3万吨无阀滤池水厂改造项目.doc

水水厂厂改改造造项项目目 方方 案案 设设 计计 目目 录录 第一章第一章 概述概述 1 1 1 总则总则 1 1 2 项目概况项目概况 1 I 第二章第二章 方案基础方案基础 3 2 1 设计依据设计依据 3 2 2 设计原则设计原则 3 2 3 改造范围改造范围 4 2 4 改造前后产水量改造前后产水量 4 2 5 改造进 出水水质改造进 出水水质 4 2 5 1 改造进水水质改造进水水质 4 2 5 2 改造出水水质改造出水水质 4 第三章第三章 工艺设计工艺设计 5 3 1 工艺改造说明工艺改造说明 5 3 2 工艺介绍工艺介绍 5 3 3 改造后工艺流程改造后工艺流程 8 3 4 工艺流程说明工艺流程说明 8 第四章第四章 改造设计改造设计 9 4 1 改造分析改造分析 9 4 2 改造内容改造内容 9 4 2 管材及防腐 防渗措施管材及防腐 防渗措施 12 第五章第五章 电气设计电气设计 13 5 1 设计依据设计依据 13 5 2 设计范围设计范围 13 5 3 电动装置控制要求电动装置控制要求 13 第六章第六章 自动化系统及仪表自动化系统及仪表 14 6 1 设计依据设计依据 14 6 2 防雷 接地防雷 接地 14 6 3 自控要求自控要求 14 第七章第七章 建筑结构设计建筑结构设计 15 7 1 设计依据设计依据 15 7 2 建筑装修建筑装修 15 7 3 抗震等级抗震等级 15 7 4 耐火等级耐火等级 15 7 5 地基处理地基处理 15 II 第八章第八章 设备 构筑物 材料设备 构筑物 材料 16 第九章第九章 运行成本分析运行成本分析 18 第十章第十章 质量及售后服务承诺质量及售后服务承诺 19 水厂改造项目 0 第一章第一章 概述概述 1 1 总则总则 德安人一贯奉行 一次做对 顾客满意 的质量方针 严格贯彻 ISO9001 质量管理 体系和 ISO14001 环境管理体系 健全 顾客全程星级体系 为顾客提供一流的服务 卓越的品质 完美的服务 使得德安产品畅销全球 我们坚持奉行 二十一世纪经营是以德安天下 的经营理念 服务于大众 服务于 社会 共创二十一世纪的全球化环保集团 德安集团 国家级高新技术企业 中国环保产业骨干企业 建有博士后科研工作站 以 净化环境 服务全球 为己任 通过近 20 年的发展 德安已形成完善的研发平台 和销售服务平台 可提供 城乡给水处理 污水处理及中水回用 工业水处理及回用 水厂升级改造 污水厂升级改造 城乡垃圾资源化 河道湖泊治理等系列解决方案及设 计 施工总承包服务 还提供水处理设备的研发 制造 销售一条龙服务 德安通过持续科研创新 建有科研中心和中试工厂 并与清华大学 浙江大学 武 汉大学以及国际生态城市建设者协会等国内外科研机构开展了多方向 多层次的深度合 作 联合成立了多家科研机构 拥有 300 余项专利 并获得多个国家级奖项 继 D 型 滤池广泛推广应用及编制行业标准 DA EH 污水处理工艺成功应用于国内外市政污水 处理项目之后 又研制成功并向市场推出智慧型 WTBOX 多功能污水处理装置 循环冷 却水协同处理装置 DE 型滤池 DF 滤池 DA 新型滤布滤池 DA 高效沉淀池 活动 式螺杆污泥脱水机 DA 螺旋式高效生物填料等多个领先技术 广泛应用于多个水处理 领域工程 近期还将隆重推出 DA 无污泥污水处理技术 DA 高效全自动油水分离器 水平流鳍片式沉淀池和污泥资源化治地膜技术等 期待与您的合作 1 2 项目概况项目概况 该项目建厂较早 原水为水库水 原工艺为 折板絮凝 平流沉淀 重力式无阀滤池过 滤 处理水量为 1 84 2 13 万吨 天 现由于人口 生活水平的提高 用水量增加 原处 水厂改造项目 1 理工艺不能满足新的设计要求 