'室外给水设计规范征求意见稿
1总则1.0.1为使城镇给水工程设计符合国家方针、政策、法令,统一工程建设标准,提高工程设计质量,做到技术先进、安全可靠、经济合理、管理方便,特制订本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的城镇及工业区永久性给水工程设计。1.0.3给水工程设计应以批准的城镇总体规划为主要依据,水源选择、净水厂位置、输配水管线路等的确定应符合规划的要求。1.0.4给水工程设计应从全局出发考虑水资源的节约利用、水环境保护和水资源的可持续性,正确处理城镇用水和其他用水的关系。1.0.5城镇给水工程设计应按远期规划,近远期结合,以近期为主。近期设计年限宜采用5~10年,远期规划年限宜采用10~20年。1.0.6给水工程构筑物的合理设计使用年限一般为50年;管道及专用设备的合理设计使用年限宜按材质和产品更新周期经技术经济比较确定。1.0.7给水工程设计应在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上,积极采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备,提高供水水质,保证供水安全,降低工程造价,优化运行成本。1.0.8设计在地震、湿陷性黄土、多年冻土以及其它地质特殊地区给水工程时,尚应按现行的有关规范或规定执行。1.0.9设计给水工程时,除应按本规范执行外,尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
2术语2.0.1生活用水domesticwater人类日常生活所需用的水。2.0.2浇洒道路用水streetflushingdemand,roadwatering对城镇道路进行保养、清洗、降温和消尘等所需用的水。2.0.3绿化用水greenbeitsprinkling,greenplotsprinkling对市政绿地等所需用的水。2.0.4未预见用水量unforeseendemand给水系统设计中,对难于预测的各项因素而准备的水量。2.0.5自用水量waterconsumptioninwaterworks水厂内部生产工艺过程和为其它用途所需用的水量。2.0.6管网漏失的水量Leakage水在输配过程中漏失的水量。2.0.7平均日供水量averagedailyoutput一年的总供水量除以全年供水天数所得的数值。2.0.8最高日供水量maximumdailyoutput一年中最大一日的供水量。2.0.9日变化系数dailyvariationcoefficient最高日供水量与平均日供水量的比值。2.0.10时变化系数hourlyvariationcoefficient最高日最高时供水量与该日平均时供水量的比值。2.0.11最小服务水头minimumservicehead配水管网在用户接管点处应维持的最小水头。2.0.12取水构筑物intakestructure取集原水而设置的各种构筑物的总称2.0.13避咸蓄淡水库取水构筑物coastalreservoir为避免咸潮影响而设置的储蓄淡水水库中取水的构筑物。2.0.14岸边式取水构筑物riversideintakestructure
直接从江河岸边取水的构筑物,一般由进水间、泵房两部分组成。2.0.15河床式取水构筑物riverbedintakestructure利用进水管将取水头部伸入江河中取水的构筑物,一般由取水头部、进水管(自流管或虹吸管)、进水间(或集水井)和泵房组成。2.0.16取水头部intakehead为河床式取水构筑物的进水部分。2.0.17进水间intakechamber连接进水(进水管或进水孔)与吸水、内设格栅或格网的构筑物。2.0.18格网screen一种网状的用以拦截水中较小尺寸的漂浮物、水生物或其他污染物的拦污设备。2.0.19自动清污机autocleaner一种栅状的可以连续自动清除被拦截水中各种形状杂物的清污设备。2.0.20消防用水firedemand扑灭火灾所需用的水。2.0.21最大时用水量maximumhourlywaterconsumption最高日用水时间内,最大1小时的用水量。2.0.22水头损失headloss水通过管(渠)、设备、构筑物等引起的能耗。2.0.23配水管网distributionsystem,pipesystem将水送到分配管网以至用户的管系。2.0.24环状管网pipenetwork配水管网的一种布置形式,管道纵横相互接通,形成环状。2.0.25枝状管网branchsystem配水管网的一种布置形式,干管和支管分明,形成树枝状。2.0.26支墩buttress,anchorage为防止管内水压引起的水管配件接头移位而造成漏水,需至水管干管适当部位砌筑的礅座。2.0.27埋设深度(覆土深度)burieddepth埋地管道管顶至地表面的垂直距离。
2.0.28输水管(渠)deliverypipe一般指从水源到城市水厂(原水输水管道)或从城市水厂到较远管网的管道(净水输水管道)2.0.29压力管道pressureconduit(pipeline)指输送液体、气体等介质是在压力的状态下运行的管道。2.0.30管道防腐corrosionpreventiveofpipes为减缓或防止钢管、铸铁管在内外介质的化学、电化学作用下或由于微生物的代谢活动而被侵蚀和变质措施。2.0.31钢管steelpipe由铁和碳等元素炼制的圆管统称。2.0.32球墨铸铁管ductilecastironpipe(DIP)指由球化和孕育处理优质铁水(其中石墨组织已由片变成球状)采用离心浇注制作的圆管。2.0.33预应力砼管prestressedconcretepipe(PCP)在制管过程中用张拉高强钢丝的工艺使管体砼在环向和纵向均处于受压状态的圆管。2.0.34预应力钢筒砼管prestressedconcretecylinderpipe(PCCP)指在带钢筒的砼管芯上缠绕环向预应力钢丝,使该复合管芯在环向处于受压状态下并喷涂水泥砂浆保护面层而制成的圆管。2.0.35聚乙烯塑料管Polyethylenepipe(PE)以聚乙烯树脂单体为主,用挤出成型法制成的热塑性塑料圆管。2.0.36硬聚氯乙烯塑料管unplasticisedpolyvinylchloridepipe(UPVC)以聚氯乙烯树脂单体为主,用挤出胀型法制成的热塑料塑料管。2.0.37玻璃纤维增强热固性塑料管glassfibrereinforcedplasticspipe(GRP)指由已固化的热固性树脂包围或环绕玻璃纤维增强材料的复合结构圆管,俗称玻璃钢管。2.0.38水锤压力Surgepressure管道系统由于水流程度突然变化,而产生的瞬时压力。2.0.39混凝剂coagulant为使胶体失去稳定性和脱稳胶体相互聚集所投加的药剂统称。2.0.40助凝剂coagulantaid
在水的沉淀、澄清过程中,为改善絮凝效果,另投加的辅助药剂。2.0.41原水rawwater由水源地取来的原料水。2.0.42沉淀sedimentation利用重力沉降作用去除水中杂物的过程。2.0.43石灰乳milkoflime石灰浆用水稀释后的混浊液。2.0.44药剂固定储备量standbyreserve为考虑非正常原因导致药剂供应中断,而在药剂仓库内设置的在一般情况下不准动用的储备量,简称药剂固定储备量。2.0.45药剂周转储备量currentreserve考虑药剂消耗与供应时间之间的差异所需的储备量,简称药剂周转储备量。2.0.46饮用水除氟drinkingwaterdefluorinate通过物理化学作用,将饮用水中过量的氟除去。2.0.47混凝沉淀法coagulationsedimentation采用在水中投加具有凝聚能力或与氟化物产生沉淀的物质,形成大量胶体物质或沉淀,氟化物也随之凝聚或沉淀,后再通过过滤作用将氟离子从水中除去的过程。2.0.48活性氧化铝法activatedaluminumprocess采用活性氧化铝滤料吸附、交换氟离子将其从水中除去的过程。2.0.49再生regeneration离子交换剂或滤料失效后,用再生剂使其恢复到原型态交换能力的工艺过程。2.0.50反冲洗backwash当滤料层截污到一定程度时,用较强的水流自下而上对滤料进行冲洗。2.0.51冲洗强度intensityofbackwashing冲洗滤池时,单位滤池面积在单位时间内通过的水量。其计量单位通常以L/(m2•s)。2.0.52反冲洗滤层膨胀率backwashbedexpansion反冲洗时水流通过滤料层时,滤料层发生膨胀的程度,以滤料层厚度的百分比计。2.0.53吸附容量sorptioncapacity滤料或离子交换剂吸附某种物质或离子的能力。
2.0.54电渗析法electrodialysis在外加直流电场的作用下,利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性,使一部分氟离子等透过离子交换膜而迁移到另一部分水中,从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩。英文简称ED。2.0.55电渗析器electrodialyzer利用离子交换膜和直流电场,使水中电解质的离子产生选择性迁移,从而达到使水淡化的装置。2.0.56脱盐率rateofdesalination在采用化学或离子交换法去除水中阴、阳离子过程中,它们去除的量占原量的百分数,是表明设备除盐能力的数值。2.0.57脱氟率rateofdefluorinate除氟过程中氟离子去除的量占原量的百分数,是表明设备除氟能力的数值。2.0.58倒极器transitionelectrodeunit在电渗析工艺中用于倒换电极极性的装置。2.0.59浓水concentrate在电渗析过程中,在相邻的阳离子交换膜与阴离子交换膜之间形成一隔室。在通直流电的情况下,水中的阳离子和阴离子各自会作定向迁移,阳离子向负极迁移,阴离子向正极迁移。由于离子交换膜的选择透过性,在这室内阴、阳离子不断进入而使离子数量增多,水溶液浓度增大,这隔室内的水称为浓水。2.0.60淡水unconcentrate电渗析过程中,阴、阳离子不断迁移出使离子数量减少,浓度降低的水称为淡水。2.0.61极水在电渗析过程中,在电极和膜之间隔室内的水称为极水。2.0.62酸洗acidcleaning采用酸去除离子交换膜设备上的不溶于水的沉积物的过程。2.0.63反渗透reverseosmosis在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力,原水透过半透膜时,只允许水透过其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。英文简称RO。2.0.64膜组件membranecomponent
按一定技术要求将反渗透膜组装在一起的组合构件。2.0.65保安过滤cartridgefiltration水从过滤精度一般小于5μm的微滤滤芯的外侧进入内部,微量悬浮物或细小杂质颗粒物被挡在滤芯外部的过程。2.0.66清洗cleaningup当反渗透膜被钙沉积物或氧化物或胶体或有机物沉积或细菌等污染到一定程度,去除这些污染物的过程。2.0.67污染指数foulingindex综合表示进料中悬浮物和胶体物质的浓度和过滤特性,是表征进料对微孔滤膜堵塞程度的一个指标。2.0.68饮用水消毒系统drinkingwaterdisinfectionsystem饮用水处理中完成消毒过程的全系统。2.0.69液氯消毒法chlorinedisinfection将液氯气化后通过加氯机投入水中接触完成氧化和消毒目的的方法。2.0.70氯胺消毒法chloraminedisinfection氯和氨按一定比例和顺序投入水中生成一氯胺和二氯胺接触完成氧化和消毒目的的方法。2.0.71二氧化氯消毒法chlorinedioxidedisinfection将现场发生的二氧化氯通过投加装置投入水中接触完成氧化和消毒目的的方法。2.0.72臭氧消毒法ozonedisinfection将臭氧通过投加装置投入水中接触完成氧化和消毒目的的方法。2.0.73紫外线消毒法ultravioletdisinfection利用波长紫外线光在水中照射一定时间完成消毒目的的方法。2.0.74氯源chlorinesource液氯消毒系统中完成液氯气化向加氯机提供氯气的部分。2.0.75氯(氨)吸收装置chloramine(ammonia)absorptionsystem液氯(氨)钢瓶库房发生氯(氨)泄漏事故时,将气化的氯(氨)气体吸收中和后按达标要求排放的全套装置。2.0.76三卤甲烷(THMs)Trihalomethanes(THMs)饮用水氯化消毒副产物,包括氯仿、溴仿、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷四种化合物。
2.0.77氯仿(也称三氯甲烷)Chloroform(alsonamedtrichloridemethane)饮用水氯化消毒副产物;饮用水标准毒理学项目。2.0.78亚氯酸盐Chlorite饮用水二氧化氯消毒副产物;饮用水标准毒理学项目。2.0.79溴酸盐Bromate臭氧消毒副产物;饮用水标准毒理学项目。2.0.80甲醛formaldehyde臭氧消毒氧化副产物;饮用水标准毒理学项目。2.0.81沉淀和澄清sedimentationandclarification水中悬浮颗粒依靠重力作用,从水中分离出的过程称为沉淀。澄清则是利用活性泥渣层去除水中杂质来达到清浊分流的过程。2.0.82沉淀池和澄清池sedimentationandclarificationtank完成沉淀和澄清过程的构筑物。2.0.83混合mixing使投入的药剂迅速均匀地扩散于被处理水中以创造良好的凝聚反应条件的过程。2.0.84机械混合mechanicalmixing介质液体通过机械提供能量,改变介质流态变化达到混合目的。2.0.85水力混合hydraulicmixing消耗介质液体自身的能量,通过流态变化达到混合目的。2.0.86絮凝flocculation1完成凝聚的胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集,以形成较大絮状颗粒的过程。曾用名反应。2高分子絮凝剂在悬浮固体和胶体杂质之间吸附架桥的过程。2.0.87隔板絮凝池spacreflocculatingtank水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程的絮凝池。2.0.88机械絮凝池machanicalflocculatingtank机械絮凝池是通过机械带动叶片而使液体运行以完成絮凝的絮凝池。2.0.89折板絮凝池plateflocculatingtank水流以一定流速在折板之间通过而完成絮凝过程的絮凝池。
2.0.90栅条(网格)絮凝池gridflocculatingtank栅条(网格)絮凝池是在沿流程一定距离的过水断面中设置栅条或网格,通过栅条或网格的能量消耗完成絮凝过程的絮凝池。2.0.91平流沉淀池horizontalflowsedimentationtank水沿水平方向流动的沉淀池。2.0.92异向流斜管(斜板)沉淀池tube(plate)settler池内设置斜管(斜板),水自下而上经斜管(斜板)进行沉淀,沉泥沿斜管(斜板)向下滑动的沉淀池。2.0.93侧向流斜板沉淀池sideflowlamella水流由测向通过斜板,沉泥沿斜板滑下的斜板沉淀池。2.0.94机械搅拌澄清池accelerator利用机械使水提升和搅拌,促使泥渣循环,并使原水中固体杂质与已形成的泥渣接触絮凝而分离沉淀的水池。2.0.95水力循环澄清池circulatorclarifier利用水力使水提升,促使泥渣循环,并使原水中固体杂质与已形成的泥渣接触絮凝而分离沉淀的水池。2.0.96脉冲澄清池pulsator悬浮层不断产生周期性的压缩和膨胀,促使原水中固体杂质与已形成的泥渣进行接触凝聚而分离沉淀的水池。2.0.97气浮池floatationtank运用絮凝和浮选原理使液体中的杂质分离上浮而去除的池子。2.0.98滤池filter原水在经前道沉淀(澄清)处理后的水,再通过装有滤料(石英砂、煤等)和冲洗滤料设施进行过滤的容器。2.0.99滤料filteringmedia是装在滤池中进行滤水的材料,一般有石英砂、煤、重质矿石等,水从其中通过后,水中所含杂质就被截留,水质变清。2.0.100初滤水initialfiltratedwater在滤池截污进行反冲洗后,刚开始重新过滤初始阶段的滤后出水。
2.0.101粗粒深床过滤coarsehomogenousmediaanddeepbedfiltration使用粒径比较粗的,且厚度较厚(一般1.2m以上)的滤料层进行的滤水过程。2.0.102滤料有效粒径(de)effectivesigeoffilteringmedia天然的滤料经过一定的筛分后,有总重量的10%滤料颗粒小于该粒径。2.0.103滤速filtrationrate水流通过滤料层时的速度,一般以m/h为单位。2.0.104滤料组成filteringmediacomposition天然的滤料经过筛分后,构成具有一定的有效粒径(de)、不均匀系数(k80)和厚度。2.0.105级配滤料gradedfilteringmedia粒径由细到粗具有一定有效粒径(de),并有较大的不均匀系数(k80)的滤料。2.0.106均匀级配滤料uniformlygradedfilteringmedia粒径比较均匀而具有一定有效粒径(de),但不均匀系数(k80)较小的滤料。2.0.107配水系统filterunderdrainsystemforwater滤池底部为均匀汇集滤后水和均匀分配冲洗水而装置的由总管(渠)和支管组成的配水设施,一般有穿孔管、滤砧、滤头等。2.0.108配气系统filterunderdrainsystemforair滤池底部为均匀分配冲洗空气而装置的由总管(渠)和支管组成的配气设施,如穿孔管。2.0.109配水配气系统filterunderdrainsystemforairandwater滤池底部为均匀汇集滤后水和均匀分配冲洗水和冲洗空气而装置的由总管(渠)、气垫室和长柄滤头等组成的共用配水配气设施。一般有长柄滤头、塑制滤砧等。2.0.110冲洗强度washrate在单位时间内冲洗单位面积滤料的冲洗水量,一般以l/m2·s为单位。2.0.111冲洗周期(过滤周期、滤池工作周期)filterruns滤料截污并冲洗完成,滤池开始运行后,再次到达预定的过滤时间或出水浊度,需要再进行冲洗的整个时间。2.0.112承托层gradedgravellayer由于配水系统的开孔直径往往大于滤料的粒径,为防止滤料漏入配水系统开孔进而进入清水池,在滤池底部配水系统与滤料层之间,需铺垫自上而下不同粒径的砾石层。其最小粒径要大于滤料粒径。
2.0.113洗砂排水槽wash-waterdischargetrough在滤池上部为汇集冲洗滤料的含泥废水所设置的水槽,并经此槽将含泥废水排出池外。2.0.114V型进水槽V-shapedlateraltrough在V型滤池上部,于两侧池壁上设置为滤池沿长度方向均匀分配进水的V字形水槽,此槽兼作滤池表面扫洗水进水并均匀扫洗滤池冲洗含泥水入中央排水槽。2.0.115表面扫洗surfacesweepwashing在V型滤池反冲洗时,待滤水仍进入V型进水槽,并经槽底配水孔在水面横向将冲洗含泥水扫向中央排水槽。2.0.116反冲洗空气总管airmainforairscour设在V型滤池管廊顶部的输送反冲空气的总管。2.0.117快滤池rapidfilter应用粒径由细到粗的石英砂、白煤、重质矿石等粒状滤料对沉淀(澄清)后水进行快速过滤,从而达到截留水中悬浮固体和部分细菌、微生物等目的的池子。2.0.118虹吸滤池siphonfilter以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式之一。滤池各格出水互相连通,反冲洗水由未进行冲洗的其余滤格的滤后水供给。每个滤格都在等滤速、变水位条件下进行。2.0.119重力式无阀滤池gravityvalvelessfilter一种不设阀门藉重力过滤的快滤池形式,在运行过程中,出水水位保持恒定,进水水位则随滤层的水头损失增加而不断在虹吸管内上升,当水位上升到虹吸管管顶,并形成虹吸时,即自动开始滤层反冲洗,冲洗排泥水沿虹吸管排出池外。2.0.120压力滤池pressurefilter在密闭的容器中在压力下进行过滤的滤池。2.0.121V型滤池Vfilters应用粒径较粗较均匀的石英砂作滤料,在滤池两侧设置进水总渠和进水堰板进水,并在各滤格两侧设有V型进水槽的滤池形式。在运行过程中保持恒水位、恒速进行过滤,采用气水膨胀兼有表面扫洗的冲洗方式,冲洗排泥水则通过设在滤格中央的排水槽排出池外。2.0.122水处理watertreatment对水源水或不符合用水水质要求的水,采用物理、化学方法改善水质的过程。2.0.123工艺流程processflow-path
自取水水源至水厂经过各种水处理和消毒后直至最后由泵房将符合水质要求的水,送至用户的整个净水生产线的流经过程和高程布置。2.0.124水处理(净水)构筑物watertreatmentstructure是沉淀(澄清)、过滤、消毒等进行水处理池子的总称。2.0.125炭吸附池carbonadsorptiontank池内介质为单一颗粒活性炭的吸附池。2.0.126空床接触时间(EBCT)emptybedcontacttime用粒状活性炭的填充量(m3)除以处理水量(m3/h)的值。2.0.127空床流速superficialvelocity用处理水量除以吸附池面积的值,相当于过滤速度。2.0.128碘值iodincvalue在定浓度的碘溶液中,在规定的条件下,每克炭吸附碘的毫克数。碘值是鉴定活性炭对半径小于2nm吸附质分子的吸附能力,且由此值降低值确定活性炭的再生周期。2.0.129亚甲兰值methylenebluenumber在定浓度的亚甲兰溶液中,在规定的条件下,每克炭吸附碘的毫克数。亚甲兰值是鉴定活性炭对半径为2~100nm吸附质分子的吸附能力。亚甲兰值越高,对中等分子的吸附能力越强,表明活性炭的中孔量越大。2.0.130大孔、中孔、微孔large-pore,mesopore,minipore活性炭在制造过程中,当挥发性有机物去除后,晶格间的空隙形成形状和大小不同的细孔。半径100~1000nm为大孔,半径2~100nm为中孔,半径小于2nm为微孔。2.0.131灰分ashcontent活性炭中的杂质。是影响活性炭吸附效果的物质。2.0.132炭吸附池carbonadsorptiontank池内介质为单一颗粒活性炭的吸附池。2.0.133空床接触时间(EBCT)emptybedcontacttime用粒状活性炭的填充量(m3)除以处理水量(m3/h)的值。2.0.134空床流速superficialvelocity用处理水量除以吸附池面积的值,相当于过滤速度。2.0.135碘值iodincvalue
在定浓度的碘溶液中,在规定的条件下,每克炭吸附碘的毫克数。碘值是鉴定活性炭对半径小于2nm吸附质分子的吸附能力,且由此值降低值确定活性炭的再生周期。2.0.136亚甲兰值methylenebluenumber在定浓度的亚甲兰溶液中,在规定的条件下,每克炭吸附碘的毫克数。亚甲兰值是鉴定活性炭对半径为2~100nm吸附质分子的吸附能力。亚甲兰值越高,对中等分子的吸附能力越强,表明活性炭的中孔量越大。2.0.137大孔、中孔、微孔large-pore,mesopore,minipore活性炭在制造过程中,当挥发性有机物去除后,晶格间的空隙形成形状和大小不同的细孔。半径100~1000nm为大孔,半径2~100nm为中孔,半径小于2nm为微孔。2.0.138灰分ashcontent活性炭中的杂质。是影响活性炭吸附效果的物质。2.0.139完全处理completetreatment能全部处理一年中任何一日的原水浊度所产生的污泥量。2.0.140非完全处理incompletetreatment一年内有部分日数原水浊度所产生的污泥量不能全部处理,高于原水浊度设计取值的污泥量需排除。2.0.141原水浊度设计取值designturbidityvalueofrawwater用以确定污泥处理系统设计规模即处理能力的原水浊度取值。2.0.142超量污泥supernumerarysludge原水浊度高于设计取值时,其差值所引起的污泥量,包括药剂所引起的污泥量。2.0.143干泥量drysludge污泥中干固体含量。2.0.144分建式调节池separateadjustingtank排水池与排泥池分开建设。2.0.145综合式调节池combinedadjustingtank既接纳和调节沉淀池排泥水,又接纳和调节滤池反冲洗废水的调节池。2.0.146排水池draintank以接纳和调节滤池反冲洗废水为主的调节池,也称回流水池。2.0.147排泥池sludgedischargetank
以接纳和调节沉淀池排泥水为主的调节池。2.0.148浮动槽排泥池sludgetankwithfloatingtrough利用浮动槽收集上清液的排泥池。2.0.149综合排泥池combinedsludgetank与第7(综合式调节池)相同。
3给水系统3.0.1给水系统的选择应根据当地地形、水源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压的要求以及原有给水工程设施等条件,从全局出发,通过技术经济比较后综合考虑确定。3.0.2地形高差大的城镇给水系统宜采用分压供水。对于远离水厂或局部地形较高的供水区域,可设置加压泵站,采用分区给水。3.0.3当用水量较大的工业企业相对集中,且有合适水源可利用时,经技术经济比较工业用水可独立设置给水系统,采用分质供水。3.0.4当水源地与供水区域有地形高差可以利用时,应对重力输配水与加压输配水系统进行技术经济比较,择优选用。3.0.5当供水系统采用区域供水,向范围较广的多个城镇供水时,应对采用原水输送或清水输送以及输水系统的管路布置和调节水池、增压增站等的设置,作多方案技术经济比较后确定。3.0.6城镇给水系统中水量调节构筑物的设置,宜对集中设于净水厂内(清水池)或部份设于配水管网内(高位水池、水池泵站)作多方案技术经济比较。3.0.7负有供应生活用水的给水系统,其供水水质必须符合现行的生活饮用水卫生标准的要求;专用的工业用水给水系统,其水质标准应根据用户的要求确定。3.0.8当按直接供水的建筑层数确定给水管网的最小服务水头时,一层为10m,二层为12m,二层以上每增加一层增加4m。3.0.9城镇给水系统设计应充分考虑原有给水设施和构筑物的利用。
4设计水量4.0.1设计用水量包括下列用水:1综合生活用水(包括居民生活用水和公共建筑用水);2工业企业用水;3浇洒道路和绿地用水;4管网漏损水量;5未预见用水;6消防用水。4.0.2城镇水厂设计规模,应按本条文4.0.1的1~5款的最高日用水量确定。4.0.3居民生活用水定额和综合生活用水定额应根据当地国民经济和社会发展、水资源充沛程度、用水习惯,在现有用水定额基础上,结合城市总体规划和给水专业规划,本着节约用水的原则,综合分析确定。当缺乏实际用水资料情况下,可按表4.0.3-1和表4.0.3-2选用。表4.0.3-1居民生活用水定额(L/人·d)城市规模特大城市大城市中、小城市用水情况分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180~270140~210160~250120~190140~230100~170二140~200110~160120~18090~140100~16070~120三140~180110~150120~16090~130100~14070~110表4.0.3-2综合生活用水定额(L/人·d)城市规模特大城市大城市中、小城市用水情况分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260~410210~340240~390190~310220~370170~280二190~280150~240170~260130~210150~240110~180三170~270140~230150~250120~200130~230100~170注:1居民生活用水指:城市居民日常生活用水。2综合生活用水指:城市居民日常生活用水和公共建筑用水。但不包括浇洒道路、绿地和其它市政用
