缺陷,因此建议采用方形重力式一体化净水设备,材质为304不锈钢或碳钢+饮水安全专用涂料,罐体为方形敞开式反应沉淀池和无阀滤池罐体(或浸没式超滤膜池),工艺为微涡旋网格絮凝工艺(或者小孔网格絮凝工艺)、双层斜管沉淀工艺(或者斜管沉淀工艺、填料层沉淀工艺)、气洗活化无阀过滤工艺(或浸没式超滤膜过滤工艺),处理规模一般为600~5000m3/d


不锈钢方形重力式一体化净水设备实施案例

      4.4城镇自来水厂改扩建工程

      城镇自来水厂改扩建工程一般由专业的运行管理机构来运行管理,管理和维护水平较高,同时对设备耐用性、运行成本、水资源消耗和出水水质等有着较高的要求,因此建议采用水厂式一体化净水设备,材质为304不锈钢或碳钢+饮水安全专用涂料,罐体为方形敞开式反应沉淀池和无阀V型滤池罐体(或翻板滤池、浸没式超滤膜池),工艺为微涡旋网格絮凝工艺(或者小孔网格絮凝工艺、隔板反应工艺)、双层斜管沉淀工艺(或者斜管沉淀工艺、填料层沉淀工艺、横向流斜板沉淀工艺)、气水反洗V型滤池(或翻板滤池、浸没式超滤膜过滤工艺),处理规模一般为2500~10000m3/d;

      5、按照过滤工艺分类

     目前在一体化净水设备常用的过滤工艺为砂滤和超滤膜过滤,具体如下:

      5.1砂滤包含常用无阀过滤、V型滤池、翻板滤池等;

      5.2超滤膜过滤工艺主要为内压式超滤膜过滤工艺、浸没式超滤膜过滤工艺。

      6、其他分类形式和分类的意义

      一体化净水设备还可以按照主体结构的形式分为方形和圆形2种,按照适用压力范围还可以分为压力式一体化净水设备(进水压力0.05~0.3MPa,出水压力可维持0.0~0.25MPa)和重力式一体化净水设备(0.05MPa水头以上都可以使用,出水一般为0.0~0.02MPa)。

      因为一体化净水设备的种类繁多、形式复杂多样,各厂家都按照自己的标准来实施,还有很多分类方式笔者不详细描述,仅按照市场常规销售量较大、应用较广泛、净化效果较好、使用维护方便的设备种类进行描述。

      希望对一体化净水设备进行初步的分类,可以为后续一体化净水设备行业标准建立或者技术规范的更新起到一定的推动作用,使一体化净水设备的设计、制造、生产和服务都可以按照标准化规范来实施,使受益群众更好的享受优质、安全的达标水。     

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