现我公司对该项目进行改造设计 本方案是根据建设方的 要求 在原有设备的基础上对水厂整套工艺进行改造 以满足新的水量 水质要求 该水 厂反应沉淀平面尺寸 23 5m 10 0m 平流式沉淀池平面尺寸 37 7m 11 5m 重力式无阀 滤池参考标准图集 S775 八 320 立方 小时 单座平面尺寸 8 8m 4 5m 共计 2 座 4 格 本方案根据该项目的特点及基本要求编制 如获得用户的认可 我们将组织技术人员 根据现场实际情况进行深入细致的设计 为用户决策提供参考资料 我们有信心 有能力 通过工程实施和系统的运营管理 使处理后水量水质达到用户的要求 并争取创建优质示 范工程 此外 我们将提供完善的技术服务 为用户培训操作管理人员 并实施系统的 长期的售后服务 水厂改造项目 2 第二章第二章 方案基础方案基础 2 1 设计依据设计依据 室外给水设计规范 GB50013 2006 室外排水设计规范 GB50014 2006 彗星式纤维滤池工程技术规程 CECS276 2010 水处理设备技术条件 JB T2932 1999 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 给水排水构筑物施工工程及验收规范 GB50141 2008 城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ41 91 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332 2002 给水排水设计手册 第二版 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBT50093 2002 供配电系统设计规范 GB50052 2009 建设方提供的原始水质 水量等基础资料 2 2 设计原则设计原则 1 本设计方案严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定 水处理首先必须确 保各项出水水质指标均符合投资方的标准要求 2 针对本工程的具体情况和特点 采用简单 成熟 稳定 实用 经济合理的处 理工艺 以达到节省投资和运行管理费用的目的 3 平面布置应合理紧凑 减少占地面积 4 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地 以适应水质水量的变化 5 管理 运行 维修方便 尽量考虑操作自动化 减少操作劳动强度 设备选型 采用通用产品 选购的产品在国内应是技术先进 质量保证 性能稳定可靠 工作效率高 管理方便 维修维护工作量少 价格适中及售后服务好的产品 6 在保证处理高效率的同时工程设计紧凑合理 节省工程费用 减少占地面积 尽量降低运行费用 水厂改造项目 3 7 设计美观 布局合理 降低噪声及合理处置固体废弃物 2 3 改造范围改造范围 本技术方案设计范围包括 对整套工艺进行改造所涉及到的预氧化设备 设备及连接 管路 电气控制 无阀滤池改造所需的设备 设备连接管路 电气控制 2 4 改造前后产水量改造前后产水量 改造前原有工艺处理水量 1 84 2 13 万吨 天 经我公司改造后产水量在 3 万吨 天 2 5 改造进 出水水质改造进 出水水质 2 5 1 改造进水水质改造进水水质 根据建设方提供的资料 该水为水库水 一般进水浊度 30NTU 雨季和汛期浊度在 70 80NTU 之间 最大值不超过 100NTU 进水藻类超标 经常出现出水带有腥臭味 2 5 2 改造出水水质改造出水水质 出水水质依业主要求 浊度 0 5NTU 出水无异味 水厂改造项目 0 第三章第三章 工艺设计工艺设计 3 1 工艺工艺改造改造说明说明 该改造项目 