水。3特大城市指:市区和近郊区非农业人口100万及以上的城市;大城市指:市区和近郊区非农业人口50万及以上,不满100万的城市;中、小城市指:市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。4一区包括:贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆;二区包括:黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区;三区包括:新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。5经济开发区和特区城市,根据用水实际情况,用水定额可酌情增加。4.0.4工业企业用水量应根据生产工艺要求确定。大工业用水户或经济开发区宜单独进行用水量计算;一般工业企业的用水量可根据国民经济发展规划,结合现有工业企业用水资料分析确定,或根据不同类型工业用地面积参照相似条件下的用水定额通过计算确定。4.0.5消防用水量、水压及延续时间等应按国家现行标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)及《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)等设计防火规范执行。4.0.6.浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。浇洒道路用水可按浇洒面积以2.0~3.0L/d·m2计算;浇洒绿化用水可按浇洒面积以1.0~3.0L/d·m2计算。4.0.7城镇配水管网的漏损水量一般可按最高日用水量的10%~12%计算,当单位管长供水量小或供水压力高时可适当增加。4.0.8未预见水量应根据水量预测中考虑难以预见因素的程度确定,一般可采用最高日用水量的8%~12%。4.0.9城市供水的时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济和社会发展、供水系统布局,结合现状供水曲线和日用水变化分析确定。在缺乏实际用水资料情况下,最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.3~1.6;日变化系数宜采用1.1~1.5。
5取水5.1水源选择5.1.1水源选择前,必须进行水资源的勘察。5.1.2水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定,并应符合下列要求:1水量充沛可靠;2原水水质符合国家有关现行标准的要求;3与农业、水利综合利用;4取水、输水、净水设施安全经济和维护方便;5具有施工条件。5.1.3用地下水作为供水水源时,应有确切的水文地质资料,取水量必须小于允许开采量,严禁盲目开采。地下水开采后,不引起水质恶化、地面沉降和水位持续下降。5.1.4用地表水作为城市供水水源时,其设计枯水流量的年保证率,应根据城市规模和工业大用户的重要性选定,一般可采用90%~97%。注:镇的设计枯水流量保证率,可根据具体情况适当降低。5.1.5确定水源、取水地点和取水量等,应取得有关部门同意。生活饮用水水源的卫生防护,应符合现行的生活饮用水卫生标准的要求。5.2地下水取水构筑物(1)一般规定5.2.1地下水取水构筑物的位置应根据水文地质条件选择,并应符合下列要求:1位于水质好、不易受污染的富水地段;2尽量靠近主要用水地区;3施工、运行和维护方便;4尽量避开地震区、地质灾害区和矿产采空区。5.2.2地下水取水构筑物型式的选择,应根据水文地质条件通过技术经济比较确定。各种取水构筑物型式一般适用于下列地层条件:1管井适用于含水层厚度大于4m,其底板埋藏深度大于8m;2大口井适用于含水层厚度在5m左右,其底板埋藏深度小于15m;
3渗渠仅适用于含水层厚度小于5m,渠底埋藏深度小于6m;4泉室适用于有泉水露头,流量稳定,且覆盖层厚度小于5m。5.2.3地下水取水构筑物的设计,应符合下列要求:1有防止地面污水和非取水层水渗入的措施;2在取水构筑物的周围,可根据地下水开采影响范围,设置水源保护区,禁止建设各种对地下水有污染的设施。3过滤器有良好的进水条件,结构坚固,抗腐蚀性强,不易堵塞;4大口井、渗渠和泉室应有通风设施。(2)管井5.2.4从补给水源充足,透水性良好、且厚度在40m以上的中、粗砂及砾石含水层中取水,经分段或分层抽水试验并通过技术、经济比较,可采用分段取水。5.2.5管井的结构、过滤器的设计,应符合现行的《供水管井技术规范》(GB5096)的有关规定。5.2.6管井井口应加设套管,并填入优质粘土或水泥浆等不透水材料封闭。其封闭厚度视当地水文地质条件确定,一般应自地面算起向下不小于5m。当井上直接有建筑物时,应自基础底起算。5.2.7采用管井取水时应设备用井,备用井的数量一般可按10%~20%的设计水量确定,但不得少于一口井。(3)大口井5.2.8大口井的深度一般不宜大于15m。其直径应根据设计水量、抽水设备布置和便于施工等因素确定,但不宜超过10m。5.2.9大口井的进水方式(井底进水、井底井壁同时进水或井壁加辐射管等),应根据当地水文地质条件确定。5.2.10大口井井底反滤层宜设计成凹弧形。反滤层可设3~4层,每层厚度宜为200~300mm。与含水层相邻一层的反滤层滤料粒径可按下式计算:d/di=6~8(5.2.10)式中
d—反滤层滤料的粒径;di-含水层颗粒的计算粒径;当含水层为细砂或粉砂时,di=d40;为中砂时,di=d30;为粗砂时,di=d20;为砾石或卵石时di=d10~d15;(d40、d30、d20、d15、d10分别为含水层颗粒过筛重量累计百分比为40%、30%、20%、15%、10%时的颗粒粒径)。两相邻反滤层的粒径比宜为2~4。5.2.11大口井井壁进水孔的反滤层可分两层填充,滤料粒径的计算应符合本规范第5.2.10条规定。5.2.12无砂混凝土大口井适用于中、粗砂及砾石含水层,其井壁的透水性能、阻砂能力和制作要求等,应通过试验或参照相似条件下的经验确定。5.2.13大口井应设置下列防止污染水质的措施:1人孔应采用密封的盖板,高出地面不得小于0.5m;2井口周围应设不透水的散水坡,其宽度一般为1.5m;在渗透土壤中散水坡下面还应填厚度不小于1.5m的粘土层。(4)渗渠5.2.14渗渠的规模和布置,应考虑在检修时仍能满足取水要求。5.2.15渗渠中管渠的断面尺寸,应按下列数据计算确定;1水流速度为0.5~0.8m/s;2充满度为0.4~0.8;3内径或短边长度不小于600㎜;4管底最小坡度大于或等于0.2%。5.2.16水流通过渗渠孔眼的流速,一般不应大于0.01m/s。5.2.17渗渠外侧应做反滤层,其层数、厚度和滤料粒径的计算应符合本规范第5.2.10条规定,但最内层滤料的粒径应略大于进水孔孔径。5.2.18集取河道表流渗透水的渗渠设计,应根据进水水质并结合使用年限等因素选用适当的阻塞系数。5.2.19位于河床及河漫滩的渗渠,其反滤层上部,应根据河道冲刷情况设置防护措施。5.2.20
渗渠的端部、转角和断面变换处应设置检查井。直线部分检查井的间距,应视渗渠的长度和断面尺寸而定,一般可采用50m。5.2.21检查井一般采用钢筋混凝土结构,宽度一般为1~2m,井底设0.5~1.0m深的沉砂坑。5.2.22地面式检查井应安装封闭式井盖,井顶应高出地面0.5m,并应有防冲设施。5.2.23渗渠出水量较大时,集水井宜分成两格,进水管入口处应设闸门。5.2.24集水井一般采用钢筋混凝土结构,其容积可按不小于渗渠30min出水量计算;并按最大一台水泵5min抽水量校核。5.3地表水取水构筑物5.3.1地表水取水构筑物位置的选择,应根据下列基本要求,通过技术经济比较确定:1位于水质较好的地带;2靠近主流,有足够的水深,有稳定的河床及岸边,有良好的工程地质条件;3尽可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮等影响;4不妨碍航运和排洪,并符合河道、湖泊、水库整治规划的要求;5尽量靠近主要用水地区;6供生活饮用水的地表水取水构筑物的位置,应位于城镇和工业企业上游的清洁河段。5.3.2在沿海地区的内河水系取水,应避免咸潮影响。采用避咸蓄淡水库取水或在咸潮影响范围以外的上游河段取水应经技术经济比较确定。避咸蓄淡水库可利用现有河道容积蓄淡,亦可利用沿河滩地筑堤修库蓄淡等,应根据当地具体条件确定。5.3.3从江河取水的大型取水构筑物,当河道及水文条件复杂,或取水量占河道的最枯流量比例较大时,在设计前应进行水工模型试验。5.3.4取水构筑物的型式,应根据取水量和水质要求,结合河床地形及地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物、冰情和航运等因素以及施工条件,在保证安全可靠的前提下,通过技术经济比较确定。5.3.5取水构筑物在河床上的布置及其形状的选择,应考虑取水工程建成后,不致因水流情况的改变而影响河床的稳定性。5.3.6江河取水构筑物的防洪标准不应低于城市防洪标准,其设计洪水重现期不得低于100年。水库取水构筑物的防洪标准应与水库大坝等主要建筑物的防洪标准相同,并应采用设计和校核两级标准。
设计枯水位的保证率,应根据水源情况和供水重要性选定,一般可采用90%~99%。5.3.7设计固定式取水构筑物时,应考虑发展的需要。5.3.8取水构筑物应根据水源情况,采取相应保护措施防止下列情况发生:1漂浮物、泥沙、冰凌、冰絮和水生物的阻塞;2洪水冲刷、淤积、冰冻层挤压和雷击的破坏;3冰凌、木筏和船只的撞击。在通航河道上,取水构筑物应根据航运部门的要求设置标志。5.3.9岸边式取水泵房进口地坪的设计标高,应分别按下列情况确定:1当泵房在渠道边时,为设计最高水位加0.5m;2当泵房在江河边时,为设计最高水位加浪高再加0.5m,必要时尚应增设防止浪爬高的措施;3泵房在湖泊、水库或海边时,为设计最高水位加浪高再加0.5m,并应设防止浪爬高的措施。5.3.10位于江河上的取水构筑物最低层进水孔下缘距河床的高度,应根据河流的水文和泥沙特性以及河床稳定程度等因素确定,一般不得小于下列规定:1侧面进水孔不得小于0.5m,当水深较浅、水质较清、河床稳定、取水量不大时,其高度可减至0.3m。2顶面进水孔不得小于1.0m。5.3.11位于湖泊或水库边的取水构筑物最低层进水孔下缘距水体底部的高度,应根据水体底部泥沙沉积和变迁情况等因素确定,但一般不宜小于1.0m,当水深较浅、水质较清,且取水量不大时,其高度可减至0.5m。5.3.12取水构筑物淹没进水孔上缘在设计最低水位下的深度,应根据河流的水文、冰情和漂浮物等因素通过水力计算确定,并应分别遵守下列规定:1顶面进水时,不得小于0.5m;2侧面进水时,不得小于0.3m;3虹吸进水时,一般不宜小于1.0m,当水体封冻时,可减至0.5m。注:1上述数据在水体封冻情况下应从冰层下缘起算;2湖泊、水库、海边或大江河边的取水构筑物,还应考虑风浪的影响。5.3.13取水构筑物的取水头部宜分设两个或分成两格。进水间应分成数间,以利清洗。
注:漂浮物多的河道,相邻头部在沿水流方向宜有较大间距。5.3.14取水构筑物进水孔应设置格栅,栅条间净距应根据取水量大小、冰絮和漂浮物等情况确定,小型取水构筑物一般为30~50mm,大、中型取水构筑物一般为80~120mm。当江河中冰絮或漂浮物较多时,栅条间净距宜取大值。必要时应采取清除栅前积泥、漂浮物和防止冰絮阻塞的措施。5.3.15进水孔的过栅流速,应根据水中漂浮物数量、有无冰絮、取水地点的水流速度、取水量大小、检查和和清理格栅的方便等因素确定,一般宜采用下列数据:1岸边式取水构筑物,有冰絮时为0.2~0.6m/s;无冰絮时为0.4~1.0m/s;2河床式取水构筑物,有冰絮时为0.1~0.3m/s;无冰絮时为0.2~0.6m/s。格栅的阻塞面积应按25%考虑。5.3.16当需要清除通过格栅后水中的漂浮物时,在进水间内可设置平板式格网、旋转式格网或自动清污机。平板式格网的阻塞面积应按50%考虑,通过流速不应大于0.5m/s;旋转式格网或自动清污机的阻塞面积应按25%考虑,通过流速不应大于1.0m/s。5.3.17进水自流管或虹吸管的数量及其管径,应根据最低水位,通过水力计算确定。其数量不得少于两条。当一条管道停止工作时,其余管道的通过流量应满足事故用水要求。5.3.18进水自流管和虹吸管的设计流速,一般不宜小于0.6m/s。必要时,应有清除淤积物的措施。虹吸管宜采用钢管。5.3.19取水构筑物进水间平台上应设便于操作的闸阀启闭设备和格网起吊设备;必要时还应设清除泥沙的设施。5.3.20当水源水位变幅大,水位涨落速度小于2.0m/h,且水流不急、要求施工周期短和建造固定式取水构筑物有困难时,可考虑采用缆车或浮船等活动式取水构筑物。5.3.21活动式取水构筑物的个数,应根据供水规模、连络管的接头型式及有无安全贮水池等因素,综合考虑确定。5.3.22活动式取水构筑物的缆车或浮船,应有足够的稳定性和刚度,机组、管道等的布置应考虑缆车或船体的平衡。机组基座的设计,应考虑减少机组对缆车或船体的振动,每台机组均宜设在同一基座上。5.3.23缆车式取水构筑物的设计应符合下列要求:
1其位置宜选择在岸坡倾角为108~288的地段;2缆车轨道的坡面宜与原岸坡相接近;3缆车轨道的水下部分应避免挖槽。当坡面有泥沙淤积时,应考虑冲沙设施;4缆车上的出水管与输水斜管间的连接管段,应根据具体情况,采用橡胶软管或曲臂式连接管等;5缆车应设安全可靠的制动装置。5.3.24浮船式取水构筑物的位置,应选择在河岸较陡和停泊条件良好的地段。浮船应有可靠的锚固设施。浮船上的出水管与输水管间的连接管段,应根据具体情况,采用摇臂式或阶梯式等。5.3.25山区浅水河流的取水构筑物可采用低坝式(活动坝或固定坝)或底栏栅式。低坝式取水构筑物一般适用于推移质不多的山区浅水河流;底栏栅式取水构筑物一般适用于大颗粒推移质较多的山区浅水河流。5.3.26低坝位置应选择在稳定河段上。坝的设置不应影响原河床的稳定性。取水口宜布置在坝前河床凹岸处。5.3.27低坝的坝高应满足取水深度的要求。坝的泄水宽度,应根据河道比降、洪水流量、河床地质以及河道平面形态等因素,综合研究确定。冲沙闸的位置及过水能力,应按将主槽稳定在取水口前,并能冲走淤积泥沙的要求确定。5.3.28底栏栅的位置应选择在河床稳定、纵坡大、水流集中和山洪影响较小的河段。5.3.29底栏栅式取水构筑物的栏栅宜组成活动分块形式。其间隙宽度应根据河流泥沙粒径和数量、廊道排沙能力、取水水质要求等因素确定。栏棚长度,应按进水要求确定。底栏栅式取水构筑物应有沉沙和冲沙设施。
6泵房6.1一般规定6.1.1 工作水泵的型号及台数应根据逐时、逐日和逐季水量变化,水压要求,水质情况,调节水池大小,机组的效率和功率因素等,综合考虑确定。当供水量变化大时,应考虑大小规格搭配,但型号不宜过多,电机的电压宜一致。6.1.2 水泵的选择应符合节能要求。当供水水量和水压变化较大时,可采用机组调速、更换叶轮、调节叶片角度等措施。6.1.3泵房一般宜设一至二台备用水泵。备用水泵型号宜与工作水泵中的大泵一致。6.1.4不得间断供水的泵房,应设两个外部独立电源;如不可能时,应设备用动力设备,其能力应能满足发生事故时的用水要求。6.1.5 要求起动快的大型水泵,宜采用自灌充水。非自灌充水水泵的引水时间,不宜超过5min。6.1.6泵房应根据具体情况采用相应的采暖、通风和排水设施。泵房的噪声控制措施应符合现行的《城市区域环境噪声标准》(GB3096)和《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87)的规定。6.1.7负有消防给水任务的泵房,其耐火等级和电源以及水泵的启动、吸水管、与动力机械的连接和备用等,应符合现行的《建筑设计防火规范》(GBJ16)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)的要求。6.1.8当停泵水锤压力值超过管道试验压力值时,必须采取消除水锤的措施。水锤消除装置宜装设在泵房外部,且应有库存备用。6.1.9使用潜水泵时,应遵循下列规定:1水泵应常年运行在高效区;2在最高与最低水位时,水泵应能安全、稳定运行;3所配用电机功率宜小于450kW,电压等级宜为低压;4应有防止电缆碰撞、磨擦的措施;5潜水泵不宜直接设置于过滤后的清水中。6.1.10
参与自动控制的阀门应采用电动、气动或液压驱动。直径300mm及300mm以上的其它阀门,且启动频繁,宜采用电动、气动或液压驱动。6.2水泵吸水条件6.2.1水泵吸水条件的设计要求6.2.1水泵吸水井、进水流道及安装高度等应根据泵型、机组台数和当地自然条件等因素综合确定。6.2.2非自灌充水水泵宜分别设置吸水管。设有三台或三台以上的自灌充水水泵,如采用合并吸水管,其数目不得少于两条,当一条吸水管发生事故时,其余吸水管仍能通过设计水量。6.2.3吸水管布置应避免形成气囊,吸水口的淹没深度应满足水泵运行的要求。6.2.4吸水井布置应满足井内水流顺畅、流速均匀、不产生涡流,且便于施工及维护。大型水泵宜采用正向进水,前池扩散角不宜大于40°。6.2.5叶轮直径较大的立式水泵宜采用肘型进水流道;当受条件限制时,也可采用钟型进水流道。6.2.6水泵安装高度必须满足不同工况下必需气蚀余量的要求。6.2.7湿式安装的潜水泵最低水位应满足电机干运转的要求。6.3管道流速6.3.1水泵吸水管及出水管的流速,宜采用下列数值:1吸水管:直径小于250mm时,为1.0~1.2m/s;直径在250~1000mm时,为1.2~1.6m/s;直径大于1000mm时,为1.5~2.0m/s。2出水管:直径小于250mm时,为1.5~2.0m/s;直径在250~1600mm时,为2.0~2.5m/s;直径大于1600mm时,为2.0~3.0m/s。
6.4起重设备6.4.1泵房内的起重设备,宜根据水泵或电动机重量按下列规定选用:1起重量小于0.5t时,采用固定吊钩或移动吊架;2起重量在0.5~3t时,采用手动或电动起重设备;3起重量在3t以上时,采用电动起重设备。注:起吊高度大、吊运距离长或起吊次数多的泵房,可适当提高起吊的操作水平。6.5水泵机组布置6.5.1水泵机组的布置应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求。6.5.2卧式水泵及小叶轮立式水泵机组的布置应遵守下列规定:1单排布置时,相邻两个机组及机组至墙壁间的净距:电动机容量不大于55kW时,不小于0.8m;电动机容量大于55kW时,不小于1.2m。2双排布置时,进出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6~1.2m。3当考虑就地检修时,应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kW时,水泵机组间距可适当减小。6.5.3叶轮直径较大的立式水泵机组净距应不小于1.5m,并满足进水流道的布置要求。6.6泵房布置6.6.1泵房的主要通道宽度不应小于1.2m。6.6.2泵房内的架空管道,不得阻碍通道和跨越电气设备。6.6.3 泵房地面层的地坪至屋盖突出构件底部间的净高,除应考虑通风、采光等条件外,尚应遵守下列规定:1当采用固定吊钩或移动吊架时,净高不应小于3.0m;2当采用单轨起重机时,吊起物底部与吊运所越过的物体顶部之间应保持有0.5m以上的净距;3当采用桁架式起重机时,除应遵守第2款规定外,还应考虑起重机安装和检修的需要。6.6.4设计装有立式水泵的泵房时,除应符合上述条文中有关规定外,还应考虑下列因素:1尽量缩短水泵传动轴长度;
2水泵层的楼盖上设吊装孔;3设置通向中间轴承的平台和爬梯。6.6.5管井泵房内应设预润水供给装置。泵房屋盖上应设吊装孔。6.6.6泵房至少应有一个可以搬运最大设备的门。
7输配水7.1一般规定7.1.1输水管(渠)线路的选择,应根据下列的要求确定:1尽量缩短管线的长度;尽量避开不良地质构造(地质断层、滑坡等)处;2减少拆迁,少占良田,少毁植被,保护环境;3施工、维护方便,节省造价,运行安全可靠。7.1.2从水源至城镇净水厂的原水输水管(渠)的设计流量,应按净水厂最高日平均时供水量加管(渠)道漏失水量和净水厂自用水量确定。从净水厂至管网的清水输水管道的设计流量,应按最高日最高时用水量条件下,由净水厂所负担的供水量确定。7.1.3输水干管不宜少于两条,当有安全贮水池或其它安全供水措施时,也可修建一条输水干管。输水干管和连通管的管径及连通管根数,应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故用水量计算确定,城镇的事故水量为设计水量的70%。7.1.4输水管道运行中,应保证各种设计工况不出现负压。7.1.5原水输送宜选用管道或暗渠(隧道);若采用明渠输送时,必须有可靠的防止水质污染和水量流失的安全措施。清水输送应选用管道。7.1.6长距离输水工程应考虑规划、地形、地质、环境保护等因素,进行线路的实地勘察和选择优化。应对输水方式、管道根数按不同工况进行技术分析论证,选择安全可靠的运行系统。应根据工程具体情况,进行管材、设备的比选,并应按经济流速确定管径。7.1.7城镇配水管网宜设计成环状,当允许间断供水时,可设计为枝状,但应考虑将来连成环状管网的可能。7.1.8城镇生活饮用水管网,严禁与非生活饮用水的管网连接。城镇生活饮用水管网,严禁与自备水源供水系统直接连接。7.1.9配水管网应按最高日最高时用水量及设计水压进行计算,并应分别按下列三种情况和要求进行校核:1发生消防时的流量和水压的要求;2最大转输时的流量和水压的要求;
3最不利管段发生故障时的事故用水量和水压要求。7.1.10压力输水管道,应考虑水流速度急剧变化时产生的水锤,并设置削减水锤的措施。7.1.11负有消防给水任务管道的最小直径不应小于100mm,室外消火栓的间距不应超过120m。7.2水力计算7.2.1管(渠)道总水头损失,一般可按下列公式计算:hz=hy+hj(7.2.1)式中:hz——管(渠)道总水头损失(m);hy——管(渠)道沿程水头损失(m);hj——管(渠)道局部水头损失(m)。7.2.2管(渠)道沿程水头损失,可分别按以下公式计算:1塑料管(聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃纤维增强塑料夹砂管)(7.2.2-1)式中:hy——沿程水头损失(m);λ——沿程阻力系数;l——管段长度(m);dj——管道计算内径(m);ν——管道断面水流平均流速(m/s);g——重力加速度(m/s2).注:λ与管道的相对当量粗糙度(△/dj)和雷诺数(Re)有关,其中:△--管道当量粗糙度(mm);Re——雷诺数2混凝土管(渠)及采用水泥砂浆内衬的金属管道hy=i.l(7.2.2-2)式中:(7.2.2-3)
式中:i——每米长度的水头损失(m);C——流速系数;R——水力半径(m)。其中:(7.2.2-4)式中:n——管(渠)道的粗糙系数;y:可按下式计算:(7.2.2-5)公式(7.2.2-5)适用于0.1≤R≤3.0;0.011≤n≤0.040管道计算时y也可取,即计算;3输配水管道也可采用海曾—威廉公式计算:hy=i.l(7.2.2.-6)式中:(7.2.2-7)式中:q——设计流量(m3/s);Ch——海曾—威廉系数。7.2.3管(渠)道的局部水头损失宜按下式计算:(7.2.3)ζ——管(渠)道局部水头损失系数。
7.3管道布置和敷设7.3.1管道的埋设深度,应根据冰冻情况、外部荷载、管材性能、抗浮要求及与其他管道交叉等因素确定。露天管道应有调节管道伸缩设施,并设置保证管道整体稳定的措施,还应根据需要采取防冻保温措施。7.3.2城镇给水管道的平面布置和竖向位置,宜符合《城市工程管线综合规划规范》(GB50289)的规定。7.3.3城镇给水管道与建(构)筑物、铁路和其它工程管道的最小水平净距,应根据建(构)筑物基础、路面种类、卫生安全、管道埋深、管径、管材、施工方法、管道设计压力、管道附属构筑物的大小等按本规范附录A的规定确定。7.3.4给水管道与其他管线及建(构)筑物最小垂直净距可按本规范附录B规定确定。给水管与污水管道交叉时的安全措施,应按本规范7.3.6条文规定实施。7.3.5生活饮用水管道应尽量避免通过毒物污染及腐蚀性地区,如必须通过时,应采取保护措施。7.3.6给水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉时,给水管道应敷设在上面,且不应有接口重叠;当给水管道敷设在下面时,应采用钢管或钢套管,钢套管伸出交叉管的长度,每边不得小于3m,钢套管的两端采用防水材料封闭。7.3.7给水管道与铁路交叉时,其设计应按铁路行业技术规定执行。7.3.8管道穿过河道时,可采用管桥或河底穿越等型式。穿越河底的管道应避开锚地,管内流速应大于不淤流速。管道应有检修和防止冲刷破坏的保护设施。管道的埋设深度还应根据管道等级确定防洪标准和在其相应洪水的冲刷深度以下,但至少应大于1m。管道埋设在通航河道时,应符合航运管理部门的技术规定,并应在河两岸设立标志,管道埋设深度应在航道底设计高程2m以下。7.3.9输配水管道的地基、基础、垫层、回填土压实度等的要求,应根据管材的性质(刚性管或柔性管)、结合管道埋设处的具体情况,按照《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332)规定的原则执行。
7.4管渠材料及附属设施7.4.1输配水管道材质的选择,应根据管径、内压、外部荷载,管道敷设区的地形、地质、管材的供应,按照施工方便、运行安全、经济合理的原则确定。预应力钢筒混凝土管、预应力钢筋混凝土管、球墨铸铁管宜采用承插式橡胶圈接口,塑料管(聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃钢管等)根据各自规定采用承插或其他型式,钢管宜采用焊接接口,钢筋混凝土矩形管伸缩缝应采用止水构造。7.4.2金属管道应考虑防腐措施。金属管道内防腐,一般采用水泥砂浆衬里。金属管道敷设在腐蚀性土中和电气化铁路附近或其它有杂散电流存在的地区时,应考虑发生电化学腐蚀的可能,必要时应采取相应的保护措施。7.4.3输配水的管道、管材及金属管道内防腐材料,承接管接口处填充料应符合《生活饮用输配水设置及防护材料的安全性评价标准》(GB/T17219)的规定。7.4.4承插式管道在转弯处、分叉处、管道尽端,以及管径截面变化处支墩的设置,应根据管径、转弯角度、管道设计内水压力和接口摩擦力,以及管道埋设处的地基和周围土质的物理力学指标等因素计算确定。7.4.5输水管(渠)道的始点、终点、分支处以及穿越河道、铁路、公路段,应根据工程的具体情况和有关部门的规定设置阀门。输水管道,尚应考虑事故检修的需要设置阀门。配水管网上阀门间距,不应超过5个消火栓布置长度。7.4.6输水管(渠)道隆起点上应设通气设施。管线竖向布置平缓时,宜间隔1000m左右设一处通气设施。7.4.7输水管(渠)道、配水管网低洼处及阀门间管段低处,可根据工程的需要设置泄(排)水阀井。泄(排)水阀的直径,根据放空管道中泄(排)水所需要的时间计算确定。7.4.8输水管需要进人检修处,宜在必要的位置设置人孔,并可结合通气设施一起考虑。7.4.9非满流的重力输水管(渠)道,必要时还应设置跌水井或控制水位的措施。
