钢铁集团废水深度处理及综合利用工程可行性研究报告

1目录第一章总论711项目背景7111概况7112工程必要性712项目名称和主管单位813编制依据、标准、原则和范围9131编制依据和主要资料9132编制所采用的主要标准9133编制原则10134编制范围1014法律依据10第二章工程建设条件1221自然条件12211地理条件及规划特点12212地形地貌及工程地质12213水文及水文地质12214气象与环境条件1222基础设施条件13221交通条件13222城市基础设施建设14第三章污水的水质、水量及处理要求1531进水水量和设计规模1532设计水质的确定1533处理出水水质要求162第4章污水处理工艺方案的确定1741污水的水质特性1742工艺流程的选择17421反渗透预处理工艺的对比分析1843工艺流程的确定及可行性论证19431高密度澄清池20432气水反冲洗滤池21433超滤装置21434反渗透装置23435污泥处理单元25436小结26第5章项目工程设计2751总平面布置设计27511预处理区域27512深度处理区域27513污泥处理区域28514经济技术指标2852工程工艺设计28521污水预处理系统29522深度处理系统31523污泥处理系统34524附属建筑物3553电气设计37531控制方式38532负荷计算38533接地及防雷443534线路敷设44535照明4454自控及仪表设计45541控制方式45542仪表设计46543控制系统组织4655建筑结构设计48551建筑设计48552结构设计4956其它辅助系统设计53561暖通设计53562机修设备设计53563通讯设备设计53564公共工程53第六章安全生产、环境保护、消防及节能5461安全生产及劳动保护54611主要编制依据54612安全卫生防范措施5562环境保护58621建设期对环境影响及对策58622运营期的环境影响及对策6263消防6464防汛应急预案与安全工作预案66641防汛应急预案66642污水站安全工作预案70第7章组织机构及人员编制73471组织机构7372技术管理7473人员编制及劳动制度75第8章工程实施计划7681设计、施工及安装76811设计76812施工76813安装7682调试与试运行7783项目实施计划77第9章工程投资估算及成本分析8091投资估算编制说明8092项目资本金8293资金筹措8294劳动定员和运行费用分析82941劳动定员分析82942运行费用测算83943营业收入84944税金及利润计算84945现金流量分析84946敏感性分析85947经济评价指标汇总8595社会效益分析86第10章结论及建议90第11章附件925第一章总论11项目背景111概况XXXX钢铁集团有限公司是一家民营企业，总资产40亿元。公司是集矿业开发、钢铁冶炼、钢材加工、国际贸易为一体的钢铁联合企业，以中高档家具用钢为核心产品，产能400万吨。公司以“废弃物是一种放错位置的资源”的创新理念，对工业废气、废渣、粉尘等经处理后进行二次能源利用，既有效的保护了生态环境，又提高了资源利用率，同时有效的降低了生产成本，提升了企业的核心竞争力。公司先后通过了质量管理体系标准GB/T190012000、环境管理体系要求及使用指南GB/T240012004、职业健康安全管理体系规范GB/T280012001三体系认证，环评、安评、水资源认证及清洁生产审计。公司连续3年跻身河北百强企业，05、06、07年位列百强企业74、37、35名，中国最具生命力企业100强第41名，中国制造业500强第402名，黑色冶金及压延加工业第84名。2006年被国家统计局认定为中国大型工业企业。112工程必要性随之企业生产规模的不断扩大，用水需求也进一步增大，原有的供水系统已经不能满足企业需求，而且企业原有的供水系统的水质条件比较差，不能完全负荷工业用水水质指标，为使经济效益、环境效益以及社会效益协调发展，实现可持续性发展的目标，进一6步节能减排、振兴经济，从保护区域地下水源的角度出发，企业决定将城市污水处理厂的出水进行处理再利用，满足新增加的用水需求，同时通过于原有的水源进行勾兑调配，提高整个企业的工业用水品质。对城市污水处理厂的出水进行处理再利用，不仅是保护邻近水系水环境、合理利用水资源的重要举措，同时对前进钢铁集团经济效益的提升和社会形象的树立有积极的意义。本工程为XXXX钢铁集团有限公司废水深度处理及综合利用工程，本工程规划一期一级处理规模为700M3/H，一级产水绝大部分指标都满足工业用水水质指标，深度处理高品质的反渗透产水量为360M3/H，360M3/H的反渗透产水与220M3/H一级处理剩余产水同企业原有的工业用水水源混合，勾兑后的水作为全厂工业用水水源。120M3/H的反渗透浓水单独收集作为全厂的冲灰、冲渣、降尘等用水。规划的二期工程规模同一期工程相同，二期完成后，城市污水处理厂的出水总利用规模为1400M3/H。受XXXX钢铁集团的委托，我们编制了该污水处理工程可行性研究报告，以供业主方及各级环保主管部门和有关专家审查、参考和决策。12项目名称和主管单位工程名称XXXX钢铁集团废水深度处理及综合利用工程建设地点建设单位XXXX钢铁集团713编制依据、标准、原则和范围131编制依据和主要资料本方案编制依据和采用的主要资料有1相关部门提供的资料；2类似工程的相关资料；3我方人员现场走访的情况。