CN102303934A - 自来水厂流程交叉节能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自来水厂流程交叉节能系统。包括已建一期流程系统、新建二期流程系统及相关管路、阀门，所述的已建一期流程系统与新建二期流程系统在清水池前交叉；可省去一、二期流程系统中间提升泵房各一座，节省占地，节约投资，减少了管理环节，节省电耗；本流程交叉节能系统不是将全部水量都进入清水池调蓄，而是只让需要进行调蓄的水量进入清水池，不需要调蓄的水量直接进入吸水井，自动调节，避免了清水池水位跌落而造成能量的浪费；本发明可跟踪城市用水时变化自动调节进入清水池和直接进入吸水井的流量比例。
Description
技术领域
本发明属于水处理系统领域，涉及一种用于自来水厂改扩建工程的自来水厂流程交叉节能系统。
背景技术
在自来水厂改扩建工程中，一期工程水处理工艺采用常规处理，扩建二期工程时，增加臭氧、活性炭吸附等深度处理，一期工程在滤池和清水池之间要增加一座臭氧、活性炭吸附滤池，不仅位置安排比较困难，而且，在水力流程上也过不去，还差大约2m的水头损失。另需增加中间提升泵房。为了与一期工程协调，二期工程也同样增加中间提升环节。考虑泵房吸水井水位的跌落，加上泵房内水头损失，提升水泵的扬程约需5～6m。而真正有效的只有2m，泵房水头损失约占整个水泵扬程的60％，与水厂出水泵房相比，水泵扬程通常在40～50m，以45m为例，泵房水头损失也是3m，其水头损失仅占扬程的6.7％。
经处理后的水全部进入清水池调蓄，这是目前设计水厂流程系统最普遍采用的方式。而实际上，并非全部水量都需要进行调蓄，其调蓄容量只占日用水量的10～15％，具体数字应根据时变化系数求出。清水池水位是变化的，以清水池有效水深4.0m计算，在清水池低水位时，水位最大跌落4.0m，清水池处在最高水位时，没有跌落，平均跌落约2.0m。调蓄容量按15％计算，从理论上分析，只需要15％的水量进入清水池调蓄，而其余85％的水量应直接进入吸水井，避免在清水池产生不必要的跌落浪费能量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自来水厂流程交叉节能系统，取消中间提升泵房，节省占地，节约投资，减少管理环节，避免能量的浪费，节省电耗。
本发明采用的技术方案：一种自来水厂流程交叉节能系统，包括已建一期流程系统、新建二期流程系统及相关管路、阀门，所述的已建一期流程系统与新建二期流程系统在清水池前交叉。
所述的已建一期流程系统深度处理构筑物活性炭吸附滤池通过相关管路、阀门连通新建二期流程系统的二期清水池，新建二期流程系统深度处理构筑物活性炭吸附滤池通过相关管路、阀门连通已建一期流程系统的一期已建清水池。
所述的已建一期流程系统的一期已建常规处理构筑物通过相关管路连通一期新建活性炭吸附滤池，一期新建活性炭吸附滤池通过相关管路连通一期新建接触池，一期新建接触池为加氯接触池，与一期新建活性炭吸附滤池合建，建在一期新建活性炭吸附滤池下面，一期已建清水池通过相关管路连通一期已建吸水井，管路上设置有一期新建止回阀，且该管路连通分支管路及一期新建调流阀，一期已建吸水井通过相关管路连通一期已建配水泵房，一期已建配水泵房连通相关出水管路。
所述的一期新建接触池建有一期新建低堰和一期新建高堰两道出水堰，且一期新建接触池有两根出水管路，一根管路由一期新建高堰下游接出连通新建二期流程系统的二期清水池，另一根管路由一期新建低堰和一期新建高堰之间接出连通新建二期流程系统的相关管路及二期调流阀，进入二期吸水井；一期已建清水池建有已建溢流堰，通过相关管路连通由一期新建低堰和一期新建高堰之间接出的管路，并连通二期吸水井。