在最大限度的保留原工艺的基础上进行 主要目的是保证出水水质 水 量达到业主要求 针对进水中藻类超标 出水有异味的问题 我方建议业主在引水口出口投加二氧化氯 作为预氧化 除藻 除异味 现水量增大后 我方通过对原处理工艺各段进行校核 折板絮凝 平流沉淀能满足设 计要求 我方不做改动 采用原工艺 对于后段重力式无阀滤池 其处理能力存在不足 我方建议业主方将重力式无阀滤池改为处理能力更强的 D 型滤池 3 2 工艺介绍工艺介绍 3 2 1 二氧化氯预氧化二氧化氯预氧化 二氧化氯是一种强氧化剂 具有较高的氧化还原电动势 是以氧化反应为主 而水中 的有机物和藻毒素被二氧化氯氧化后降解为氧基因产物 而不象氯气那样以卤代烃等有害 物质形式存在 而氯气是以亲电取代为主 与水中有机物 藻类代谢产物及藻毒反应而生 成卤代烃 CHCl3 CHBr3 等致癌物质存在 并且二氧化氯较氯气适应于更宽的 PH 值范 围 因此以反应而言 二氧化氯比氯气具有更好的除藻类 藻毒 除腥臭效果 并能有效 地控制卤代烃致癌物的生成量 投加二氧化氯预氧化除藻类处理后 不仅大大提高了藻类去除率 而且改善了絮凝效 果 降低了滤前水浊度 避免了因藻类物质在滤池中的大量繁殖而造成的滤料堵塞现象 从而减轻了滤池的运行负荷 降低了滤后水浊度 同时二氧化氯预处理后的有机物 藻类 代谢物被氧化降解为氧基为主的产物 而不是以三氯甲烷等有害卤代烃致癌物形式存在 大大降解了卤代烃致癌物质的生成 3 2 2 D 型滤池型滤池 D 型滤池是由德安公司自主设计的一种快滤池 它采用 DA863 彗星式滤料 小阻力 配水系统 气水反冲洗 变水位过滤方式 D 型滤池具备传统快滤池的主要优点 同时运 用了 DA863 过滤技术 多方面性能优于传统快滤池 是一种实用 新型 高效的滤池 水厂改造项目 1 D 型滤池适用于新建 扩建和改造的城镇给水处理 工业冷却水处理 工业废水深度处理 城镇污水处理及升级改造再生利用 海水除浊处理等领域 DA863 自适应滤料 又称彗星式纤维滤料 DA863 为研发代号 是一种将纤维滤料 截污性能好的特征与颗粒滤料反冲洗效果好的特征相结合 形成一种全新的过滤材料 颗粒过滤材料的重要特征是可以方便在滤池内完成清洗 但是采用纤维材料作为过滤 材料的一个出发点是其比其他实体颗粒材料具有大得多的比表面积和空隙率 其孔隙度高 达 85 90 对比之下 粒径 1mm 石英砂滤层孔隙度为 45 由此推断 由纤维材料构 成的滤床具有比常规过滤材料大得多的纳污量 纳污量为单位体积滤床每周期截留的悬浮 颗粒物的质量 纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义 这也是在保证滤后水 质合乎要求及合适过滤周期的前提之下 应用 彗星 式纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料 滤池滤速高 2 3 倍的高滤速运行 该过滤材料的特点是其一端为松散的纤维丝束 又称 彗尾 另一端纤维丝束固定在 密度较大的 彗核 内 其形状见下图 过滤时 密度较大的 彗核 起到了对纤维丝束的压密作用 同时 又由于 彗核 的尺 寸较小 对过滤断面空隙率分布的均匀性影响不大 从而提高了滤床的截污能力 气水同 时反冲洗时 由于彗星式纤维滤料处于自由状态 在反冲洗时 由于 彗核 和 彗尾 纤维 丝束的密度差 处于降落伞的状态 彗核 在下 彗尾 在上 彗尾 纤维丝束随反冲洗水流 散开并摆 产生较强的甩曳力 过滤材料之间的相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到的机 械作用力 过滤材料的不规则形状使过滤材料在反冲洗水流作用下产生旋转 强化了纤维 在水中所受到的机械作用力 