132编制所采用的主要标准1地表水环境质量标准，GB38382002；2污水综合排放标准，GB89781996；3城市污水再利用工业用水水质标准，GB/T199232005；4污水排入城市下水道水质标准，CJ308299；5城市污水回用设计规范，CECS6194；6环境空气质量标准，GB30951996；7大气污染物综合排放标准，GB162971996；8室外排水设计规范，GB500142006；9城市污水生物脱氮除磷处理设计规程，CECS1492003；10给水排水工程结构设计规范GB500692002；11建筑结构荷载规范，GB500092001；12混凝土结构设计规范，GB500102001；13建筑地基基础设计规范，GB500072002；14建筑抗震设计规范，GB500112001；15建筑结构可靠度设计统一标准，GB500682001；16工业企业设计卫生标准，GB212002；817建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范，GB502422002。电气设计遵照中华人民共和国国家标准中有关设计规定。133编制原则1可行性原则。在工程设计上，在确保工艺上可行的同时，考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。2可靠性原则。采用成熟可靠的污水处理工艺。3先进性原则。采用当前污水处理领域内先进的工艺。4操作管理方便。确保安全、可靠运行的同时，考虑减轻操作管理强度。5避免二次污染。在处理污染物的同时，避免产生噪音、污泥及废气等二次污染。134编制范围本次设计方案编制范围主要包括1污水处理站工艺流程选择与论证；2污水处理站工艺方案设计及相关专业方案设计；3污水处理站投资估算及经济分析14法律依据随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性。按现行管理体制，归国务院所属的各部委是通过省级的各部门来履行其管理职责的，隶属于省人民政府的市级人民政府，作为行政管理机构，不负责法律的制定，市级政府下属的各管理部门作为执行机构则主要负9责监督和执行国家的有关法律和法规。在我国，环境保护已成为一项基本国策，受到了全社会和各级人民政府的重视，中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列的法律与法规，以保证这项基本国策的执行，国家颁布的有关防治环境污染的法规如下1中华人民共和国环境保护法，1989年12月；2中华人民共和国环境污染防治法，1984年5月；3中华人民共和国大气污染防治法，2000年4月；4中华人民共和国水污染防治法，2008年2月；5中华人民共和国水污染防治法实施细则，2000年3月；6中华人民共和国环境噪声污染防治法，1996年10月；7建设项目环境保护设计规定，1987年3月；8污水处理设施环境保护、监督管理办法，1989年5月；9饮用水水源保护区污染防治管理规定，1989年11月。第二章工程建设条件1021自然条件211地理条件及规划特点本工程位于河北省霸州市胜芳镇中兴园区厂区内，距离市污水处理厂15公里，原水自厂区附近水体提升至本污水处理站。212地形地貌及工程地质河北霸州市位于冀中平原北部，境内地势平缓，自西北向东南倾斜，呈西高东低之势，地面高程山海拔111米缓降到21米,自然坡降为千分之一，比西北邻县低洼。全市地貌按地势和土壤母质成因不同，可分为西北部高上区、东北部风沙区、中部河间洼区、溢流洼溢洪区和东淀滞洪区五个类区。213水文及水文地质霸州市地处海河水系下游，历史上处于东淀三角淀、西淀白洋淀之间，上接西淀，下连海河，素称九河下稍。境内港汊交错，淀泊相连。境内现旧河多废，已构成新的水系，有大清河、中亭河、牤牛河、新河等四条季节性河流，以及大型排灌渠50条，全长275公里。横贯全境东西的中亭堤与大清河之间为溢洪区，西段称溢流洼，东段为东淀。地下水分为全淡、浅淡、咸水三个水质区。214气象与环境条件风载04KN/M2防震按8度设防（地震加速度为02G）环境防潮湿、防腐气象条件最冷月平均气温5111最热月平均气温251极端最高温度364极端最低温度219最小相对湿度2月43最大相对湿度7月81年最大降雨量9428MM年平均降雨量6408MM日最大降雨量86MM小时最大降雨量54MM全年主导风向东风夏季主导风向南风冬季主导风向西北风夏季平均气压10023HPA冻土深度61CM22基础设施条件221交通条件霸州交通便捷，路网纵横交错。京九铁路与津霸铁路、津保高速与即将建成的京开高速、106国道与112国道形成三个“黄金十字交叉”。公路密度达到了12564公里/百平方公里，是全省平均水平的32倍，是全国平均水平的71倍。京九铁路京南第一大站霸州站，为国家二级站，座落在霸州市开发区。市内设地方铁路专用线及货场，货物可直抵香港。保津高速公路从西向东贯穿全12市，并于霸州镇、胜芳镇和扬芬港镇各设有一个出口。由霸州驱车至首都机场仅需1个多小时，至天津机场仅需50分钟。便捷的交通网络使霸州成为华北地区重要的交通枢纽。222城市基础设施建设道路、水利、电力霸州市投资大量资金用于基础设施建设工程，通过“双十工程”完成了道路、水利等200多项城乡基础设施建设工程，融资40多亿元用于市区与胜芳两城基础设施建设，投资18亿元用于电力建设，供电保障能力达到648万千瓦。