所述的新建二期流程系统的二期常规处理构筑物通过相关管路连通二期活性炭吸附滤池，二期活性炭吸附滤池通过相关管路连通二期接触池，二期接触池为加氯接触池，与二期活性炭吸附滤池合建，建在二期活性炭吸附滤池下面；二期清水池通过相关管路连通二期吸水井，管路上设置有二期止回阀，且该管路连通已建一期流程系统的由一期低堰和一期高堰之间接出的管路及二期调流阀，二期吸水井通过相关管路连通二期配水泵房，二期配水泵房连通相关出水管路。
所述的二期接触池建有二期低堰和二期高堰两道出水堰，二期接触池有两根出水管路，一根管路由二期高堰下游接出连通已建一期流程系统的一期已建清水池，另一根管路由二期低堰和二期高堰之间接出连通已建一期流程系统的一期新建调流阀及相关管路，进入一期已建吸水井。
所述的新建二期清水池高水位低于一期已建清水池高水位。
本发明所具有的积极有益效果：
1.本发明采用一、二期流程系统在清水池前交叉，二期工程深度处理出水不是按常理进入二期清水池，而是进入一期已建清水池和吸水井，而一期深度处理出水进入新建二期清水池，使一、二期流程系统在清水池前发生交叉，可省去一、二期流程系统中间提升泵房各一座，由于取消中间提升泵房，不仅节省占地，节约投资，减少了管理环节，而且避免了能量的浪费；以一个一、二期各为25万m3/d水厂为例，节省基建投资约200万元，每年可节省电耗约250万kwh。
2.本发明流程系统的设计不是全部水量都进入清水池调蓄，而是只让需要进行调蓄的水量进入清水池，不需要调蓄的水量直接进入吸水井，自动调节，避免了清水池水位跌落而造成能量的浪费，以一个一、二期各为25万m3/d水厂为例，清水池有效水深按4.0m计算，避免了85％的水量平均跌落2.0m，每年可节省电耗70万kwh。
3.本发明可跟踪城市用水时变化自动调节进入清水池和直接进入吸水井的流量比例；当用水量小于水厂产水量时，吸水井水位升高，迫使接触池出水水位高于高堰堰顶，则多余的水量越过堰顶，进入清水池存储；反之，当用水量大于水厂产水量时，吸水井水位下降，接触池水位随之下降，当水位降至高堰堰顶以下时，水厂产水量全部直接进入吸水井，不足部分由清水池补充。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
参照图1所示，一种自来水厂流程交叉节能系统，主要由已建一期流程系统1、新建二期流程系统2及相关管路、阀门构成；所述的一期新建深度处理构筑物活性炭吸附滤池102通过相关管路、阀门连通新建二期清水池，新建二期流程系统2深度处理构筑物活性炭吸附滤池202通过相关管路、阀门连通已建一期清水池，使已建一期、新建二期流程系统1、2在新建二期清水池或已建一期清水池前发生交叉。
所述的已建一期流程系统1主要包括一期已建常规处理构筑物101、一期新建活性炭吸附滤池102、一期新建接触池103、一期已建清水池104、一期已建吸水井105、一期已建配水泵房106、一期新建调流阀107、一期新建止回阀108、一期新建低堰109、一期新建高堰110、一期已建溢流堰111等；其已建一期流程系统1的一期已建常规处理构筑物101通过相关管路连通一期新建活性炭吸附滤池102，一期新建活性炭吸附滤池102通过相关管路连通一期新建接触池103，一期新建接触池103为加氯接触池，与一期新建活性炭吸附滤池102合建，可建在一期新建活性炭吸附滤池102下面，一期已建清水池104通过相关管路连通一期已建吸水井105，管路上设置有一期新建止回阀108，且该管路连通分支管路及一期新建调流阀107，一期已建吸水井105通过相关管路连通一期已建配水泵房106，一期已建配水泵房106连通相关出水管路。
所述的一期新建接触池103建有一期新建低堰109和一期新建高堰110两道出水堰，且一期新建接触池103有两根出水管路，一根管路由一期新建高堰110下游接出连通新建二期流程系统2的二期清水池204，另一根管路由一期新建低堰109和一期新建高堰110之间接出连通新建二期流程系统2的相关管路及二期调流阀207，进入二期吸水井205；一期已建清水池104建有已建溢流堰111，通过相关管路连通由一期新建低堰109和一期新建高堰110之间接出的管路，并连通二期吸水井205。