7.5调蓄构筑物7.5.1净水厂清水池的有效容积,应根据产水曲线、送水曲线、自用水量及消防储备水量等确定,并满足消毒接触时间的要求。当厂外无调节构筑物时,在缺乏资料情况下,一般可按水厂最高日设计水量的10%~20%计算。7.5.2管网供水区域较大,配水距离较长,且供水区域有合适的位置和适宜的地形,可考虑在水厂外建高位水池、水塔或调节水池泵站。其调节容积应根据用水区域供需情况及消防储备水量等确定。7.5.3清水池的个数或分格数量不得少于2个,并能单独工作和分别泄空;如有特殊措施能保证供水要求时,亦可修建1个。7.5.4生活饮用水的清水池和调节水池、水塔,应有保证水的流动,避免死角,防止污染,便于清洗和通气等措施。生活饮用水的清水池和调节水池10m以内不得有化粪池、污水处理构筑物、渗水井、垃圾堆放场等污染源;周围2m以内不得有污水管道和污染物。当达不到上述要求时,应采取防污染措施。7.5.5水塔应设避雷装置。
8水厂总体设计8.0.1水厂厂址的选择,应符合城镇总体规划和相关专项规划,并根据下列因素综合确定:1给水系统布局合理;2不受洪水威胁;3有较好的废水排除条件;4有良好的工程地质条件;5有便于远期发展控制用地的条件;6有良好的卫生环境,并便于设立防护地带;7少拆迁,不占或少占良田;8施工、运行和维护方便。注:有除铁、除锰、沉沙等特殊处理要求的水厂应设在水源附近。8.0.2水厂总体布置应结合工程目标和建设条件,确定各工序功能要求和适宜的工艺流程。根据各建(构)筑物的功能和流程要求进行平面布置和竖向控制。水厂附属建筑和附属设备应根据水厂规模、生产和管理体制,结合当地实际情况确定。8.0.3水厂生产构筑物的布置应符合下列要求:1高程布置应充分利用原有地形,力求流程通畅、降低能耗、平衡土方;2构筑物间距宜紧凑,但应满足各构筑物和管线的施工要求;3生产构筑物间连接管道的布置,宜水流顺直、避免迂回;8.0.4生产管理建筑物和生活设施(食堂、浴室等)宜集中布置,力求位置和朝向合理,并与生产构筑物保持适当的距离。8.0.5附属生产建筑物(机修间、电修间、仓库等)应结合生产要求布置。8.0.6水厂的防洪标准不应低于城市防洪标准,并应留有适当的安全裕度。8.0.7一、二类城市主要水厂的供电应采用一级负荷。一、二类城市非主要水厂及三类城市的水厂、泵站供电可采用二级负荷。当不能满足时,应设置备用动力设施。8.0.8生产构筑物应配置必要在线水质检测和计量设施,并设置与之相适应的控制和调度系统。在必要时,水厂可设置电视监控系统等安全保护措施。8.0.9并联运行的净水构筑物间应配水均匀。构筑物之间宜根据工艺要求设置可切换的连通管或超越管。
8.0.10水厂的主要生产构筑物及构筑物之间应通行方便,并设置必要的栏杆、防滑梯等安全措施。8.0.11水厂内应根据需要,在适当的地点设置滤料、管配件等露天堆放场地。8.0.12各建筑物的造型宜简洁美观,材料选择适当,并考虑建筑的群体效果及与周围环境的协调。8.0.13寒冷地区或漂尘较多地区的净水构筑物宜建在室内或采取加盖措施。8.0.14水厂生产和附属生产及生活等建筑物的防火设计应符合《建筑设计防火规范》(GBJ16)的要求。8.0.15水厂应考虑绿化,新建水厂绿化占地面积不宜少于水厂总平面的30%。清水池池顶宜铺设草皮。8.0.16水厂内应设置通向各构筑物和附属建筑物的道路。一般可按下列要求设计:1水厂宜设置环行道路;2大型水厂一般可设双车道,中、小型水厂一般可设单车道;3主要车行道的宽度:单车道为3.5m,双车道为6m,支道和车间引道不小于3m;4车行道尽头处和材料装卸处应根据需要设置回车道;5车行道转弯半径6~10m;6人行道路的宽度为1.5~2.0m。8.0.17水厂排水有条件时宜采用重力流排放,必要时可设排水泵站。厂区雨水管道设计降雨重现期一般选用1~3a。8.0.18水厂排泥水的排放应满足当地环保的要求。必要时应对排泥水进行处理,对产生的污泥应妥善处置。8.0.19水厂应设置大门和围墙。围墙高度一般不宜小于2.5m。有污泥处理的水厂,宜设置污泥专用通道及出入口。
9水处理9.1一般规定9.1.1水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成,应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求,经过调查研究以及不同工艺组合的试验或参照相似条件下已有水厂的运行经验,结合当地操作管理条件,通过技术经济比较综合研究确定。9.1.2水处理构筑物的设计生产能力,应按最高日供水量加水厂自用水量确定,必要时还应包括消防补充水量。城镇水厂的自用水量应根据原水水质、所采用的处理工艺和构筑物类型等因素通过计算确定。城镇水厂的自用水率一般可采用设计水量的5%~10%。注:当滤池反冲洗水采取回用时,自用水率可适当减小。9.1.3水处理构筑物的设计参数必要时应按原水水质最不利情况(如沙峰、低温、低浊等)下所需最大供水量进行校核。9.1.4设计城镇水厂时,应考虑任一构筑物或设备进行检修、清洗而停运时仍能满足当时的供水要求。9.1.5净水构筑物应根据需要设置排泥管、排空管、溢流管或压力冲洗设施等。9.1.6城镇水厂应根据当地环保的要求,对排泥水进行妥善处理和处置。9.1.7当滤池反冲洗水回用时,要避免有害物质和病原微生物等积聚的影响,必要时可采取适当处理后回用。9.2预处理9.2.1原水的含沙量或色度、有机物、致突变前体物等含量较高、嗅味明显以及为改善凝聚效果可在常规处理前增设预处理。9.2.2当原水含沙量高时,宜采取预沉措施。在有天然地形可以利用时,也可采取蓄水措施,以供沙峰期间取用。9.2.3预沉方式的选择,应根据原水含沙量及其组成、沙峰持续时间、排泥要求、处理水量和水质要求等因素,结合地形条件采用沉沙、自然沉淀或凝聚沉淀。9.2.4预沉池的设计数据,应通过原水沉淀试验或参照类似水厂的运行经验确定。
9.2.5预沉池一般可按照沙峰持续时间内原水日平均含沙量设计。当原水含沙量超过设计值期间,应考虑调整凝聚剂投加或采取其它措施的可能。9.2.6预沉池应采用机械排泥。9.2.7生活饮用水原水的氨氮、臭阈值、有机微污染物、藻含量较高时,可采用生物预处理。生物预处理池的设计,应以原水试验的资料为依据。进行生物预处理的原水应具有较好的可生化性,且不含抑制生物处理的有害物质,水温宜高于5℃,9.2.8人工填料生物预处理池,宜设置曝气装置。9.2.9人工填料生物接触氧化池的水力停留时间宜为1~2h,曝气气水比宜为1:1~2:1。9.2.10颗粒填料生物滤池可为下向流或上向流。填料粒径宜为2~5mm,填料厚度宜为2m,滤速宜为4~7m/h,曝气气水比宜为1:1。下向流池气水反冲洗强度宜为:水10~15L/s·m2,气10~20L/s·m2。9.2.11采用氯预氧化处理工艺时,加氯点和加氯量通过试验确定,应尽量减少消毒副产物的产生。9.2.12采用臭氧预氧化时,应符合本规范9.9相关条款的规定。9.2.13采用高锰酸钾预氧化时,应符合下列规定:1高锰酸钾一般宜在水厂取水口加入;如在水处理流程中投加,先于其它水处理药剂投加的时间不宜少于3min。经过高锰酸钾预氧化的水必须通过滤池过滤;2高锰酸钾预氧化的药剂用量应通过试验确定并应精确控制,用于去除有机微污染物、藻和控制嗅味的高锰酸钾投加量一般为0.5~2.5mg/L;3高锰酸钾的用量在15kg/d以上时可采用干投。湿投溶液浓度宜为4%。9.2.14原水在短时间内含较高浓度溶解性有机物、具有异嗅异味时,可采用粉末活性碳吸附。采用粉末活性炭吸附应符合下列规定:1粉末活性炭投加点宜根据水处理工艺流程综合考虑确定。一般宜加于原水中,经过与水混合、接触10~15min后,再投加凝聚剂或氯。2粉末活性炭的用量根据试验确定,一般为5~30mg/L。3湿投的粉末活性炭炭浆浓度可采用5~10%(按重量计)。4粉末活性炭的贮藏、输送和投加车间,应有防尘、集尘和防火设施。
9.3混凝剂和助凝剂的投配9.3.1用于生活饮用水的混凝剂或助凝剂产品必须符合卫生部颁发的《生活饮用水化学处理剂卫生安全评价规范》的要求。9.3.2混凝剂和助凝剂品种的选择及其用量,应根据原水混凝沉淀试验结果或参照相似条件下的水厂运行经验等,经综合比较确定。9.3.3混凝剂的投配方式可采用湿投或干投。当湿投时,混凝剂的溶解和稀释应按投加量的大小、混凝剂性质,选用水力、机械或压缩空气等稀释搅拌方式。9.3.4湿式投加混凝剂时,溶解次数应根据混凝剂投加量和配制条件等因素确定,一般每日不宜超过3次。混凝剂投加量较大时,宜设皮带运输机或将固体溶解池设在地下。混凝剂投加量较小时,溶解池可兼作投药池。投药池应设备用池。9.3.5混凝剂投配的溶液浓度,可采用5%—20%(按固体重量计算)。9.3.6石灰应制成石灰乳投加。9.3.7投加混凝剂应设计量设备并采取稳定加注量的措施,一般采用计量泵加注。9.3.8混凝剂或助凝剂宜采用自动控制投加。9.3.9与混凝剂接触的池内壁、设备、管道和地坪,应根据混凝剂性质采取相应的防腐措施。9.3.10加药间应尽量设置在通风良好的地段。室内必须安置通风设备及具有保障工作人员卫生安全的劳动保护措施。9.3.11加药间宜靠近投药点。9.3.12加药间的地坪应有排水坡度。9.3.13药剂仓库及加药间应根据具体情况,设置计量工具和搬运设备。9.3.14混凝剂的固定储备量,应按当地供应、运输等条件确定,一般可按最大投加量的15d计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。9.3.15计算固体混凝剂和石灰贮藏仓库的面积时,其堆放高度一般当采用混凝剂时可为1.5~2.0m;当采用石灰时可为1.5m。当采用机械搬运设备时,堆放高度可适当增加。9.4混凝、沉淀和澄清
(1)一般规定9.4.1本节所指沉淀、澄清系指通过投加混凝剂后的混凝沉淀和澄清。9.4.2选择沉淀池或澄清池类型时,应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求,并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过技术经济比较确定。9.4.3沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。9.4.4经过沉淀或澄清处理的水,在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过5NTU,遇高浊度原水或低温低浊度原水时,不宜超过10NTU。9.4.5设计沉淀池和澄清池时应考虑均匀配水和集水。9.4.6沉淀池积泥区和澄清池沉泥浓缩室(斗)的容积,应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。9.4.7当沉淀池和澄清池规模较大或排泥次数较多时,宜采用机械化或自动化排泥装置。9.4.8澄清池应设取样装置。(2)混合9.4.9混合设备的设计应根据所采用的混凝剂品种,使药剂与水进行恰当的急剧、充分混合。9.4.10混合方式一般可采用机械混合或水力混合。(3)絮凝9.4.11絮凝池宜与沉淀池合建。9.4.12絮凝池型式的选择和絮凝时间的采用,应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。9.4.13设计隔板絮凝池时,应符合下列要求:1絮凝时间一般宜为20~30min;2絮凝池廊道的流速,应按由大到小的渐变流速进行设计,起端流速一般宜为0.5~0.6m/s,末端流速一般宜为0.2~0.3m/s;3隔板间净距一般宜大于0.5m。9.4.14设计机械絮凝池时,应符合下列要求:1絮凝时间一般宜为15~20min;
2池内一般设3~4挡搅拌机;3搅拌机的转速应根据浆板边缘处的线速度通过计算确定,线速度宜自第一档的0.5m/s逐渐变小至末档的0.2m/s;4池内宜设防止水体短流的设施。9.4.15设计折板絮凝池时,应符合下列要求:1絮凝时间一般宜为10~20min;2絮凝过程中的速度应逐段降低,分段数一般不宜少于三段,各段的流速可分别为:第一段:0.25~0.35m/s;第二段:0.15~0.25m/s;第三段:0.10~0.15m/s。3折板夹角采用90°~120°。9.4.16设计栅条(网格)絮凝池时,应符合下列要求:1絮凝池宜设计成多格竖流式;2絮凝时间一般宜为10~20min;3絮凝池竖井流速、过栅(过网)和过孔流速应逐段递减,分段数一般宜分三段,流速可分别为:竖井平均流速:前段和中段0.14~0.12m/s,末段0.14~0.10m/s;过栅(过网)流速:前段0.30~0.25m/s,中段0.25~0.22m/s;竖井之间孔洞流速:前段0.30~0.20m/s,中段0.20~0.15m/s,末段0.14~0.10m/s。4絮凝池一般布置成2组或多组并联形式。5絮凝池内应有排泥设施。注:用于低温低浊水时,絮凝时间可适当延长。
(4)平流沉淀池9.4.17平流沉淀池的沉淀时间,应根据原水水质、水温等,参照相似条件下的运行经验确定,一般宜为1.5~3.0h。9.4.18平流沉淀池的水平流速可采用10~25mm/s,水流应避免过多转折。9.4.19平流沉淀池的有效水深,一般可采用3.0~3.5m。沉淀池的每格宽度(或导流墙间距),一般宜为3~8m,最大不超过15m,长度与宽度之比不得小于4;长度与深度之比不得小于10。9.4.20平流沉淀池宜采用穿孔墙配水和溢流堰集水,溢流率一般不超过500m3/m·d。(5)异向流斜管(斜板)沉淀池9.4.21异向流斜管(斜板)沉淀池宜用于浑浊度长期低于1000NTU的原水。9.4.22斜管(斜板)沉淀区液面负荷应按相似条件下的运行经验确定,一般可采用5.0~9.0m3/m2·h。9.4.23斜管(斜板)设计一般可采用下列数据:斜管管径为30~40mm;斜板板距为80~100mm;斜长为1.0m;倾角为60°。9.4.24斜管(斜板)沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于1.0米;底部配水区高度不宜小于1.5m。(6)侧向流斜板沉淀池9.4.25侧向流斜板沉淀池的设计应符合下列要求:1斜板沉淀区的设计颗粒沉降速度、液面负荷宜通过试验或参照相似条件下的水厂运行经验确定,一般设计颗粒沉降速度可采用0.16~0.3mm/s,液面负荷可采用6.0~12m3/m2.h。低温低浊水宜采用下限值;2斜板板距一般宜采用80~100mm;3斜板倾斜角度宜采用60°;4单层斜板板长不宜大于1.0m。
(7)机械搅拌澄清池9.4.26机械搅拌澄清池宜用于浑浊度长期低于5000NTU的原水。9.4.27机械搅拌澄清池清水区的上升流速,应按相似条件下的运行经验确定,一般可采用0.8~1.0mm/s。9.4.28水在机械搅拌澄清池中的总停留时间,可采用1.2~1.5h。9.4.29搅拌叶轮提升流量可为进水流量的3~5倍,叶轮直径可为第二絮凝室内径的70%~80%,并应设调整叶轮转速和开启度的装置。9.4.30机械搅拌澄清池是否设置机械刮泥装置,应根据池径大小、底坡大小、进水悬浮物含量及其颗粒组成等因素确定。(8)水力循环澄清池9.4.31水力循环澄清池宜用于浑浊度长期低于2000NTU的原水,单池的生产能力一般不宜大于7500m3/d。9.4.32水力循环澄清池清水区的上升流速,应按相似条件下的运行经验确定,一般可采用0.7~0.9mm/s。9.4.33水力循环澄清池导流筒(第二絮凝室)的有效高度,一般可采用3~4m。9.4.34水力循环澄清池的回流水量,可为进水流量的2~4倍。9.4.35水力循环澄清池斜壁与水平面的夹角不宜小于45°(9)脉冲澄清池9.4.36脉冲澄清池宜用于浑浊度长期低于3000NTU的原水。9.4.37脉冲澄清池清水区的上升流速,应按相似条件下的运行经验确定,一般可采用0.7~0.9mm/s。9.4.38脉冲周期可采用30~40s,充放时间比为3:1~4:1。9.4.39脉冲澄清池的悬浮层高度和清水区高度,可分别采用1.5~2.0m。9.4.40脉冲澄清池应采用穿孔管配水,上设人字形稳流板。9.4.41虹吸式脉冲澄清池的配水总管,应设排气装置。(10)气浮池
9.4.42气浮池一般宜用于浑浊度小于100NTU及含有藻类等密度小的悬浮物质的原水。9.4.43接触室的上升流速,一般可采用10~20mm/s,分离室的向下流速,一般可采用1.5~2.0mm/s。9.4.44气浮池的单格宽度不宜超过10m;池长不宜超过15m;有效水深一般可采用2.0~2.5m。9.4.45溶气罐的压力及回流比,应根据原水气浮试验情况或参照相似条件下的运行经验确定,溶气压力一般可采用0.2~0.4MPa;回流比一般可采用5%~10%。溶气释放器的型号及个数应根据单个释放器在选定压力下的出流量及作用范围确定。9.4.46压力溶气罐的总高度一般可采用3.0m,罐内需装填料,其高度一般宜为1.0~1.5m,罐的截面水力负荷可采用100~150m3/h·m2。9.4.47气浮池宜采用刮渣机排渣。刮渣机的行车速度一般不宜大于5m/min。9.5过滤(1)一般规定9.5.1滤料应具有足够的机械强度和抗蚀性能,一般可采用石英砂、无烟煤和重质矿石等。9.5.2滤池型式的选择,应根据设计生产能力、运行管理要求、出水水质和净水构筑物高程布置等因素,结合厂址地形条件,通过技术经济比较确定。9.5.3滤池的分格数,应根据滤池型式、生产规模、操作运行和维护检修等条件通过技术经济比较确定,除无阀滤池和虹吸滤池外一般不得少于4格。9.5.4滤池的单格面积应根据滤池型式、生产规模、操作运行、滤后水收集及冲洗水分配的均匀性,通过技术经济比较确定。9.5.5滤料厚度(L)与有效粒径(d10)之比(L/d10值):细砂及双层滤料过滤应大于1000;粗砂及三层滤料过滤应大于1250。9.5.6除滤池构造和运行时无法设置初滤水排放设施的滤池外,滤池宜设有初滤水排放设施。(2)滤速及滤料组成9.5.7滤池应按正常情况下的滤速设计,并以检修情况下的强制滤速校核。注:正常情况系指水厂全部滤池均在进行工作;检修情况系指全部滤池中的一格或两格停运进行检修、冲洗或翻砂。
9.5.8滤池滤速及滤料组成的选用,应根据进水水质、滤后水水质要求、滤池构造等因素,通过试验或参照相似条件下已有滤池的运行经验确定。一般宜按表9.5.8采用。表9.5.8滤池滤速及滤料组成滤料种类滤料组成正常滤速(m/h)强制滤速(m/h)粒径(mm)不均匀系数(k80)厚度(mm)单层细砂滤料石英砂d10=0.55<2.07007~99~12双层滤料无烟煤d10=0.85<2.0300~4009~1212~16石英砂d10=0.55<2.0400三层滤料无烟煤d10=0.90<1.745016~1820~24石英砂d10=0.5<1.5250重质矿石d10=0.25<1.770均匀级配粗砂滤料石英砂d10=0.9~1.2<1.41200~15008~1010~12注:滤料的相对密度为:石英砂2.6~2.65;无烟煤1.4~1.6;重质矿石4.7~5.0。9.5.9当滤池采用大阻力配水系统时,其承托层宜按表9.5.9采用。表9.5.9细砂级配滤料滤池承托层材料、粒径与厚度层次(自上而下)材料粒径(mm)厚度(mm)1砾石2~41002砾石4~81003砾石8~161004砾石16~32本层顶面应高出配水系统孔眼1009.5.10三层滤料滤池承托层宜按表9.5.10采用。
表9.5.10三层滤料滤池承托层材料、粒径与厚度层次(自上而下)材料粒径(mm)厚度(mm)1重质矿石0.5~1502重质矿石1~2503重质矿石2~4504重质矿石4~8505砾石8~161006砾石16~32本层顶面应高出配水系统孔眼100注:配水系统如用滤砖,其孔径小于等于4mm时,第6层可不设。9.5.11采用长柄头配水(气)系统时,承托层可采用粒径2~4mm粗砂,厚度为50mm~100mm。(3)配水、配气系统9.5.12滤池配水、配气系统,应根据滤池型式、冲洗方式、单格面积、配气配水的均匀性等因素考虑选用。采用单水冲洗时,可选用穿孔管、滤砖、滤头等配水系统;气水冲洗时,可选用长柄滤头、塑料滤砖、穿孔管等配水、配气系统。9.5.13大阻力穿孔管配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为0.20%~0.28%;中阻力滤砖配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为0.6%~0.8%;小阻力滤头配水系统缝隙总面积与滤池面积之比为1.25%~2.00%。9.5.14大阻力配水系统应按冲洗流量设计,并根据下列数据通过计算确定。1配水干管(渠)进口处的流速为1.0~1.5m/s;2配水支管进口处的流速为1.5~2.0m/s;3配水支管孔眼出口流速为5~6m/s。干管(渠)顶上宜设排气管,排出口需在滤池水面以上。9.5.15长柄滤头配气配水系统应按冲洗气量、水量设计,并宜根据下列数据通过计算确定:1配气干管进口端流速为10~15m/s;2配气孔眼出口流速为10m/s左右;3配水干管进口端流速为1.5m/s左右。4配水孔眼出口流速为1~1.5m/s。干管(渠)顶上宜设排气管,排出口需在滤池水位以上。
(4)冲洗9.5.16滤池冲洗方式的选择,应根据滤料层组成,配水配气系统型式,通过试验或参照相似条件下已有滤池的经验确定。一般宜按表9.5.16选用。表9.5.16冲洗方式和程序滤料组成冲洗方式、程序单层细砂级配滤料(1)水冲(2)气冲-水冲单层粗砂均匀级配滤料气冲-气水同时冲—水冲双层煤、砂级配滤料(1)水冲(2)气冲-水冲三层煤、砂、重质矿石级配滤料水冲9.5.17单水冲洗滤池的冲洗强度及冲洗时间宜按表9.5.17采用。当增设表面冲洗设备时,表面冲洗强度宜采用2~3L/m2·s(固定式)或0.50~0.75L/m2·s(旋转式),冲洗时间均为4~6min。。表9.5.17水冲洗强度及冲洗时间(水温20℃时)滤料种类冲洗强度(l/m2·s)膨胀率(%)冲洗时间(分钟)单层细砂级配滤料12~15457~5双层煤、砂级配滤料13~16508~6三层煤、砂、重质矿石级配滤料16~17557~5注:1当采用表面冲洗设备时,冲洗强度可取低值。2应考虑由于全年水温、水质变化因素,有适当调整冲洗强度的可能。3选择冲洗强度应考虑所用混凝剂品种的因素。4膨胀率数值仅作设计计算用。9.5.18气水冲洗滤池的冲洗强度及冲洗时间,宜按表9.5.18采用。
表9.5.18气水冲洗强度及冲洗时间滤料种类先气冲洗气水同时冲洗后水冲洗表面扫洗强度(L/m2·s)时间(mim)气强度(L/m2·s)水强度(L/m2·s)时间(mim)强度(L/m2·s)时间(mim)强度(L/m2·s)时间(min)单层细砂级配滤料15~203~1---8~107~5--双层煤、砂级配滤料15~203~1---6.5~106~5--单层粗砂均匀级配滤料13~17(13~17)2~1(2~1)13~17(13~17)3~4(2.5~3)4~3(5~4)4~8(4~6)8~5(8~5)1.4~2.3全程注:表中均匀级配滤料中,无括号的数值适用于无表面扫洗的滤池;括号内的数值适用于有表面扫洗的滤池。9.5.19单水冲洗滤池的冲洗周期,当为单层细砂级配滤料,宜采用12~24h;当为粗砂均匀级配滤料并用气水反冲时,宜采用24~36h。(5)滤池配管(渠)9.5.20滤池应有下列管(渠),其管径(断面)宜根据表9.5.20所列流速通过计算确定。表9.5.20各种管渠和流速管(渠)名称流速(m/s)进水0.8~1.2出水1.0~1.5冲洗水2.0~2.5排水1.0~1.5初滤水排放1.8~2.5输气10~15(6)快滤池9.5.21快滤池冲洗前的水头损失,宜采用2.0~3.0m。9.5.22滤层表面以上的水深,宜采用1.5~2.0m。9.5.23单层滤料快滤池宜采用大阻力穿孔管或中阻力滤砖配水系统;三层滤料滤池宜采用中阻力滤砖配水系统。9.5.24
冲洗排水槽的总平面面积,不应大于滤池面积的25%,滤料表面到洗砂排水槽底的高度,应等于冲洗时滤层的膨胀高度。9.5.25滤池冲洗水的供给可采用水泵或高位水箱。当采用水箱冲洗时,水箱有效容积应按单格滤池冲洗水量的1.5倍计算。当采用水泵冲洗时,水泵的能力应按单格滤池冲洗水量设计,并应设备用机组。(7)虹吸滤池9.5.26虹吸滤池的分格数,应按滤池在低负荷运行时,仍能满足一格滤池冲洗水量的要求确定。9.5.27虹吸滤池冲洗前的水头损失,一般可采用1.5m。9.5.28虹吸滤池冲洗水头应通过计算确定,一般宜采用1.0~1.2m,并应有调整冲洗水头的措施。9.5.29虹吸进水管和虹吸排水管的断面积宜根据下列流速通过计算确定:1进水管0.6~1.0m/s;2排水管1.4~1.6m/s。(8)重力式无阀滤池9.5.30无阀滤池的分格数,一般宜采用2~3格。9.5.31每格无阀滤池应设单独的进水系统,进水系统应有防止空气进入滤池的措施。9.5.32无阀滤池冲洗前的水头损失,一般采用1.5m。9.5.33过滤室内滤料表面以上的直壁高度,应等于冲洗时滤料的最大膨胀高度再加保护高。9.5.34无阀滤池的反冲洗应设有辅助虹吸设施,并设调节冲洗强度和强制冲洗的装置。(9)V型滤池9.5.35V型滤池冲洗前的水头损失,宜采用2.0m左右。9.5.36滤层表面以上的水深,宜采用1.2m。9.5.37V型滤池宜采用长柄滤头配气配水系统。9.5.38V型滤池冲洗水的供应,宜用水泵。水泵的能力应按单格滤池冲洗水量设计,并应设备用机组。9.5.39
V型滤池冲洗气源的供应,宜用鼓风机,鼓风机的输气量应取单格滤池冲洗气量的1.05~1.10倍,并应设备用机组。9.5.40V型滤池两侧进水槽的槽底配水孔口至中央排水槽边缘的水平距离宜在3.5m以内,最大不得超过5m。表面扫洗配水孔的中心宜低于中央排水槽顶面30~50mm。其孔口预埋管的纵向轴线应保持水平。9.5.41V型进水槽断面应按非均匀流满足配水均匀性要求计算确定,其斜面与池壁的倾斜度宜采用45°~50°。9.5.42V型滤池的进水系统应设置进水总渠,每格滤池进水应设可调整高度的堰板。9.5.43反冲洗空气总管的管底应高于滤池的最高水位。9.5.44V型滤池长柄滤头配气配水系统的设计,应采取有效措施,控制同格滤池所有滤头滤帽或滤柄顶表面在同一水平高程,其误差不得大于±5mm。9.5.45V型滤池的冲洗排水槽顶面宜高出滤料层表面500mm。9.6地下水除铁和除锰(1)工艺流程选择9.6.1作为生活饮用水的地下水水源,当铁、锰含量超过生活饮用水卫生标准的规定时,应考虑除铁、除锰。生产用水的铁、锰浓度应根据各种工业用水要求确定。9.6.2地下水除铁、除锰工艺流程的选择及构筑物的组成,应根据原水水质、处理后水质要求、除铁、除锰试验或参照水质相似的水厂运行经验,通过技术经济比较确定。9.6.3地下水除铁一般采用接触氧化法。工艺流程为:原水曝气——接触氧化过滤9.6.4地下水同时含铁、锰时,其工艺流程应根据下列条件确定:1当原水含铁量低于6.0mg/L、锰量低于1.5mg/L时,可采用:原水曝气——单级过滤2当原水含铁量或含锰量超过上述数值时,应通过试验确定,必要时可采用:原水曝气——一级过滤——二级过滤3当除铁受硅酸盐影响时,应通过试验确定,必要时可采用:原水曝气——一级过滤——曝气——二级过滤