通讯市内电话程控化、传输数字化、电信水平国际化，可与世界170多个国家和地区进行联系。供水城区日供水可完全满足目前工业和生活用水需要，各乡镇均有各自的供水系统。13第三章污水的水质、水量及处理要求31进水水量和设计规模根据进水水量预测，结合工程分期实施的经济性、合理性，最终确定本工程总体规模为1400M3/H，其中一期规模预处理产水700M3/H480M3/H进行深度处理，深度处理高品质产水量360M3/H，冲灰冲渣用反渗透浓水120M3/H；二期新增预处理产水700M3/H480M3/H进行深度处理，深度处理高品质产水量360M3/H，二级反渗透产水量90M3/H。32设计水质的确定本污水处理系统原水水源为城市污水处理厂处理达标出水，水质如下表所示表31原水水质表项目单位检测最低检测最高PH/698电导率US/CM25003900总硬度MG/L11001300钙MG/L7301000总碱度MG/L100150氯离子MG/L8001300CODMG/L1280总铁MG/L01128总磷MG/L未检出未检出钠离子MG/L547547亚铁离子MG/L026026项目单位检测最低检测最高14锰离子MG/L083083硫酸根离子MG/L59975997磷酸根离子MG/L未检出未检出氨氢（以N计）MG/L511567悬浮物MG/L131333处理出水水质要求1本工程经预处理后，主要控制浊度和硬度两项指标，具体要求如下浊度3NTU；硬度600MG/L通过预处理控制进水指标减轻反渗透的负担，确保深度处理系统的稳定运行。2经深度处理后出水用作前进钢铁厂的生产补给水，参照以往经验及本钢铁厂目前现状及用水需求，拟定如下设计出水水质表32反渗透出水水质设计参数项目单位允许值PH/78总硬度（以CACO3计MG/L20电导率US/CM200CLMG/L50CA2MG/L10碱度（以CACO3计）MG/L10015第4章污水处理工艺方案的确定41污水的水质特性结合污水来源情况，本工程的原水具有如下特性电导率和硬度比较高，最高分别达到3900MG/L和1300MG/L；较高的化学耗氧量（最高COD可达80MG/L以上）。42工艺流程的选择在污水处理中，常用的预处理方法主要包括混凝、沉淀、和过滤等。处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀进行分离，过滤是利用粒状滤料截留水中的杂质，进一步降低水的浊度。完善而有效的混凝、沉淀和过滤，能有效的降低水的浊度，达到深度处理的进水要求。污水深度处理主要有以下几种方法活性炭吸附法、化学氧化法、膜滤法等，其中超滤和反渗透技术由于其稳定、高效等特点得到共识而应用广泛。超滤系统可以有效的去除水中的微生物、大分子胶体等，反渗透则可以有效去除水中可溶性盐类。在反渗透深度处理系统中，预处理是反渗透能够正常运转，整个系统成败的关键部分。反渗透膜是采用有机材质制造，膜的通道非常狭小，有机物及微粒对膜的污染很严重，因此，特别是对于以回收废水作为水源的反渗透系统，其预处理非常重要，直接关系到整个系统的成败。421反渗透预处理工艺的对比分析16反渗透的预处理方法通常有物化处理过滤、吸附，浸没式超滤CMF，超滤处理UF等方法，对比分析如下表41反渗透预处理方法对比分析表序号处理方法比较项目物化处理过滤、吸附浸没式超滤CMF超滤处理UF1工艺特点多采用物理处理、化学处理相结合的方式，包括絮凝、沉淀、过滤、吸附、氧化、电解等多种方式多采用中空纤维微滤膜，自动化控制程度较高，辅助设施较多多采用中空纤维超滤膜，截流分子量1万10万，水、气反冲洗膜的性能对系统运行有帮助，自动化控制程度较高2投资规模较小较大较大3耗材折旧较小较大较大4运行费用较大较小较小5运行管理简单操控自动化自动化6工艺先进程度较先进先进先进7COD去除效果5090508050808出水浊度悬浮物悬浮物3MG/L02NTU02NTU9对油污染的去除效果活性炭对油的吸附效果、可靠，出水含油小于1MG/L对乳化油去除效果明显（分子量足够大），需投加乳化剂对乳化油去除效果明显（分子量足够大），需投加乳化剂10应用讨论根据不同进、出水水质及工程要求，选择适宜的工艺组合进口膜性能在实际应用中逐步得到认可目前有国产膜和进口膜，价格和性能差距很大，膜的有机污染与清洗影响使用效果通过上表可以看出，虽然超滤工艺在设备建成前期投资费用较大，但是超滤运行费用低，经过长期市场运作，其优势主要体现在以下几个方面1超滤透过液水质更好，SDI和浊度更低，明显的降低了对反渗17透的胶体和有机物、微生物污染负荷。2由于胶体污染物的减少，反渗透系统的清洗频率明显降低。3与传统过滤工艺相比，超滤系统操作更容易，耗时更少。4超滤所用化学药品少，所以浓缩废液更容易处理。5占地面积更小，在一些大系统中，甚至只相当于传统工艺的1/5。6有利于系统的扩大增容。7运行费用比传统工艺要小。通过以上比较分析，注重实用性和先进性的原则，并根据厂方的现状及膜性能分析等情况，本次可研报告推荐采用外压式中空纤维超滤膜。43工艺流程的确定及可行性论证根据污水水质的特点进行分析，在广泛调研、认真核算、经济技术方案对比的基础上，考虑处理工艺的先进性和可靠性，参照类似工程经验，同时结合本工程的投资、运行成本的经济性以及今后的运行管理，确定如图所示的处理工艺流程作为本次设计的推荐方案。