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农村饮水安全工程饮用水净化处理方案(下)
李彦春
三、 直饮水净化处理系统设计技术方案
1、 直饮水净化处理系统
水处理设备集中安装在净水机房,水处理设备包括水箱、原水泵、石英砂过滤器、活性炭过滤器、软化器、高压泵、RO膜反渗透装置、中间水箱、紫外线杀菌装置、恒压供水泵、恒压气罐、二氧化氯消毒装置、水质在线监测系统及自动化控制系统。
2、 输配取水系统
采用恒压供水泵,将高质量的纯净水通过全封闭管路送至多个刷卡用水点。
3、 IC卡刷卡取水系统
直饮水站管理员,通过管理机向每户村民发卡,卡里充有一定用水量对应资金额度;村民刷卡取水,多用多收费,用完卡里的水费,再向水站管理员缴费充值。
4、 主要工艺说明
(1) 石英砂过滤器
自来水经原水泵送入多介质精选石英砂过滤器,设计罐体直径ø500mm,将原水中泥砂、铁锈、胶体滤除。其目的是把出水的污染指数(SID值)控制在5以下。
当过滤器的进、出水压差升到一定的值(0.5-0.7kg/cm2)或出水的污染指数大于5时,应对过滤器进行反冲洗,为提高反冲洗的效果,系统采用空气擦洗装置。
设备罐体材质为玻璃纤维,内配有先进的进水布水盘,及底部气洗分布装置。面管及阀门为标准控制设备。
(2) 活性炭过滤器
经多介质过滤器处理产水,再经过活性炭过滤器,其内部装置填的滤材为活性炭颗粒,该颗粒多微孔结构,可吸附水中重金属元素、氯、异臭味,使水质更甘甜。其产水游离氯含量应小于0.1ml/L,以满足反渗透装置的进水要求。
(3) 软化系统
自来水经过石英砂、活性炭过滤后,再经过阻垢系统,降低水中硬度结垢,起保护RO膜作用,延长使用寿命。
(4) 反渗透系统
反渗透是目前水处理系统设备中应用最广泛的脱盐技术,可过滤盐离子、重金属离子、毒素等,可滤除胶体、细菌、大肠杆菌、微粒子等,且运行安全、灵活,操作简单。
(5) 二氧化氯发生器消毒系统
产品组成:供料系统、反应系统、控制系统、真空吸收系统、安全系统、反冲洗系统、残液自动处理系统。
反应原理: NaCLO3+2HCL→CLO2+1/2CL2+NaCL+H2O
使用原料:
氯酸钠:(GB/T1618-2008工业一级品,含量≥99%);
盐 酸:(GB320-2006工业一级品,浓度≥31%)
原料消耗:
生产1克有效氯消耗 氯酸钠0.58g、盐酸2.16g(转化率85%)。
性能特点:
◆ 采用不同功能的控制器, KZQ-301(余氯或流量控制型);
◆ 控制器采用多CPU的模块化结构,分别是主控制模块、温度、流量和计量泵控制模块。
◆ 控制器采用逻辑控制程序,中文液晶显示各参数状态,包括温度显示、流量(或余氯)显示、计量泵频率显示等。
◆ 控制器电源和信号线接入口,装有特别制作的滤波器,具有较强的抗现场其他信号干扰能力。
◆ 若接入检测管网进水流量的流量信号4~20mA可实现流量开环控制,并实时显示流量值。
◆ 若增加余氯探测装置,可在面板上适时显示余氯值,实现在线余氯控制,随动变量加氯。
◆ 配有RS485接口,具有设备运行状态信号远传功能,可在主控室远程监控。多台设备的显示控制可在上位机同步实现。
(6) 恒压供水系统
采用全自动定压供水方式,用水点如果用水,设备自动补水,自动运行,实现无人值守。
高压全自动自吸供水泵 特点 高扬程、大吸量。强劲动力、节能设计。过热、过载保护,持久耐用安全可靠。
采用铜质叶轮、碳和陶瓷材料的高强度密封装置十分坚固耐磨,几乎没有漏水的情况发生。
与水流式自动开关配套使用使水泵工作更加稳定。安装方便、无须水塔,全自动控制、开水即来、关水即停。低噪音,长寿命。
(7) 电控及仪表