所述的新建二期流程系统2主要包括二期常规处理构筑物201、二期活性炭吸附滤池202、二期接触池203、二期清水池204、二期吸水井205、二期配水泵房206、二期调流阀207、二期止回阀208、二期低堰209、二期高堰210等；其二期常规处理构筑物201通过相关管路连通二期活性炭吸附滤池202，二期活性炭吸附滤池202通过相关管路连通二期接触池203，二期接触池203为加氯接触池，与二期活性炭吸附滤池202合建，可建在二期活性炭吸附滤池202下面；二期清水池204通过相关管路连通二期吸水井205，管路上设置有二期止回阀208，且该管路连通已建一期流程系统1的由一期低堰109和一期高堰110之间接出的管路及二期调流阀207，二期吸水井205通过相关管路连通二期配水泵房206，二期配水泵房206连通相关出水管路。
二期接触池203建有二期低堰209和二期高堰210两道出水堰，二期接触池203有两根出水管路，一根管路由二期高堰210下游接出连通已建一期流程系统1的一期已建清水池104，另一根管路由二期低堰209和二期高堰210之间接出连通已建一期流程系统1的一期新建调流阀107及相关管路，进入一期已建吸水井105。
所述的新建二期清水池204高水位比一期已建清水池104高水位低约2m，具体数字经计算确定，以应付增加深度处理所需要的水头损失。
本发明的工作过程及原理：已建一期流程系统1的常规处理构筑物101出水经相关管路进入一期活性炭吸附滤池102、一期加氯接触池103，然后一期加氯接触池103出水经相关管路进入二期清水池204、二期吸水井205、二期配水泵房206；新建二期流程系统2常规处理构筑物201出水经相关管路进入二期活性炭吸附滤池202、二期加氯接触池203，然后二期加氯接触池203出水经相关管路进入已建一期清水池104；实现已建一期流程系统1与新建二期流程系统2交叉，取消中间提升泵房。而且已建一期流程系统1的一期清水池104的溢流堰111溢流出的弃水经相关管路流入二期吸水井205，避免浪费。不需要调节的水量由低堰209和高堰210之间接出的另一根管路经调流阀207直接进入二期吸水井205，使二期吸水井205保持高水位，避免了水位跌落；只有当用水量低峰时，才有一部分水量越过二期高堰210堰顶，进入二期清水池204调蓄；用水高峰时，二期接触池203水位高于低堰209而低于高堰210堰顶，流经二期接触池203的全部流量直接进入二期吸水井205，不足部分由二期清水池204调蓄水量补充。二期常规处理构筑物201出水进入二期活性炭吸附滤池202，再进入二期接触池203，以上述同样的方式进入一期清水池104或直接进入一期吸水井105。
本发明的深度处理方式采用活性炭吸附滤池，低堰的堰顶高程以接触池最小水深满足不小于30min的接触时间为原则，高堰用于调节进入清水池及吸水井的流量，高堰下游水位进入清水池；清水池出水设的止回阀防止清水池低水位时，吸水井水倒流入清水池，吸水井大部分时间处于高水位，只有在用水高峰需要清水池补充水量时，吸水井水位才下降至比清水池水位稍低。
由于一期流程系统1的常规处理101已建成，其构筑物水面高程已经确定，只能从常规处理构筑物水面高程往下推算一期新建活性炭吸附滤池102和二期清水池204的水面高程；而二期流程系统2正相反，只能从已建一期清水池104高水位往上逆推二期深度处理和常规处理各构筑物的水面高程；由于二期流程系统2末端一期清水池104水面比一期流程系统1末端清水池204高约2m，其流程系统首端水面也应比一期高，可采用减少流程系统损失的方法，使已建一期流程系统1、新建二期流程系统2首端水面高程相同或接近。