原水经调节池由原水泵提升进入高密度澄清池，出水经气水反冲洗滤池进一步去除悬浮物和其他杂质，之后进入深度处理系统即超滤及反渗透，出水经除盐水池进入用水点。澄清池排泥进入污泥储池，经脱水后外运填埋处置，避免形成二次污染。18本污水处理流程可分为预处理、深度处理、污泥处理三个单元。流程确定如下图盐酸阻垢剂还原剂出水反渗滤超滤清洗排水中间水池排水池反洗进气反洗进气气水反冲洗滤机带式压滤机污泥储池石灰乳碱液絮凝剂助凝剂高密度澄清池进水调节池图41污水深度处理及综合利用工程工艺流程图431高密度澄清池高密度澄清池是同时完成混合、反应和絮体沉降过程的构筑物。废水在池中的净化是由凝聚剂对废水中微粒的凝聚、料浆中的悬浮泥渣对微絮料的接触絮凝以及泥渣的沉降分离等过程来完成的。当水中微粒与混凝剂作用生成的微絮粒一旦在运动中与相对巨大的泥渣颗粒接触碰撞，就被吸附于泥渣颗粒上而被迅速除去。因此，保持悬浮状态的、浓度均匀稳定的泥渣区，就成为决定澄清池处理效果的关键，也是所有澄清池的共同特点。高密度澄清池为泥渣提升循环式，进水沿切线方向进入第一反应室,在这里由于搅拌器叶片及涡轮的搅动提升，使进水、药剂和大量回流泥渣等迅速、均匀地混合，发生絮凝。水和初步形成的絮状物流入第二反应室后，强力旋转的水流在此被整流,形成轻度的湍流，19流速突减,从而有利于微小絮凝胶粒的长大并和悬浮的回流泥颗粒粘附。后经由第二反应室底部进入分离室，在分离室里完成泥渣与水的最后分离,出水溢流入集水槽中。高密度澄清池处理效率高，单位面积产水量较大，且适应性强，处理效果较稳定，出水水质较好。432气水反冲洗滤池气水反冲洗滤池，适用于大、中型水厂，滤层可采用单层均质滤料，也可采用多层滤料或纤维滤料，采用尽量均匀的布水方式将待处理水布到滤层的表面，在恒定水位的作用下，过滤水通过滤层进入下部集水区，完成整个过滤过程。其主要特点是可采用较粗较厚滤层以增加过滤周期；整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。气水反冲洗滤池具有清洗效果好，清洗效率高等优点，反冲洗过程可包括气冲洗过程、气水同时冲洗过程和水洗过程。空气擦洗的目的是将过滤过程中截留的、很难洗脱下来的杂质，通过空气的引入，可以将滤料层破开。这种搅动可以使滤料颗粒相互摩擦，使得污染物从滤料上松动下来。，从而提高清洗效果和清洗效率，另外，气水反冲洗过程大大降低了水洗强度，从而降低了设备的容量和冲洗水量。433超滤装置1超滤的工作原理20超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在201000A之间。在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的溶剂水及小分子溶质透过膜，成为滤液，比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为浓缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。目前超滤膜的种类有醋酸纤维滤膜，聚砜膜以及聚酰胺膜等。超滤装置有板框式、管式（内压列管式和外压管束式）、卷式和中空纤维式等。其中中空纤维膜是膜过滤的最主要形式之一，呈毛细管状。其内表面或外表面为致密层，或称活性层，内部为多孔支承体。致密层上密布微孔，溶液就是以其组分能否通过这些微孔来达到分离的目的。根据致密层位置不同，中空纤维滤膜又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。中空纤维膜组件由壳体、管板、端盖、导流网、中心管及中空纤维组成，有原液进口、过滤液出口及浓缩液出口与系统连接，组装时是把大量的中空纤维膜弯成U形而装入圆筒型耐压容器内，纤维束的开口端用环氧树脂浇铸成管板。纤维束的中心轴部安装一根原料液分布管，使原液径向均匀流过纤维束。纤维束的外部包以网布使纤维束固定并促进原液的湍流状态。淡水透过纤维的管壁后，沿纤维的中空内腔，经管板放出，被浓缩了的原水则在容器的另一端排掉。中空纤维式装置的主要优点是单位体积内的有效膜表面积比21率高，可采用透水率较低而物理化学稳定性好的尼龙中空纤维，该膜不需要支撑材料，寿命可达5年。图42超滤膜组件结构示意图浓水过滤水进水2该工艺的主要特点超滤技术虽无脱盐性能，但对于去除水中的细菌、病毒、胶体、大分子等微粒相当有效，而且操作压力低，设备简单，广泛的运用于电子工业、医药工业、食品工业等工业废水处理等各个领域。超滤过程具有如下的特点过程无相变，可以在常温及低压下进行因而能耗低；物质在浓缩分离过程中不发生质的变化；能将不同分子量的物质分级分离；在使用过程中超滤膜无杂质脱落，保证超滤液的纯净。434反渗透装置1反渗透的工作原理反渗透亦称逆渗透（RO），是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透22压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透是本水处理系统中最主要的脱盐装置，利用反渗透膜的选择透过特性除去水中绝大部分可溶性盐分、有机物及微生物等。目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达9975。图43反渗透原理示意图反渗透膜对进水水质要求较高，为了保护反渗透膜，在进入反渗透系统之前，需经保安过滤器进行预处理。