(2)曝气装置9.6.5曝气装置应根据原水水质及曝气程度的要求选定,一般可采用跌水、淋水、喷水、射流曝气、压缩空气、板条式曝气塔、接触式曝气塔或叶轮式表面曝气装置。9.6.6采用跌水装置时,跌水级数可采用1~3级,每级跌水高度为0.5~1.0m,单宽流量为20~50m3/h·m。9.6.7采用淋水装置(穿孔管或莲蓬头)时,孔眼直径可采用4~8mm,孔眼流速为1.5~2.5m/s,安装高度为1.5~2.5m。当采用莲蓬头时,每个莲蓬头的服务面积为1.0~1.5m2。9.6.8采用喷水装置时,每10m2集水池面积上宜装设4~6个向上喷出的喷嘴,喷嘴处的工作水头一般采用7m。9.6.9采用射流曝气装置时,其构造应根据工作水的压力、需气量和出口压力等通过计算确定。工作水可采用全部、部分原水或其他压力水。9.6.10采用压缩空气曝气时,每m3水的需气量(以L计),一般为原水二价铁含量(以mg/L计)的2~5倍。9.6.11采用板条式曝气塔时,板条层数可为4~6层,层间净距为400~600mm。9.6.12采用接触式曝气塔时,填料层层数可为1~3层;填料采用30~50mm粒径的焦炭块或矿渣,每层填料厚度为300~400mm;层间净距不宜小于600mm。9.6.13淋水装置、喷水装置、板条式曝气塔和接触式曝气塔的淋水密度,一般可采用5~10m3/h·m2。淋水装置接触水池容积,一般按30~40min处理水量计算。接触式曝气塔底部集水池容积,一般按15~20min处理水量计算。9.6.14采用叶轮表面曝气装置时,曝气池容积可按20~40min处理水量计算;叶轮直径与池长边或直径之比可为1:6~1:8,叶轮外缘线速度可为4~6m/s。9.6.15当跌水、淋水、喷水、板条式曝气塔、接触式曝气塔或叶轮表面曝气装置设在室内时,应考虑通风设施。(3)除铁、除锰滤池9.6.16除铁、除锰滤池的滤料一般宜采用天然锰砂或石英砂等。9.6.17除铁、除锰滤池滤料的粒径:石英砂一般为dmin=0.5mm,dmax=1.2mm;锰砂一般为dmin=0.6mm,dmax=1.2~2.0mm。厚度为800~1200mm,滤速为5~7m/h。
9.6.18除铁、除锰滤池宜采用大阻力配水系统,其承托层可按表9.5.19选用。当采用锰砂滤料时,承托层的顶面两层需改为锰矿石。9.6.19除铁、除锰滤池的冲洗强度和冲洗时间可按表9.6.19采用。表9.6.19除铁、除滤池冲洗强度、膨胀率、冲洗时间序号滤料种类滤料粒径(mm)冲洗方式冲洗强度(L/s·m2)膨胀率(%)冲洗时间(min)1石英砂0.5~1.2无辅助冲洗13~1530~40大于72锰砂0.6~1.2无辅助冲洗183010~153锰砂0.6~1.5无辅助冲洗202510~154锰砂0.6~2.0无辅助冲洗222210~155锰砂0.6~2.0有辅助冲洗19~2015~2010~15注:表中所列锰砂滤料冲洗强度系按滤料相对密度在3.4~3.6之间,且冲洗水温为8°C时的数据。9.7除氟(1)一般规定9.7.1生活饮用水氟化物含量应符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749)的规定,当氟化物含量大于1.0mg/L时,应进行除氟。9.7.2生活饮用水除氟,一般可采用混凝沉淀法、活性氧化铝吸附法、电渗析法、反渗透法等。9.7.3除氟处理宜用于含氟量为1~10mg/L、含盐量小于10000mg/L、悬浮物小于5mg/L、水温为5~30℃的原水。9.7.4除氟过程中产生的废水及泥渣排放应符合国家现行有关标准和规范的规定。9.7.5饮用水除氟工程中的设备、管材、器材、防腐等应符合国家现行有关标准和规范的规定。(2)混凝沉淀法9.7.6混凝沉淀法适用于含氟量小于4mg/L的原水;所使用的药剂宜选用铝盐。9.7.7药剂投加量(以Al3+计)应通过试验确定,一般宜为原水含氟量的10~15倍。9.7.8工艺流程宜采用:原水-混合-絮凝-沉淀-过滤。
9.7.9混合、絮凝和过滤的设计参数应符合本规范相关章节的规定;投加药剂后水中的pH值应控制在6.5~7.5之间。9.7.10沉淀时间应通过试验确定,一般宜为4h。(3)活性氧化铝吸附法9.7.11活性氧化铝的粒径应小于2.5mm,一般宜为0.5~1.5mm。9.7.12在原水接触滤料之前,宜降低pH值,可采用投加硫酸、盐酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳气体。一般pH值宜调整到6.0~7.0之间。9.7.13吸附滤池的滤速和运行方式可按下列采用:1当滤池进水pH值大于7.0时,应采用间断运行方式,其滤速宜为2~3m/h,连续运行时间4~6h,间断6~4h;2当滤池进水pH值小于7.0时,宜采用连续运行方式,其滤速宜为6~8m/h。9.7.14滤池滤料厚度可按下列规定选用:1当原水含氟量小于4mg/L时,滤料厚度宜大于1.5m;2当原水含氟量大于4mg/L时,滤料厚度宜大于1.8m。9.7.15当滤池出水含氟量达到终点含氟量值时,应对滤料进行再生处理,再生液宜采用氢氧化钠溶液,也可采用硫酸铝溶液。9.7.16采用氢氧化钠再生时,再生过程可分为首次反冲、再生、二次反冲及中和四个阶段;采用硫酸铝再生时,可省去中和阶段。(4)电渗析法9.7.17电渗析器应根据原水水质及供水水质要求和氟离子的去除率选择主机型号、流量、级、段和膜对数。电渗析流程长度、级、段数应按脱盐率确定,其脱盐率可按下列公式计算:(9.717)式中:Z——脱盐率(%);Y——脱氟率(%);C——系数(重碳酸盐水型为-45;氯化物水型为-65;硫酸盐水类为0)。9.7.18
倒极器操作可采用手动或气动、电动、机械等自动控制倒极方式。自动倒极装置应同时具有切换电极极性和改变浓淡水方向的作用。倒极周期不应超过4h。9.7.19电极一般可采用高纯石墨电极、钛涂钌电极。严禁采用铅电极。9.7.20离子交换膜应符合下列要求:1应采用选择透过率大于90%的离子交换膜;2离子交换阳膜的阳离子迁移数和离子交换阴膜的阴离子迁移数应大于0.9;3应有较好的化学稳定性、良好的机械强度和尺寸稳定性,且必须无毒性。9.7.21电渗析淡水、浓水、极水流量可按下列要求设计:1淡水流量可根据处理水量确定;2浓水流量可略低于淡水流量,但不宜低于2/3的淡水流量;3极水流量一般可为1/3~1/5的淡水流量。9.7.22进入电渗析器的水压不应大于0.3MPa。9.7.23电渗析主机酸洗周期可根据原水硬度、含盐量确定,当除盐率下降5%时,应停机进行酸洗。9.7.24电渗析器大修每年不应少于1次。(5)反渗透法9.7.25当原水水质指标不符合膜组件的进水水质要求时,应进行相应的预处理。预处理方法一般有机械过滤、活性炭过滤、保安过滤等,其中保安过滤必须设置。9.7.26保安过滤器的滤芯使用时间不宜过长,一般可根据前后压差来确定调换滤芯,压差不宜大于0.1MPa。可选择较高的滤速,宜采用14~15m3/h•m2滤元过滤。使用中应定时反洗、酸洗,必要时杀菌。9.7.27反渗透装置设备及设备保护等的技术要求应符合《反渗透水处理设备》(CJ/T119)相关的规定。9.7.28反渗透装置清洗周期一般要根据预处理效果、膜性能及产水量来定。当出现下列情况之一时,必须对反渗透系统进行化学清洗:1在正常压力下产水量下降10%~15%;2为了维持正常的产水流量,经温度校正后的给水压力增加10%~15%;3装置各段的压力差增加15%;4产品水质降低10%~15%,装置的盐透过率增加10%~15%;
5装置运行3~4个月时,长期停运时,在用甲醛溶液保护之前应进行化学清洗。9.8消毒(1)一般规定9.8.1生活饮用水必须消毒,可采用液氯消毒、氯胺消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒及紫外线消毒,也可采用上述方法的组合。9.8.2消毒剂和消毒方法的选择应依据原水水质、出水水质要求、消毒剂来源、净水处理工艺等,通过技术经济比较确定。9.8.3消毒剂投加点应根据原水水质、工艺流程和消毒方法等确定,可在过滤后单独投加,也可在处理工艺流程中多点投加。9.8.4消毒剂的设计投加量宜根据相似条件水厂运行经验或通过试验,按最大用量确定,并符合消毒剂残留浓度和消毒副产物不超过标准。9.8.5消毒剂与水要充分混合接触。接触时间应根据消毒剂种类和消毒目标以满足CT值的要求确定。9.8.6各种消毒方法采用的消毒剂以及消毒系统的设计应符合国家有关规范、标准和规程。(2)氯消毒和氯胺消毒9.8.7氯消毒一般采用液氯、漂白粉、漂白精、次氯酸钠消毒剂。氯胺消毒一般采用液氯、液氨消毒剂。9.8.8当采用氯胺消毒时,氯与氨的投加比例应通过试验确定,一般可采用重量比为3:1~6:1。9.8.9水与氯应充分混合,其有效接触时间不应小于30min,氯胺消毒的接触时间不应小于2h。当有条件时,可单独设立消毒接触池。9.8.10净水厂宜采用全真空加氯系统,氯源的切换采用自动压力切换,真空调节器安装在氯库内。加氯机宜采用自动投加方式,水射器应安装在加氯投加点处。9.8.11各类加氯机均应具备指示瞬间投加量的流量仪表和防止水倒灌氯瓶的措施。在线氯瓶下应至少有一个校核氯量的电子秤或磅秤。9.8.12采用漂白粉(次氯酸钙)消毒时应先制成浓度为1%~2
%的澄清溶液,再通过计量设备注入水中。每日配制次数不宜大于3次。9.8.13采用液氨加氨系统时,宜按净水厂布置情况采用真空投加或压力投加。采用压力投加的加氨间和加氯间宜靠近加氨、加氯点,其高程设计应保证最佳投加条件。9.8.14氯库和加氯间、氨库和加氨间的布置应设置在净水厂最小频率风向的上风侧,远离居住区和公共集会游乐场所。9.8.15氯(氨)库和加氯(氨)间的集中采暖应采用散热器等无明火方式。其散热器应离开氯(氨)瓶和投加设备。9.8.16为提高氯瓶的出氯量,应采用增加在线氯瓶数量或设置液氯蒸发器。液氯蒸发器的性能参数、组成、布置和相应的安全措施应遵守相关规定和要求。9.8.17加氯(氨)间及氯(氨)库的设计应采用下列安全措施:1氯库位置应与其它建筑物的任何通风口相距应不少于25m,与氨库等其它钢瓶储库相距应不少于20m。2氯库不应设置阳光直射氯瓶的窗户。氯库应设置单独外开的门,不应设置与加氯间相通的门。氯库大门上应设置人行安全门,其安全门应向外开启,并能自行关闭。3加氯(氨)间必须与其它工作间隔开,并应设直接通向外部且向外开的门和固定观察窗。4加氯(氨)间和氯(氨)库应设置泄漏检测仪和报警设施,检测仪应设低、高检测极限。5氯库应设有漏氯跑氯的处理设施,贮氯量大于1t时,应设置氯吸收装置(处理能力按一小时处理一个所用氯瓶漏氯量计),其吸收塔的尾气排放量应符合《大气污染物综合排放标准》。氯吸收装置应设在临近氯库的单独的房间内。6氨库除设置的通风系统进出口与氯库不同外,其它安全措施与氯库相同。装卸氨瓶区域内的电气设备应设电气保护装置。9.8.18加氯(氨)间及其仓库应设有每小时换气8~12次的通风系统。氯库的通风系统应设置高位新鲜空气进口和低位室内空气排至室外高处的排放口。氨库的通风系统应设置低位新鲜空气进口和高位抽排室外的出口。氯(氨)库应设有氯(氨)气少量泄漏时启动和大量泄漏时关闭通风系统,并随后开启全套氯(氨)气吸收装置的控制设计。9.8.19加氯(氨)间外应设值班室,值班室内应备有防毒面具、抢救设施和工具箱。防毒面具应严密封藏,以免失效。照明和通风设备应设室外开关。
9.8.20真空和压力投加所需的加氯(氨)给水管道应保证不间断供水,水压和水量应满足投加要求。加氯、加氨管道及配件应采用耐腐蚀材料。在氯库内有压部分管道应为特殊厚壁钢管,加氯(氨)间真空管道及氯(氨)水溶液管道及取样管等应采用UPVC管等耐腐蚀管材。加氨管道及设备不应采用铜质材料。9.8.21加氯、加氨设备及其管道可根据具体情况设置备用。9.8.22液氯、液氨或漂白粉应分别堆放在单独的仓库内,且应与加氯(氨)间毗连。液氯(氨)库应设置起吊机械设备,起重量应大于瓶体(满)重量的1倍。药剂仓库的固定储备量按当地供应、运输等条件确定,城镇水厂一般可按最大用量的10~30d计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。(3)二氧化氯消毒9.8.23二氧化氯宜采用化学法现场制备。二氧化氯消毒系统的设计应采用包括原料调制供应、二氧化氯发生、投加的成套设备,并必须有相应的有效的各种安全措施。9.8.24二氧化氯与水混合接触,其接触时间按30min考虑。9.8.25制备二氧化氯的原材料氯酸钠、亚氯酸钠和盐酸、氯气等严禁相互接触,必须分别贮存在分类的库房内,贮放槽需设隔离墙。盐酸库房内应设置酸泄漏的收集槽。氯酸钠及亚氯酸钠库房室内应备有快速冲洗设施。氯库安全措施应符合本规范9.8.15~9.8.18的有关规定。9.8.26二氧化氯制备、贮备、投加设备及管道、管配件必须有良好的密封性和耐腐蚀性;其操作台、操作梯及地面均应有耐腐蚀的表层处理。其设备间内应有每小时换气8~12次的通风设施,并应配备二氧化氯泄漏的检测仪和报警设施和稀释泄漏溶液的快速水冲洗设施。设备间应与贮存库房毗邻。9.8.27二氧化氯消毒系统防毒面具、抢救材料和工具箱的设置及值班室、设备间的布置同本规范9.8.19条和9.8.17.3条的规定。值班室内宜设置快速洗浴龙头或设淋浴房间。9.8.28二氧化氯的原材料库房贮存量不大于最大用量10d。9.8.29二氧化氯消毒系统的设计应执行相关规范的防毒、防火、防爆要求。(4)臭氧消毒
9.8.30使用臭氧消毒后的水在出水厂前应补充加氯消毒。9.8.31臭氧与水充分混合,其接触时间根据原水水质和处理要求确定,通常采用4~12min。9.8.32臭氧系统的设计应符合本规范9.9节的相关规定。9.9臭氧净水(1)一般规定9.9.1臭氧净水设施的设计应包括气源装置、臭氧发生装置、臭氧气体输送管道、臭氧接触池,以及臭氧尾气消除装置。9.9.2臭氧投加位置应根据不同的净水工艺目的确定:1以去除溶解性铁、锰、色度、藻类,改善嗅和味以及混凝条件,减少三氯甲烷前驱物为目的,一般应设置在混凝沉淀(澄清)之前(预臭氧);2以氧化难分解有机物、灭活病毒和消毒或与其下游的生物氧化处理设施相结合时,一般应设置在过滤之前或过滤之后(后臭氧)。9.9.3臭氧投加率宜根据待处理水的水质状况并结合试验结果确定,也可参照相似水质条件下的经验选用。9.9.4臭氧投加量应根据最大处理水量和投加率计算确定。9.9.5所有与臭氧气体或溶解臭氧的水体接触的材料必须耐臭氧腐蚀。(2)气源装置9.9.6臭氧发生装置的气源可采用空气或氧气。所供气体的露点一般应低于-60°C,其中的碳氧化合物、颗粒、氮以及氩等物质的含量不能超过臭氧发生装置所要求的规定。9.9.7气源装置的供气量及供气压力应满足臭氧发生装置最大发生量时的要求。9.9.8供应空气的气源装置一般应包括空压机、气体过滤设备、气体除湿干燥设备以及消声设备等。主要设备应有备用。9.9.9供应氧气的气源装置可采用液氧储罐或制氧机。9.9.10液氧储罐供氧装置应包括液氧储罐、蒸发器、添加氮气或空气的设备,以及液氧储罐压力和罐内液氧储存量的显示及报警设备等。液氧储存量应根据场地条件和当地的液氧供应条件综合考虑确定,一般不宜少于最大日供氧量的三天用量。9.9.11
制氧机供氧装置应包括制氧设备、供气状况的检测报警设备、备用液氧储罐、蒸发器,以及备用液氧储罐压力和罐内液氧储存量的显示及报警设备等。备用液氧的储存量应满足制氧设备停运维护或故障检修时的氧气供应量,一般不应少于两天的用量。9.9.12气源品种及气源装置的型式应根据气源成本、臭氧的发生量、场地条件、以及臭氧发生的综合单位成本等因素,经技术经济比较确定。9.9.13供应空气的气源装置应尽可能靠近臭氧发生装置。供应氧气的气源装置应紧邻臭氧发生装置,其设置位置必须满足《建筑设计防火规范》GBJ16的有关规定。9.9.14供应空气的气源装置应设在室内。供应氧气的气源装置一般设置在露天,但对产生噪声的设备应有降噪措施。(3)臭氧发生装置9.9.15臭氧发生装置应包括臭氧发生器、供电及控制设备、冷却设备以及臭氧和氧气泄漏探测及报警设备。9.9.16臭氧发生装置的产量应满足最大臭氧加注量的要求。臭氧发生装置应考虑备用能力。以空气为气源的臭氧发生装置应设置硬备用的臭氧发生器。以氧气为气源的臭氧发生装置既可设置硬备用的臭氧发生器,也可通过调整臭氧发生的浓度以软备用的方式解决备用能力,应作技术经济比较确定。9.9.17臭氧发生装置应尽可能设置在离臭氧接触池较近的位置。当净水工艺中同时设置有预臭氧和后臭氧接触池时,其设置位置宜靠近用气量较大的臭氧接触池。臭氧发生装置必须设置在室内。设备的布置应考虑有足够的维护空间。室内应设置必要的通风设备或空调设备,满足室内环境温度在臭氧发生装置所要求的环境温度以下。9.9.18在设有臭氧发生器的建筑内的用电设备必须采用防爆型。(4)臭氧气体输送管道9.9.19输送臭氧气体的管道直径应满足最大输气量的要求。管材应采用不锈钢。9.9.20埋地的臭氧气体输送管道一般应设置在专用的管槽内,管槽上应设活动盖板。在气候炎热地区,设置在室外的臭氧气体管道宜外包隔热材料。(5)臭氧接触池
9.9.21臭氧接触池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。9.9.22臭氧接触池的接触时间,应根据不同的工艺目的、待处理水的水质情况通过试验或参照相似条件下的运行经验确定。9.9.23臭氧接触池必须全密闭。池顶应设置尾气排放管和自动气压释放阀。水面与内顶宜保持0.5~0.7m距离。9.9.24臭氧接触池水流宜采用竖向流,可在池内设置一定数量的竖向导流隔板。导流隔板顶部或底部应设置通气孔和流水孔。接触池出水一般采用薄壁堰跌水出流。9.9.25预臭氧接触池宜符合下列要求:1接触时间一般为2min左右;注:若考虑除藻则宜适当延长接触时间。2臭氧气体宜通过水射器抽吸后注入设于进水管上的静态混合器或通过专用的大孔扩散器直接注入到接触池内。注入点一般只设一个;3抽吸臭氧气体水射器的动力水不宜采用原水;4接触池设计水深一般宜采用4~6m;5导流隔板间净距一般不宜小于0.8m;6接触池出水端应设置余臭氧监测仪。9.9.26后臭氧接触池宜符合下列要求:1接触池一般由二到三段接触室串联而成,由竖向隔板分开;2每段接触室由气水接触区和后续反应区组成,并由竖向导流隔板分开;3总接触时间应根据工艺目的确定,一般宜控制在6~15min之间,其中第一段接触室的接触时间一般宜为2min左右;4臭氧气体宜通过设在气水接触区底部的微孔曝气盘直接向水中扩散,气体注入点数与接触室的设置段数一致;5曝气盘的布置应能保证布气量变化过程中的布气均匀,其中第一段接触室的布气量一般宜占总布气量的50%左右;6接触池的设计水深一般宜采用5.5~6m,气水接触区的深度与长度之比宜不小于4;7导流隔板间净距一般不宜小于0.8m;8接触池出水端必须设置余臭氧监测仪。(6)臭氧尾气消除装置
9.9.27臭氧尾气消除装置一般应包括尾气输送管、尾气中臭氧浓度监测仪、尾气除湿器、抽气风机、剩余臭氧消除器,以及排放气体臭氧浓度监测仪及报警设备等。9.9.28臭氧尾气消除一般宜采用电加热分解消除、催化剂接触催化分解消除或活性炭吸附分解消除等方式,以氧气为气源的臭氧处理设施中的尾气不得采用活性炭消除方式。9.9.29臭氧尾气消除装置设计气量应与臭氧发生装置的最大设计气量一致。抽气风机宜设有抽气量调节装置,并可根据臭氧发生装置的实际供气量适时调节抽气量。9.9.30电加热臭氧尾气消除装置可设在臭氧接触池池顶,也可另设它处。装置一般应设在室内,室内应有强排风措施,必要时应加设空调设备。9.9.31催化剂接触催化和活性炭吸附的臭氧尾气消除装置一般宜直接设在臭氧接触池池顶,且露天设置。9.10活性炭吸附(1)一般规定9.10.1活性炭吸附或臭氧-生物活性炭处理工艺宜用于经混凝、沉淀、过滤处理后某些有机、有毒物质含量和色、嗅、味等感官指标仍不能满足出水水质要求时的净水处理。9.10.2炭吸附池的进水浊度应小于1NTU。9.10.3活性炭吸附池的设计参数应通过试验或参照类似条件下炭吸附池的运行经验确定。9.10.4活性炭应具有吸附性能好、机械强度高、化学稳定性好和再生后性能恢复好等特性。采用煤质颗粒活性炭时,可按表9.10.3-1选用。
表9.10.3-1煤质颗粒活性炭规格、特性参数规格粒径范围(mm)>2.52.5~1.251.25~1.0<1.0粒径分布(%)≤2≥83≤14≤1吸附、物理、化学特性碘吸附值mg/g亚甲兰吸附值mg/g苯酚吸附值mg/gPH强度(%)孔容积(cm3/g)≥900≥150≥1406-10≥85≥0.65比表面积(m2/g)装填密度(g/L)水分(%)灰分(%)漂浮率(%)≥900450~520≤511~15≤2注1对粒度、吸附值、漂浮率等可以有特殊要求;2不规则形颗粒活性炭的漂浮率应不大于10%。(2)主要设计参数9.10.5活性炭吸附池的池型应根据处理规模确定。9.10.6过流方式应根据吸附池池型、排水要求等因素确定,可采用降流式或升流式。当采用升流式炭吸附池时,应设置防止二次污染措施。9.10.7炭吸附池个数及单池面积,应根据处理规模和运行管理条件比较确定。吸附池一般不小于4个。9.10.8处理水与炭床的空床接触时间一般宜采用6~30min、空床流速8~20m/h、炭层厚度1.0~2.5m。炭层最终水头损失应根据活性炭的粒径、炭层厚度和过滤速度确定。9.10.9活性炭吸附池经常性的冲洗周期宜采用3~6天。常温下经常性冲洗时,冲洗强度宜采用11~13L/m2.s,历时8~12min,膨胀率为15%~20%。定期大流量冲洗时,冲洗强度宜采用15~18L/m2.s,历时8~12min,膨胀率为25%~35%。为提高冲洗效果,可采用气水联合冲洗或增加表面冲洗方式。冲洗水宜采用滤池出水或炭吸附池出水。9.10.10炭吸附池宜采用中、小阻力配水(气)系统。承托层宜采用砾石分层级配,粒径2~16mm,厚度不小于250mm。9.10.11
炭再生周期应根据出水水质是否超过预定目标确定,并应考虑活性炭剩余吸附能力能否适应水质突变的情况。当活性炭碘值指标小于600mg/g或亚甲兰指标小于85mg/g时,应进行再生。9.10.12炭吸附池中失效炭的运出和新炭的补充,宜采用水力输送,整池出炭、进炭总时间宜小于24h。水力输炭管内流速应为0.75~1.5m/s。输炭管内炭水体积比宜为1:4。输炭管的管材应采用不锈钢或硬聚氯乙烯(UPVC)管。输炭管道转弯半径应大于5倍管道直径。9.10.13炭吸附池的钢筋混凝土池壁与炭接触部位应采取防电化学腐蚀措施。9.11水质稳定9.11.1原水与供水的水质稳定处理,宜分别按各自的水质根据饱和指数IL和稳定指标IR综合考虑确定。当IL>0.4和IR<6时,应通过试验和技术经济比较,确定其酸化处理工艺。当IL<1.0和IR>9时,宜加碱处理。碱剂的品种及用量,应根据试验资料或相似水质条件的水厂运行经验确定。一般可采用CaO、NaOH或Na2CO3。侵蚀性二氧化碳浓度高于15mg/L时,可采用曝气法去除。9.11.2用于水质稳定处理的药剂,不得使处理后的水质对人体健康、环境或工业生产有害。
10净水厂污泥处理10.1一般规定10.1.1净水厂污泥处理的主要对象是沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水。10.1.2净水厂污泥排入河道、沟渠等天然水体或接入城镇排水系统的水质,不应对河道、沟渠造成污染、淤塞;不应影响城镇排水管道和污水厂的正常运行。且其水质应符合《污水综合排放标准》(GB8978)要求10.1.3污泥处理系统的规模应按满足全年85%~95%日数的完全处理要求确定。其余日数所产生的超量污泥宜通过调节构筑物调蓄或采取其它妥善措施;若采用排放时,宜经调节构筑物后排出。10.1.4净水厂污泥处理系统设计处理的干污泥量可按下列公式计算:(10.1.4)式中:——原水浊度设计取值(NTU)——原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数。应经过实测确定。——药剂投加量(mg/L)——药剂转化成泥量的系数——原水流量(m3/d)——干污泥量(t/d)原水浊度按污泥处理系统能完全处理全年日数的85%~95%进行取值。10.1.5污泥处理系统产生的废水,经技术经济比较可考虑回用或部分回用。但应符合下列要求:1不影响净水厂出水水质;2回流水量尽可能均匀;3回流到混合设备前,与原水及药剂充分混合。若污泥处理系统产生的废水不符合回用要求,经技术经济比较,也可采用处理后回用。10.1.6污泥处理各类构筑物的个数或分格数不宜少于2个,按同时工作设计,并能单独运行,分别泄空。10.1.7污泥处理系统的平面位置一般宜靠近沉淀池。并尽可能位于净水厂地势较低处。
10.1.8当净水厂面积受限制而污泥处理构筑物需在厂外择地建造时,应尽可能将排泥池和排水池建在水厂内。10.2工艺流程10.2.1水厂污泥处理工艺流程应根据水厂所处社会环境、自然条件及净水工艺确定,一般由调节、浓缩、脱水及泥饼处置四道工序或其中部分工序组成。10.2.2上述各工序中子工艺流程包括前处理方式的选择应根据总体工艺流程及各水厂的具体条件确定。10.2.3当水厂污泥送往厂外处理时,水厂内应设调节工序,将污泥均质、均量送出。10.2.4当沉淀池排泥平均含固率大于3%时,可直接进入脱水而不设浓缩工序。10.2.5当水厂污泥送往厂外处理时,其污泥输送可设专用管渠或用罐车输送;当污泥送往污水处理厂处理时,也可利用城镇排水系统输送,应通过技术经济比较确定。第10.2.6条当浓缩池上清液及脱水机滤液回用时,脱水机滤液应回流到浓缩池;浓缩池上清液可流入排水池或直接回流净水工艺,不得回流到排泥池。10.3调节(1)一般规定10.3.1污泥处理系统的排水池和排泥池。一般应采用分建;但当污泥送往厂外处理,且不考虑废水回用,或污泥处理系统规模较小时,宜采用合建。10.3.2调节池(排水池、排泥池)出流流量应尽可能均匀、连续。10.3.3当调节池对入流流量进行均质、均量时,池内应设扰流设施;当只进行量的调节时,池内应分别设沉泥和上清液取出设施。10.3.4沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水一般宜采用重力流入调节池。10.3.5调节池位置宜靠近沉淀池和滤池。10.3.6调节池应设置溢流口,并宜设置放空管。(2)排水池10.3.7排水池调节容积应分别按下列情况确定:1当排水池只调节滤池反冲洗废水时,调节容积宜按大于滤池最大一次反冲洗水量确定;
2当排水池除调节滤池反冲洗废水外,还接纳和调节浓缩池上清液时,其容积还应包括上清液所需调节容积。第10.3.8条当排水池废水用水泵排出时,排水泵的设置应符合下列要求:1排水泵容量应根据反冲洗废水和浓缩池上清液等的排放情况,按最不利工况确定;2当排水泵出水回流至水厂时,其流量应尽可能连续、均匀;3排水泵的台数一般不宜少于2台,并设置备用泵。(3)排泥池10.3.9排泥池调节容积应根据沉淀池排泥方式、排泥水量以及排泥池的出流设计,通过计算确定,但不小于沉淀池最大池一次排泥量。当考虑高浊度期间部分污泥在排泥池作临时储存时,还应包括所需要的储存容积。10.3.10当排泥池出流不能满足重力流要求时,应分别按下列情况设置排泥泵:1至浓缩池的主流程排泥泵;2当高于原水浊度设计取值的污泥采用从排泥池排至天然水体或厂外时,应设置超量污泥排出泵;3设置备用泵。(4)浮动槽排泥池10.3.11当调节池采用分建时,排泥池可采用浮动槽排泥池进行调节和初步浓缩。10.3.12浮动槽排泥池设计应符合下列要求:1池底污泥应连续、均匀排入浓缩池;上清液由浮动槽连续、均匀收集;2池容积应按满足调节功能和重力浓缩要求中大者确定;3调节容积应符合本标准10.3.9条的规定;池面积、有效水深、刮泥设备及构造应按本标准10.4节有关重力浓缩池相关条款规定;4浮动槽浮动幅度一般为宜1.5m;5宜设置固定溢流设施。10.3.13上清液排除应设置上清液集水井和提升泵。(5)综合排泥池