上述几种力的共同作用结果使随着在纤维表面的固体杂质颗 粒很容易脱落 从而提高了过滤材料的洗净度 水厂改造项目 2 过滤时 在该滤床的横断面 水平 上空隙率分布均匀 确保了过滤时水流通道大小 一致性 其直接效果是截污量均匀 水流短路现象得以避免 同时彗星式纤维滤浸水后的 密度和水接近 滤床上部的滤料受水的浮力作用 滤料的孔隙率大大增大 从而在纵断面 垂直 空隙率分布由上至下逐渐减少 空隙率沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布 如 下图 该结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离 即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部 窄通道的滤床中被捕获而截留 因此可实现高速和高精度的过滤 D 型滤池具有以下特点 过滤精度高 过滤精度高 对水中粒径 5um 的悬浮物去除率可达 95 以上 对大分子有机物 病毒 细菌 胶体 铁等杂质有一定的去除作用 过滤速度快 过滤速度快 设计滤速为 15 20m h 占地面积省 纳污量大 纳污量大 一般为 15 35kg m3 反洗耗水率低 反洗耗水率低 反冲洗耗水量小于周期滤水量的 1 2 抗负荷冲击能力强 抗负荷冲击能力强 能经受短时间内高浊度水的冲击 而仍然保证出水水质 加药量低 运行费用低 加药量低 运行费用低 由于滤床结构及滤料自身特点 絮凝剂投加量是常规技 术的 1 2 1 3 周期产水量的提高 吨水运行费用也随之减少 各种过滤工艺比选见下表 滤池类型滤池类型砂滤池砂滤池V 型滤池型滤池D 型滤池型滤池 滤料均质石英砂均质石英砂彗星式纤维滤料 设计滤速8 10m8 10m15 20m 使用寿命3 4 年3 4 年10 年以上 反冲洗方式水冲气水联合冲洗气水联合冲洗 水头损失2 0 2 5m2 0 2 5m最大 1 6m 过滤效果较低较高高 反洗耗水率较低较高低 水厂改造项目 3 3 3 改造后工艺流程改造后工艺流程 备注 虚线部分为原处理构筑备注 虚线部分为原处理构筑物物 3 4 工艺流程说明工艺流程说明 坞罗水库水经引水口流入产区 与投加的预氧化剂 二氧化氯 反应 去除水中藻类 有机物 异味 后进入折板絮凝沉淀池 后进入 D 型滤池 经 D 行滤池过滤处理后出水 经消毒进入清水池 清水池出水至供水管网 D 型滤池反洗气来自鼓风机 D 型滤池反洗水来自清水池 排泥 坞罗水库水 排至业主指定排放点 反洗排水 折板絮凝沉淀池清水池 D 型滤池引水口 预氧化 消毒 鼓风机 反洗水泵 供水管网 水厂改造项目 4 第四章第四章 改造设计改造设计 4 14 1 改造分析改造分析 该设计在保证出水水质 水量的情况下 最大限度的为用户节约成本 本改造方案中 围绕着以下几点进行 工艺的可靠性 技术的成熟性 经济的合理性 管理的方便性 4 24 2 改造内容改造内容 4 2 1 预氧化预氧化 一般二氧化氯作为氧化剂 除藻 除有机物 其投加量在 1 0 1 5mg L 之间 具体的 投加量依据现场实际情况确定 主要设备 二氧化氯发生器 数 量 2 台 一用一备 有效率产量 2000g h 装机容量 2 0kw 使用原料 氯酸钠 工业一级品 含量 99 盐酸 工业合成一级品 浓度 31 动力水源 本方案设计动力水源采用另设提升泵提供 如现场情况允许 亦可选择自来水 动 力水要求管径为 DN32 压力 0 30Mpa 数量 2 台 一用一备 流量 4 4m3 h 扬程 33m 电机功率 2 2kw 原料罐 数量 2 个 水厂改造项目 5 规格 3m3 化料器 数量 1 个 功率 1 5kw 卸酸泵 数量 1 台 功率 1 5kw 备注 