保安过滤器又称为精密过滤器，可以去除浊度1度以上的细小微粒。经保安过滤器预处理后的出水进入反渗透膜组件，在高压泵提供的满足反渗透运行的压力作用下，大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产水管道进入后续设备；水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管排出。在反渗透装置停运时，由程序控制自动冲洗35分钟，以免浓水侧污染物、盐分等沉积在膜表面，使反渗透膜在停机时能够得到有效的保养。2该工艺的主要特点反渗透技术目前已被广泛的运用于废水脱盐处理中，其应用领23域涉及到食品、饮料、石油、化工、电子、制药等。不仅可以用于饮用水、超纯水的制备，更可用于海水淡化、苦咸水淡化、工业废水处理等。反渗透具有以下主要特点在常温下不发生相变的条件下，可对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。反渗透膜分离技术杂质去除范围广。较高的脱盐率和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生。435污泥处理单元本工程的污泥主要来自高效澄清池，污泥的含水率很高，通常在99以上。湿污泥的体积往往为干污泥体积的十几倍到几十倍，如不加处置或处置不当，就会造成环境，特别是地下水环境的二次污染，甚至传播疾病。因此需要进行污泥的浓缩、脱水、稳定处理和最终处置以达到减量化、稳定化、无害化以及资源化的目的。本工程污泥处理采用污泥脱水方法，该方法的主要优点为占地小，工程投资及运行费用低，二次污染较小等。类似污水处理厂目前的运行资料表明，一体化带式污泥浓缩脱水机，辅以必要的附属设备（污泥进料泵、絮凝剂投配装置、污泥24输送系统等），可以达到很好的污泥浓缩脱水效果，运行费用也较低。鉴于本工程所产生污泥量较小，故污泥最终处置方式仍采用卫生填埋方式，污泥输送采用车运方式。436小结根据上述进水水质的特点分析、工艺流程分析以及相关类似的工程经验，采用如图41所示的工艺流程在技术上是必要的和可行的。主要体现在以下几个方面1高密度澄清池。根据以往工程经验，集絮凝、沉淀于一体的澄清池占地小、运行灵活，具有可行性、必要性和经济性。2气水反冲洗滤池。气水反冲洗滤池可以进一步去除悬浮物和杂质。而且气、水冲洗效果好，大大节省反冲洗用水量。3深度处理系统。深度处理系统包括超滤和反渗透。由于反渗透对进水的要求严格，考虑对反渗透组件的保护和出水水质的要求，超滤出水在进反渗透组件之前，通过保安过滤器进行过滤，以保证进水水质。采用该流程可以确保反渗透系统的正常稳定运行。25第5章项目工程设计51总平面布置设计工程总图布置主要应符合以下原则1按照功能不同以及主导风向因素，分区布置，用绿化带和道路分隔，主要分为生产区和配套设施区，生产区包括污水预处理、深度处理和污泥处理。2处理构筑物布置紧凑以节约占地，同时考虑之间的间距以方便各种管渠施工及维修。3水处理构筑物尽量按流程顺序布置，避免管线迂回。4考虑人流、物流运输方便，主次道路分工明确。5设置溢流管、超越管和事故排放管，以便操作管理灵活方便，各处理构筑物尽可能重力排空。结合规划用地情况，本污水处理站平面布置可分为三个区域预处理区域、深度处理区域、污泥处理区域（包括二期工程预留区）。整个污水处理工程的平面布置如附图所示。511预处理区域预处理区域包括原水调节池（改建），高效澄清池，气水反冲洗滤池、中间水池、排水池等。空余地带辅以大量的绿化，以充分26改善环境。512深度处理区域深度处理区域位于污水处理站北部，包括超滤、反渗透设备车间、超滤水池、反渗透水池、二级反渗透水池（预留）等。在充分考虑工程分阶段实施以及日后扩建方便的基础上，水处理构筑物尽量按流程顺序布置，避免了管线迂回现象。513污泥处理区域污泥处理区域位于污水处理站的南部，包括污泥储池和污泥脱水机房。514经济技术指标本工程总体规模（包括一期、二期工程）占地面积6790M2（约10亩）绿化面积10185M2道路面积3395M2（含次要道路、地坪、堆场等面积）建构筑物占地面积2777M2建筑系数41绿化系数1552工程工艺设计本工程一期规模净化水700M3/H，一级反渗透产水量360M3/H；二期新增净化水700M3/H，一级反渗透产水量360M3/H；二级反渗透产水量90M3/H。设计水量一览表如下表51设计水量一览表预处理进水量除盐水产水量27M3/DM3/HM3/DM3/H一期工程规模168007008640360总体工程规模33600140017280720各构建筑物设计及设备选型时，充分考虑一期工程与二期工程之间的衔接问题。521污水预处理系统5211调节池（改建）设置功能调节进水的水质，作为进水池及浓水排放池。设计参数原调节池容积2500M3，改建后有效容积不变，在原构筑物基础上加建泵房。设备设置1插板闸门1台，闸门宽600MM，高为600MM，渠深4M。2原水泵3台，2用1备，二期新增2台。单台Q400M3/H，H20M，N30KW。3电磁流量计1台。测量范围0700M3/H，输出420MA。5212高密度澄清池设置功能集混凝、沉淀为一体，进水通过与泥渣层接触获得澄清。设置2组澄清池，一期运行1组，二期2组并联运行。土建按照总体规模设计及配备，设备按照一期规模设计配备。