人机界面控制部分采用专用PLC反渗透控制系统,微处理器电导率监测系统,ARM监控管理系统等实现,水处理过程全程自动化控制,实现无人值守,故障自动报警,停机保护功能。集成一体化小型单级反渗透制水系统的程序控制。流程化图形面板,LED指示灯内嵌,运行情况直观显示;内部固化了典型的单机反渗透系统的运行程序,不须进行参数设置;所有控制端口采用干接点引出,方便工程配电。
(8) IC卡控供水系统
A:主要作用:
★ 刷卡供水计费,再刷卡停水结帐,准确快捷。或者放卡出水,拔卡停水;
★ 用水者按需用水,减少浪费;
★ 多用水需多付费;
★ 时间按秒、金额按分,计费精确;
B:系统特点:
▲ 采用USB接口CAN总线连接器,高速度、高稳定;
▲ 水控终端有创新的多任务控制程序,数据采集、黑名单下传、时间设置在不中断用水的情况下,于后台同时完成,管理人员可以实时监管各个终端的运行;
▲ 计时精度高,体现了为客户着想的开发设计理念;
▲ 方便了不同用户群不同收费标准的管理需要;
▲ 可以设置不同的日最高消费额、一定时间段内的免费用水时间和金额免费次数;
▲ 水控终端记录消费明细;
▲ 机壳防水处理严密,连接牢固拆卸方便,防水效果好。
(9) 管路系统
饮水管道选用耐腐蚀、内表面光滑符合食品级的不锈钢管件与UPVC管件,自动阀门选用304不锈钢或铜阀门。
室内计量水表采用直饮水水表;饮水龙头采用材质表面光洁易于清洗的直饮水专用饮水龙头,刷卡器放在水龙头上部,便于村民操作。
系统中采用与管道同种材质的管件及附配件,管路系统承压1.6Mpa。
饮用水在管网内水的停留时间不宜超过6小时,时间过长要返回水要经过杀菌处理。
(10) 系统性能
制水系统工艺成熟可靠,自动化程度高,从原水到出水全过程自动运行,安全性能好,设备能够长期稳定运行,对各个阶段出水主要指标仪表显示,保证出水水质达到国家饮用净水水质标准。
预处理系统根据原水箱水位、制水主机运行情况自动运行,自动冲洗。系统具备故障自动诊断功能,及时检测故障,及时报警,可实现无人值守。系统供水由自动定压泵完成,在IC卡用水过程中进行系统供水。
(11) 经济效益与费用分析
设备总功率:4.5KW/H;
设备产水量为:2T/H;
阻垢剂费用为0.38元/T
制水成本为:4.5KW*0.82元(电费)/2+0.38元(软化费用)=2.25元/T水。
设备维护费用:本设备全自动运行。
日常维护费用:滤芯每3-5个月更换一次,费用为250元。
设备维护费用:设备总体维护与检修:2000元。
人工费用:根据本村实际情况安排管理人员。
(12) 硬件设施
设备间使用面积:50平方米(白色瓷砖地面,墙面)留排水口。
接水间使用面积:15平方米(白色瓷砖地面,墙面)
设备用电:三相四线,总功率不小于6KW
设备间考虑冬天保温:建议加空调一台
设备间门洞:宽度1.5M左右
设备用电:380V, 6KW
照明用电:220V,
设备平面图如下:(可根据实际情况调整)
(13) 供水的好处
① 、安全可靠
采用世界最先进的RO膜技术或纳滤处理,其原理是在高于溶液渗透压的压力下,借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离,从而达到纯净水的目的。反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它的孔径为1?(0.1纳米)-10?(1纳米),即一百亿分之一米(相当于大肠杆菌大小的千分之一,病毒的百分之一)。利用反渗透膜的分离特性,可以有效的去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌和病毒等,采用优质的PP-R食品级别塑料管材,无二次污染,接口使用热熔连接,确保100%不漏水;全封闭式地管网供水及全自动、定时的回水循环消毒设计,使管网水永远保持无菌、新鲜,可彻底解决住户的饮水问题。
② 饮用方便
在用户终端安装专用的直饮水龙头或饮水机,用户可以像使用自来水一样打开龙头就能直接饮用到优质的水,省去了使用桶装水经常要更换水桶及饮水机消毒杀菌所带来的麻烦。