由于取水口位置的不明确 具体的加药设备间由业主方自理 我方仅提供该段加药设备的备注 由于取水口位置的不明确 具体的加药设备间由业主方自理 我方仅提供该段加药设备的 主要设备及主要设备及 1010 米范围内的阀门 管件 电控设备 米范围内的阀门 管件 电控设备 4 2 2 滤池改造滤池改造 1 池体改造 拆除滤池内部锥形罩 增加人孔 2 池体内部改造 将池体内支墩拆除 增设三条梁 将原有滤板滤头拆除 安装 D 型滤池专用的配水布气系统 滤池上部设置拦截网板 增加 863 彗星式纤维滤料 每格池 体内增加钢制配水槽 3 管道改造 将原有进水管拆除 根据增加的流量 设置新的进水管 进水管接至进水水箱 由进 水水箱分配至每格滤池 进水分管上设置电动阀门加以控制 将原有排污管拆除 在配水槽另一端引出管路作为反洗排污管 并设置电动阀门加以 控制 反洗排污管接至原有排污总管上 滤池底部设置布气管 总管接至反冲洗鼓风机 并设置电动阀门加以控制 滤池底部设置布水管 总管分别接反洗水泵 出水管及初滤管 并分别设置电动阀门 加以控制 将原有出水总管拆除 根据增加后的水量安装新的出水总管 4 新增设反洗设备 2 台反洗风机 1 用 1 备 2 台反洗水泵 1 用 1 备 满足 D 型滤池反冲洗要求 注意 由于改造后水量增加 原有的反应沉淀池至滤池的进水总管已经满足不了水量 及流速的要求 必须更换大管径的管道 4 2 2 1 改造后参数 改造后滤池保留原池型 共分为两组 每组两格 共分四格 单格处理水量为 水厂改造项目 6 315m3 h 单格过滤面积 4 0 4 0 16 00m2 DA863 滤料 1100kg 反冲洗强度 水冲洗强度 5 6L s m2 气冲洗强度 28 32L s m2 反冲洗分三个阶段 a 单独气洗 历时 3 5min 气洗强度 28 32L m2 s b 气水同时反冲洗 历时 8 10min 气洗强度 28 32L m2 s 水洗强度 5 6L m2 s c 清水漂洗 冲洗历时 3 5min 冲洗强度 5 6L m2 s 具体参数见下表 处理水量 m3 h 1250 单格过滤面积 m2 16 设计过滤速度 m h 19 5 单格滤料松散填装重量 kg 1100 滤池数量 格 4 进水口 mm DN350 初滤水管 mm DN250 清水出口 mm DN350 反洗进水口 mm DN300 反洗排水管 mm DN350 排气口 mm DN40 反洗进气口 mm DN250 反冲洗水冲强度 L m2 s 5 6反冲洗气冲强度 L m2 s 28 32 风机选型 单台风量 Q 29 85m3 min 升压 P 50kpa 配套电机功率 N 37kW 数量 2 台 1 用 1 备 水泵型号 单台流量 Q 358m3 h 扬程 H 10m 配套电机功率 N 18 5kW 数量 2 台 1 用 1 备 注 反洗设备放置于反洗设备间内 具体的反洗设备间由业主方自理 反洗设备间内设置潜水排污泵注 反洗设备放置于反洗设备间内 具体的反洗设备间由业主方自理 反洗设备间内设置潜水排污泵 1 1 台 电动葫芦台 电动葫芦 1 1 台 台 水厂改造项目 7 4 34 3 管材及防腐 防渗措施管材及防腐 防渗措施 4 2 1 管材 进出水管 污泥管等工艺管道主要采用经防腐处理的 A3 钢管 使用寿命长 各种管 道的管径根据工艺计算而定 4 2 2 防腐措施 1 小口径管道 管径 DN150mm 以下均采用内防腐无缝钢管 2 中口径管道 管径 DN150mm 以上采用内防腐螺旋焊接钢管 3 大口径管道 管径 DN500mm 以上采用内防腐钢板卷焊管 4 其他易腐蚀的材质采用涂二道环氧煤沥青以加强防腐 水厂改造项目 8 第五章第五章 电气设计电气设计 5 15 1 设计依据设计依据 