设计参数1每套装置处理水量为700M3/H，设定8小时具体排泥周期视调试结果而定排泥一次，靠静压排泥。282设计正常进水最大SS500MG/L，停留时间2H，上升流速为1MM/S。3外形采用竖式圆形钢混结构。共由四部分组成，分别是快速混合室，慢速混合室，沉淀室和泥浆室。4澄清池结构尺寸为直径D169M，直筒高度H635M。设备设置1高密度澄清池配备1台刮泥机和变频调速搅拌机。搅拌机N55KW；刮泥机N11KW，刮泥机直径为D105M。2澄清池配置斜管填料，包括斜管及支架。以提高沉淀效率。5213气水反冲洗滤池设置功能通过石英砂滤层截留水中杂质，从而使水获得澄清。一期工程设置1组滤池，二期新增1组，每组4格合建，土建按照总体规模设计及配备，设备按照一期规模设计配备。设计参数（1组）设计水量700M3/H容积负荷035KGNH3N/M3D滤床有效高度170M布水布气系统气水联合反冲洗方式反冲洗周期根据实际运行情况而定，一般24H48H滤速700M/H池组数1组，每组4格，单格面积25M2滤池每格尺寸62MX40MX52M两组滤池之间管廊规格160MX58MX55M29滤池整体结构尺寸LBH203M16M55M。每组放置滤料，设置气水反冲及滤板气反冲强度及需气量15L/M2S，单格225M3/MIN（每池25M2）水反冲强度及需水量（单水）60L/M2S，单格135M3/H（每池25M2）设备配置1配水滤板PVC钢筋混凝土材质，96M2；本滤池配备长柄滤头，使滤层得到均匀反冲洗。2配备2套反洗罗茨风机，参数为Q23M3/MIN,H5M。3配备3台砂滤反洗泵，2用1备。单台反洗泵Q400M3/H，H20M，N30KW。5214中间水池设置功能滤池出水的储存场所。设计参数土建按照总体规模设计配备，设备按照一期工程设计配备。有效容积为960M3，结构尺寸为LBH203M16M35M。设备配置配备超越水泵2台，单台Q160M3/H，H20M，N15KW。5215排水池设置功能收集滤池反洗排水、地下各单体溢流及排水等。设计参数土建按照总体规模设计配备，设备按照一期工程设30计配备。有效容积为270M3，结构尺寸为LBH160M57M35M。设备配置配备投入式液位变送器1台，以控制排水池液位；配备排水泵2台，1用1备，Q100M3/H，H20M，N11KW。522深度处理系统深度处理系统主要由超滤系统及反渗透系统组成。5221超滤系统设置功能去除水中微生物、大分子胶体等。设计参数土建按照总体规模设计及配备，设备按照一期规模设计配备，预留二期工程基础，配备超滤系统8组，其中一期工程设置4组，二期工程新增4组，单套装置膜组件数量50只，膜组件总数量为200只。设计参数如下（一期规模）设计总进水流量540M3/H设计通量529L/M2H设计回收率90反洗用水量（单套装置）135M3/H净产水流量（单套装置）1215M3/H运行方式死端过滤正常运行进水压力3BAR允许最大进水压力6BAR反洗频率30MIN分散洗（碱洗）频率10HR31分散洗（酸洗）频率12HR化学清洗频率30DAYS正常反洗压力1520BAR最大反洗压力25BAR气擦洗进气量（单套装置）500NM3/HR正常气擦洗压力10BAR最大跨膜压差21BARPH范围211短时化学清洗PH112工作水温540设备配置配置自清洗过滤器1台，用于在超滤前截留进水中部分胶体微粒。单台Q600M3/H，过滤精度为130UM。5222超滤水池设置功能超滤出水的储存场所，并向反渗透装置供水。设计参数有效容积为550M3，结构尺寸为LBH14M65M7M，钢筋混凝土结构。设备配置1配置超滤清洗泵1台，Q81M3/H，H32M,N15KW2配置反渗透供水泵3台，2用1备，Q312M3/H,H29M,N45KW。5223反渗透系统设置功能去除水中可溶性盐类。32设计参数反渗透系统主要包括保安过滤器和反渗透膜组件。一期工程设置4组反渗透组件，二期新增4组，并预留2组二级反渗透组件作为锅炉供水。每组反渗透设计Q90M3/H，设计脱盐率为75。设备配置1一期配置4台高压泵，单台Q150M3/H，H155M，N110KW，分为两段运行，每段设置一拖二变频控制装置一套。二期新增4台高压泵及2台二级高压泵。2配置反渗透清洗泵1台，单台Q90M3/H，H31M，N185KW。3配备保安过滤器4台，确保反渗透进水达到要求。5224除盐水池设计功能用于储存反渗透出水，并向厂区供水。设计参数有效容积是387M3，结构尺寸为LBH85M65M7M。二级反渗透水池的有效容积为160M3，结构尺寸LBH35M65M7M。523污泥处理系统污泥处理系统包括污泥脱水机房和污泥贮池。5231污泥脱水机房设置功能用于放置带式污泥压滤机及其附属设备。设计参数结构尺寸LBH22M9M48M系统产泥量干泥量287KG/H33脱水后污泥含水率80脱水后污泥量1435T/H污泥调节剂采用阴离子型聚丙烯酰胺（PAM），分子量300万以上，药剂平均消耗量按3KGPAM/KGDS，则本工程时平均日耗干剂量约15KG/D。设备设置1带式压滤机1台，滤带宽度15M，N11KW。脱水后污泥的含水率25，平均工作时间16H/D。脱水污泥外运填埋。2污泥泵2台，1用1备，以提升污泥至带式压滤机。单台Q15M3/H，H80M，N40KW。3手动加药装置1套，配置计量泵2台。单台Q10M3/H，H05MPA，N075KW。4冲洗泵2台，1用1备。