10.3.14排水池和排泥池合建的综合排泥池调节容积宜按滤池反冲洗水和沉淀池排泥入流条件按调蓄方法计算确定,也可采用按10.3.7、10.3.9条计算所得排水池和排泥池调节容积之和确定。10.3.15池中宜设扰流设备。10.4浓缩10.4.1污泥浓缩宜采用重力浓缩,当采用气浮浓缩和离心浓缩时,应通过技术经济比较确定。第10.4.2条浓缩后污泥的含固率应满足选用脱水机械的进机浓度要求,且不低于2%。10.4.3重力沉降浓缩池一般宜采用圆形或方形辐流式浓缩池,当占地面积受限制时,通过技术经济比较,可采用斜板(管)浓缩池。10.4.4重力浓缩池面积可按固体通量计算,并按液面负荷校核。10.4.5固体通量、液面负荷及停留时间宜通过沉降浓缩试验,或可按相似污泥浓缩数据确定。当无试验数据和资料时,辐流式浓缩池的固体通量可取0.5~1.0kgds/m2·h,液面负荷不大于1.0m3/m2·h。水力停留时间不小于24小时。10.4.6辐流式浓缩池设计应符合下列要求:1池边水深一般为3.5~4.5m。当考虑污泥在浓缩池作临时储存时,池边水深可适当加大;2宜采用机械排泥,,当池子直径(或正方形一边)较小时,也可以采用多斗排泥;3刮泥机上宜设置浓缩栅条,外缘线速度不宜大于2m/min;4池底坡度为0.08~0.10。超高大于0.3m;5浓缩污泥排出管管径不应小于150mm。10.4.7当重力浓缩池为间歇进水和间歇出泥时,可采用浮动槽收集上清液提高浓缩效果。
10.5脱水(1)一般规定10.5.1污泥脱水一般宜采用机械脱水。在有条件的地方,也可采用污泥干化场。10.5.2污泥脱水机械的选型应根据浓缩后污泥的性质、最终处置对脱水泥饼的要求,经技术经济比较后选用,一般可采用板框压滤机、离心脱水机,对于一些易于脱水的污泥,也可采用带式压滤机。10.5.3脱水机的产率及对进机污泥浓度的要求宜通过试验或按相同机型、相似污泥数据确定,并应考虑低温对脱水机产率的不利影响。10.5.4脱水机的台数应根据所处理的干泥量、脱水机的产率及设定的运行时间确定,但不宜少于2台。10.5.5脱水机械前宜设平衡池。平衡池有效容积可按一日的湿污泥量确定。平衡池中应设扰流设备。10.5.6污泥在脱水前若进行化学调节,药剂种类及投加量一般宜由试验或可按相同机型、相似污泥数据确定。10.5.7药剂的溶解、投加、控制设备及控制程序宜与主机配套提供。10.5.8机械脱水间的布置除考虑脱水机械及附属设备外,还应考虑泥饼运输设施和通道。10.5.9脱水间内泥饼的运输方式及泥饼堆置场的容积应根据所处理的泥量多少、泥饼出路及运输条件确定,泥饼堆积容积一般可按3~7d确定。10.5.10脱水机间和泥饼堆置间地面应设排水系统,能完全排除脱水机冲洗和地面清洗时的地面积水。当排水管内有泥沙沉积时,应便于清通。10.5.11机械脱水间应考虑通风和噪音消除设施。10.5.12宜设置滤液回收井,经调节后,均匀排出。10.5.13输送浓缩污泥的管道应适当设置注水口和排水口,其弯头宜易于拆卸和更换。10.5.14脱水机房应尽可能靠近浓缩池。
(2)板框压滤机10.5.15污泥进入板框压滤机前的含固率一般不宜小于2%,脱水后的泥饼一般不应小于30%。10.5.16板框压滤机宜选用两段式加压挤压脱水机。过滤压力可采用0.4~0.6Mpa,薄膜挤压可采用水和气为介质,挤压压力可采用1.0~1.5Mpa。10.5.17板框压滤机宜配置全自动高压滤布清洗系统。10.5.18板框压滤机一般宜解体后吊装,起重量可按板框压滤机解体后部件的最大重量确定。如脱水机不考虑吊装,则宜结合更换滤布需要设置单轨吊车。10.5.19滤布应具有强度高、使用寿命长、表面光滑、便于泥饼脱落。滤布的选型应通过对拟处理污泥投加不同药剂进行试验确定。10.5.20板框压滤机投料泵配置宜遵守下列规定:1选用容积式泵;2采用自灌式起动。(3)离心脱水机10.5.21离心脱水机选型应根据污泥性状、泥量多少、运行方式确定。一般宜采用卧式离心沉降脱水机。10.5.22离心脱水机进机污泥含固率一般不宜小于3%,脱水后泥饼一般不应小于20%。10.5.23离心机的转速应根据离心脱水机的材质、构造及污泥的性质综合确定。10.5.24离心脱水机的产率、固体回收率与转速、转差率及堰板高度的关系宜通过拟选用机型和拟脱水的污泥的试验或按相似机型、相近污泥的数据确定。在缺乏上述试验和数据时,离心机的分离因素可采用1500~3000,转差率2~5r/min。10.5.25离心脱水机的转速应采用无级可调。10.5.26离心脱水机应设冲洗装置,上清液排出管宜设空气排除装置。(4)污泥干化场10.5.27污泥干化场面积可按下列公式计算:(9.5.26)
式中:—污泥干化场面积(m2)—一日平均的干泥量(kg/d)—污泥负荷(kgDs/m2)—干化周期(d)10.5.28污泥干化场的干化周期、污泥负荷宜根据小型试验或根据污泥性质、年平均气温、年平均降雨量、年平均蒸发量等因素,参照相似地区经验确定。10.5.29干化场单床面积一般宜为500~1000m2,且床数不宜少于2床。10.5.30进泥口的个数及分布应根据单床面积、布泥均匀性综合确定。当干化场面积较大时,宜采用桥式移动进泥口。10.5.31干化场排泥深度宜采用0.5~0.8m.超高0.3m。10.5.32干化场宜设人工排水层,人工排水层下设不透水层。不透水层坡向排水设施,坡度宜为0.01~0.02。10.5.33干化床应在四周设上层污泥水排出装置。当上层污泥水悬浮物含量超过排放标准时,应经沉淀处理后再排出。10.6泥饼处置和利用10.6.1脱水后的泥饼处置可采用地面填埋和有效利用等方式。有条件时,应尽可能采用有效利用。10.6.2泥饼处置后不得产生二次污染。10.6.3泥饼处置必须遵守国家颁布的有关法律和相关标准。10.6.4当采用填埋方式处置时,脱水后泥饼的含水率应小于80%,渗滤液不得对地下水和地表水体造成污染。10.6.5当埋填场规划在远期有其他用途时,填埋泥饼的性状不得有碍远期规划用途。10.6.6泥饼埋填深度一般宜为3~4m。
11检测与控制11.1一般规定11.1.1给水工程设计应根据工程规模、工艺流程特点、生产管理运行要求确定检测及控制内容。11.1.2自动化仪表及控制系统应保证给水系统的安全、可靠、便于运行,改善劳动条件,提高科学管理水平。11.1.3计算机控制管理系统宜兼顾现有、新建及规划要求。11.2检测11.2.1地下水取水时应检测水源井水位、出水流量及压力。当井群采用遥测、遥讯、遥控系统时,还应检测深井泵工作状态、工作电流、电压与功率。11.2.2地表水取水时应检测水位、压力、流量,并根据需要检测原水水质参数。11.2.3输水工程的检测项目应视输水距离、输水方式及相关条件确定。长距离输水时应检测输水起末端流量、压力,必要时可增加检测点。11.2.4水厂进水应检测水压(水位)、流量、浊度、温度、电导率及其它相关的水质参数。11.2.5沉淀池(澄清池)应检测出水浊度,可根据需要检测池内泥位。11.2.6滤池应检测出水浊度,并视其滤池型式及冲洗方式检测水位、水头损失、冲洗流量及压力等相关参数。注:除铁除锰滤池尚需检测进水溶解氧、pH值。11.2.7药剂投加系统应根据需要检测相关参数。11.2.8回收水系统应检测水池液位及流量。11.2.9清水池应检测水位。11.2.10污泥处理系统应根据系统设计及构筑物布置和操作控制的要求设置相应检测装置。11.2.11水厂出水应检测流量、压力、浊度、pH值、余氯及其它相关的水质参数。11.2.12泵站应检测吸水井水位及水泵进、出水压力和电机工作的相关参数,并应有检测水泵流量的措施;真空启动时还应检测真空装置的真空度。11.2.13参与控制和管理的机电设备的工作与事故状态应予检测。11.2.14
配水管网应检测特征点的流量、压力;并视具体情况可检测余氯、浊度等相关水质参数。管网内设有增压泵站、调蓄泵站或高位水池等设施时,还应检测水位、压力、流量及其相关参数。11.3控制11.3.1地下水取水井群宜采用遥测、遥讯、遥控系统。11.3.2水源地取水泵站、输水加压泵站及调流调压设施宜采用遥测、遥讯、遥控系统。11.3.3小型水厂主要生产工艺单元(沉淀池排泥、滤池反冲洗、投药、加氯等)可采用可编程序控制器实现自动控制。11.3.4大、中型规模水厂可采用集散型微机控制系统,监视主要设备运行状况及工艺参数,提供超限报警及制作报表,实现生产过程自动控制。11.3.5泵站水泵机组、泵控阀、真空装置宜采用联动、集中或自动控制。11.3.6多水源供水的城市宜设置供水调度系统。11.4计算机控制管理系统11.4.1计算机控制管理系统应有信息收集、处理、控制、管理及安全保护功能。11.4.2计算机控制管理系统设计应符合下列要求:1对监控系统的控制层、监控层、管理层的配置合理;2根据工程具体情况,经技术经济比较,选择确当的网络结构及通信速率;3操作系统及开发工具能稳定运行、易于开发、操作界面方便。4根据企业需求及相关基础设施,对企业信息化系统作出功能设计。11.4.3厂级中控室应就近设置电源箱,供电电源应为双回路;直流电源设备应安全、可靠。11.4.4厂、站控制室的面积应视其使用功能设定,并考虑今后的发展。11.4.5防雷与接地保护应符合国家现行的相关规范的规定。
附录A给水管与其他管线及建(构)筑物之间的最小水平净距序号建(构)筑物或管线名称与给水管线的最小水平净距(m)D≤200mmD>200mm1建筑物1.03.02污水、雨水排水管1.01.53燃气管中低压P≤0.4MPa0.5高压0.4MPa
,最少为6格,但维修时可降低水厂出水量的则可为4格;美国规定至少4格(当滤速在10m/h,同时冲洗强度为10.8L/m2·s时,最少要6格,如滤速更低而冲洗强度较高,甚至需要更多滤池格数)。9.5.4滤池的单格面积与滤池的池型、生产规模、操作运行方式等有关,而且也与滤后水汇集和冲洗水分配的均匀性有较大关系。单格面积小则分格数多,会增加土建工程量及管道阀门等设备数量,但冲洗设备能力小,冲洗泵房工程量小。反之则相反。因此,滤池的单格面积是影响滤池造价的主要因素之一。在设计中应根据各地土建、设备的价格作技术经济比较后确定。9.5.5
滤池的过滤效果主要取决于滤料层构成,滤料越细,要求滤层厚度越小;滤料越粗,则要求滤层越厚。因此,滤料粒径与厚度之间存在着一定的组合关系。根据藤田贤二等的理论研究,滤层厚度L与有效粒径de之间存在一定的比例关系。美国认为,常规细砂和双层滤料合适滤料级配的L/de应≥1000;三层滤料和深床单层滤料(de=1~1.5mm),L/de应≥1250;英国认为:L/de应≥1000;日本规定L/d平均≥800。本规范参照上述规定,结合目前应用的滤料组成和出水水质要求,对L/de作了规定:细砂及双层滤料过滤L/de>1000;粗砂及三层滤料过滤L/de>1250。9.5.6滤池在反冲洗后,滤层中积存的冲洗水和滤池滤层以上的水较为浑浊,因此在冲洗完成开始过滤时的初滤水水质较差、浊度较高,尤其是存在致病原生动物如贾弟氏虫和隐孢子虫的机率较高。因此,从提高滤后水卫生安全性考虑,初滤水宜排除或采取其它控制措施。20世纪50~60年代,不少水厂为了节水而不排放初滤水,滤池设计也多取消了初滤水的排放设施。为提高供水水质,本次修订中规定了滤池宜设初滤水排放设施。(2)滤速及滤料组成9.5.7滤速是滤池设计的最基本参素,滤池总面积取决于滤速的大小,滤速的大小在一定程度上影响着滤池的出水水质。由于滤池是由各分格所组成,滤池冲洗、检修、翻砂一般均可分格进行,因此规定了滤池应按正常滤速设计并以强制滤速进行校核。9.5.8滤池出水水质主要决定于滤速和滤料组成,相同的滤速通过不同的滤料组成会得到不同的滤后水水质;相同的滤料组成、在不同的滤速运行下,也会得到不同的滤后水水质。因此滤速和滤料组成是滤池设计的最重要参数,是保证出水水质的根本所在。为此,在选择与出水水质密切相关的滤速和滤料组成时,应首先考虑通过不同滤料组成、不同滤速的试验以获得最佳的滤速和滤料组成的结合。本条所附表中的单层细砂滤料、双层滤料和三层滤料的滤料组成数据,基本沿用“室外给水规范”97版的规定,对粒径的表述用有效粒径d10取代了原来的最大、最小粒径,对滤料组成的个别数据按9.5.5条规定作了适当调整。对表中滤速的规定则根据水质提高的要求作了适当调低。本次修订根据近10多年来国内已普遍使用的均匀级配粗砂滤料的实际情况,增列了均匀级配粗砂滤料的滤速、滤料组成。所列数据是根据近年的有关资料和本次修订调研的38座V型滤池所得数据,为国内的常用数值。9.5.9
滤料的承托层的粒径和厚度与所用滤料的组成和配水系统型式有关,根据国内长期使用的经验,条文作了规定。由于大阻力配水系统孔眼距池底高度不一,故最底层承托层规定从孔眼以上开始计算。一般认为承托层最上层粒径宜采用2~4mm,但也有认为再增加一层厚50~100mm,粒径1~2mm的承托层为好。9.5.10由于三层滤料滤池承托层之上是重质矿石滤料,根据试验,为了避免反冲洗强度偏大且夹带少量小气泡时产生的混层,粒径在8mm以下的承托层宜采用重质矿石;粒径在8mm以上的可采用砾石,以保证承托层的稳定。9.5.11长柄滤头滤帽的缝隙通常都小于滤料最小粒径,从这点来讲,长柄滤头配水系统可不设承托层。但为使冲洗配水更为均匀,不致扰动滤料,习惯上都设置厚50~100mm、粒径2mm~4mm的粗砂作承托层。(3)配水配气系统9.5.12本条文对滤池配水、配气系统的选用作了原则规定。国内单水冲洗快滤池绝大多数使用大阻力穿孔配水系统,滤砖是使用较多的中阻力配水系统,小阻力滤头配水系统则用于单格面积较小的滤池。对于气水反冲,上海市政工程设计院于80年代初期在扬子石化水厂双阀滤池中,首先设计使用了长柄滤头配气配水系统,获得成功。80年代后期,南京上元门水厂等首批引进了长柄滤头配气配水系统的V型滤池,并在国内各地普遍使用,在技术上显示出了优越性。目前国内设计的V型滤池基本上都采用长柄滤头配气配水系统。气水反冲用塑料滤砖仅在少数水厂使用(北京、大庆等)。气水反冲采用穿孔管(气水共用或气、水分开)配水配气的也不多。9.5.13本条文根据国内滤池运行经验,对大阻力穿孔管、中阻力滤砖配水系统及小阻力滤头配气配水系统的开孔比作了规定。9.5.14根据国内长期运行的经验,采用条文规定的流速设计,能在通常冲洗强度下,满足滤池冲洗水配水的均匀要求。配水总管(渠)顶设置排气装置是为了排除配水系统可能积存的空气。9.5.15本条根据《滤池气水冲洗设计规程》CECS50规定纳入。根据国内多年来设计和运行经验,采用条文规定的流速设计,在通常条件下均能获得均匀配气、配水的要求。其中,配气干管(渠)进口流速原规定为5m/s左右,近年来实际运行滤池的核算结果多为10~15m/s,故作了相应调整。在配气、配水干管(渠)顶应设排气装置,以保证能排尽残存的空气。(4)冲洗
9.5.1620世纪80年代以前,国内的滤池几乎都是采用单水冲洗,仅个别小规模滤池采用了穿孔管气水反冲。自从改革开放以来,在给水行业中较多的引进了国外技术,带来了冲洗方式的变革,几乎所有引进的滤池都采用气水反冲方式,并获得较好的冲洗效果。本条文在研究分析了国内外的有关资料后,列出了各种滤料适宜采用的冲洗方式。9.5.17本条为单水冲洗滤池冲洗强度和时间的规定,沿用原《室外给规》97版的数据。9.5.18本条文参照《滤池气水冲洗设计规程》CECS50规定纳入。根据近年来的有关资料和本次修订调研的38座V型滤池所得数据,大部分与表列范围一致。但其中单层粗砂均匀级配滤料中气水同时冲洗的水冲强度和时间与原规定稍有出入,本文条作了相应调整。对于单层细砂级配滤料和煤、砂双层滤料的冲洗强度,当砂粒直径大时,宜选较大的强度;粒径小者宜选择较小的强度。根据修订调研所得资料,38座单层粗砂均匀级配滤料滤池,在气水同时冲洗阶段的水冲强度有1/3滤池与后水冲洗强度相同,其余2/3采用小于后水冲洗阶段强度。9.5.20本条文是对滤池工作周期的规定,其中单水冲洗滤池的冲洗周期沿用《室外给规》97版的数值;粗砂均匀级配深床滤料并用气水反冲滤池的冲洗周期,国内一般采用36~72h,但是从提高水质考虑,过长的周期会对出水水质产生不利影响,因此规定冲洗周期宜采用24~36h。(5)滤池配管(渠)9.5.20本条沿用《室外给规》97版的规定,列出了滤池中各种管(渠)的设计流速值。并补充了初滤水排放和空气管的流速值。(6)快滤池目前国内快滤池以采用单层细砂级配滤料的居多;亦有采用双层煤、砂级配滤料的;采用三层煤、砂、重质矿石级配滤料的很少。《室外给规》97版有关快滤池的规定内容基本上仍能适应目前国内实际情况,故本次修订中仍沿用其所规定的条文。9.5.21根据国内滤池的运行经验,单层、双层滤料快滤池冲洗前水头损失多为2.0~2.5m。三层滤料过滤的水头损失较大,因此其冲洗前水头损失也相应增加,一般需采用2.0~3.0m才能保证滤池有12~24h的工作周期。故条文规定滤池冲洗前水头损失宜采用2.0~3.0m。9.5.22为保证快滤池有足够的工作周期,避免滤料层产生负压,并从净水工艺流程的高程设置和构筑物造价考虑,条文规定滤层表面以上水深,宜采用1.5~2.0m。
9.5.23由于小阻力配水系统一般不适宜用于单格滤池面积大的滤池。因此条文规定了快滤池宜采用大阻力穿孔管或中阻力滤砖作为配水系统。由于三层滤料滤池的滤速较高,如采用大阻力配水系统,会使过滤水头损失过大;而采用小阻力配水系统,又会因单格面积较大而不易做到配水均匀,故条文规定宜采用中阻力配水系统。9.5.24为避免因冲洗排水槽平面面积过大而影响冲洗的均匀,以及防止滤料在冲洗膨胀时的流失而规定。9.5.25根据国内采用高位水箱冲洗的滤池,多为单水冲洗滤池,冲洗水箱容积一般按单格滤池冲洗水量的1.5~2.0倍计算,但实际运行中,即使滤池格数较多的水厂也很少出现两格滤池同时冲洗,故条文规定的按单格滤池冲洗水量的1.5倍计算,已留有了一定的富余度。当采用水泵直接冲洗时,由于水泵能力需与冲洗强度相匹配,故水泵能力应按单格滤池冲洗水量设计。(7)虹吸滤池《室外给规》97版规定内容仍能适应目前国内实际情况,本次修订中仍沿用其所规定的条文。9.5.26虹吸滤池每格滤池的反冲洗水量来自其余相邻滤格的滤后水量,一般冲洗强度约为滤速的5~6倍,当滤池运行水量降低时,这一倍数将相应增加。因此,为保证滤池有足够的冲洗强度,滤池应有与这一倍数相应的分格数。9.5.27虹吸滤池是等滤速、变水头的过滤方式。冲洗前的水头损失过大,不易确保滤后出水水质,并将增加池深,提高造价;冲洗前的水头损失过低,则会缩短过滤周期,增加冲洗水率。根据国内多年设计及水厂运行经验,规定采用1.5m。9.5.28虹吸滤池的冲洗水头,即虹吸滤池出水堰板高程与冲洗排水管淹没水面的高程差,应按要求的冲洗水量通过水力计算确定。国内使用的虹吸滤池型式大多采用1.0~1.2m,据此条文作了规定。同时为适应冲洗水量变化的要求,规定要有调整冲洗水头的措施。9.5.29根据国内经验对虹吸滤池的虹吸进水管和排水管流速作了规定。(8)重力式无阀滤池《室外给规》97版所规定的内容,仍能适应目前国内实际情况,除滤池分格数的规定外,本次修订中仍沿用其所规定的条文。9.5.30
无阀滤池一般适用于小规模水厂,其冲洗水箱设于滤池上部,容积一般按冲洗一次所需水量确定。通常每座无阀滤池都设计成数格合用一个冲洗水箱。实践证明,在一格滤池冲洗即将结束时,虹吸破坏管口刚露出水面不久,由于其余各格滤池不断向冲洗水箱大量供水,使管口又被上升水位所淹没,致使虹吸破坏不彻底,造成滤池断续不停地冲洗。滤池格数越多,问题越突出,甚至虹吸管口不易外露,虹吸不被破坏而延续冲洗。为保证能使虹吸管口露出水面,破坏虹吸及时停止冲洗,因此合用水箱的无阀滤池一般宜取2格,不宜多于3格。9.5.31无阀滤池是变水头、等滤速的过滤方式,各格滤池如不设置单独的进水系统,因各格滤池过滤水头的差异,势必造成各格滤池进水量的相互影响,也可能导致滤格发生同时冲洗现象。故规定每格滤池应设单独进水系统。在滤池冲洗后投入运行的初期,由于滤层水头损失较小,进水管中水位较低,易产生跌水和带入空气。因此规定要有防止空气进入的措施。9.5.32无阀滤池冲洗前的水头损失值将影响虹吸管的高度、过滤周期以及前道处理构筑物的高程。条文根据长期设计经验规定。9.5.33无阀滤池为防止冲洗时滤料从过滤室中流走,滤料表面以上的直壁高度除应考虑滤料的膨胀高度外,还应加上100~150mm的保护高度。9.5.34为加速冲洗形成时虹吸作用的发生,设计中反冲洗虹吸管应设有辅助虹吸设施。为避免实际的冲洗强度与理论计算的冲洗强度有较大的出入,应设置可调节冲洗强度的装置。为使滤池能在未达到规定的水头损失之前,进行必要的冲洗,需设有强制冲洗装置。(9)V型滤池9.5.35V型滤池滤料采用粗粒均匀级配滤料,孔隙率较一般细砂级配滤料为大,因而水头损失增长较慢,工作周期可以达到36~72h,甚至更长。但过长的过滤周期会导致滤层内有机物积聚和菌群的增长,使滤层内产生难以消除的粘滞物。因此根据国内的设计和运行经验,规定冲洗前的水头损失宜用1.5~2.0m。9.5.36为使滤池保持足够的过滤水头,避免滤层出现负压,根据国内设计和运行经验,规定滤层表面以上的水深宜采用1.2m。9.5.37V型滤池采用气水反冲,根据一般布置,气、水经分配干渠由气水分配孔眼进入有一定高度的气水室。在气水室形成稳定的气垫层,通过长柄滤头均匀地将气、水分配于整个滤池面积。目前应用的V型滤池均采用长柄滤头配气配水系统,使用效果良好。条文据此作了规定。9.5.38
V型滤池冲洗水的供给,一般都采用水泵直接自滤池出水渠取水。若采用水箱供应,因冲洗时水箱水位变化,将影响冲洗强度,不利于冲洗的稳定性。同时,采用水泵直接冲洗还能适应气水同时冲的水冲强度与单水漂洗强度不同时的灵活变化。水泵的能力和配置可按单格滤池气水同冲和单水漂洗的冲洗水量设计,当两者水量不同时,一般水泵配置二用一备。9.5.39冲洗空气一般可由鼓风机或空气压缩机――贮气罐组合两种方式来供应。鼓风机直接供气的效率比空气压缩机――贮气罐组合供气的效率高,气冲时间可任意调节。大、中型水厂或单格滤池面积大时,宜用鼓风机直接供气。鼓风机常用的有罗茨风机和多级离心风机,国内在气水反冲滤池中都有使用,两者都可正常工作。罗茨风机的特性是风量恒定,压力变化幅度大;而离心风机的特性曲线与离心水泵类似,当控制系统自动化程度低时,宜选用离心风机,它易于控制。为安全起见,鼓风机的输气量应取单格滤池冲气量的1.05~1.10倍。9.5.40V型进水槽是V型滤池构造上的特点之一,目的在于沿滤格长度方向均匀分配进水,同时亦起到均匀分配表面扫洗水的作用。V型槽底配水孔口至中央排水槽边缘的水平距离过大,孔口出流的推动力的作用就减弱,将影响扫洗的效果,结合国内外的资料和经验,宜在3.5m以内,最大不超过5m。《滤池气水冲洗设计规程》CECS50规定表面扫洗孔中心低于排水槽顶面150mm,但根据各地实际运转和测试表明,这样的高度会出现滤料面由排水堰一侧向V型槽一侧倾斜(排水槽侧高,V型槽侧低),如广东某水厂及海口某水厂都出现这一问题;中山小榄镇水厂,因表扫孔偏低而出现扫洗水倒流,影响扫洗效果;吉林二水厂也由于表扫孔过低导致扫洗效果差,出现泡沫浮渣漂浮滞留。根据以上出现问题,多数认为表扫孔高程宜接近中央排水槽的堰顶高程,也有的认为应小于50mm。条文综合了上述意见结合中央排水槽堰顶水头考虑,规定表扫孔的中心宜低于中央排水槽顶面30~50mm。9.5.41为使V型槽能达到均匀配水目的,应使所有孔眼的直径和作用水头相等。孔径相等易于做到。作用水头则由于槽外滤池水位固定,而槽内水流为沿途非均匀流,水面不平,致使作用水头不可能相等,也即配水不能绝对均匀。因此设计时应按均匀度尽可能大(例如95%)的要求,对V型槽按非均匀流计算其过水断面,以确定V型槽的起始和末端的水深。V型槽斜面一侧与池壁的倾斜度根据国内常用数据规定宜采用45°~50°。倾斜度小将导致过水断面小,增加了槽内流速。汕头自来水公司曾发现滤池末端的滤层有冲砂现象。9.5.42
进水总渠和进入每格滤池的堰板相结合的进水系统是V型滤池的特点之一,由于进水总渠的起始端与末端水位的不同,通过同一高程堰板的过堰流量会有差异,肖山自来水公司的滤池就产生这种情况。因此为保证每格滤池的进水量相等,应设置可调整高度的堰板,以便在实际运行中调整。上海大场水厂采用这一措施,收到很好的效果。9.5.43气水反冲洗滤池的反冲洗总管的高程必须高于滤池的最高水位,否则就有可能产生滤池水倒灌进入风机之虞。安徽马鞍山二水厂曾有此经验教训。9.5.44长柄滤头配气配水系统的配气配水的均匀性取决于滤头滤帽顶面是否水平一致。目前国内主要有两种方法,一种是滤头安装在分块的滤板上,因此要求滤板本身平整,整个滤池滤板的水平误差小于±5mm,以此来控制滤头滤帽顶面的水平;另一种是采用塑料制模板,再在其上整体浇筑混凝土滤板,并配有可调整一定高度的长柄滤头,以控制滤头滤帽或滤柄顶面的水平。条文规定设计中应采取有效措施,不管采用何种措施只要能使滤头滤帽或滤柄顶表面保持在同一水平高程,其误差不得大于±5mm。这样每个滤头的进气孔、进气缝的高程就一致,各滤头的出气量也就均等。如果不能保证滤头滤帽或滤柄顶表面高程的一致,在同样的气垫层厚度下,每个滤头的进气面积就不同,就导致进气量的差异,这样就无法均匀地将空气分配在整池滤层上,严重时将出现脉冲现象或气流短路现象,势必导致不良的冲洗效果。9.5.45由于V型滤池采用滤料层微膨胀的冲洗,因此其冲洗排水槽顶不必象膨胀冲洗时要高出膨胀后的滤料层顶面。根据国内外资料和实践经验,在滤料层厚度为1.20m左右时,冲冼排水槽顶面多采用高于滤料层表面500mm。条文据此作了规定。
9.6地下水除铁和除锰(1)工艺流程选择9.6.1关于地下水要否除铁和除锰的规定。微量的铁和锰是人体必需的元素,但饮用水中含有超量的铁和锰,会产生异味和色度。当水中含铁量小于0.3mg/L时无任何异味;含铁量为0.5mg/L时,色度可达30度以上;含铁量达1.0mg/L时便有明显的金属味。水中含有超量的铁和锰,会使衣物、器具洗后染色。含锰量大于1.5mg/L时会使水产生金属涩味。锰的氧化物能在卫生洁具和管道内壁逐渐沉积,产生锰班。当管中水流速度和水流方向发生变化时,沉积物泛起会引起“黑水”现象。因此,《生活饮用水卫生规范》规定,饮用水中铁的含量不应超过0.3mg/L,锰的含量不应超过0.1mg/L。生产用水,由于水的用途不同,对水中铁和锰含量的要求也不尽相同。纺织、造纸、印染、酿造等工业企业,为保证产品质量,对水中铁和锰含量有严格的要求。软化、除盐系统对处理水中铁和锰的含量,亦有较严格的要求。但有些工业企业用水对水中铁和锰含量并无严格要求或要求不一。因此,对工业企业用水中铁锰含量不宜做出统一的规定,设计时应根据工业用水系统的用水要求确定。9.6.2关于地下水除铁、除锰工艺流程选择原则的规定。试验研究和实践经验表明,合理选择工艺流程是地下水除铁、除锰成败的关键,并将直接影响水厂的经济效益。工艺流程选择与原水水质密切相关,而天然地下水水质又是千差万别的,这就给工艺流程选择带来很大困难。因此,掌握较详尽的水质资料,在设计前进行除铁、除锰试验,以取得可靠的设计依据是十分必要的。如无条件进行试验也可参照原水水质相似水厂的经验,通过技术经济比较后确定除铁、除锰工艺流程。9.6.3地下水除铁技术发展至今已有多种方法。如:接触过滤氧化法、曝气氧化法,药剂氧化法等等。工程中最常用的也是最经济的工艺是接触过滤氧化法。除铁的过程是使Fe2+氧化生成Fe(OH)3,再将其悬浮的Fe(OH)3粒子从水中分离出去,进而达到除铁目的。而Fe2+氧化生成Fe(OH)3粒子性状,取决于原水水质。水中可溶性硅酸含量对Fe(OH)3粒子性状影响颇大。溶解性硅酸能与Fe(OH)3表面进行化学结合,形成趋于稳定的高分子,分子量在104以上。所以溶解性硅酸含量越高,生成的Fe(OH)3粒子直径就越小,凝聚就困难。经许多学者试验与工程实践表明,原水中可溶解性硅酸浓度超过40mg/L时就不能应用曝气氧化法除铁工艺,而应采用接触过滤氧化法工艺流程。
