某铝业公司废水回用方案设计

方案设计方案设计 目目 录录 第一章 概述 4 一 项目背景 4 二 设计基础 4 1 处理水量 4 2 编制采用的主要技术规范和标准 4 3 设计水质指标 5 4 其它设计基础资料 5 第二章 污水处理工艺技术描述 7 一 污水水处理工艺流程 7 二 油污染的系统解决方案 7 1 聚结除油工艺 7 2 多相气浮工艺说明 8 3 调节池与除油设施 11 4 主要设备配置 11 三 高效澄清池 12 1 技术特点 12 2 设计水质指标 12 3 主要设计参数 13 4 运行控制 13 5 加药量 14 四 过滤系统 15 五 污泥脱水系统 17 1 污泥脱水方式选择 17 2 污泥脱水设备的基本构造及特点 18 3 污泥脱水设备选型 19 4 设备及构筑物配置 20 六 水处理系统配电负荷参数 21 第三章 土建结构说明 23 一 工程地质条件 22 二 建筑物设计 22 三 结构设计 23 1 结构设计标准 23 2 结构选型 24 3 材料选择 24 4 受力钢筋的混凝土保护层厚度 25 第四章 电气设计 27 一 设计范围 26 二 供电设计 26 1 供电电源 24 三 电力设计 26 1 配电系统 26 2 MCC 型低压配电开关柜柜体结构 27 3 电气设备制造及检验标准 28 4 线路敷设与安装 29 5 软起动器 29 6 接地保护措施 30 第五章 控制系统设计 32 一 控制系统的原理 31 1 控制系统的结构和功能 32 2 系统自诊断功能 32 二 系统控制说明 32 1 混凝过滤处理控制 32 2 加药量控制 32 三 配置清单 33 第六章 运行管理与经济分析 35 一 运行管理 34 1 人员编制 35 2 人员培训及管理 35 3 日常管理 35 二 经济分析 35 1 占地面积情况 35 2 每吨水处理成本分析 35 3 效益分析 35 第七章 服务承诺 37 第一章第一章 概述概述 一 项目背景一 项目背景 某铝业重庆 800kt a 砂状氧化铝生产废水处理工程 位于重庆南川区某镇 标高 在 561 586 之间 该生产废水处理系统位于氧化铝厂区内 占地面积 9100m2 长 130m 宽 70m 水处理厂厂坪标高为 560 5m 二 设计基础二 设计基础 1 1 处理水量处理水量 工业废水设计处理能力 21000m3 d 系统按每天 24 小时运行设计 则系统单位 设计处理能力为 875m3 h 2 2 编制采用的主要技术规范和标准编制采用的主要技术规范和标准 1 地表水环境质量标准 GHZB1 1999 2 污水综合排放标准 GB8978 1996 3 室外排水设计规范 GBJ14 87 4 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 5 砌体结构设计规范 GB T5003 2001 6 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 7 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 8 建筑结构设计统一标准 GB50068 2001 9 采暖通风及空气调节设计规范 GBJ19 87 10 再生水回用于景观水体的水质标准 CJ T95 2000 11 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31 89 12 工业循环用水水质标准 GB50050 95 13 构筑物抗震设计规范 BG50191 93 14 化工设备 管道防腐施工及验收规范 HGJ229 83 15 工业金属管道设计规范 GB T50316 2000 16 低压成套开关柜 OB7251 87 17 低压成套开关设备及控制设备 IEC 437 18 低压配电设计规范 GB50054 95 19 外壳防护等级的分类 GB4208 84 20 电工成套装置中的导线颜色 GB2681 81 21 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 22 电气照明装置施工及验收规范 GB50259 1996 3 3 设计水质指标设计水质指标 