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【高尔夫设计建造】《高尔夫球场建造与维护指南》连载-61-

2017-07-25 14:20:49    来源:    点击:

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第12章

高尔夫球场自动喷管工程

第14节 水源工程

高尔夫球场喷灌的水源是一个很重要的问题,我国北方球场大多数都选择深井供水,南方地区雨水较多,利用人工湖蓄水,可以解决很大的问题。但是还是需要有稳定的水源来补充;主要来源有市政自来水、城市中水、地下水、淡化的海水;这里主要介绍一下中水和淡化海水。

一、中水

我国是一个水资源短缺的国家,中水回用是解决城市水资源危机的重要途径。

中水是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准,但又高于允许排放的污水的水质标准,处于二者之间,所以叫做“中水”。由于“水危机”的困扰,许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究城市废水再生与回用工作。城市污水回用就是将城市居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用,多数国家则是将污水处理到非饮用的程度,在此引出了中水概念。中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水经集流再生处理后回用,充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。

一般高尔夫球场离城市较远,或者相近的城市没有中水可用。有条件的高尔夫球场,用中水做喷灌水源是个很好的选择。

二、海水淡化工程(参考案例)

根据产水要求,参照产水标准及设备要求的特定工作条件、技术指标,对制水系统设计方案、系统配置。

原水为浅表层海水,一般水面水质较差,有一定浊度。海水含盐量按35000mg/L标准含盐量估计,水温5°C〜35°C。

生产要求最终淡水产量为1000m3/d。水质主要指标为:淡水含盐量:≤700 mg/L(25°C)。

简易工艺流程如下:

海水→机械过滤器→精滤器→保安滤器→高压海水泵→海水淡化反渗透装置→淡水箱。

1.原水供应

原水应具备100m3/h的流量,压力为2〜3 kg/cm2 (1 kg/cm2=9.8X104 Pa),反冲时要求流量为200 m3/h,压力表1. 5〜2. 5 kg/cm2。如流量及压力达不到要求,需增设原水水箱及原水加压泵。

2.NaCIO杀菌剂

海水中含有大量微生物、细菌和藻类,其繁殖和生长不仅给取水设施带来诸多麻烦,而且会直接影响反渗透设备的正常运行。因此直接投加NaCIO方法可以用来杀灭给水中细菌的同时,还可以防止和抑制微生物的生长。投加量为40 g/h。

NaCIO杀菌剂投加计量泵采用美国MILTON ROY(米顿罗)品牌精密计量泵进行自动加药(加药量由调试时确定),型号为P056。加药箱设置容量为120 L,材质为PE。

3.絮凝剂计量泵,药箱

根据原水水质基本特点,原水含有一定浊度、胶体等悬浮物,系统设计加入适量ST分子絮凝剂,使原水中藻类、胶体、颗粒及部分有机物进行敖合、桥架、凝聚为较大的矾花以便被砂滤器截留,降低进水悬浮物含量,提高进水水质。本系统计量泵采用美国MILTON ROY(米顿罗)品牌精密计量泵进行自动加药(加药量由调试时确定),型号为P056。加药箱设置容量为120L,材质为PE。

4.多介质过滤器

水中含有颗粒很细的尘土、腐植质以及菌、藻等微生物,这些杂质与水形成溶胶状态的胶体颗粒,由于布朗运动和静电排斥力等因素而呈现出沉降稳定性和聚合稳定性,不能用常规重力自然沉降法除去。本系统中设计投加ST絮凝剂,强化絮凝作用可以破坏溶胶的稳定性,使细小的胶体颗粒絮凝成较大的颗粒,这样就大大提高了多介质过滤器的过滤效果,通过砂滤和精密过滤器处理以除去这些颗粒,以保证给水达到反渗透膜进水FI指数(污染指数)小于5(污染指数是衡定预处理是否满足进入反渗透膜的一个重要指标,如FI>5,则反渗透膜易于被胶体、颗粒物质等污染,影响其长期运行性能)。在多介质滤器中所用的滤粒为多种规格石英砂,把原水中的絮凝杂质(主要为有机物、腐植质、黏土及颗粒型无机化合物)去除,使出水浊度小于1NTU。为了适应海水条件,罐体采用碳钢衬胶材质,筒体直径为2 600 mm。采用2台并联运行,通水能力为100 m3/h,过滤滤速9.4m/h。