接触过滤氧化法是以溶解氧为氧化剂的自催化氧化法。反应生成物是催化剂本身不断地披覆于滤料表面,在滤料表面进行接触氧化除铁反应。曝气只是为了充氧,充氧后应立即进入滤层,避免滤前生成Fe3+胶体粒子穿透滤层。设计时应使曝气后的水至滤池的中间停留时间越短越好。实际工程中在3~5min之内,不会影响处理效果。9.6.4关于地下水铁、锰共存情况下,除铁除锰工艺流程选择的规定。Fe2+、Mn2+离子往往伴生於天然地下水中,Fe2+、Mn2+离子的氧化去除难以分开。中国市政工程东北设计研究院近几年的研究成果指出,地下水中的Mn2+离子能在除锰菌的作用下,完成生物固锰除锰的生物化学氧化。Fe2+离子参与Mn2+离子的生物氧化过程,所以,Fe2+、Mn2+离子可以在同一滤池中去除。此滤池称为生物滤池。无论单级或两级除铁除锰流程都可采用生物滤池。中国市政工程东北设计研究院已成功设计运行了沈阳经济技术开发区等生物除铁除锰水厂。当原水含铁量低于6mg/L,含锰量低于1.5mg/L时,采用曝气、一级过滤,可在除铁同时将锰去掉。当原水含铁量、含锰量超过上述数值时,应通过试验研究,必要时,可采用曝气、两级滤池过滤工艺,以达到铁锰深度净化的目的,先除铁而后除锰。当原水碱度较低,硅酸盐含量较高时,将影响生成的Fe2+离子的尺度,形成胶体颗粒。因此,原水开始就充分曝气将使高铁(Fe3+)穿透滤层,而致使出水水质恶化。此时也应通过试验确定其除铁、除锰的工艺,必要时,可在二级过滤之前再加一次曝气。即:原水曝气——一级除铁除锰滤池——曝气——二级除铁、除锰滤池。(2)曝气装置9.6.5关于曝气设备选用的规定。9.6.6关于跌水曝气装置主要设计参数的规定。国内使用情况表明,跌水级数一般采用1~3级,每级跌水高度一般采用0.5~1.0m。单宽流量各地采用的数值相差悬殊,多数采用20~50m3/h·m。故条文规定了单宽流量为20~50m3/h·m。9.6.7关于淋水装置主要设计参数的规定。目前国内淋水装置多采用穿孔管,因其加工安装简单,曝气效果良好,而采用莲蓬头者较少。理论上,孔眼直径愈小,水流愈分散,曝气效果愈好。但孔眼直径太小易于堵塞,反而会影响曝气效果。根据国内使用经验,孔眼直径以4~8mm为宜,孔眼流速以1.5~2.5m/s为宜,安装高度以1.5~2.5
m为宜。淋水装置的安装高度,对板条式曝气塔为淋水出口至最高一层板条的高度;对接触式曝气塔为淋水出口至最高一层填料面的高度;直接设在滤池上的淋水装置为淋水出口至滤池内最高水位的高度。9.6.8关于喷水装置主要设计参数的规定。条文中规定了每10m2面积设置喷嘴的个数,实际上相当于每个喷嘴的服务面积约为1.7~2.5m2。9.6.9关于射流曝气装置设计计算原则的规定。某水厂原射流曝气装置未经计算,安装位置不当,使装置不仅不曝气,反而从吸气口喷水。后经计算,并改变了射流曝气装置的位置,结果曝气效果良好。可见,通过计算来确定射流曝气装置的构造是很重要的。东北两个城市采用射流曝气装置已有15年历史,由于它具有设备少、造价低、容易加工、管理方便、溶氧效率较高等优点,故迅速得以在国内十多个水厂推广使用,效果良好。实践表明,原水经射流曝气后溶解氧饱和度可达70%~80%,但CO2散除率一般不超过30%,pH值无明显提高,故射流曝气装置适用于原水铁、锰含量较低,对散除CO2和提高pH值要求不高的场合。9.6.10关于压缩空气曝气需气量的规定。9.6.11关于板条式曝气塔主要设计参数的规定。9.6.12关于接触式曝气塔主要设计参数的规定。实践表明,接触式曝气塔运转一段时间以后,填料层易被堵塞。原水含铁量愈高,堵塞愈快。一般每1~2年就应对填料层进行清理。这是一项十分繁重的工作,为方便清理,层间净距一般不宜小于600mm。9.6.13关于设有喷淋设备的曝气装置淋水密度的规定。根据生产经验,淋水密度一般可采用5~10m3/h·m2。但直接装设在滤池上的喷淋设备,其淋水密度相当于滤池的滤速。9.6.14关于叶轮式表面曝气装置主要设计参数的规定。试验研究和东北地区采用的叶轮表面曝气装置的实践经验表明,原水经曝气后溶解氧饱和度可达80%以上,二氧化碳散除率可达70%以上,pH值可提高0.5~1.0。可见,叶轮表面曝气装置不仅溶氧效率较高,而且能充分散除二氧化碳,大幅度提高pH值。使用中还可根据要求适当调节曝气程度,管理条件也较好,故近年来已逐渐在工程中得以推广使用。设计时应根据曝气程度的要求来确定设计参数,当要求曝气程度高时,曝气池容积和叶轮外缘线速度应选用条文中规定的上限,叶轮直径与池长边或直径之比应选用条文中规定数据的下限。9.6.15关于曝气装置设在室内时应考虑通风设施的原则规定。
(3)除铁、除锰滤池9.6.16关于除铁、除锰滤池滤料的规定。六十年代发展起来的天然锰砂除铁技术,由于其明显的优点而迅速在全国推广使用。近年来,除铁技术又有了新的发展,接触氧化除铁理论认为,在滤料成熟之后,无论何种滤料均能有效地除铁,均起着铁质活性滤膜载体的作用。因此,除铁、除锰滤池滤料可选择天然锰砂,也可选择石英砂及其他适宜的滤料。“地下水除铁课题组”调查及试验研究结果表明,石英砂滤料更适用于原水含铁量低于15mg/L的情况,当原水含铁量>15mg/L时,宜采用无烟煤——石英砂双层滤料。9.6.17关于除铁除锰滤池主要设计参数的规定。条文依据国内生产经验和试验研究结果而定。滤料粒径,当采用石英砂时,最小粒径一般为0.5~0.6mm,最大粒径一般为1.2~1.5mm;当采用天然锰砂时,最小粒径一般为0.6mm,最大粒径一般为1.2~2.0mm。条文对滤料层厚度规定的范围较大,使用时可根据原水水质和选用的滤池型式确定。国内已有的重力式滤池的滤层厚度一般采用800~1000mm,压力式滤池的滤层厚度一般采用1000~1200mm,甚至有厚达1500mm的。然而重力式滤池和压力式滤池并无实质上的区别,只是构造不同而已,因此主要还应根据原水水质来确定滤层厚度。9.6.18关于除铁、除锰滤池配水系统和承托层选用的规定。9.6.19关于除铁、除锰滤池冲洗强度、膨胀率和冲洗时间的规定。以往设计和生产中采用的冲洗强度、膨胀率较高,通过试验研究和生产实践发现,滤池冲洗强度过高易使滤料表面活性滤膜破坏,致使初滤水长时间不合格,也有个别把承托层冲翻的实例。冲洗强度太低则易使滤层结泥球,甚至板结。因此,除铁、除锰滤池冲洗强度应适当,当天然锰砂滤池的冲洗强度为18L/s·m2,石英砂滤池的冲洗强度为:13~15L/s·m2时,即可使全部滤层浮动,达到预期的冲洗目的。
9.7除氟(1)一般规定9.7.1关于生活饮用水除氟处理范围的规定。人体中的氟主要来自饮用水。氟对人体健康有一定的影响。长期过量饮用含氟高的水可引起慢性中毒,特别是对牙齿和骨骼。当水中含氟量在0.5mg/L以下时,可使龋齿增加,大于1.0mg/L时,可使牙齿出现斑釉。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749)和《生活饮用水水质卫生规范》规定了饮用水中的氟化物含量小于1.0mg/L。9.7.2关于除氟方法的规定。除氟应用的方法很多,如活性氧化铝吸附法、反渗透法、电渗析法、混凝沉淀法、离子交换法、电凝聚法、骨碳法等,本规范仅对常用的前四种除氟方法作有关技术规定。去除氟离子的同时(特别是采用反渗透法和电渗析法)对其它离子或物质也有一定的去除率,这就要求处理出水中的各种离子或物质符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749)、《生活饮用水水质卫生规范》和《生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范》的要求。9.7.3关于除氟法适用范围的规定。饮用水除氟的原水主要为地下水,在我国的华北和西北存在较多的地下水高氟地区,一般情况下高氟地下水中氟化物含量在1.0~10mg/L范围内。若原水中的氟化物含量大于10mg/L,可采用增加除氟流程或投加熟石灰预处理的方法。进水中悬浮物量和含盐量是影响处理效果的关键因素之一,当含盐量超过10000mg/L时,除氟率明显下降,原水水质若超过限值,应采用相应的预处理措施。9.7.4关于除氟过程中产生的废水及泥渣排放的规定。除氟过程中产生的废水,其排放应符合我国《污水综合排放标准》(GB8978)的规定。泥渣按其去向,进入垃圾填埋厂的应符合《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889)的规定,进入农田的应符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284)的规定。9.7.5关于除氟工程中的设备、管材、器材的应用和防腐的规定。除氟工程中的设备、管材、器材的应用和防腐应符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》及《生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范》的规定。(2)混凝沉淀法
9.7.6关于混凝沉淀法原水水质及使用药剂的规定。混凝沉淀法主要是通过絮凝剂形成的絮体吸附水中的氟,经沉淀或过滤后去除氟化物。当原水中含氟量大于4mg/L时不宜采用混凝沉淀法,否则处理水中会增加SO4-、Cl-等物质,影响饮用水质量。一般采用铝盐的去除效果较好,可选择氯化铝、硫酸铝、碱式氯化铝等。9.7.7关于絮凝剂投加量的规定。絮凝剂投加量受原水含氟量、温度、pH值等因素影响,其投加量应通过试验确定。一般投加量(以Al3+计)宜为原水含氟量的10~15倍(质量比)。9.7.8关于混凝沉淀法工艺流程的规定。9.7.9关于混合、絮凝和过滤的设计参数的规定。9.7.10关于混凝沉淀时间的规定。(3)活性氧化铝吸附法9.7.11关于活性氧化铝滤料粒径的规定。活性氧化铝的粒径越小吸附容量越高,但粒径越小强度越差,而且粒径小于0.5mm后,反冲洗时的滤料流失较大。粒径1mm的滤料耐压,其耐压强度一般能达到9.8N/粒。9.7.12关于原水在进入滤池前调整pH值的规定。一般含氟量较高的地下水其碱度也较高(pH值大于8.0,偏碱性),而pH值对活性氧化铝的吸附容量影响很大。进水pH值在6.0~6.5时,活性氧化铝吸附容量一般为4~5g(F-)/kg(Al2O3);进水pH值在6.5~7.0时,吸附容量一般为3~4g(F-)/kg(Al2O3);若不调整pH值,吸附容量仅在1g(F-)/kg(Al2O3)左右。9.7.13关于吸附滤池滤速和运行方式的规定。9.7.14关于滤池滤料厚度的规定。9.7.15关于再生药剂的规定。9.7.16关于再生方式的规定。首次反冲洗滤层膨胀率宜采用30%~50%,反冲时间宜采用10~15min,冲洗强度一般可采用12~16L/s•m2。再生溶液宜自上而下通过滤层。采用氢氧化钠再生,浓度可为0.75%~1%,消耗量可按每去除1g氟化物需要8~10g固体氢氧化钠计算,再生液用量容积为滤料体积的3~6倍,再生时间为
1~2h,流速为3~10m/h;采用硫酸铝再生,浓度可为2%~3%,消耗量可按每去除1g氟化物需要60~80g固体硫酸铝计算,再生时间为2~3h,流速为1.0~2.5m/h。再生后滤池内的再生溶液必须排空。二次反冲强度宜采用3~5L/s•m2,反冲时间1~3h。采用硫酸铝再生,二次反冲终点出水的pH值应大于6.5;采用氢氧化钠再生,二次反冲后应进行中和,中和宜采用1%硫酸溶液调节进水pH值至3左右,直至出水pH值降至8~9时为止。(4)电渗析法9.7.17关于电渗析器选择及确定电渗析流程长度、级、段和膜对数的规定。电渗析器应根据原水水质、用水量、供水水质要求和氟离子的去除率选择主机型号、流量、级、段和膜对数。当处理量大时,可采用多台并联方式。为提高出水水质,可采用多台电渗析串联方式,也可采用多段串联(即增加段数),延长处理流程;为增加产水量可以增加电渗析单台的膜对数。9.7.18关于电渗析倒极器的规定。倒极器可采用手动、气动、电动、机械倒极装置。若采用手动倒极,由于不能严格地长期按时操作,易产生结垢而严重影响电渗析的正常运行。为降低造价,便于维修,宜采用自动倒极装置。9.7.19关于电渗析电极的规定。电极应具有良好的导电性能、电阻小、机械强度高、化学及电化学稳定性好。经石蜡或树脂浸渍处理后的石墨,用其作电极,一般在苦咸水或海水淡化中使用寿命较长;钛涂钌电极导电性好,耐腐蚀性强。处理水作饮用水,为杜绝纯铅离子的渗入不得采用铅电极。9.7.20关于离子交换膜的规定。离子交换膜是电渗析器的重要组成部分,是影响饮用水电渗析除氟效果、电能消耗的主要因素,应采用对氟离子选择透过性高的交换膜。目前国产离子交换膜有聚乙烯异相阴/阳膜、聚乙烯醇异相阴/阳膜、聚乙烯半均相膜、氯醇橡胶均相阴膜、聚丙烯异相阴/阳膜等。离子交换膜一般在正常工作条件下,应连续工作一年以上性能不变;应有良好的机械强度和尺寸稳定性。膜应平整,无孔洞,无裂缝。膜的爆破强度应大于0.3MPa。在使用中不因溶液浓度、湿度变化而变形。9.7.21关于电渗析淡水、浓水、极水流量的规定。
为保持膜两侧浓、淡室压力的一致,浓水应取与淡水相同的流量,但为节水,一般在不低于2/3淡水流量时,仍可以安全运行。建议浓水循环使用。极水流量一般可为1/3~1/5的淡水流量。太高产生浪费,太低会影响膜的寿命。9.7.22关于进入电渗析器水压的规定。国内离子交换膜,最高爆破强度可达0.7MPa,为保护膜片,规定不超过0.3MPa。9.7.23关于电渗析主机酸洗周期的规定。电渗析主机酸洗周期是根据原水硬度、含盐量不同而变化,并与运行管理好坏有直接关系。电渗析工作过程中水中的钙、镁及其它阳离子向阴极方向移动,并在交换膜面或多或少的积留,甚至造成结垢。电极的倒换即浓室变淡室,离子也反向移动,可以使膜消垢。因此,频繁倒换电极,可以延长酸洗周期。倒换电极较频繁时,酸洗周期可为1~4周。酸洗液宜采用工业盐酸,浓度可为1.0%~1.5%,但不得大于2%;宜采用动态循环方式,酸洗时间一般可为2h。9.7.24关于电渗析器大修年限的规定。(5)反渗透法9.7.25关于反渗透除氟预处理的规定。预处理是反渗透系统的重要组成部分,主要是去除悬浮固体颗粒、微生物、胶体物质、硬度及其它对膜有损害的物质,它直接影响到膜的使用寿命及出水水质,关系到整个净化系统的运行及效果。一般膜组件生产厂家对其产品的进水水质会提出严格要求,当原水水质不符合膜组件的要求时,就必须进行预处理。预处理的方法和深度主要取决于膜材料、膜组件的结构、原水的组成、产水的质量要求等。一般常见的预处理方法有软化处理、机械过滤、活性炭过滤、保安过滤等。有的原水成分较复杂,可能还需进行更复杂的处理工序,如微滤、超滤等。对地下水来说,预处理系统一般包括机械过滤、活性炭过滤和保安过滤。保安过滤可以将大于一定粒径的残余的微颗粒截留下来,确保对反渗透膜不造成损害,这是保证进水水质符合要求不可缺少的重要预处理工序。9.7.26关于反渗透系统保安过滤器的规定。保安过滤器按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗型滤芯为一次性,运行费用高,但效果好。对于复合膜,不允许含余氯,保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要场所。因此滤芯不宜过长,并且可以选择较高的滤速,以便减少更换周期。
9.7.27关于反渗透装置设备及设备保护等的技术要求的规定。设备之间应留有足够的空间,以满足操作和维修的需要。设备一般放在室内,避免阳光直射,环境温度低于4℃时必须采取防冻措施。高压泵进、出口应设有低压保护和高压保护。反渗透膜应有防止水锤冲击的保护措施;膜元件渗透水侧压力一般不高于浓缩水侧压力0.07MPa。9.7.28关于反渗透装置清洗周期的规定。反渗透装置清洗周期一般要根据预处理效果、膜性能及产水量来定,并与运行管理好坏有直接关系。预处理情况较好、膜性能较好且系统运行合理的反渗透装置,其清洗周期一般为0.5~1年,而预处理情况较差、膜性能较差,运行管理不当的反渗透装置,其清洗周期一般为半个月至3个月。在反渗透系统停运时必须定期对膜进行清洗,既不能使反渗透膜变干,又要防止微生物的繁殖生长。9.8消毒(1)一般规定9.8.1关于生活饮用水必须消毒及消毒方法的规定。生活饮用水必须消毒。可采用的消毒方法为:液氯(Cl2)、氯胺(NH2Cl、NHCl2)消毒、二氧化氯(ClO2)消毒、臭氧(O3)消毒及紫外线消毒。也可采用上述方法的组合。小型水厂或特殊情况也可采用漂白粉(CaO·2Ca(OCl)2·3H2O)、漂白精(Ca(OCl)2)及次氯酸钠(NaOCl)消毒。9.8.2关于消毒方法选择的规定。消毒的效率与水中微生物种类和数量、水的物理化学性质、消毒剂的类型、投加点、投加量及接触时间等影响因素有关。通过消毒处理的水质不仅要满足生活饮用水水质卫生标准中的细菌学指标,同时,由于各种消毒剂消毒时会产生相应的副产物,因此还要求满足相关的感官性状和毒理学指标。目前,国内执行的生活饮用水卫生标准和规范包括:《生活饮用水卫生标准》(GB5749)和卫生部颁发的《生活饮用水水质卫生规范》。建设部也正在制定城镇建设行业标准《城市供水水质标准》。
9.8.3关于消毒剂投加点的选择的规定。不同消毒剂和不同的原水水质,其投加点不尽相同。根据对目前几十个城市调查的反馈情况,消毒方法大多采用液氯消毒,加氯点多数采用混凝前和滤后两点加氯。9.8.4关于设计投加量的规定。设计投加量可按相似条件下的运行经验确定。原水水质变化会使投加量相差悬殊,因此有必要按出厂水与投加消毒剂相关的水质控制指标,通过试验确定各投加点的最大消毒剂投加量作为设计投加量。消毒剂的最大投加量还应控制出水厂水的消毒剂残留浓度和消毒副产物在生活饮用水卫生规定范围内。采用液氯消毒时,一般采用混凝前和过滤后两点加氯,加氯量一般分别为1.0~2.0mg/L和0.5~2.0mg/L。当采用二氧化氯消毒时,二氧化氯及消毒产生的副产物,氯酸盐(CO)和亚氯酸盐(ClO)是有严格控制的。各国、各组织控制二氧化氯及消毒副产物氯酸盐(ClO)和亚氯酸盐(ClO)的标准值不尽相同。1979年美国环保总署(U.S.EPA)发布关于二氧化氯(ClO2)应用规范,饮用水中二氧化氯(ClO2)、氯酸盐(ClO)、亚氯酸盐(ClO)总量不超过1mg/L,我国卫生部2001年实施的《生活饮用水水质卫生规范》中规定了亚氯酸盐(ClO)<0.2mg/L,建设部2003年编制的《城市供水水质标准》(送审稿)中规定了亚氯酸盐(ClO)<0.8mg/L,两个规范(标准)对二氧化氯(ClO2)、氯酸盐(ClO)和亚氯酸盐(ClO)总量尚未有规定。由于对二氧化氯副产物的控制,所以二氧化氯的投加量是有限制的:在美国二氧化氯投加一般不大于1mg/L,日本《水道设施设计指南》中规定二氧化氯最大加氯量为2mg/L(一般在预氧化后有活性炭吸附)。在美国有报道用氯化亚铁(FeCl2)可去除二氧化氯副产物氯酸盐:二氧化氯投量2.5mg/L时,加入6~7mg/L氯化亚铁(FeCl2),对氯酸盐浓度减至0.2mg/L是有效的。二氧化氯的投量与原水水质、工艺流程、絮凝剂种类等因素有关,因此应按对饮用水水质相关指标的控制,进行试验确定其投加量是必要的。9.8.5关于确定消毒剂与水接触时间的规定。化学法消毒工艺的一条实用设计准则为接触时间T(min)×接触时间结束时消毒剂残留浓度C(mg/l),被称为CT值。对于一定温度和PH的待消毒处理水,不同消毒剂对粪便大肠菌、病毒、兰氏贾第鞭毛虫、隐孢子虫的不同灭活要求所需的CT值也不同。
按美国《地表水处理规则》(SWTR),达到1-log灭活(90%灭活率)兰氏贾第虫和在PH值6-9时达到2-log、3-log灭活(99%、99.9%灭活率)肠内病毒的CT值参见附表12~13。各种消毒剂与水的接触时间的确定应参考对应的CT值,并留有一定的安全系数。表12达到1-log灭活兰伯贾第虫的Ct值在水温下的Ct值消毒剂PH0.5℃5℃10℃15℃20℃25℃2mg/l的游离残留氯6493929191510770554128211481018161413020914611888594429臭氯6-90.970.630.480.320.240.16二氧化氯6-9218.77.76.353.7氯胺(预生成的)6-91270735615500370250表13在PH值6-9时达到2、3-log灭活肠内病毒的Ct值在水温下的Ct值消毒剂Log灭活0.5℃5℃10℃15℃20℃25℃游离残留氯26432113964321臭氧20.90.60.50.30.250.1531.40.90.80.50.40.25二氧化氯28.45.64.22.82.11.4325.617.112.88.66.44.3氯胺(预生成的)2124385764342832121432063142310677125343569.8.6关于采用消毒剂以及消毒系统设计执行国家有关规范、标准和规程的规定。依据《消毒管理办法》(中国卫生部2002年7月1日颁布)第十七条、第十八条对消毒设备、产品和药剂的标准和质量加以规范。对于广泛应用的氯消毒系统,按《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044),氯属于Ⅱ级(高度危害)物质,加氯消毒系统的设计必须执行《氯气安全规程》(GB11984)。
(2)氯消毒和氯胺消毒9.8.7关于采用氯消毒和氯胺消毒有关消毒剂的规定。通过查阅大量资料和对国内几十个城市水厂的调查,国内外仍以液氯消毒作为普遍采用的消毒方法。饮用水氯消毒,将液氯气化通过加氯机将氯气投入处理水中,形成次氯酸(HOCl)和次氯酸根(OCl-),统称游离性有效氯(FAC)。游离性有效氯有杀菌消毒及氧化作用。氯胺又称化合性有效氯(CAC),在处理水中通常按一定比例投加氯气和氨气,当pH7~10时,稀溶液很快合成氯胺。氯胺消毒较之氯消毒可减少三卤甲烷(THMs)的生成量,减轻氯酚味;还可增加余氯在供水管网中的持续时间,抑制管网中细菌生成。故氯胺消毒常用于原水中有机物多和清水输水管道长、供水区域大的城市水厂。9.8.8关于氯胺消毒时,氯和氨投加比例的规定。9.8.9关于氯消毒和氯胺消毒与水接触时间的规定。按《生活饮用水卫生标准》GB5749-85和《城市供水水质标准》(送审稿)中要求,当氯消毒时,与水接触30min后,出厂水游离余氯≥0.3mg/L,可达到氯消毒的CT值为9mg∙min/L;当氯胺消毒时,与水接触120min后,出厂水总余氯≥0.6mg/L,可达到氯胺消毒的CT值为72mg∙min/L。对于无大肠杆菌和大肠埃希菌的地下水,可不经接触池而在配水管网中氯化。对污染严重的地表水,应使用较高的CT值,如:C和T分别不小于1.0mg/L和30min。世界卫生组织(WHO)认为由原水得到无病毒出水,需满足下列氯消毒条件:出水浊度≤1.0NTU,pH<8,接触时间30min,游离余氯>0.5mg/L。这一条件对一般净水厂设计均可实现。9.8.10关于加氯机和加氯系统的规定。根据几十个城市的调查反馈情况,大多数净水厂液氯消毒及加压站补氯采用了国外引进的全真空自动加氯系统。净水厂前加氯多为流量比例(手动或自动)投加,后加氯多采用流量、余氯复合环控制投加。根据《氯气安全规程》(GB11984)规定,瓶内液氯不能用尽,必须留有余压,因此氯源的切换多采用压力切换。9.8.11关于加氯计量和安全措施的规定。9.8.12关于采用漂白粉消毒时的有关规定。9.8.13关于液氨系统加氨方式的规定。9.8.14关于加氯间、加氨间位置的规定。
9.8.15关于加氯(氨)间采暖方式的规定。从安全防火、防爆考虑,条文删去了原规范火炉采暖。9.8.16关于提高氯瓶出氯量措施的有关规定。9.8.17关于加氯(氨)间及氯(氨)库安全措施的有关规定。根据我国《工业企业设计卫生标准》(CBZ1)规定,室内空气中氯气允许浓度不得超过1mg/m3,故加氯间(真空加氯间除外)及氯库应设置泄漏检测仪和报警设施。当室内空气含氯量≥1mg/m3时,自动开启通风装置;当室内空气含氯量≥5mg/m3时,自动报警,并关闭通风装置;当室内空气含氯量≥10mg/m3时,自动开启氯吸收装置。因此漏氯检测仪的测定范围为:1~15mg/m3。加氯设施的设计应将泄漏减至最低程度,万一出现泄漏,应及时控制,故本条文规定氯库应设有漏氯、跑氯事故的处理措施,并应设置全套氯吸收装置(处理能力按一小时处理一个所用氯瓶漏氯量计)。氯吸收塔尾气排放量应符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297)中氯气无组织排放时周界外浓度最高点为0.5mg/m3的规定。氯吸收装置与消防设备类似,不常使用,但必须注意维护,确保随时可安全运行。氯吸收装置应设在临近氯库的单独房间内,用地沟与氯库相通。氨是有毒的、可燃的,比空气轻。氨钢瓶间仓库安全措施与氯库相似。9.8.18关于加氯(氨)间及其仓库通风的规定。参照美国规范,对通风系统设计作了规定。9.8.19关于加氯(氨)间设置安全防范设施的规定。9.8.20关于加氯(氨)给水管道的供水要求及有关管道材质的规定。消毒药剂均系强氧化剂,对某些材料有腐蚀作用,本条文中规定加氯(氨)的管道及配件应采用耐腐蚀材料。氨水溶液及氨对铜有腐蚀性,故宜用塑料制品。9.8.21关于加氯、加氨设备及其管道设置备用的规定。为保证不间断加氯(氨),本条文对备用作了相应的规定。9.8.22关于消毒剂仓库设置和仓库储备量的有关规定。固定储备量系指由于非正常原因导致药剂供应中断,而在药剂仓库内设置的在一般情况下不准动用的储备量,应按水厂的重要性来决定。据调查,一般设计中均按最大用量的10~30d计算。周转储备量系指考虑药剂消耗与供应时间之间的差异所需的储备量,可根据当地货源和运输条件确定。
(3)二氧化氯消毒二氧化氯是世界卫生组织(WHO)和世界粮农组织(FAO)向全世界推荐的AI级广谱、安全和高效的消毒剂。目前在欧、美发达国家的净水厂多有采用。参考美国、日本的净水厂设计规范,二氧化氯通常作为净水厂前加氯的代用预氧化剂。因其不同于氯,不产生三卤甲烷(THMs),不氧化三卤甲烷(THMs)的前驱物,不与氨或酚类反应,杀菌效果随pH值增加而增加,所以二氧化氯应用于含酚、含氨、pH值高的原水中,其预氧化和消毒是有利的。9.8.23因为二氧化氯与空气接触易爆炸,不易运输,所以二氧化氯一般采用化学法现场制备。国外多为高纯型二氧化氯发生器:有以氯溶液与亚氯酸钠为原料的氯法制备和以盐酸与亚氯酸钠的酸法制备方法。国内有以(氯)盐酸与亚氯酸钠为原料的高纯型二氧化氯和以盐酸与氯酸钠为原料的复合二氧化氯两种形式。可根据技术上可行、经济上合理的原则选型。在密闭的发生器中生成二氧化氯,其溶液浓度为10g/L。由于生成二氧化氯的主要材料固体亚氯酸钠、氯酸钠属一、二级无机氧化剂,贮运操作不当有引起爆炸的危险;原材料盐酸与固体亚氯酸钠相接触也易引起爆炸;原料调制浓度过高(32%HCl和24%NaClO2)反应时也将发生爆炸。二氧化氯泄漏时,空气中二氧化氯(ClO2)含量为14ppm时,人可察觉,45ppm时明显刺激呼吸道;空气中浓度大于11%和水中浓度大于30%时易发生爆炸。鉴于上述原因,其贮存、调制、反应过程中有潜在的危险,为确保二氧化氯安全地制备和在水处理中使用,其现场制备的设备应是成套设备,并必须有相应的有效的各种安全措施。9.8.24关于二氧化氯消毒剂与水接触时间的规定。《城市供水水质标准》(送审稿)中规定:二氧化氯与水接触30min后,出厂二氧化氯余量≥0.1mg/L,管网末梢二氧化氯余量≥0.02mg/L。9.8.25关于二氧化氯原材料贮备间安全措施的规定。9.8.26关于二氧化氯设备系统密封、防腐及安全措施的规定。9.8.27关于二氧化氯系统设置安全防范设施和房间布置的规定。9.8.28关于二氧化氯原材料贮存量的规定。出于安全考虑,二氧化氯原材料库房的贮量不易太多。9.8.29关于二氧化氯系统防火防爆设计应根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版)相关条文执行。
