一體化凈水設備定義及分類(lèi)
一體化凈水設備(Integrated water purification equipment)一般指包含混凝(Coagulation)、沉淀(precipitation)、過(guò)濾(filter)工藝的凈化水裝置,是自來(lái)水凈化工藝一體化,混凝、沉淀、過(guò)濾融于一套罐體內,配套加藥裝置、消毒裝置及智能控制系統即成為一套完整的自來(lái)水凈化系統。
一體化凈水設備目前主要控制因素為水質(zhì)控制、技術(shù)規程控制、企業(yè)標準控制,具體如下:
1、一體化凈水設備出水水質(zhì)符合《國家生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)的相關(guān)要求;
2、一體化凈水設備設計參照中國工程建設標準化協(xié)會(huì )《一體化給水處理裝置應用技術(shù)規程》、《給排水設計手冊-城鎮給水》等技術(shù)文件;
3、一體化凈水設備質(zhì)量符合各制造商企業(yè)標準。
一體化凈水設備單臺處理量為2~500m3/h,單臺設備日供水量為40~10000m3/d,主要適用于日供水2萬(wàn)噸以?xún)鹊霓r村、城鎮水廠(chǎng)。一體化凈水設備是按照處理規模、凈化工藝以及項目投資等實(shí)際需求定制的凈水裝置,種類(lèi)多,覆蓋范圍廣,市場(chǎng)需求大,各廠(chǎng)家產(chǎn)品差異化較大。筆者按照市場(chǎng)常規產(chǎn)品進(jìn)行總結,分類(lèi)如下:
1、按照處理規模分類(lèi)
處理規模不同,設備主體的形狀、樣式區別比較大。例如每小時(shí)處理量為2方的一體化凈水設備,按照混凝反應時(shí)間25min設計,反應區的容積為0.85m3,混凝反應區體積太小,根本無(wú)法按照網(wǎng)格絮凝池進(jìn)行分格;例如每小時(shí)處理量為200方的一體化凈水設備,按照斜管沉淀池表面負荷6m3/ m2*h設計,有效斜管沉淀區域的面積為33.35m2,如果做成圓形結構的話(huà),設計直徑為6.5m,如果考慮圓形池體的斜管有效系數,直徑將更加大,已經(jīng)超出了運輸條件允許的范圍,只能進(jìn)行現場(chǎng)制作,增加了施工周期和施工風(fēng)險,因此不適宜制成圓形設備。根據工程實(shí)際情況,建議處理規模分類(lèi)如下:
一體化凈水設備分類(lèi)表(規模分類(lèi)) 表1
單臺處理規模 (m3/d) |
設備分類(lèi)名稱(chēng) |
處理量 (m3/h) |
推薦設備罐體形式 |
備注 |
40~350 |
圓形組合式一體化凈水設備 |
2~17.5 |
圓柱形 |
密封式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/內壓式超濾 |
100~550 |
圓形重力式一體化凈水設備 |
5~27.5 |
圓柱形 |
重力式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/浸沒(méi)式超濾 |
600~2500 |
方形重力式一體化凈水設備 |
30~125 |
方形 |
重力式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/浸沒(méi)式超濾 |
2500~5000 |
方形重力式一體化凈水設備 |
125~250 |
方形 |
重力式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/浸沒(méi)式超濾 或 重力式反應沉淀池+V型濾池/翻板濾池 |
5000~10000 |
水廠(chǎng)式一體化凈水設備 |
250~500 |
方形 |
重力式反應沉淀池+V型濾池/翻板濾池/浸沒(méi)式超濾 |
2、按主體材質(zhì)分類(lèi)
一體化凈水設備一般都為鋼制凈水設備,按材質(zhì)主要分為:
2.1主體材質(zhì)不銹鋼,不銹鋼耐腐蝕、使用壽命長(cháng)、投資成本高、維護成本低;
2.2主體材質(zhì)碳鋼+防腐涂料,碳鋼成本低,必須要配套防腐涂料才能確保不腐蝕或者延緩腐蝕,投資成本低、維護成本高;
3、按工藝類(lèi)型分類(lèi)
一體化凈水設備雖然都采用混凝、沉淀、過(guò)濾,但混凝工藝目前常用的有多種工藝形式,各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,沉淀、過(guò)濾工藝同樣如此,分類(lèi)如下:
一體化凈水設備分類(lèi)表(工藝分類(lèi)) 表2
設備工藝 |
設備分類(lèi)名稱(chēng) |
單臺處理規模 (m3/d) |
處理量 (m3/h) |
推薦設備罐體形式 |
密封式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/內壓式超濾 |
圓形組合式一體化凈水設備 |
40~350 |
2~17.5 |
圓柱形 |