5.NaHS03计量泵,药箱

当使用聚酰胺材质的反渗透膜时,RO膜对游离余氯毫无容忍力,DOWS的SW型反渗透膜组件在出现显著的脱盐率下降前有一定氯的抵抗性,最终的降解可能出现在1 mg/L的游离余氯接触200-1000之后发生。

因此系统在活性炭过滤器之前投加NaHS03,以还原残留游离余氯,中和余氯的影响(NaHS03 + H0Cl→HCl +NaHS04),理论计算脱氯反映速度很快,但通常加入过量的NaHS03以保证脱氯的效果。

本系统计量泵采用美国MILT0N R0Y(米顿罗)品牌精密计量泵进行自动加药(加药量由调试时确定),型号为P056。加药箱设置容量为120L,材质为PE。

6.阻垢剂计量泵、计量箱

原水含有一定量的硬度。不加阻垢剂情况下,防止反渗透膜浓水侧形成结垢要求的浓水LSI指数是小于0,而预计本工程原水LSI指数是为1左右。在此条件下,建议系统采用投加阻垢剂以使反渗透系统更为安全。系统设计在反渗透进水中投加阻垢剂,其作用是对给水中钙、镁离子在浓缩情况下起阻止结垢和分散结垢的作用,这样来减缓反渗透膜浓水侧钙、镁离子的结垢,同时可减低有机物对膜组件的污染,提高反渗透膜的工作效率,延长反渗透使用寿命,保证系统安全可靠运行。常用阻垢剂六偏磷酸钠(SHMP)LSI指数可达0.5,价格比较便宜,但长期使用性能与使用美国进口阻垢剂Flocon 260或MDC220相比则差很多,建议使用进口阻垢剂。本系统设计选用的阻垢剂为美国Argo Scientific专用反渗透膜阻垢剂,该阻垢剂得到反渗透膜生产厂家Dows、Hydranautics等认可,经过初步预算,投加阻垢剂MDC220约为2. 5 mg/L,该阻垢剂可使反渗透进水达到反渗透膜结垢指数LSI的要求。计量泵采用美国MILT0N R0Y(米顿罗)品牌精密计量泵进行自动加药(加药量由调试时确定),型号为P056。加药箱设置容量为120 L,材质为PE。计量泵定量加药与原水泵同步。

7.精密过滤器、保安过滤器

精密过滤器内装10u过滤滤芯,能进一步去除水中的胶体及细微的颗粒。保安过滤器作为原水进入反渗透膜前的最后一道处理工艺,内装5u过滤滤芯能更有效地防止前道过滤工序中有可能遗留的胶体、悬浮物等微小颗粒进入反渗透膜而划伤膜或使膜阻塞。应确保污染指数If<5。

配置的保安过滤器外壳采用316 L不锈钢,能满足海水条件。在正常工作情况下,滤芯可维持3个月的使用寿命。

8.反渗透海水淡化系统

反渗透海水淡化由一台高压泵及一套出力为3.4 m3/h的反渗透膜组件组成。同时配置有一套化学清洗系统。

高压泵采用美国Myrs公司三柱塞往复泵,型号为BM30/17-6,材质为镍铝青铜,高压泵配套电机采用皮带轮传动。高压泵配置高、低压保护,以防止泵的损坏。该泵性能稳定以保证系统稳定可靠地运行,平均无故障运行时间为10 000 h。