调流阀的作用是可人为调节直接进入吸水井和清水池的流量比例。当需要增大进入清水池的流量比例时，可减少调流阀的开度，减小进入吸水井的流量。由于一期清水池水位比二期高2m，相应水泵扬程小2m，因此在用水低日时，应尽可能发挥二期工程的制水能力，缩小一期的制水能力，节省电耗；而且二期水处理设施是新建的，出水水质也更有保障。
Claims (7)
1.一种自来水厂流程交叉节能系统，包括已建一期流程系统、新建二期流程系统及相关管路、阀门，其特征在于所述的已建一期流程系统(1)与新建二期流程系统(2)在清水池前交叉。
2.根据权利要求1所述的自来水厂流程交叉节能系统，其特征在于所述的已建一期流程系统(1)深度处理构筑物活性炭吸附滤池(102)通过相关管路、阀门连通新建二期流程系统(2)的二期清水池(204)，新建二期流程系统(2)深度处理构筑物活性炭吸附滤池(202)通过相关管路、阀门连通已建一期流程系统(1)的一期已建清水池(104)。
3.根据权利要求2所述的自来水厂流程交叉节能系统，其特征在于所述的已建一期流程系统(1)的一期已建常规处理构筑物(101)通过相关管路连通一期新建活性炭吸附滤池(102)，一期新建活性炭吸附滤池(102)通过相关管路连通一期新建接触池(103)，一期新建接触池(103)为加氯接触池，与一期新建活性炭吸附滤池(102)合建，建在一期新建活性炭吸附滤池(102)下面，一期已建清水池(104)通过相关管路连通一期已建吸水井(105)，管路上设置有一期新建止回阀(108)，且该管路连通分支管路及一期新建调流阀(107)，一期已建吸水井(105)通过相关管路连通一期已建配水泵房(106)，一期已建配水泵房(106)连通相关出水管路。
4.根据权利要求3所述的自来水厂流程交叉节能系统，其特征在于所述的一期新建接触池(103)建有一期新建低堰(109)和一期新建高堰(110)两道出水堰，且一期新建接触池(103)有两根出水管路，一根管路由一期新建高堰(110)下游接出连通新建二期流程系统(2)的二期清水池(204)，另一根管路由一期新建低堰(109)和一期新建高堰(110)之间接出连通新建二期流程系统(2)的相关管路及二期调流阀(207)，进入二期吸水井(205)；一期已建清水池(104)建有已建溢流堰(111)，通过相关管路连通由一期新建低堰(109)和一期新建高堰(110)之间接出的管路，并连通二期吸水井(205)。
5.根据权利要求2所述的自来水厂流程交叉节能系统，其特征在于所述的新建二期流程系统(2)的二期常规处理构筑物(201)通过相关管路连通二期活性炭吸附滤池(202)，二期活性炭吸附滤池(202)通过相关管路连通二期接触池(203)，二期接触池(203)为加氯接触池，与二期活性炭吸附滤池(202)合建，建在二期活性炭吸附滤池(202)下面；二期清水池(204)通过相关管路连通二期吸水井(205)，管路上设置有二期止回阀(208)，且该管路连通已建一期流程系统(1)的由一期低堰(109)和一期高堰(110)之间接出的管路及二期调流阀(207)，二期吸水井(205)通过相关管路连通二期配水泵房(206)，二期配水泵房(206)连通相关出水管路。
6.根据权利要求5所述的自来水厂流程交叉节能系统，其特征在于所述的二期接触池(203)建有二期低堰(209)和二期高堰(210)两道出水堰，二期接触池(203)有两根出水管路，一根管路由二期高堰(210)下游接出连通已建一期流程系统(1)的一期已建清水池(104)，另一根管路由二期低堰(209)和二期高堰(210)之间接出连通已建一期流程系统(1)的一期新建调流阀(107)及相关管路，进入一期已建吸水井(105)。
7.根据权利要求2所述的自来水厂流程交叉节能系统，其特征在于所述的新建二期清水池(204)高水位低于一期已建清水池(104)高水位。
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