单台Q12M3/H,H60M，N75KW。5232污泥贮池设置功能高效澄清池剩余污泥暂时贮存的场所。设计参数有效容积约68M3，结构尺寸为LBH7M36M27M。524附属建筑物附属建筑物包括泵房、仓库等，土建均按照总体规模设计配备，设备参照预处理系统及深度处理系统各构筑物需求确定设计配备。5241泵房34设置功能集中放置泵、风机的构筑物。设计参数结构尺寸为LBH260M220M77M。5242仓库设置功能作为放置药剂、备用设备的场所；特定情况，可以作为维修场所。设计参数结构尺寸为LBH9M6M42M。5243中控室设置功能作为检测污水处理站的自控中心。设计参数结构尺寸为LBH96M57M42M。5244值班室设计参数结构尺寸为LBH108M57M42M。5245变配电间设置功能作为污水处理站配电场所。设计参数结构尺寸为LBH96M57M42M。5246加药间设置功能布置酸、碱、次氯酸钠、石灰乳、絮凝剂、助凝剂、阻垢剂和还原剂等药剂投加系统。设计参数结构尺寸为LBH15M57M42M。设备配置1盐酸加药装置配置溶液箱1台，V07M3；酸投加泵1台，Q1000L/H,H1MPA,N025KW，管道过滤器2只，DN25,PN10MPA；压力表2只，06KG/CM2。2氢氧化钠加药装置配置溶液箱1台，V1M3；碱投加泵1台，35Q1000L/H，H1MPA,N025KW；管道过滤器2只，DN25,PN10MPA；压力表2只，010KG/CM2。3次氯酸钠加药装置配置溶液箱1台，V1M3；投加泵1台，Q1300L/H，H1MPA,N025KW；管道过滤器2只，DN25,PN10MPA；压力表2只，010KG/CM2。4石灰乳加药装置配置溶液箱1台，V5M3；搅拌机1台，桨叶转速102RPM,轴长1900MM；加药泵2台，气动隔膜泵Q3M3/H,H50M；出水流量计1个，07M3/H，管道过滤器DN25，N10MPA；压力表1台，010KG/CM2。5碱液加药装置配置搅拌机1台，桨叶直径D300MM，N15KW；碱液加药泵Q2M3/H，H50M。6絮凝剂加药装置配置加药罐1只，碳钢，3M3；搅拌机1台，桨叶转速102RPM，轴长1900MM；澄清池计量泵2台，Q120L/H,H07MPA,N025KW超滤计量泵5台，Q38L/H,H076MPA；管道过滤器2只，N10MPA；压力表7台，010KG/CM2。7助凝剂加药装置配置加药罐1只，碳钢，2M3；搅拌机1台，桨叶转速102RPM，轴长1700MM；计量泵2台，Q120L/H，H07MPA，N025KW；管道过滤器2只，N10MPA；压力表2台，010KG/CM2。8杀菌剂加药装置配置计量箱1个，V500L；计量泵2台，Q95L/H,P69BAR；管道过滤器2只，DN25,N10MPA；压力表2只，010KG/CM2。369阻垢剂加药装置配置计量箱1个，V500L；计量泵3台，Q38L/H,H076MPA；管道过滤器2只，DN25,N10MPA；压力表2只，010KG/CM2。10还原剂加药装置配置计量箱1个，V500L；计量泵3台，Q38L/H,H076MPA管道过滤器2只，DN25,N10MPA；压力表2只，010KG/CM2。53电气设计除特殊指明外，电气设计按一期工程规模进行设计计算。531控制方式本污水处理站根据工艺自控要求，主要用电设备采用PLC自动控制和现场手动控制两种运行方式。在现场控制箱上设有开、停按钮和手动、自动转换开关及电流表以及红绿色指示灯，根据不同情况进行不同场合的操作，当开关处于自动位置时，设备按PLC自动程序自动运行，当开关处于手动位置时，操作人员只能在现场就地开停设备，但不论何种方式运行，用电设备的运行状态、故障、信号都将被送到中央控制室计算机中心，并在工控计算机中存储，这样的控制方式可以最大限度保证污水处理站的安全运行，并大大减轻劳动强度，提高污水厂现代化管理水平。532负荷计算本工程为二级用电负荷，采用10KV高压电缆引进至变压器。用电负荷统计表如表52所示。3738表52污水处理站用电负荷估算表（一）原水用电负荷计算系数计算负荷单台设备容量低压380V工作设备容量有功功率无功视在功率计算电流序号用电设备组名称设备数工作设备数（KW）（KW）KXCOSTG（KW）（KVAR）（KVA（KA）1原水泵326000080082070480033502真空泵3322000500820706004193加药间通风机110550500820700280194照明电源1144000800820703202235检修电源11500002008207010006986备用11808000040820703200223439合计1092565508299486943（二）纯水用电负荷计算系数计算负荷单台设备容量工作设备容量有功功率无功视在功率备注序号用电设备组名称设备数工作设备数（KW）（KW）KXCOSTG（KW）（KVAR）（KVA（KA）1原水泵335516500080082070132092142UF清洗水泵11151500050082070755243高压泵441044000080082070352245704RO二级增压水泵4411440008008207035224575RO供水水泵334513500080082070747538406RO清洗水泵118518508082070745177潜水泵2248008082070402798