一體化凈水設(shè)備定義及分類
一體化凈水設(shè)備(Integrated water purification equipment)一般指包含混凝(Coagulation)、沉淀(precipitation)、過濾(filter)工藝的凈化水裝置,是自來水凈化工藝一體化,混凝、沉淀、過濾融于一套罐體內(nèi),配套加藥裝置、消毒裝置及智能控制系統(tǒng)即成為一套完整的自來水凈化系統(tǒng)。
一體化凈水設(shè)備目前主要控制因素為水質(zhì)控制、技術(shù)規(guī)程控制、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制,具體如下:
1、一體化凈水設(shè)備出水水質(zhì)符合《國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)的相關(guān)要求;
2、一體化凈水設(shè)備設(shè)計(jì)參照中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)《一體化給水處理裝置應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)-城鎮(zhèn)給水》等技術(shù)文件;
3、一體化凈水設(shè)備質(zhì)量符合各制造商企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
一體化凈水設(shè)備單臺(tái)處理量為2~500m3/h,單臺(tái)設(shè)備日供水量為40~10000m3/d,主要適用于日供水2萬噸以內(nèi)的農(nóng)村、城鎮(zhèn)水廠。一體化凈水設(shè)備是按照處理規(guī)模、凈化工藝以及項(xiàng)目投資等實(shí)際需求定制的凈水裝置,種類多,覆蓋范圍廣,市場(chǎng)需求大,各廠家產(chǎn)品差異化較大。筆者按照市場(chǎng)常規(guī)產(chǎn)品進(jìn)行總結(jié),分類如下:
1、按照處理規(guī)模分類
處理規(guī)模不同,設(shè)備主體的形狀、樣式區(qū)別比較大。例如每小時(shí)處理量為2方的一體化凈水設(shè)備,按照混凝反應(yīng)時(shí)間25min設(shè)計(jì),反應(yīng)區(qū)的容積為0.85m3,混凝反應(yīng)區(qū)體積太小,根本無法按照網(wǎng)格絮凝池進(jìn)行分格;例如每小時(shí)處理量為200方的一體化凈水設(shè)備,按照斜管沉淀池表面負(fù)荷6m3/ m2*h設(shè)計(jì),有效斜管沉淀區(qū)域的面積為33.35m2,如果做成圓形結(jié)構(gòu)的話,設(shè)計(jì)直徑為6.5m,如果考慮圓形池體的斜管有效系數(shù),直徑將更加大,已經(jīng)超出了運(yùn)輸條件允許的范圍,只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作,增加了施工周期和施工風(fēng)險(xiǎn),因此不適宜制成圓形設(shè)備。根據(jù)工程實(shí)際情況,建議處理規(guī)模分類如下:
一體化凈水設(shè)備分類表(規(guī)模分類) 表1
單臺(tái)處理規(guī)模 (m3/d) |
設(shè)備分類名稱 |
處理量 (m3/h) |
推薦設(shè)備罐體形式 |
備注 |
40~350 |
圓形組合式一體化凈水設(shè)備 |
2~17.5 |
圓柱形 |
密封式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/內(nèi)壓式超濾 |
100~550 |
圓形重力式一體化凈水設(shè)備 |
5~27.5 |
圓柱形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/浸沒式超濾 |
600~2500 |
方形重力式一體化凈水設(shè)備 |
30~125 |
方形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/浸沒式超濾 |
2500~5000 |
方形重力式一體化凈水設(shè)備 |
125~250 |
方形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/浸沒式超濾 或 重力式反應(yīng)沉淀池+V型濾池/翻板濾池 |
5000~10000 |
水廠式一體化凈水設(shè)備 |
250~500 |
方形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+V型濾池/翻板濾池/浸沒式超濾 |
2、按主體材質(zhì)分類
一體化凈水設(shè)備一般都為鋼制凈水設(shè)備,按材質(zhì)主要分為:
2.1主體材質(zhì)不銹鋼,不銹鋼耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、投資成本高、維護(hù)成本低;
2.2主體材質(zhì)碳鋼+防腐涂料,碳鋼成本低,必須要配套防腐涂料才能確保不腐蝕或者延緩腐蝕,投資成本低、維護(hù)成本高;
3、按工藝類型分類
一體化凈水設(shè)備雖然都采用混凝、沉淀、過濾,但混凝工藝目前常用的有多種工藝形式,各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,沉淀、過濾工藝同樣如此,分類如下:
一體化凈水設(shè)備分類表(工藝分類) 表2
設(shè)備工藝 |
設(shè)備分類名稱 |
單臺(tái)處理規(guī)模 (m3/d) |
處理量 (m3/h) |
推薦設(shè)備罐體形式 |
密封式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/內(nèi)壓式超濾 |
圓形組合式一體化凈水設(shè)備 |
40~350 |
2~17.5 |
圓柱形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/浸沒式超濾 |
圓形重力式一體化凈水設(shè)備 |
100~550 |