重力式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/浸沒(méi)式超濾 |
圓形重力式一體化凈水設備 |
100~550 |
5~27.5 |
圓柱形 |
重力式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/浸沒(méi)式超濾 |
方形重力式一體化凈水設備 |
600~2500 |
30~125 |
方形 |
重力式反應沉淀池+無(wú)閥濾池/浸沒(méi)式超濾 |
方形重力式一體化凈水設備 |
2500~5000 |
125~250 |
方形 |
重力式反應沉淀池+V型濾池/翻板濾池/浸沒(méi)式超濾 |
方形重力式一體化凈水設備 |
2500~10000 |
125~500 |
方形 |
4、按適用項目或者適用單位分類(lèi)
一體化凈水設備主要解決農村飲水安全工程、鄉鎮飲水安全工程、城鎮水廠(chǎng)改擴建工程,根據適用項目或者適用單位分類(lèi)如下:
4.1農村飲水安全工程(自然村)
農村(自然村)飲水安全工程處理規模小,投資成本低,操作和維護技術(shù)能力缺乏,一般建議采用圓形組合式一體化凈水設備,材質(zhì)為304不銹鋼,罐體為封閉式反應沉淀池和無(wú)閥濾池罐體,工藝為渦旋混凝工藝、復合斜管沉淀工藝、氣洗活化無(wú)閥過(guò)濾工藝,處理規模一般為40~350m3/d;
不銹鋼圓形組合式一體化凈水設備實(shí)施案例
4.2農村飲水安全工程(連片村或者中心村)
連片村或者中心村飲水安全工程比自然村飲水安全工程規模稍大,同樣具有規模較小,擦做和維護能力一般等缺點(diǎn),一般建議采用圓形重力式一體化凈水設備,材質(zhì)為304不銹鋼,罐體為敞開(kāi)式反應沉淀池和無(wú)閥濾池罐體(或浸沒(méi)式超濾膜池),工藝為渦旋網(wǎng)格絮凝工藝、復合斜管沉淀工藝、氣洗活化無(wú)閥過(guò)濾工藝,處理規模一般為100~550m3/d;
不銹鋼圓形重力式一體化凈水設備實(shí)施案例
4.3鄉鎮飲水安全工程
鄉鎮飲水安全工程主要解決鄉鎮及周邊村飲水安全工程,一般都有管理運行機構及人員,但部分鄉鎮存在管理和技術(shù)人員比較缺乏,操作管理水平一般等缺陷,因此建議采用方形重力式一體化凈水設備,材質(zhì)為304不銹鋼或碳鋼+飲水安全專(zhuān)用涂料,罐體為方形敞開(kāi)式反應沉淀池和無(wú)閥濾池罐體(或浸沒(méi)式超濾膜池),工藝為微渦旋網(wǎng)格絮凝工藝(或者小孔網(wǎng)格絮凝工藝)、雙層斜管沉淀工藝(或者斜管沉淀工藝、填料層沉淀工藝)、氣洗活化無(wú)閥過(guò)濾工藝(或浸沒(méi)式超濾膜過(guò)濾工藝),處理規模一般為600~5000m3/d;
不銹鋼方形重力式一體化凈水設備實(shí)施案例
4.4城鎮自來(lái)水廠(chǎng)改擴建工程
城鎮自來(lái)水廠(chǎng)改擴建工程一般由專(zhuān)業(yè)的運行管理機構來(lái)運行管理,管理和維護水平較高,同時(shí)對設備耐用性、運行成本、水資源消耗和出水水質(zhì)等有著(zhù)較高的要求,因此建議采用水廠(chǎng)式一體化凈水設備,材質(zhì)為304不銹鋼或碳鋼+飲水安全專(zhuān)用涂料,罐體為方形敞開(kāi)式反應沉淀池和無(wú)閥V型濾池罐體(或翻板濾池、浸沒(méi)式超濾膜池),工藝為微渦旋網(wǎng)格絮凝工藝(或者小孔網(wǎng)格絮凝工藝、隔板反應工藝)、雙層斜管沉淀工藝(或者斜管沉淀工藝、填料層沉淀工藝、橫向流斜板沉淀工藝)、氣水反洗V型濾池(或翻板濾池、浸沒(méi)式超濾膜過(guò)濾工藝),處理規模一般為2500~10000m3/d;
5、按照過(guò)濾工藝分類(lèi)
目前在一體化凈水設備常用的過(guò)濾工藝為砂濾和超濾膜過(guò)濾,具體如下:
5.1砂濾包含常用無(wú)閥過(guò)濾、V型濾池、翻板濾池等;
5.2超濾膜過(guò)濾工藝主要為內壓式超濾膜過(guò)濾工藝、浸沒(méi)式超濾膜過(guò)濾工藝。
6、其他分類(lèi)形式和分類(lèi)的意義
一體化凈水設備還可以按照主體結構的形式分為方形和圓形2種,按照適用壓力范圍還可以分為壓力式一體化凈水設備(進(jìn)水壓力0.05~0.3MPa,出水壓力可維持0.0~0.25MPa)和重力式一體化凈水設備(0.05MPa水頭以上都可以使用,出水一般為0.0~0.02MPa)。
因為一體化凈水設備的種類(lèi)繁多、形式復雜多樣,各廠(chǎng)家都按照自己的標準來(lái)實(shí)施,還有很多分類(lèi)方式筆者不詳細描述,僅按照市場(chǎng)常規銷(xiāo)售量較大、應用較廣泛、凈化效果較好、使用維護方便的設備種類(lèi)進(jìn)行描述。
希望對一體化凈水設備進(jìn)行初步的分類(lèi),可以為后續一體化凈水設備行業(yè)標準建立或者技術(shù)規范的更新起到一定的推動(dòng)作用,使一體化凈水設備的設計、制造、生產(chǎn)和服務(wù)都可以按照標準化規范來(lái)實(shí)施,使受益群眾更好的享受優(yōu)質(zhì)、安全的達標水。