计量泵31025775040820706204339反冲洗水泵33853090050820707200502610反渗透冲洗泵111851850800820701480103311除盐水外供泵3318555500800820704440309912超越泵2215300800820702400167513排水泵2211220800820701760122814电动葫芦4462400050082070120083915单轨小车448935600500820701780124216加药间通风机88432000500820701600111717照明电源1175075008008207060041918检修电源11505002008207060060619UPS电源1144100008207036025120计算机备用1180800009008207032002234合计797912523508283250643941（三）预处理用42计算系数计算负荷无功功率视在功率单台设备容量工作设备容量KXOSTG（KVAR）（KVA）备注用电设备组名称设备数工作设备数（KW）（KW）0500820701200838电动葫芦4462405008207017801242单轨小车4489356005008207016001117加药间通风机884320008008207600419照明电源1175075020082070696检修电源1505000100082360UPS电源114400090073200251备用11808000040082072234序号合计797912523508283250643943（四）总计计算系数计算负荷单台设备容量工作设备容量有功功率无功功率视在功率计算电流备注用电设备组名称设备数工作设备数（KW）（KW）KXCOSTG（KW）（KVAR）（KVA）（KA）原水系统10925655082070109487641纯水系统79791252350820709325065089中间处理系统13123426008207511630872344合计102100185150081811582881453141600215145选择1台SCB101600KVA10/04KV型变压器，一期工程及二期工程同时运行负荷率为85（一期计算功率1400KW）。533接地及防雷04KV级及以下采用TNS制。建筑物充分考虑利用建筑物的主钢筋等自然接地体。各主要建筑物、变配电室采用电气、防雷及自控联合公共接地，接地电阻小于4。远离变配电室的电气设备重复接地电阻不大于10。534线路敷设低压系统采用放射式供配电，局部容量小的非重要低压系统地区采用树干式供配电。当户外线路同一通路少于6根的电力电缆，采用YJV电缆穿线管埋地暗敷或沿电缆沟敷设。户内主要动力线路采用YJV或VV电缆在电缆沟或电缆桥架内敷设。户内次要动力线路采用VV电缆穿管埋地或墙内暗敷。照明线路户内照明支线采用BV05KV电线穿塑料电线穿线管埋地或墙内暗敷，户外照明线路采用VV1KV电缆穿管埋地暗敷。535照明1各类建筑的最小平均照度各类建筑的最小平均照度见表53。表53各类建筑的最小平均照度一览表46序号房间或场地名称最小工作照明照度LUX事故照明照度LUX1泵房1002配电间、变压器室10053值班室、办公室2004中央控制室等300305会议室1006门卫507池上照明、厂区108厕所、楼梯间152照明各建筑物室内照明优先选用高效节能灯具，室外空旷地区和一般池子照明采用高杆灯，道路采用杆式灯具。在重要场所设置应急照明灯。54自控及仪表设计541控制方式本污水处理系统根据工艺自控要求，主要用电设备采用PLC自动控制和现场手动控制两种运行方式。在现场控制箱上设有开、停按钮和手动、自动转换开关及电流表以及红绿色指示灯，根据不同情况进行不同场合的操作，当开关处于自动位置时，设备按PLC自动程序自动运行，当开关处于手动位置时，操作人员只能在现场就地开停设备，但不论何种方式运行，用电设备的运行状态、故障、信号都将被送到中央控制室计算机中心，并在工控计算机中存储，这样的控制方式可以最大限度保证污水处理设施的安全运行，并大大减轻劳动强度，提高污水处理站现代化管理水平。47542仪表设计现场检测仪表在计算系统控制中是不可缺少的重要部分，仪表选型的优劣直接影响到控制系统的可靠性，本工程的自动化仪表均采用进口或等同品质仪表。各种仪表的基本类型如下流量检测仪表在渠道中流量计要采用明渠式超声波流量计；管道中流量计要采用电磁流量计。液位检测仪表在需要给出连续测量信号的环节，采用静压式和超声波液位计，一般环节的水位测量需给出位式信号，采用浮球液位开关。全部仪表均选用带有现场显示变送器的智能仪表，并带有420MA直流输出，信号通过现场PLC采集并传送至中央监控计算机，在计算机上集中监控。543控制系统组织主要电器设备采用PLC自动控制、MCC手动控制和就地控制箱现场控制三种方式。表54现场检测仪表一览表编号建构筑物设备名称规格单位数量安装地点及作用液位变送器0420M，投入式台1参与过程控制PH测定仪114，一体式台1测定PH空气流量计030M3/MIN,压缩空气台1空气流量控制1调节池电磁流量表0700M3/H,输出功率4200MA台1流量控制48压力表010KG/CM2台3砂滤反洗泵2滤池反洗水流量传感器测量范围0900M3/H,420MA输出台1流量控制3中间水池压力表0