9.反渗透膜

反渗透系统采用的R0膜组件为卷式膜组件的发明者———美国陶氏化学公司(D0W CHEMICAL)生产的卷式膜,商标FILMTEC,材质为聚酰胺,型式为复合膜。

FILMTEC品牌的反渗透和纳滤膜产品是性能更高、更一致且更稳定的分离膜著名品牌。产品系列涵盖了家用元件到海水淡化及新型纳滤元件。它仅在美国生产并通过了严格的ISO 9000质量体系认证,经用户长期使用证明,其寿命长,不易污染,清洗恢复性好,市场占有率世界第一。

(1)复合膜是由美国FILMTEC公司在世界上首先开发成功的,其独特的膜配方和膜材料使FILMTEC FT30膜片具有极高的抗压密、抗磨损、抗化学降解性能;耐pH值范围特别宽广,可用普通酸碱进行强力清洗,由于清洗更彻底使长期运行压力更低,可大幅度减低运行费用。

(2) FILMTEC FT30膜片没有任何针孔等缺陷,没有修补缺陷而产生补丁。

(3) FILMTEC FT30膜片脱盐层既厚又均匀,用这样的膜卷制的元件更加可靠,寿命特别长,长期稳定性更加保证。

(4) FILMTEC的进水流道更宽,流动更均匀,不易污染,又有极高的清洗效能。

(5) FILMTEC元件的膜叶更短而数量更多,使最大通量值大幅下降,污堵速度低。

(6)FILMTEC元件源自最先进的全自动生产线,唯一能生产干元件,实现了生产工艺的突破,元件性能更一致,保证了系统性能的长期可靠性,它有更长的保存期且更易保存,因而著名工程公司和重要客户在设计水处理项目 时总是首先选择FILMTEC品牌。

因为海岸方位的原因,我国近海岸海水普遍悬浮物、胶体含量高,并富含有机物和微生物等污染物,要求海水膜及元件抗污染能力强、更坚固、更耐清洗。陶氏化学公司的全资子公司FILMTEC公司是膜的发明者,经过世界各地多年来各种海水水源的使用表明,其开发的芳香族聚酰胺复合膜(简称FT30)是世界上高性能海水膜元件的著名品牌,因而著名工程公司和重要客户在设计海水淡化项目时总是首先选择FILMTEC™品牌。国内用户使用反应,其寿命长,不易污染,清洗恢复性好。近年来,国内膜法海水淡化经过有关工程公司和用户的共同努力,使陶氏FILMTEC海水膜元件在大中型海水淡化项目上均得到稳定可靠的运行,它得益于陶氏二十多年来在膜技术上的进步和工程公司的共同努力。

选用FILMTEC™高等级海水淡化膜元件SW30HR-380,它的有效膜面积高,能为海水淡化系统带来长期的最佳经济性。SW30HRLE-400稳定脱盐盐率为99. 7%,有效膜面积为380ft2(35 m20,运行压力为5. 5〜6. 9 MPa,标准产水量23 m3/d。系统配置有72支 SW30HR-380膜组件。

SW30HR-380对硼的脱除率极高,可满足世界卫生组织(WHO)和其他饮用水标准。

(7)SW30HR-380与其他品牌相比,在使用寿命期具有更高的性能,也无须进行后处理,

这就是为什么FILMTEC元件更经久耐用,比其他品牌膜清洗pH范围更宽,清洗效率更高。

(8)全自动、精确的制造技术,采用了缩短膜片长度,增加膜叶数的先进结构,降低了总体污染作用,最大程度地提高了膜效率。

本系统反渗透膜外壳哈尔滨乐普公司生产的反渗透膜组件外壳,其材质为FRP玻璃钢,每只膜壳内装2支膜组件,保证主机脱盐的长期、稳定可靠地运行,它的耐腐蚀性能好,装配精度高,使用寿命长。配置72支SW30HRLE-400膜,12支80A100-SP6型外壳,装置产水回收率35%,装置脱盐率大于98.5%。