5~27.5 |
圓柱形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/浸沒式超濾 |
方形重力式一體化凈水設(shè)備 |
600~2500 |
30~125 |
方形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+無閥濾池/浸沒式超濾 |
方形重力式一體化凈水設(shè)備 |
2500~5000 |
125~250 |
方形 |
重力式反應(yīng)沉淀池+V型濾池/翻板濾池/浸沒式超濾 |
方形重力式一體化凈水設(shè)備 |
2500~10000 |
125~500 |
方形 |
4、按適用項(xiàng)目或者適用單位分類
一體化凈水設(shè)備主要解決農(nóng)村飲水安全工程、鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲水安全工程、城鎮(zhèn)水廠改擴(kuò)建工程,根據(jù)適用項(xiàng)目或者適用單位分類如下:
4.1農(nóng)村飲水安全工程(自然村)
農(nóng)村(自然村)飲水安全工程處理規(guī)模小,投資成本低,操作和維護(hù)技術(shù)能力缺乏,一般建議采用圓形組合式一體化凈水設(shè)備,材質(zhì)為304不銹鋼,罐體為封閉式反應(yīng)沉淀池和無閥濾池罐體,工藝為渦旋混凝工藝、復(fù)合斜管沉淀工藝、氣洗活化無閥過濾工藝,處理規(guī)模一般為40~350m3/d;
不銹鋼圓形組合式一體化凈水設(shè)備實(shí)施案例
4.2農(nóng)村飲水安全工程(連片村或者中心村)
連片村或者中心村飲水安全工程比自然村飲水安全工程規(guī)模稍大,同樣具有規(guī)模較小,擦做和維護(hù)能力一般等缺點(diǎn),一般建議采用圓形重力式一體化凈水設(shè)備,材質(zhì)為304不銹鋼,罐體為敞開式反應(yīng)沉淀池和無閥濾池罐體(或浸沒式超濾膜池),工藝為渦旋網(wǎng)格絮凝工藝、復(fù)合斜管沉淀工藝、氣洗活化無閥過濾工藝,處理規(guī)模一般為100~550m3/d;
不銹鋼圓形重力式一體化凈水設(shè)備實(shí)施案例
4.3鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲水安全工程
鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲水安全工程主要解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)及周邊村飲水安全工程,一般都有管理運(yùn)行機(jī)構(gòu)及人員,但部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在管理和技術(shù)人員比較缺乏,操作管理水平一般等缺陷,因此建議采用方形重力式一體化凈水設(shè)備,材質(zhì)為304不銹鋼或碳鋼+飲水安全專用涂料,罐體為方形敞開式反應(yīng)沉淀池和無閥濾池罐體(或浸沒式超濾膜池),工藝為微渦旋網(wǎng)格絮凝工藝(或者小孔網(wǎng)格絮凝工藝)、雙層斜管沉淀工藝(或者斜管沉淀工藝、填料層沉淀工藝)、氣洗活化無閥過濾工藝(或浸沒式超濾膜過濾工藝),處理規(guī)模一般為600~5000m3/d;
不銹鋼方形重力式一體化凈水設(shè)備實(shí)施案例
4.4城鎮(zhèn)自來水廠改擴(kuò)建工程
城鎮(zhèn)自來水廠改擴(kuò)建工程一般由專業(yè)的運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)來運(yùn)行管理,管理和維護(hù)水平較高,同時(shí)對(duì)設(shè)備耐用性、運(yùn)行成本、水資源消耗和出水水質(zhì)等有著較高的要求,因此建議采用水廠式一體化凈水設(shè)備,材質(zhì)為304不銹鋼或碳鋼+飲水安全專用涂料,罐體為方形敞開式反應(yīng)沉淀池和無閥V型濾池罐體(或翻板濾池、浸沒式超濾膜池),工藝為微渦旋網(wǎng)格絮凝工藝(或者小孔網(wǎng)格絮凝工藝、隔板反應(yīng)工藝)、雙層斜管沉淀工藝(或者斜管沉淀工藝、填料層沉淀工藝、橫向流斜板沉淀工藝)、氣水反洗V型濾池(或翻板濾池、浸沒式超濾膜過濾工藝),處理規(guī)模一般為2500~10000m3/d;
5、按照過濾工藝分類
目前在一體化凈水設(shè)備常用的過濾工藝為砂濾和超濾膜過濾,具體如下:
5.1砂濾包含常用無閥過濾、V型濾池、翻板濾池等;
5.2超濾膜過濾工藝主要為內(nèi)壓式超濾膜過濾工藝、浸沒式超濾膜過濾工藝。
6、其他分類形式和分類的意義
一體化凈水設(shè)備還可以按照主體結(jié)構(gòu)的形式分為方形和圓形2種,按照適用壓力范圍還可以分為壓力式一體化凈水設(shè)備(進(jìn)水壓力0.05~0.3MPa,出水壓力可維持0.0~0.25MPa)和重力式一體化凈水設(shè)備(0.05MPa水頭以上都可以使用,出水一般為0.0~0.02MPa)。
因?yàn)橐惑w化凈水設(shè)備的種類繁多、形式復(fù)雜多樣,各廠家都按照自己的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施,還有很多分類方式筆者不詳細(xì)描述,僅按照市場(chǎng)常規(guī)銷售量較大、應(yīng)用較廣泛、凈化效果較好、使用維護(hù)方便的設(shè)備種類進(jìn)行描述。
希望對(duì)一體化凈水設(shè)備進(jìn)行初步的分類,可以為后續(xù)一體化凈水設(shè)備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立或者技術(shù)規(guī)范的更新起到一定的推動(dòng)作用,使一體化凈水設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)和服務(wù)都可以按照標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范來實(shí)施,使受益群眾更好的享受優(yōu)質(zhì)、安全的達(dá)標(biāo)水。