(4)臭氧消毒9.8.30关于臭氧(O3)消毒出厂前补充加氯的规定。臭氧(O3)是一种优良消毒剂和强氧化剂。其特点是反应快、杀菌消毒效果好,对原水中无机物、有机物均有很强的氧化作用。但臭氧设备较复杂,成本较高。为抑制供水管网生成细菌和保证管网末端保持一定的余氯,应在使用臭氧消毒之后再补加氯消毒,以满足出厂余氯要求。作为氧化剂臭氧的副产物—溴酸盐和甲醛也为控制指标,世界卫生组织(WHO)及《城市供水水质标准》(送审稿)分别限制为25μg/L和900μg/L。9.8.31关于臭氧消毒与水接触时间的规定。臭氧与水的接触时间不大于15min,通常4~12min。世界卫生组织(WHO)指南规定:“臭氧是有效的病毒消毒剂,用于净水,保持游离臭氧余量0.2~0.4mg/L,接触时间4min”。欧洲采用的准则:“游离臭氧余量0.4mg/L,接触时间4min(即CT=1.6mg。min/L)”。上述规定和准则用于原水水质好,有效的接触反应池且仅作消毒处理的场合。对于原水水质不同,处理要求不同的臭氧处理,其接触时间不同,可参考同类工程确定。9.8.32关于净水厂臭氧消毒系统设计所应遵循规范条文的说明。
9.9臭氧净水设施(1)一般规定9.9.1阐明臭氧净水设施应该包括的设计内容。9.9.2规定了确定臭氧投加位置的原则。由于目前国内城镇水厂中采用臭氧净水设施实例极少,因此,本规定所述原则基本上是依据国外的相似经验确定。设计中臭氧投加位置应通过对原水水质状况的分析,结合总体净水工艺过程的考虑和出水水质目标来确定,也可参照相似条件下的运行经验或通过一定的试验来确定。9.9.3规定了臭氧投加率的确定原则。由于臭氧净水设施的设备投资和日常运行成本较高,臭氧投加率确定合理与否,将直接影响工程的投资和生产运行成本,同时考虑到国内目前水厂中的实践经验很少,因此,本规定明确了应根据待处理水的水质状况并结合试验结果来确定的要求。9.9.4关于臭氧投加量计算的规定。9.9.5对于与臭氧气体或溶有臭氧的水体接触的材料作出的规定。由于臭氧的氧化性极强,对许多材料具有强腐蚀性,因此要求臭氧处理设施中臭氧发生装置、臭氧气体输送管道、臭氧接触池、以及臭氧尾气消除装置中所有可能与臭氧接触的材料能够耐受臭氧的腐蚀,以保证臭氧净水设施的长期安全运行和减少维护工作。据调查,一般的橡胶、大多数塑料、普通的钢和铁、铜以及铝等材料均不能用于臭氧处理系统。适用的材料主要包括316和305不锈钢、玻璃、氯磺烯化聚乙烯合成橡胶、聚四氟乙烯以及混凝土。(2)气源装置9.9.6规定了臭氧发生装置的气源品种及气源质量要求。对气源品种的规定是基于臭氧发生的原理和对目前国内外所有臭氧发生器气源品种的调查。由于供给臭氧发生器的各种气源中一般均含有一定量的一氧化二氮,气源中过多的水份易与其生成硝酸,从而导致对臭氧发生装置及输送臭氧管道的腐蚀损坏,因此必须对气源中的水份含量作出规定,露点就是代表气源水份含量的指标。据调查,目前国内外绝大部分运行状态下的臭氧发生器的气源露点均低于-60℃,有些甚至低于-80℃。一般情况下,空气经除湿干燥处理后,其露点可达到-60℃以下,制氧机制取的气态氧气露点也可达到-60℃到-70℃之间,液态氧的露点一般均在-80℃以下,因此,本规定对气源露点作出应低于-60℃的规定。
此外,气源中的碳氧化物、颗粒、氮以及氩等物质的含量对臭氧发生器的正常运行、产气能耗等也会产生影响,且不同臭氧发生器的厂商对这些指标要求各有不同,故本条文只作定性规定。9.9.7对气源装置的供气气量及压力作出的规定。9.9.8对供应空气的气源装置基本设备组成和设备备用作出的规定。供应空气的气源装置除了应具有供气能力外,还应具备对所供空气进行预处理的功能,所供气体不仅在量上而且在质上能满足臭氧发生装置的供气要求。空压机作为供气的动力设备,用以满足供气气量和气压的要求;过滤设备用于去除空气中的颗粒和杂质;除湿干燥设备用于去除空气中的水份,以达到降低供气露点的目的;消声设备则用于降低气源装置在高压供气时所产生的噪声。由于供应空气的气源装置需要常年连续工作,且设备系统较复杂,通常情况下每个装置可能包括多个过滤、除湿、干燥和消声设备,为保证在某些设备组件发生故障或需要正常维修时气源装置仍能正常供气,要求气源装置中的主要设备应有备用。9.9.9规定了供应氧气的气源装置的形式。据调查,目前国内外水厂臭氧处理设施中以氧气为气源的均通过设置现场液氧储罐或制氧机这两种形式的气源装置来为臭氧发生装置供氧气。9.9.10关于液氧储罐供氧装置设备的基本配置以及液氧储存量的规定。液态氧均通过各种商业渠道采购而来,其温度极低,在使用现场需要专用的隔热和耐高压储罐予以储存。为节省占地面积,储罐一般都是立式布置。进入臭氧发生装置的氧必须是气态氧,因此需要设置将液态氧蒸发成气态氧的蒸发器,蒸发需要的能量一般来自环境空气温度。通过各种商业渠道所购的液态氧的纯度很高(均在99%以上),而提供给臭氧发生装置的最佳氧气浓度通常在90%~95%之间,且要求含有少量的氮气,因此,液氧储罐供氧装置一般均应配置添加氮气或空气(空气中含有大量氮气)的设备。通常采用的设备有氮气储罐或空压机,并配备相应气体混配器。储存在液氧罐中的液态氧将随着水厂生产逐步消耗,其罐内的压力和液面将发生变化,为了随时了解其变化情况和提前做好补充液氧的准备,须设置液氧储罐的压力和液位显示及报警装置。采购的液态氧均是由液氧槽罐车输送到现场,然后用专用车载设备加入到储氧罐中。运氧槽车一般吨位较大,在厂区内行驶对交通条件要求较高,储存量越大,则对厂区的交通条件要求越高。另外,现场液氧储罐的大小还受消防要求的制约。因此,液氧储存量不宜过大,但储存太少将增加运输成本,带来采购液态氧成本的增加。因此,根据相关的调查,本条文只作出最小储存量的规定。9.9.11
关于制氧机供氧装置设备的基本配置以及设备例行停运维护或故障检修时备用能力的规定。空气中98%以上的成分为氮气和氧气。制氧机就是通过对环境空气中氮气的吸附来实现氧气的富集。一般情况下,制氧机所制取的氧气中氧的纯度在90%~95%之间,其中还含有少量氮气。此外,制氧机还能将所制氧气中的露点和其它有害物质降低到臭氧发生装置所需的要求。为了保证能长期正常工作,制氧机需定期停运维护保养,同时考虑到设备可能出现故障,因此制氧机供氧装置必须配备备用液氧储罐及其蒸发器。根据大多数制氧机的运行经验,每次设备停役保养和故障修复的时间一般不会超过两天,故对备用液氧储罐的最小储存量提出了不应少于两天的氧气用量的规定。虽然备用液氧储罐启用时其所供氧气纯度不属最佳,但由于其使用机会很少,为了降低设备投资和简化设备系统,一般不考虑备用液氧再配备加氮气或空气设备。9.9.12对气源品种及气源装置型式选择的规定。就制取臭氧的电耗而言,以空气为气源的最高,制氧机供氧气的其次,液氧最低。就气源装置的占地而言,空气气源的较氧气气源的大。就臭氧发生的浓度而言,以空气为气源的浓度只有氧气气源的五分之一到三分之一。就臭氧发生管、输送臭氧气体的管道、扩散臭氧气体的设备以及臭氧尾气消除装置规模而言,以空气为气源的比氧气的大许多。就设备投资和日常管理而言,空气的气源装置均需由用户自行投资和管理,而氧气气源装置通常可由用户向大型供气商租赁并委托其负责日常管理。虽然氧气气源装置较空气气源装置具有较多优点,但其设备的租赁费、委托管理费以及氧气的采购费也很高,且设备布置受到消防要求的限制。因此,采用何种供气气源和气源装置必须综合上述多方面的因素,作技术经济比较后确定。据调查,一般情况下,空气气源适合于较小规模的臭氧发生量,液氧气源适合于中等规模的臭氧发生量,制氧机气源适合于较大规模的臭氧发生量。9.9.13对气源装置设置地点的规定。由于臭氧发生装置对所供气体的质量要求较严格,过远的气体输送增加了管道中杂质污染气体的潜在危险,而且以氧气为气源时还存在着发生火灾的隐患,因此,本条文作出相应规定。9.9.14对气源装置设置地点的条件作出的规定。供应空气的气源装置中产生噪声的设备较多,因此应将其设在室内。而供应氧气的气源装置中产生噪声的设备较少,且储存液氧的储罐高度较高,并考虑到运送液氧的槽车向储罐加注液氧时的操作方便,因此一般设置在露天,并要求对部分产生噪声的设备采取降噪措施。(3)臭氧发生装置9.9.15
规定了臭氧发生装置最基本的设备组成。其中臭氧发生器的供电及控制设备,一般都作为专用设备与臭氧发生器配套制造和供应的。冷却设备用以对臭氧发生器及其供电设备的冷却,既可以配套制造供应,也可根据不同的冷却要求进行专门设计配套。臭氧和氧气泄漏探测及报警设备,用以监测设置臭氧发生装置处环境空气中可能泄漏出的臭氧和氧气的浓度,并对泄漏状况作出指示和报警,其设置数量和位置应根据设置臭氧发生装置处具体环境条件确定。9.9.16关于臭氧发生装置产量及备用能力设置的规定。为了保证臭氧处理设施在最大生产规模和最不利水质条件下的正常工作,臭氧发生装置的产量应满足最大臭氧加注量的需要。用空气制得的臭氧气体中的臭氧浓度一般为2%~3%,且臭氧浓度调节较困难,当某台臭氧发生器发生故障时,很难通过提高其它发生器的产气浓度来维持整个臭氧发生装置的产量不变。因此,要求以空气为气源的臭氧发生装置中应设置硬备用的臭氧发生器。用氧气制得的臭氧气体中的臭氧浓度一般为6%~14%,且臭氧浓度调节非常容易,当某台臭氧发生器发生故障时,既可以通过启用已设置的硬备用发生器来维持产量不变,也可通过提高未故障发生器的产气浓度来维持产量不变。采用硬备用方式,可使臭氧发生器维持正常工作时的产气浓度和氧气的消耗量,处于较经济的状态,但设备的初期投资将增加。采用软备用方式,设备的初期投资可减少,但可能会使装置正常工作时产气浓度不很经济,且消耗的氧气将增加。因此,要求通过技术经济比较来确定。9.9.17对臭氧发生装置的设置地点及设置环境作出的规定。臭氧的腐蚀性极强,泄漏到环境中对人体、设备、材料等均会造成危害,其通过管道输送的距离越长出现泄漏的潜在危险越大。此外,臭氧极不稳定,随着环境温度的提高将分解成氧气,输送距离越长,其分解的比例越大,从而可能导致到投加点处的浓度达不到设计要求。因此,要求臭氧发生装置应尽可能靠近臭氧接触池。当净水工艺中同时设有预臭氧和后臭氧接触池时,考虑到节约输送管道的投资,其设置地点除了应尽量靠近各用气点外,还宜靠近用气量较大的臭氧接触池。据调查,在某些工程中,当预臭氧和后臭氧接触池相距较远时,也有分别就近设置两套臭氧发生装置的做法,但这种方式将大为增加工程的投资。根据臭氧发生器设置的环境要求,其必须设置在室内。虽然臭氧发生装置中配有专用的冷却设备,但其工作时仍将产生较多的热量,可能使设置臭氧发生装置的室内环境温度超出臭氧发生装置所能承受的限度。因此,应根据具体情况设置通风设备或空调设备,以保证室内环境温度维持在臭氧发生装置所要求的环境温度以下。9.9.18对设有臭氧发生器的建筑内的用电设备的安全防护类型作出的规定。(4)臭氧气体输送管道9.9.19关于确定输送臭氧气体管道的直径及适用材料的规定。9.9.20
关于输送臭氧气体的埋地管敷设和室外管隔热防护的规定。由于臭氧泄漏到环境中危害很大,为了能在输送臭氧气体的管道发生泄漏时迅速查找到泄漏点并及时修复,输送臭氧气体的埋地管一般不应直接埋在土壤或结构构造中,而应设在专用的管槽内,管槽上设活动盖板,以方便查漏和修复。输送臭氧气体的管道均为不锈钢管,管材的导热性很好,因此,在气候炎热的地区,设在室外的管道(包括设在管槽内)很容易吸收环境中的热量,从而导致管道中的臭氧分解速度加快,因此,要求在这种气候条件下对室外管道进行隔热防护。(5)臭氧接触池9.9.21规定了臭氧接触池的最少个数。在运行过程,有时需要停池清洗或检修,为不致造成水厂停产,故规定了臭氧接触池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。9.9.22关于臭氧接触池接触时间的规定。工艺目的和待处理水的水质情况不同,所需臭氧接触池接触的时间也不同。一般情况下,设计采用的接触时间应根据对工艺目的、待处理水的水质情况的分析,通过一定的小型或中型试验,或参照相似条件下的运行经验来确定。9.9.23规定了臭氧接触池的构造要求以及尾气排放管和自动气压释放阀的设置。为了防止臭氧接触池中少量未溶于水的臭氧逸出后进入环境空气而造成危害,臭氧接触池必须采取全封闭的构造。注入臭氧接触池的臭氧气体除含臭氧外,还含有大量的空气或氧气。这些空气或氧气绝大部分无法溶解于水而会从水中逸出。这部分逸出的气体(其中还含有少量未溶于水的臭氧)被称之为臭氧接触池尾气。在全密闭的接触池内,要保证来自臭氧发生装置的气体连续不断地注入和避免将尾气带入到后续处理设施中而影响其正常工作,必须在臭氧接触池顶部设置尾气排放管。为了在接触池水面上形成一个使尾气集聚的缓冲空间,池内顶宜与池水面保持0.5~0.7m的距离。随着臭氧加注量和处理水量的变化,注入接触池的气量及产生的尾气也将发生变化。当出现尾气消除装置的抽气量与实际产生的尾气量不一致时,将在接触池内形成一定的附加正压或负压,从而可能对结构产生危害和影响接触池的水力负荷,因此,必须在池顶设自动气压释放阀,用于在产生附加正压时自动排气和产生附加负压时自动进气。9.9.24
关于臭氧接触池水流形式、导流隔板设置以及出水方式的规定。由于制取臭氧的成本很高,为使臭氧能最大限度地溶于水中,接触池水流宜采用竖向流形式,并设置竖向导流隔板。在处于下向流的区格的池底导入臭氧,从而使气水作相向混合,以保证高效的溶解和接触效果。在与池顶相连的导流隔板顶部设置通气孔是为了让集聚在池顶上部的尾气从排放管顺利排出。在与池底相连的导流隔板底部设置流水孔是为了清洗池子之用。虽然接触池内的尾气可通过尾气排放管排出,但水中仍会含有一定数量的过饱和溶解的空气或氧气,该部分气体随水流进入后续处理设施后会自水中逸出并造成不利影响,如在沉淀或澄清中产生气浮或在过滤中产生气阻。因此,接触池的出水一般宜采用薄壁堰跌水出流的方式,以使水中过饱和溶解的气体在跌水过程中吹脱,并随尾气一起排出。9.9.25关于预臭氧接触池设计参数的规定。1根据臭氧净水的机理,拟在预臭氧阶段去除的物质大多能迅速与臭氧反应,去除效率主要与臭氧的加注量有关,接触时间对其影响很小。据调查国外的相关应用实例,大多数采用2min左右的接触时间,但若工艺设置是以除藻为主要目的的,则接触时间一般应适当延长,或通过一定的试验确定。2预臭氧处理的对象是未经任何处理的原水,原水中含有一定的颗粒杂质容易堵塞微孔曝气装置。因此,臭氧气体宜通过水射器抽吸后与动力水混合,然后再注入到进水管上的静态混合器或通过专用的大孔扩散器直接注入池内。由于预臭氧接触池停留时间较短和容积较小,故一般只设一个注入点。3由于原水中含有的颗粒杂质容易堵塞抽吸臭氧气体的水射器,因此,一般不宜采用原水作为水射器动力水源,而宜采用沉淀(澄清)或滤后水。当受条件限制而不得不使用原水时,应在水射器之前加设两套过滤装置,一用一备。4本规定是基于对国内外有关应用实例的调查所得。5由于接触池的池深较深,考虑到若导流隔板间距过小,不易土建施工和扩散器的安装维护,以及停池后的清洗,故规定了导流隔板的净距一般不宜小于0.8m。6接触池出水端设置余臭氧监测仪是为了检测臭氧的投加率是否合理,以及考核接触池中的臭氧吸收效率。9.9.26关于后臭氧接触池设计参数的规定。1据调查,后臭氧接触池根据其工艺需要,一般至少由二段接触室串联而成,其中第一段接触室主要是为了满足能与臭氧快速反应物质的接触反应需要,以及保持其出水中含有能继续杀灭细菌、病毒、寄生虫和氧化有机物所必需的臭氧剩余量的需要。后续接触室数量的确定则应根据待水处理的水质状况和工艺目的来考虑。当以杀灭细菌和病毒为目的时,一般宜再设一段。当以杀灭寄生虫和氧化有机物(特别是农药)为目的时,一般宜再设两段。2
每段接触室包括气水接触区和后续反应区并由竖向导流隔分开是目前国内外较普遍的布置方式,故作此规定。3规定后臭氧接触池的总接触时间宜控制在6~15min之间,是基于对国内外的应用实例的调查所得,可作为设计参考,当条件许可时,宜通过一定的试验确定。规定第一段接触室的接触时间一般宜为2min左右也是基于对有关的调查和与预臭氧相似的考虑所得出。4一般情况下,进入后臭氧接触池的水中的悬浮固体大部分已去除,不会对微孔曝气装置造成堵塞,同时考虑到后臭氧处理的对象主要是溶解性物质和残留的细菌、病毒和寄生虫等,处理对象的浓度和含量较低,为保证臭氧在水中均匀高效地扩散溶解和与处理对象的充分接触反应,臭氧气体一般宜通过设在气水接触区底部的微孔曝气盘直接向水中扩散。为了维持水在整个接触过程中必要的臭氧浓度,规定气体注入点数与接触室的设置段数一致。5每个曝气盘在一定的布气量变化范围内可保持其有效作用范围不变。考虑到总臭氧加注量和各段加注量变化时,曝气盘的布气量也将相应变化。因此,曝气盘的布置应经过对各种可能的布气设计工况分析来确定,以保证最大布气量到最小布气量变化过程中的布气均匀。由于第一段接触室需要与臭氧反应的物质含量最多,故规定其布气量宜占总气量的50%左右。6接触池设计水深范围的规定是基于对有关的应用实例调查所得出。对气水接触区的深度与长度之比作出专门规定是基于对均匀布气的考虑,其比值也是参照了相关的调查所得出。7由于接触池的池深较深,考虑到若导流隔板间距过小,不易土建施工和曝气盘的安装维护,以及停池后的清洗,故规定了导流隔板的净距一般不宜小于0.8米。8接触池出水端设置余臭氧监测仪是为了检测出水中的剩余臭氧浓度,控制臭氧投加率,以及考核接触池中的臭氧吸收效率。(6)臭氧尾气消除装置9.9.27关于臭氧尾气消除装置设备基本组成的规定。一般情况下,这些设备应是最基本的。其中尾气输送管用于连接尾气中剩余臭氧消除器和接触池尾气排放管;尾气中臭氧浓度监测仪用于检测尾气中的臭氧含量和考核接触池的臭氧吸收效率;尾气除湿器用于去除尾气水的水份,以保护剩余臭氧消除器;抽气风机为尾气的输送和处理后排放提供动力;经处理尾气排放后的臭氧浓度监测及报警设备用于监测尾气是否能达到排放标准和尾气消除装置工作状态是否正常。9.9.28对臭氧尾气中剩余臭氧的消除方式的规定。
电加热分解消除是目前国际上应用较普遍的方式,其对尾气中剩余臭氧的消除能力极高,工作时需要消耗较多的电能,随着热能回收型的电加热分解消除器的开发,其应用价值在进一步提高。催化剂接触催化分解消除,与前者相比可节省较多的电能,设备投资也较低,但需要定期更换催化剂,生产管理相对复杂些。活性炭吸附分解消除目前主要在日本等国家有应用,设备简单且投资也很省,但也需要定期更换活性炭和存在生产管理相对复杂等问题。此外,由于以氧气为气源时尾气中含有大量氧气,吸附到活性炭之后,在一定的浓度和温度条件下容易产生爆炸,因此,规定在这种条件下不得采用活性炭消除方式。9.9.29关于臭氧尾气消除装置最大设计气量和对抽气量进行调节的规定。臭氧尾气消除装置最大气量理论上略小于臭氧发生装置最大气量,其差值因水质和臭氧加注量不同而不同。但从工程角度出发,两者最大设计气量宜按一致考虑。抽气风机设置抽气量调节装置,并要求其根据臭氧发生装置的实际供气量适时调节抽气量,是为了保持接触池顶部的尾气压力相对稳定,以避免气压释放阀过于频繁工作。9.9.30规定了电加热臭氧尾气消除装置的设置地点及设置条件。由于电加热消除装置长期处于高温(250℃~300℃)状况下工作,会向室内环境散发大量热量,造成室内温度过高。因此应在室内设强排风措施,必须时应设空调设备,以降低室温。9.9.31规定了催化剂接触催化和活性炭吸附的臭氧尾气消除装置的设置地点及设置条件。9.10活性炭吸附(1)一般规定9.10.1当原水中有机物含量较高时宜采用臭氧-生物活性炭处理工艺。采用活性炭吸附处理,应对原水进行多年水质监测,分析原水水质的变化规律和趋势,经技术经济比较后,可采用活性炭吸附处理工艺或臭氧-生物活性炭处理工艺。国内使用活性炭吸附池和生物活性炭吸附池情况见表14。日本使用颗粒活性炭净水处理的实施例见表15。9.10.2活性炭吸附的主要目的不是为了截留悬浮固体,因此,要求混凝、沉淀、过滤处理先去除悬浮固体,然后再进入炭吸附池。在正常情况下,要求炭吸附池进水浊度小于1NTU,否则将造成炭床堵塞,缩短吸附周期。9.10.3关于炭吸附池参数确定的一般要求。9.10.4关于活性炭规格及性能的规定。活性炭是用含炭为主的物质制成,如煤、木材(木屑形式)、木炭、泥煤、泥煤焦炭、褐煤、褐煤焦炭、骨、果壳以及含炭的有机废物等制作原料,经高温炭化和活化两大工序制成的多孔性疏水吸附剂。
活性炭按原料不同分为煤质活性炭、木质活性炭或果壳活性炭等;按形状分为颗粒活性炭(GAC)与粉末活性炭(PAC),煤质颗粒活性炭分柱状炭、压块破碎炭和原煤破碎炭。目前国内运行的地面水水厂的炭吸附池用炭大部分使用煤质柱状炭。如果采用颗粒压块炭或破碎炭需参照有关产品特性,经试验确定各种设计参数。活性炭性能指标按满足国标GB7701.4-1997《净化水用煤质活性炭》一级品以上要求规定。
表14国内使用活性炭吸附池情况一览表水厂名称规模(万m3/d)活性炭的作用处理工艺流程是否为臭氧-生物活性炭工艺活性炭吸附池的设计参数活性炭规格性能运行情况池数单池面积(m2)炭层厚度(m)接触时间(min)空床流速(m/h)承托层厚(m)水冲洗强度(L/m2.s)膨胀率(%)冲洗水头(m)水冲时间(min)冲洗水源气冲强度(L/m2.s)气冲时间(min)冲洗周期(d)种类规格碘吸附值(mg/g)亚甲兰吸附值(mg/g)北京市第九水厂一期50除味、除有机物,混合、机械搅拌澄清池、双层滤料过滤、炭吸附池否24961.59.89.171520~30无柱状直径1.5mm,长2~3mm>900>200,87年投产北京市第九水厂二、三期100除味、除有机物,快速混合、水力絮凝、侧向流波形斜板沉淀池、均质煤滤池、炭吸附池否48971.59.859.1311~152.257~10滤后水无柱状直径1.5mm,长2~3mm>900>20095、99年分别投产北京城子水厂4.32除味、除臭、除色、除有机物,除酚、汞机械搅拌澄清池、虹吸滤池、炭吸附池否6321.586.813~1520~401.3无5~7柱状直径1.5mm,长2~3mm>900>20090年投产北京田村山水厂17除味、除色、除有机物机械搅拌澄清池、虹吸滤池、炭吸附池是24331.581113~1520~401.3无5~7柱状直径1.5mm,长2~3mm>900>20085年投产昆明第五水厂南分厂10除味、除色、除有机物机械混合、水力絮凝、气浮、V型滤池、臭氧接触、生物活性炭过滤是1236.41.815120.251235无柱状直径1.5mm,长2~3mm98年投产上海周家渡水厂1除味、除色、除有机物,前臭氧、混合絮凝沉淀过滤、后臭氧、炭吸附池是161.8156.86.915.35~7颗粒0.5~0.7mm2001年投产*浙江桐乡水厂8除味、除臭、除色、除有机物,生物接触氧化、常规净化,后臭氧、生物活性炭是10481.87.5柱状/颗粒7格采用柱状煤质炭,3格采用煤质破碎炭,1025/1067205/2562003年6月投产
深圳梅林水厂60除味、除有机物,前臭氧、混合絮凝沉淀过滤、后臭氧、炭吸附池是96212106~8712~143柱状直径1.5mm,长2~3mm>900>200建设中杭州南星桥水厂10除味、除色、除有机物,前臭氧、混合絮凝沉淀过滤、后臭氧、炭吸附池是211.510.46.915.3破碎炭有效粒径0.65~0.75mm>1000>200建设中*浙江桐乡水厂7格采用柱状煤质炭直径1.5mm,长2~3mm,碘吸附值值1025mg/g,亚甲兰吸附值205mg/g。3格采用8*30目煤质破碎炭,碘吸附值值1067mg/g,亚甲兰吸附值256mg/g。
表15日本使用颗粒活性炭净水处理的实施例地区水厂名称处理水量(万m3/d)处理对象方式池面积*池数(m*个数)形状接触时间(min)空床流速(m/h)炭层厚度(m)粒径及(均等系数)(mm)再生时间运行年东京都金街52沉淀水重力式固定床98*24矩形14.410.42.51.2〔1.3〕492、96大阪府村野155过滤水重力式固定床141*24矩形108.41.41.0〔1.5~1.9〕494大阪府村野1124.7过滤水重力式固定床113*32矩形1016.22.71.0〔1.5~1.9〕498阪神猪川91.69沉淀水上向流流动床47.6*3647.2*30矩形8.5152.10.39~0.47〔1.4以上〕每年20%交换93、96、97、98
(2)主要设计参数9.10.5关于活性炭池型的规定。当处理规模小于320m3/h时,可采用普通压力滤池;当处理规模大于或等于320m3/h时,可采用普通快滤池、虹吸滤池、双阀滤池等形式,当处理规模大于或等于2400m3/h时,炭吸附池形式与过滤形式配套为宜。9.10.6关于炭吸附池过流方式的规定。采用升流式炭吸附池,处理后的水在池上部,应采用封闭措施,如设房、加盖等,以防人为污染。9.10.7为避免炭吸附池冲洗时对其它工作池接触时间产生过大影响,炭吸附池应设有一定的个数。为保证一个炭吸附池检修时不致影响整个水厂的正常运行,规定炭吸附池个数不得少于4个。9.10.8关于炭吸附池设计参数的规定。炭吸附池设计参数主要是空床接触时间和空床流速。空床接触时间和空床流速应根据水质条件,经试验或参考类似工程经验确定。表16为日本水道协会《水道设施设计指南》(2000)中颗粒活性炭滤池设计参数,供参考。表16日本颗粒活性炭滤池设计参数空床流速(m/h)炭层厚(m)空床接触时间(min)10~151.5~35~159.10.9关于炭吸附池冲洗的规定。采用臭氧-生物活性炭处理工艺宜采用炭池出水冲洗,并考虑初滤水排除措施。为调整反冲洗强度,在反冲洗水管上宜设调节和计量装置。定期冲洗主要目的是冲掉附着在炭粒上和炭粒间的粘着物,一般可按30d考虑,实际运行时可根据需要调整。另外,水温影响水的粘度。当水温较低时,应调整反冲洗强度弥补温度差异的影响。表17为日本水道协会《水道设施设计指南》(2000)中颗粒活性炭吸附池设计冲洗参数,供参考。
表17冲洗参数冲洗类型活性炭粒径2.38~0.59mm1.68~0.42mm气水反冲水冲强度(L/m2.s)11.16.7水冲时间(min)8~1015~20气冲强度(L/m2.s)13.913.9气冲时间(min)55水冲加表面冲洗水冲强度(L/m2.s)11.16.7水冲时间(min)8~1015~20表冲强度(L/m2.s)1.671.67表冲时间(min)559.10.10炭吸附池若采用中阻力配水(气)系统可采用滤砖。若采用小阻力配水(气)系统,配水孔眼面积与炭吸附池面积之比可采用1%~1.5%。如只用水冲洗,可用短柄滤头。如采用气水反冲,可采用长柄滤头。表18所示承托层粒径级配排列经工程实践验证,冲洗均匀,冲洗后炭层表面平整。(以五层承托层为例)表18五层承托层粒径级配层次(自上而下)粒径(mm)承托层厚度(mm)18~165024~85032~45044~85058~16509.10.11关于活性炭再生周期及指标的规定。炭再生周期的确定亦应考虑活性炭装运和更换所需时间等因素。所列指标为经验数值。当采用臭氧-生物活性炭处理工艺时,也可采用CODMn、UV254的去除率作为判断活性炭运行是否失效的参考指标。9.10.12关于失效活性炭运出和新炭补充的输送方式的规定。输送方式宜采用水力输炭,也可采用人工输炭。