本反渗透系统开启时,先使反渗透浓水口电动球阀处于全开状况,然后启动高压泵,反渗透脓水口电动球阀再缓慢关闭(时间15s)这样可使反渗透膜进水压力缓慢上升,避免水锤作用损坏反渗透膜,同时亦可对反渗透膜进行低压冲洗。

在RO装置关机停运后,先缓慢打开(时间为15S)反渗透浓水口电动球阀,使反渗透膜的工作压力缓慢下降,然后在低压状况下冲洗lmin,排除发渗透浓水侧所形成的浓盐水、有机物等,然后停止高压泵,自动启动淡水自动冲洗泵,利用淡水排挤膜和不锈钢管路中的高TDS残水,使停运膜完全浸没在淡水水中,可以防止膜的自然渗透造成膜的损伤,去除污垢,使膜得到有效保养。

反渗透在使用过程中一定存在污染问题。当反渗透膜在一定的压力下工作一段时间后,在反渗透膜浓水侧必然存在结垢堵塞引起的产水量下降和脱盐率下降等情况,在这种情况下必须对反渗透进行化学清洗来恢复反渗透膜的脱盐性能和通水能力,来保证反渗透长期稳定地工作。所以本反渗透脱盐系统采用一套化学清洗系统,由清洗泵、化学清洗箱、清洗过滤器等组成。

设备配备一套能量回收装置,装置采用美国ERI公司生产的PX系列能量回收模块,提高能量的利用率,降低消耗。

10.淡水水箱

反渗透海水淡化装置产水进入淡水水箱,配备液位控制器。不处于高液位时具备海水淡化系统启动条件。

11.主要设备配置

设备清单见表12-10。

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12.1 000 m3/d反渗透海水淡化系统制水成本分析

(1)运行消耗计费内容

制造淡水需消耗的物品由以下几部分组成:

电、絮凝剂、阻垢剂、滤芯、酸碱。

(2)制造淡水消耗费用计算

A.电耗

运行时电耗由以下几台泵组成:

海水水泵:7.5kW;

高压泵:91kW(实际输出功率);

其他电耗:3kW;

使用功率:101.5kW;

若电价按1元/(kW • h)计,每天工作24 h,则制取每吨淡水消耗电费如下:

101. 5 X 1 X 24/500 =2. 436 元 /t。

B.絮凝剂

进水量为70 m3/h,絮凝剂投加量为2. 0 mg/L,则制取每吨淡水消耗絮凝剂如下:

2. 0X70X24/1 000/500 = 0. 008 kg,絮凝剂按35元/ kg计,则制取每吨淡水消耗絮凝剂费用为:

0. 003 5 X 70 = 0. 244 元。

C.阻垢剂

进水量为70 m3/h,阻垢剂投加量为2. 5 mg/L,则制取每吨淡水消耗阻垢剂如下:

2. 5 X 70 X 24/1 000/500 = 0. 008 4 kg。

阻垢剂按60元/ kg计,则制取每吨淡水消耗阻垢剂费用为:

0. 004 2 X 60 = 0. 504 元(2010 年 7 月计价)。

D.滤芯

精密、保安过滤器各1台,每台装滤芯80支,每3个月更换一次,每支滤芯价格60元,则制取每吨淡水消耗滤芯费用为:

60 X 60/240/1 000 = 0. 015 元。

E.酸、碱

反渗透清洗需消耗盐酸(30%浓度)20kg;需消耗NaOH(100%)6kg;每3个月清洗一次, 盐酸价格按2.5元/ kg计,烧碱价格按4元/ kg计,则制取每吨淡水消耗盐酸费用为:

(20 X 2. 5 + 6 X 4)/90/1 000= 0. 002 元。

以上合计:制取每吨淡水制取成本为3. 201元。(2010年7月计价)

第15节 喷灌工程各工作岗位职责和权益

一、喷灌工程主管工作岗位职责和权益(表12-11)

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二、喷灌工程各专业班组管理员工作岗位职责和权益

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下期预告

第13章 高尔夫球场人工湖工程

第1节 测量放线工程

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编者按:

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