通用用电设备设计规范 GB50055 2011 供配电系统设计规范 GB50052 2009 低压配电设计规范 GB50054 2011 10KV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 电力工程电缆设计规范 GB50217 2007 建筑防雷设计规范 GB50057 2010 工业企业照明设计标准 GB50034 2004 工艺提交的设备表 工艺流程及平面布置图 甲方提供的相关资料 5 25 2 设计范围设计范围 本工程电气设计包括以下内容 用电设备供电及控制系统设计 防雷和电气系统接地设计 电线电缆敷设设计 5 35 3 电动装置控制要求电动装置控制要求 5 3 15 3 1 建设方提供一路 380V 3P N PE 电源送至其 MCC 的电源进线开关端头 本系统无 备用电源 5 3 25 3 2 电动蝶阀和电动球阀设有手动轮和电动开关两种操作装置 5 3 35 3 3 电动蝶阀的防护等级为 IP54 以上 绝缘等级均为 F 级 并以 B 级温升考核 水厂改造项目 9 第六章第六章 自动化系统及仪表自动化系统及仪表 6 16 1 设计依据设计依据 自动化仪表选型规定 HB20507 2000 仪表配管 配线设计规定 HB20512 2000 仪表系统接地设计规定 HB20513 2000 控制室设计规定 HB20508 2000 仪表供电设计规定 HB20509 2000 分散型控制系统工程设计规定 HB T20573 2010 6 26 2 防雷 接地防雷 接地 1 各建筑物的屋面均设置避雷带 并引下与各自基础焊接 再将所有基础用接地扁钢 连为一体 2 各电气设备应进行保护接地 接地电阻要求不大于 4 6 36 3 自控要求自控要求 过滤系统采用可编程控制装置 PLC 控制 运行人员通过所供控制盘及触摸屏对过 滤系统内所有被控对象进行监控 包括启 停控制 设备状态和主要工艺参数监控 设备 的就地 远方切换等 工艺设备的联锁保护将由 PLC 完成 水厂改造项目 10 第七章第七章 建筑结构设计建筑结构设计 7 17 1 设计依据设计依据 本工程建筑设计依据的规范有 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑结构荷载规范 GB5009 2001 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 7 27 2 建筑装修建筑装修 内外墙中等装修 门窗采用铝合金门窗 7 37 3 抗震等级抗震等级 本工程所有建筑物抗震设防等级为七度 结构抗震等级为三级 7 47 4 耐火等级耐火等级 本工程耐火等级为二级 7 57 5 地基处理地基处理 本工程地基设计承载力 fak 100Kpa 经地质勘察后 若地基承载力与设计要求有 异 需经地基处理加固以满足设计要求 水厂改造项目 11 第八章第八章 设备 构筑物 材料设备 构筑物 材料 序名 称规 格 型 号主体材质数量备 注 一设备部分 二氧化氯发生器2 台功率 2 0kW 卸酸泵1 台功率 1 5kW 动力水泵Q 4 4m3 h H 33 m 2 台功率 2 2kW 储药桶 3m3PE 2 个 1 预氧 化 化料器1 个功率 1 5kW 彗星式纤维滤料 4400kg 配水布气系统 16m2 4 套 对夹式电动蝶阀 DN350 PN1 0MPa 铸铁4 只进水口 对夹式电动蝶阀 DN350 PN1 0MPa 铸铁4 只反洗排水 对夹式电动蝶阀 DN350 PN1 0MPa 铸铁4 只清水出口 对夹式电动蝶阀 DN300 PN1 0MPa 铸铁4 只反洗进水 对夹式电动蝶阀 DN250 PN1 0MPa 铸铁4 只初滤 对夹