当采用水力输炭时,输炭管可采用固定方式亦可采用移动方式。出炭、进炭可利用水射器或旋流器。炭粒在水力输送过程中,即不沉淀、又不致遭磨损的最佳流速为0.75~1.5m/s。9.10.13因池壁按开裂设计,磨损的炭粉如掉到缝中,会腐蚀钢筋。9.11水质稳定处理9.1.1对水质稳定进行了规定。城市给水的水质稳定性一般用饱和指数和和稳定指数鉴别,如下式:IL=PHo-pHsIR=2(pHs)-pH0式中:IL-饱和指数,IL>O有结垢倾向,IL7有腐蚀倾向;PHo-水的实测pH值;pHs-水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。全国26座城市自来水公司的水质稳定判断和中南地区40多座水厂水质稳定性研究,均使用这两个指数。水与CaCO3平衡时的pHs,可根据水质化验分析或通过查索pHs图表求出。在城市自来水管网水中,IL较高和IR较低会导致明显结垢,一般需要水质稳定处理。加酸处理工艺应根据试验用酸量等资料,确定技术经济可行性。对于IL<-1.0和IR>9的管网水,具有腐蚀性。一般宜先加碱处理。广州、深圳等地水厂一般加CaO,国内水厂也有加NaOH、Na2CO3的实例。日本有很多大中型水厂加NaOH。中南地区40多处地下水和地面水水厂资料表明,当侵蚀性二氧化碳浓度大于15mg/L时,水呈明显腐蚀性。敞口曝气法可去除侵蚀性二氧化碳,小水厂一般采用淋水曝气塔。9.11.2城市给水水质稳定处理所使用的药剂,不得增加水的富营养化成分(如磷等)。
10净水厂污泥处理10.1一般规定10.1.1规定了净水厂污泥处理的主要对象。10.1.2规定了净水厂污泥排入天然水体或城镇排水系统所应遵循的标准及一般要求。10.1.3关于确定净水厂污泥处理规模的原则规定。净水厂污泥处理的规模由干泥量决定。干泥量主要与水处理规模及原水浊度有关。虽然一年内水厂处理水量和原水浊度都是变化的,但对污泥处理规模影响较大主要是浊度变化,特别是一些江、河水源,浊度的变化可达几十倍。因此,净水厂污泥处理规模主要决定于原水浊度的设计取值。设计按最高浊度取值还是按平均浊度取值,其污泥处理规模相差将十分悬殊。日本设计《指针》提出按能完全处理全年日数的95%确定。根据我国实际情况,本规范提出污泥处理系统规模即处理能力应能完全处理全年日数的85%~95%,即保证率为85%~95%。在高浊度较频繁的地区定采用下限。一年内还有15%~5%的日数不能全部处理,高于原水浊度设计取值的部分所产生的超量污泥要处置。目前一些地方提出零排放,即全年所有日数均能得到完全处理。这对于一年内原水浊度变幅大的水厂,困难较大,要达到零排放,则基建投资大,大部分污泥脱水设备一年内绝大部分时间闲置。污泥处理的保证率取多大合适,目前国内还没有规定。保证率高,即一年中能完全处理的日数高,则基建投资大和日常管理费用高,但对环境污染小。目前国内所建的净水厂污泥处理系统大部分是能处理就处理,不能处理就排放。在高浊度期间,超量污泥首先应通过加强污泥处理系统功能(包括延长运行时间和启动备用设备)进行处理,也可通过调节构筑物的调蓄储存部分超量污泥,若要排到天然水体,其排放口有两种选择,一、经调节池调节后排出,二、从调节池前排出。本条规定宜从调节池后排出。经调节后排出,有以下优点:1经调节后均匀排出,对天然水体影响小,特别是排入小河沟。均匀排出,由于瞬时流量小,影响不明显。如果未经调节就排出,瞬时流量特别大,容易造成壅水和沉积。2均匀排放所需排水管道小。10.1.4污泥处理系统的规模由所处理的干污泥量决定。本条文是关于净水厂污泥处理系统所要处理的干污泥量的计算公式的规定。由于原水浊度组成存在一定差异,因此式(10.1.4)中系数
应经过实测确定。公式(10.1.4)中原水浊度设计取值为按本规定10.1.3条所规定的能完全处理全年日数的85%~95%所对应的原水浊度值。10.1.5关于污泥处理系统所产生废水回用的原则规定。净水厂污泥处理系统产生的废水包括调节、浓缩、脱水三道工序产生的废水。主要是经调节池调节后的滤池反冲洗废水和浓缩池上清液及脱水滤液。本条文对上述生产废水的回用从质和量上均提出了要求。回用水水质对水厂出水水质的影响目前主要有下列三个方面:1在浓缩和脱水过程中投加高分子聚合物,如聚丙烯酰胺。上清液和滤液中残留了丙烯酰胺单体,可能引起水厂出水丙烯酰胺超标;2铁、锰在回流中循环累积而超标;3隐孢子虫等生物指标的可能超标。在实践中还发现,有些用于回流的水泵启动后,净水厂絮凝、沉淀效果易变坏,特别是停留时间短,抗冲击负荷能力低的高效絮凝、沉淀设备尤为明显,其原因是回流时间短促,不连续,不均匀性大,冲击负荷大。另外,由于进入絮凝、沉淀池的流量时大时小,加药系统难以实时跟踪水量的变化,也是一个重要原因。因此,在确定调节池的容积和回流水泵的容量时应尽可能使水流连续运行,增长运行时间,减少流量,降低回流水量的冲击程度。若污泥处理系统生产废水水质需经过另行处理(如需经沉淀或滤处理后才能回用),则应经过技术经济比较决定其是否回用。10.1.6关于污泥处理构筑物分格数的规定。10.1.7由于污泥处理系统所处理的泥量主要来自于沉淀池排泥,而沉淀池排泥水多采用重力流入排泥池,如果污泥处理系统离沉淀池太远,排泥池埋深很大,因此,污泥处理系统应尽可能靠近沉淀池,并尽可能位于水厂较低处。10.1.8一些水厂净化构筑物先建成,污泥处理构筑物后建,厂内未预留污泥处理用地,需在厂外择地新建,厂外择地不仅离沉淀池远,而且还有可能地势较高,因此,应尽可能把调节构筑物建在水厂内,以保证沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水能重力流入调节池。
10.2工艺流程10.2.1关于净水厂污泥处理工艺流程的原则规定。目前国内外污泥处理工艺流程一般由调节、浓缩、脱水、处置四道基本工序组成。根据各水厂所处的社会环境、自然条件及净水厂沉淀池排泥浓度,其污泥处理系统可选择其中一道或全部工序组成。例如:一些小水厂所处的社会环境是小城镇,附近有大河,水环境容量较大;或离海边不远,处理工艺可相对简单一些。又如:当水厂排出的污泥送往厂外集中处理时,则在厂内只需设调节或浓缩工序即可。当水厂净水工艺排放的污泥浓度可达3%及以上时,则可不设浓缩池,沉泥可直接进入脱水机前平衡池。因此,工艺流程应根据工程具体情况确定。10.2.2关于各工序中子工艺流程及前处理方式的规定。尽管水厂污泥处理系统所采用的基本工序相同,但由于各水厂污泥的性质差别很大,浓缩和脱水两道工序所采用的前处理方式不一定相同。目前,前处理方式一般在脱水前投加高分子絮凝剂、或石灰等进行化学调质。对于难以浓缩和脱水的亲水性污泥,在国外,还有在浓缩池前投加硫酸进行酸处理。对于易于脱水的疏水性无机污泥,也有不进行任何前处理的无加药处理方式。这些前处理方式的选择可根据各水厂污泥的性质,通过试验并进行技术经济比较后确定。10.2.3关于净水厂污泥送往厂外处理时,在水厂内应设调节工序的规定。在厂内设调节工序有下列优点:1由于沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水均为间歇性冲击排放,峰值流量大,而在厂内设调节工序后,可均质、均量排出,减小输泥管径。若采用现有沟渠输送,由于峰值流量大,有可能造成现有沟渠壅水、淤积而堵塞;2若考虑滤池反冲洗废水回用,则只需将沉淀池排泥水调节后,均质、均量输出。10.2.4沉淀池排泥含固率(指排泥历时内平均排泥浓度)大于3%时,一般能满足大多数脱水机械的最低进机浓度要求,因此可不设浓缩工序。但调节池应采用分建式,不得采用综合排泥池,因为含固率较高的沉淀池排泥水被流量大、含固率低的滤池反冲洗废水稀释后,满足不了脱水机械最低进机浓度的要求。若采用浮动槽排泥池,则效果更好。10.2.5关于净水厂污泥送往厂外处理时污泥输送方式的规定。
水厂污泥送往厂外处理有两种情况:一是几个小水厂污泥送往一个大水厂集中处理;另一种情况是送往污水处理厂与污水处理污泥合并处理。当净水厂污泥与污水厂污泥合并处理时,如果采用城镇排水系统输送,则增加了城镇污水处理厂负荷。如果采用设专用管渠或用罐车输送,则可超越污水处理系统,直接与污水系统污泥混合,可减小污水厂污水处理系统的负荷。但净水厂污泥处理系统除应设调节工序外,还宜设浓缩工序,经浓缩后均质均量送出。10.2.6关于浓缩池上清液及滤液回流方式的规定。脱水机滤液和浓缩池上清液的回用需考虑由化学调节所引起的有害成分含量符合生活饮用水卫生标准的要求,例如丙烯酰胺含量不超过0.5g/L。因此,脱水机滤液应先回流到浓缩池,主要基于以下两点:1可利用滤液中残留的高分子絮凝剂成分,提高浓缩效果;2滤液中残留的絮凝剂的利用,不仅可减小药剂投量,还可降低回流水中高分子絮凝剂的含量。浓缩池上清液如回流到排泥池,则浓缩池上清液将在排泥池和浓缩池之间循环累积,造成上清液无出路,故规定浓缩池上清液不得回流到排泥池。但浮动槽排泥池除外,由于浮动槽排泥池具有调节和浓缩功能,送往浓缩池的底流污泥与上清液分开,故浓缩池上清液送入浮动槽排泥池后,将变成浮动槽排泥池上清液而排除,而不再循环往复再回到浓缩池。10.3调节(1)一般规定10.3.1规定了净水厂污泥处理调节池采用的形式。调节池一般宜采用分建,设排泥池和排水池,分别接纳、调节沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水。主要原因是:1沉淀池排泥水和滤池反冲洗水排泥浓度相差较大,沉淀池排泥水平均浓度一般在1000mg/L以上,而滤池反冲洗废水仅约150mg/L。进入浓缩池的排泥水,浓度越大,对浓缩越有利。如果采用综合排泥池,不仅进入浓缩池的水量增加,而且沉淀池排泥水被滤池反冲洗水稀释。不利于浓缩;2有利于回收。净水厂生产废水的回收主要是滤池反冲洗废水,当回用水水质对净水厂出水水质不产生有害影响时,经调节后就可直接回用。如果采用综合式,则滤池反冲洗废水须变成浓缩池上清液后才能回用。
当净水厂污泥送往厂外集中处理,而又不考虑废水回收时,净水厂生产废水宜设综合排泥池均质、均量后输出。这里指的是全部污泥,包括沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水。如果是部分污泥送往厂外集中处理,例如将沉淀池排泥水送往厂外集中处理,而反冲洗废水就地排放或回收,则应采用分建式,设排水池将滤池反冲洗废水直接回流到净水工艺或就近排放,沉淀池排泥水由排泥池均质、均量后输出。10.3.2调节池(包括排水池和排泥池)出流流量应尽可能均匀、连续,主要有以下几个原因:1排泥池出流一般流至下一道工序重力连续式浓缩池,重力连续式浓缩池要求调节池出流连续、均匀;2污泥处理系统生产废水,包括经排水池调节后的滤池反冲洗废水回流至水厂重复利用时,为了避免冲击负荷对净化构筑物的不利影响,也要求调节池出流流量尽可能均匀。10.3.3污泥处理系统中,调节池有两种基本形式。一是调质、调量,调节池不仅依靠池容大小进行均量调节,池中还设扰流设备,进行调质。例如在池中设搅拌机、曝气等。另一种基本形式,只依靠池容对量进行调节,池中不设扰流设备均质,泥在调节池中会发生沉积。因此调节池中应设污泥不定期取出设施。10.3.6当调节池出流设备发生故障时,为避免泥水溢出地面。因此,应设置溢流口。设置放空管是为清洗调节池用。(2)排水池10.3.7关于排水池调节容积的规定。滤池最大一次反冲洗水量一般是最大一格滤池的反冲洗水量。但是当滤池格数较多时,按均匀排序不能错开,发生多格滤池在同一时序同时冲洗或连续冲洗时,则最大一次反冲洗水量应按多格滤池冲洗计算。排水池除调节反冲洗废水外,还存在浓缩池上清液流入排水池的工况。因此,当这种工况发生时,还应考虑对这部分水量的调节。10.3.8关于排水泵设置原则的规定。
(3)排泥池10.3.9关于排泥池调节容积的规定。本条文明确了排泥池的调节容积包括正常条件下(即原水浊度不大于设计取值)所需的调节容积和高浊度时可能发生的在排泥池作临时储存所需的容积。临时储存所需的容积是应付短时高浊度发生时的一条措施。当高浊度发生时,高于设计取值的污泥由于脱水设备能力不够,一部分可临时储存在排泥池内,待原水浊度恢复低于设计取值时,通过脱水设备的加强运行将储存的污泥处理完。10.3.10关于排泥池排泥泵设置的原则规定。向浓缩池输送污泥的排泥泵是主流程排泥泵,其排出流量应符合第10.3.2条连续、均匀的原则。在高浊度时,如果考虑污泥在排泥池和浓缩池作临时储存,主流程泵的容量和台数除能满足设计浊度排泥水量的输送外,还能满足短时间内储存在排泥池中这部分泥量的输送。由于时间较短,可考虑采用备用泵。当原水浊度高于设计取值,其超量污泥需一部分或全部从排泥池排入附近水体时,需设置超量污泥排出泵。这种排泥泵一年内大部分时间闲置。因此,若扬程合适,最好与主流程泵互为备用,以减少排泥泵台数。(4)浮动槽排泥池10.3.11排泥池与排水池分建,主要原因之一是沉淀池排泥水和滤池反冲洗水污泥浓度相差很大,为了提高进入浓缩池的初始浓度,避免被反冲洗废水稀释,以提高浓缩池的浓缩效果。当调节池采用分建时,可采用浮动槽排泥池,使沉淀池排泥水在浮动槽排泥池中得到初步浓缩,进一步提高了进入浓缩池的初始浓度。虽然多了浮动槽,但提高了排泥池和浓缩池的浓缩效果。10.3.12关于浮动槽排泥池设计的有关规定。浮动槽排泥池是分流式排泥池的一种形式,以接纳和调节沉淀池排泥水为主,因此,其调节容积计算原则同10.3.9。由于采用浮动槽收集上清液,上清液连续、均匀,使液面负荷均匀稳定,因此,这种排泥池如果既在容积上满足调节要求,又在平面面积及深度上满足浓缩要求,则具有调节和浓缩的双重功能。一般来说,按面积和深度满足了浓缩要求,其容积也一般能满足调节要求。因此,池面积和深度可先按重力式浓缩池设计。这种池子日本使用较多,国内北京市第九水厂也采用这种池型做排泥池。
设置固定式溢流设施的目的是防止浮动槽一旦发生机械故障时,作为上清液的事故溢流口。10.3.13关于设置上液提升泵的原则规定。由于浮动槽排泥池具有调节和浓缩的双重功能,因此浓缩后的底泥与澄清后的上清液必然要分开,底泥由主流程排泥泵输往浓缩池,上清液应另设集水井和水泵排出。(5)综合排泥池10.3.14关于综合排泥池调节容积计算原则的规定。可按下列两条途径计算:途径一:只计算入流,不考虑出流对调节容积的影响。途径二:同时考虑入流及出流的影响,这是按收支动态平衡,一般通用的调蓄计算方法。途径一虽然是静态计算方法,但计算过程相对简单。由于没有考虑排水泵出流所抽走的这部分水量所占用的调蓄容积,因此求出的调蓄容积偏大,偏于安全。从理论上分析,采用途径二比较合理。合流式排泥池既接纳和调节沉淀池排泥,又接纳和调节滤池反冲洗排水,一般单池池容较大,其调节能力相对较强,因此宜优先采用调蓄方法计算。可减少容积,节约占地。但要适当留有余量,以应付外界条件的变化。由于按调蓄方法计算需事先做出沉淀池排泥和滤池反冲洗的时序安排,进而做出综合排泥池的入流曲线和出流曲线进行调蓄计算,求出调节容积,也可列表计算。但要做出入流和出流两条曲线,当条件不具备时,比较困难。因此,条文中规定了也可按第一条途径计算。目前,日本的《水道设施设计指针》也采用第一条途径计算排水池和排泥池调节容积。日本倾向于把调节构筑物的容积特别是排泥池的容积做的大一些,以应付外界条件,特别是原水浊度的变化。往往管理单位也希望管理条件宽松一些,调节容积适当大一些,以利于水厂的运行管理。因此在计算中没有考虑泵所排出的这部分流量。但是也不能让全部滤池一格接一格连续冲洗,一气呵成,这样所需的调节容积特别大。10.3.15池中设扰流设备,如潜水搅拌机、水下曝气等,以防池底积泥。
10.4浓缩10.4.1关于污泥浓缩方式的规定。目前,在污泥处理中,大多数采用重力式浓缩池。重力式浓缩池的优点是日常运行费低,管理较方便;另外由于池容大,对负荷的变化,特别是对冲击负荷有一定的缓冲能力,适应原水高浊度的能力较强。如果采用其它浓缩方式,如离心浓缩,失去了容积对负荷变化的缓冲能力,负荷增大,就会显出脱水机能力的不足,给运行管理带来一些困难。目前,国内外重力沉降浓缩池用的最多,日本设计指针(2000年版)只列入了重力沉降浓缩池。在国内,斜板浓缩池也在开始利用。第10.4.2条每一种类型脱水机械对进机浓度都有一定的要求,低于这一浓度,脱水机不能适应,例如板框压滤机进机污泥浓度可要求低一些,但一般不能低于2%。又如带式压滤机则要求大于3%。如果利用脱水机选型去适应污泥浓度,则浓缩后的污泥浓度应不低于2%;如果先有了脱水机,则浓缩后的污泥浓度应满足污泥进机浓度要求。10.4.3关于重力式沉降浓缩池池型的规定。本条文主要基于重力式浓缩池国内外一般多采用辐流式浓缩池。例如土地面积较紧张的日本,污泥处理浓缩池多采用面积较大的中心进水辐流式浓缩池。虽然斜板浓缩池占地面积小,但斜板需更换,由于容积小,缓解冲击负荷的能力较低。因此,本条文规定仍以辐流式浓缩池做为重力式沉降浓缩池的首选池型。在面积受限制的地方,也可采用斜板斜管浓缩池。若采用斜板浓缩,调节工序的排泥池及脱水机前污泥平衡池容积宜做大一些。10.4.4关于重力式浓缩池面积的计算原则的规定。浓缩池一般按通过单位面积上的固体量即固体通量确定面积。但在入流污泥浓度太低时,还要用水力负荷进行核对。10.4.5关于固体通量及停留时间的原则规定。固体通量、液面负荷及停留时间与污泥的性质,浓缩池形式有关,因此,原则上固体通量、液面负荷及停留时间应通过沉降浓缩试验确定,或者按相似工程运行数据确定。对于斜板斜管浓缩池固体负荷、液面负荷,由于与污泥性质、斜板斜管形式有关。各地所采用的数据相差较大,因此宜通过小型试验,或者按相似污泥、同类型斜板数据确定。10.4.6关于辐流式浓缩池设计的有关规定。10.4.7
重力沉降浓缩池的进水原则上应该是连续的,当外界因素的变化不能实现进水连续或基本连续时,可设浮动槽收集上清液,提高浓缩效果,成为间歇性浓缩池。10.5脱水(1)一般规定10.5.1关于选择脱水方式的规定。目前国内外污泥脱水大多采用机械脱水,也有部分规模较小的水厂,当地气候条件比较干燥,周围又有荒地可占,用地不紧张,也可采用污泥干化场。10.5.2关于脱水机械选型的原则规定。污泥脱水机械的选型既要适应前一道工序污泥浓缩后的特性,又要满足下一道工序污泥处置对泥饼性能的要求。由于每一种类型的脱水机械对进机污泥浓度都有一定的要求,低于这一浓度,脱水机不能适应,因此,前道浓缩工序的污泥含水率是脱水机械选型的重要因素。例如,浓缩后污泥浓度仅为2%,则宜选择板框压滤机;对于气浮浓缩的污泥,由于浓缩后污泥粘附许多小气泡,水分排出阻力大,故也宜采用板框压滤机脱水。另外,后一道处理工序也影响机型选择。例如,为防止污染要求前面工序不能加药,则应选用无加药脱水机械(如长时间压榨板框压滤机)等。用于给水厂污泥脱水的机械目前主要采用板框压滤机和离心脱水机。带式压滤机国内也有使用,但对污泥进机浓度和对前处理的要求较高,脱水后泥饼含水率高,脱水效果不是太好。因此本规范提出对于一些易于脱水的污泥,也可采用带式压滤机。10.5.3脱水机的产率和对进机浓度要求不仅与脱水机本身的性能有关,而且还与污泥的特性,例如与含水率,污泥的亲水性等因素有关。进机污泥的含水率越高,要求脱水后泥饼的含水率越低,脱水机的产率就越低。因此,脱水机的产率及对进机污泥浓度要求一般应用拟采用的机型对拟处理的污泥进行小型试验后确定。或按已运行的同一机型的相似的污泥数据确定。脱水机样本上也提供其相关数据的范围,可作为参考。受温度的影响,脱水机的产率冬季与夏季区别很大,冬季产率较低,在确定脱水机的产率时,应适当考虑这一因素。10.5.4所需脱水机的台数应根据所处理的干泥量、每台脱水机单位时间所能处理的干泥量(即脱水机的产率)及每日运行班次确定,正常运行时间可按每日一至二班考虑,脱水机台数可不设备用。当脱水机发生了故障检修时,可用增加运行班次解决。但总台数一般不宜少于2台。10.5.5关于脱水机械前设平衡池的规定。
实践证明,脱水机进料泵不宜直接从浓缩池中抽泥,宜设置平衡池。脱水机进料泵从平衡池吸泥送入脱水机;浓缩池排泥泵从浓缩池中吸泥送入平衡池。平衡池中设扰流设备,防止污泥沉淀。10.5.6污泥在脱水前进行化学调节,由于污泥性质及脱水机形式的差别,药剂种类及投加量一般宜由试验或可按相同机型、相似污泥数据确定。若无试验资料和上述数据,板框压滤机可按污泥干固体的2‰~3‰,离心脱水机可按污泥干固体的3‰~5‰计算加药量。10.5.9机械脱水间内泥饼的运输方式有三种,一种是脱水泥饼经输送带(如皮带运输机或螺旋运输器)先送至泥饼堆置间,再用铲车等装载机将泥饼装入运泥车运走。第二种是泥饼经传送带先送到具有一定容量的泥斗存储,然后从泥斗下滑到运泥车。第三种方式是泥饼在泥斗中不储存,泥斗只起收集泥饼和通道作用,运泥车直接在泥斗下面接运泥饼。这三种方式应根据处理泥量的多少,泥饼的出路及运输条件确定。当泥量大,泥饼出路不固定,运输条件不太好时,宜采用第一种方式。例如,雨、雾天,路不好走,或运输只能晚上通行时,泥饼可临时储存在泥饼堆置间。10.5.11由于污泥和泥饼散发出一股泥腥味,因此污泥脱水间内应设置通风设施,进行换气。另外由于脱水机的附属设备如空压机噪音较大,因此应考虑噪音消除设施。(2)板框压滤机10.5.15关于板框压滤机进泥浓度和脱水泥饼含固率的规定。板框压滤机进机污泥含固率要求不小于2%,即含水率不大于98%,脱水后泥饼的含水率应小于70%。10.5.16板框压滤机有一段式加压过滤和两段式加压过滤加薄膜挤压两种。净水厂污泥大多数因净水工艺投加铝盐混凝剂而含有氢氧化铝等亲水成分,因此,对于净水厂污泥宜采用两段式加压挤压脱水机。10.5.18关于板框压滤机起吊重量的规定。由于板框压滤机总重量可达百吨以上,整体吊装比较困难,应采用分体吊装。起重量可按整机解体后部件的最大重量确定。如果安装时不考虑脱水机的分体吊装,宜结合更换滤布的需要设置单轨吊车。10.5.19关于滤布选择的有关规定。
各种滤布对不同性质污泥及所投加的药剂的适应性有一定的差别,因此,滤布的选择应对拟处理污泥投加不同药剂进行试验后确定。10.5.20关于板框压滤机投料泵配置的规定。1为了在投料泵的输送过程中,使污泥化学调质中所形成的矾花不易打碎,宜选择容积式水泵;2由于投料泵起、停频繁,且浓缩后污泥浓度较大,因此,一般宜采用自灌式起动。(3)离心脱水机10.5.21离心机有离心过滤,离心沉降和离心分离三种类型,净水厂及污水处理厂的污泥浓缩和污泥脱水,其介质是一种固相和液相重度相差较大,含固量较低,固相粒度较小的悬浮液,适用于离心沉降类脱水机。离心沉降类脱水机又分立式和卧式两种,污泥脱水通常采用卧式离心沉降脱水机,也称转筒式离心脱水机。10.5.23离心机的转速越高,即施加的离心力就越大,脱水性能就越高。但能耗增加,机械磨损及噪音增加。而且施加给离心机械的负荷也加大。因此要考虑离心机械在力学强度方面的承受能力。另外,转速增加,对污泥絮体的剪切力也增加,大的絮体容易被破坏和剪碎,这又降低了污泥的分离效果,因此,应综合各方面的因素综合确定。10.5.26离心脱水机上清液排出管宜设空气排除装置。由于从高速旋转体内分离出来的上清液,含有大量空气,并可见到气泡,若不将气体排出,将影响上清液排出管道的过水能力。(4)污泥干化场10.5.27关于污泥干化场面积的规定。10.5.28污泥干化场的干化周期和污泥负荷G的有关规定。由于干化周期和污泥负荷与污泥的性质、年平均气温、年平均降雨量、年平均蒸发量等因素有关。因此,宜通过试验确定。或根据以上因素,参照相似地区经验确定。10.5.30布泥的均匀性是污泥干化床运作好坏的重要因素,而布泥的均匀性又与进泥口的个数及分布密切相关。当干化场面积较大时,要布泥均匀,需设置的固定布泥口个数太多,因此,宜设置桥式移动进泥口。10.5.33
污泥干化场运作的好坏,迅速排除上清液和降落在上面的雨水是一个非常重要的方面,因此,干化场四周应设上清液及雨水排除装置。排出上清液时,一部分污泥会随之流失,而可能超过国家的排放标准,因此在排入厂外排水管道前应进行沉淀。10.6污泥处置10.6.1关于泥饼处置方式的规定。目前,国内已建几座净水厂污泥处理的脱水泥饼,基本上都是采用地面埋填的方式处置。由于地面埋填需要占用大量的土地,还有可能造成新的污染;泥饼含水率太高,受压后强度不够,有可能造成地面沉降。因此,有效利用是泥饼处置的方向。10.6.5当泥饼填埋场远期规划有其他用途时,污泥填埋应能适用该规划目的。例如规划有建筑物时,应考虑填埋后如何提高场地地耐力,对泥饼的含水率及结构强度应有一定的要求。如果规划为公园绿地,则填埋后污泥的性状应不妨碍植物的生长。
11检测与控制11.1一般规定11.1.1给水工程检测与控制涉及内容很广,原规范无此章节,此次修编增列本章,确定一些检测与控制的主要设计原则,有关仪表及控制系统的细则应依据国家或有关部门的技术规定执行。本章中所提到的检测均指在线仪表检测。给水工程检测及控制内容应根据原水水质、采用的工艺流程、处理后的水质,结合当地生产管理运行要求及投资情况确定。有条件时可优先采用集散型控制系统,系统的配置标准可视城市类别、建设规模确定。城市类别、建设规模按《城市给水工程项目建设标准》执行。建设规模小于5万m3/d的给水工程可视具体情况设置检测与控制。11.1.2自动化仪表及控制系统的使用应有利于给水工程技术和现代化生产管理水平的提高。自动控制设计应以保证出厂水质、节能、经济、实用、保障安全运行、提高管理水平为原则。自动化控制方案的确定,应通过调查研究,经过技术经济比较确定。11.1.3根据工程所包含的内容及要求选择系统类型,系统设计要兼顾现有及今后发展。11.2检测11.2.1对地下水取水的检测要求。地下水取水构筑物必须设有测量水源井水位的仪表。为考核单井出水量及压力应检测流量及压力。井群一般超过3眼井时,建议采用“三遥”控制系统,为便于管理必须检测控制与管理所需的相关参数。11.2.2对地表水取水的检测要求。水质一般检测浊度、pH值,根据原水水质可增加一些必要的检测参数。11.2.3对输水工程作出的原则性检测规定。输水形式不同,检测内容也不同。应根据工程具体情况、泵站的设置等因素确定检测要求。长距离输水时,特别要考虑到运行安全所必须的检测。11.2.4对水厂进水的检测要求,可根据原水水质增加一些必要的水质检测参数。11.2.5对沉淀池(澄清池)的检测要求的规定。11.2.6对滤池的检测要求,视滤池型式选择检测项目。11.2.7
本条内容包括混凝剂、助凝剂及消毒剂的投加。加药系统应根据投加方式及控制方式确定所需要的检测项目。消毒还应视所采用的消毒方法确定安全生产运行及控制操作所需要的检测项目。11.2.8关于回收水系统检测要求的规定。11.2.9应检测清水池液位,便于实现高低水位报警、水泵开停控制及水厂运行管理。11.2.10关于水厂污泥处理系统检测要求的规定。11.2.11对水厂出水的检测要求,可根据处理水质增加一些必要的检测。11.2.12对取水、加压、送水泵站的检测要求。水泵电机应检测相关的电气参数,中压电机应检测绕组温度。为了分析水泵的工作性能,应有检测水泵流量的措施,可以采用每台水泵设置流量仪,也可采用便携式流量仪在需要时检测。11.2.13机电设备的工作状况与工作时间、故障次数与原因对控制及运行管理非常重要,随着给水工程自动化水平的提高,应对机电设备的状态进行检测。11.2.14配水管网特征点的参数检测是科学调度的基本依据。现许多城市为保证供水水质已在配水管网装设余氯、浊度水质检测仪表。11.3控制11.3.1关于地下水水源井群控制的规定。近年来井群自动控制已在不少城市和工业企业水厂建成并正常运行。实现井群“三遥”控制,可以节约人力,便于调度管理,安全可靠。11.3.2为便于生产调度管理,有条件的地方应建立水厂与水源取水泵站、加压泵站及输水管线调压调流设施的遥测、遥讯、遥控系统。11.3.3对小型水厂采用自动控制水平的原则规定。小型水厂系指二、三类城市10万m3/d以下规模的水厂。11.3.4对10万m3/d及以上规模水厂所采用的控制系统形式的原则规定。11.3.5对泵站水泵机组、泵控阀、真空系统采用的控制系统形式的原则规定。11.3.6设置供水调度系统,可以合理调度、平衡水压及流量,达到科学管理的目的。11.4计算机控制管理系统11.4.1计算机控制管理系统是用于给水工程生产运行控制管理的计算机控制系统。本条对系统功能提出了总体要求。11.4.2对计算机控制管理系统的结构、通信、操作监控系统的设计原则。
11.4.3关于中控室电源的有关规定。11.4.4关于控制室面积的有关规定。11.4.5关于防雷和接地保护的要求。'