进水水质主要指标 碱 以 Na2O 计为 0 15 0 30 mg L 油类 100mg L 悬浮 物 30 100 mg L 暴雨期间或事故时悬浮物达到 1000 2000 mg L 废水中的碱对循环 水系统可起到软化作用 因此废水处理工艺主要着重于去除废水中的悬浮物 处理后 供水压力 0 50Mpa 处理后的废水达到 再生水用作工业用水水源的水质标准 GB T19923 2 中循环 水系统补充水的水质标准 SS 30 mg L 浊度 5NTU 色度 30 度 石油类 1 mg L 4 4 其它设计基础资料其它设计基础资料 年平均气温 16 6 极端最高气温 39 8 极端最低气温 5 3 年盛行风向及频率 6 WS 年平均风速 0 8 m s 多年平均最大风速 1 2 m s 实测最大风速 1 5 m s 平均相对湿度 81 年平均降水量 1185 0mm 小时最大降水量 72 3mm 厂区供电类型 交流电 电压 380V 220V 高压 10KV 频率 50 Hz 第二章第二章 污水处理工艺技术说明污水处理工艺技术说明 根据污水处理回用目标和水质要求 为了使回收污水达回用要求 需要重点去除 水中的有机污染物 颗粒污染物 重金属 油类污染物等 因此 在水处理方案中 设计采用如下工艺技术 是达到预期效果的关键和保证 一 一 污水水处理工艺流程污水水处理工艺流程 贮油池 加药系统 总进水 格栅 沉砂池 隔油池 调节池 高效澄清池 快滤池 反洗水池 曝气系统 反洗系统 清水池 回用水 污泥调节池 离心脱水机 泥饼外运 曝气系统 二 二 油污染的系统解决方案油污染的系统解决方案 针对铝业工业废水中含油及其排放的特点 即正常生产排放的废水的含油与应对 大量油污染突发事件 该设计方案采用如下完善的除油措施 一方面保证生产净化水 对含油量的要求 又对反渗透系统的安全提供了可靠的基础保证 除油方案与控制措 施如下 第一步措施 在调解池位置设除油池 除油工艺采用聚结除油与气浮除油相结合的措施 在流 程上 形成正常生产除油与应对油污染突发事件紧密结合的系统 正常生产时 调解 池的聚结隔油设施工作 气浮池处于闲置状态 当发生油泄漏等突发性污染事件时 启用气浮除油系统 聚结除油设施采用高效聚结除油器 聚结除油器是当油分子通过聚结填料时 在 水力作用下 增加油分子之间的接触传质效率 并通过投加絮凝剂 破乳剂等 最终 形成大颗粒油珠 然后进入除油槽 在带式刮油机的作用下进一步浓缩去除 1 1 聚结除油工艺聚结除油工艺 我公司所采用的高效聚结除油器 是在引进美国相关公司先进技术的基础上 结 合我国钢铁 铝业 石化等行业油污染的特点 并在实际应用中 不断总结 不断完 善的技术 具有先进 可靠 适用等多方面特点 聚结除油器具有水头损失小 除油 效果稳定 管理方便等优点 聚结除油器是将 浅池原理 和 聚结技术 结合起来 采用特殊内部分离构件 并作特殊配置 保证一定设备容积内 可提供最大的油滴浮升面积 尽可能多的油滴 聚结机会 水中油滴在浮升中聚结 在聚结中浮升 内部液流分布均匀 该设备包括 进水部分 出水部分 集油室和主体板组 经过聚结除油器 废水中的含油量小于 5mg l 1 结构性能 聚结填料为聚丙烯材质 板间距为 12 5 毫米 因其材质中含有多种添加剂 使其 具有亲油性能 但不粘油 抗化学性 耐紫外线和抗老化等特点 2 分离原理 当水流通过交叉流体式填料时 小颗粒的油滴在重力和水力作用下 极大增加了 油滴的碰撞机会 小颗粒的油滴逐渐聚集成大油滴 油滴沿着填料的斜板结构向上流 动 根据 Stokes 定律 较大的油滴会迅速浮到水面 与水体完全分离 2 2 多相气浮工艺说明多相气浮工艺说明 当发生大量生产用油泄漏时 废水中含油超过 50mg l 气浮池启用 同时投加高 效除油剂 降低油污染对后续水处理工艺设备的影响 气浮池采用加压溶气气浮 配 有混凝剂投加系统 具有效率高 投资省等特点 气浮除油设施也可根据监测水质情况确定开启的时间 可实现报警联动 通过以 上完善的措施 既保证在正常生产时有效去除废水中的油 又保证在发生突发生油污 染事件时 反渗透系统的安全 气浮工艺是依靠系统产生的微小气泡 20 50um 的吸附和表面电性作用 由这些 微气泡作载体 将污水中的固体悬浮物质和固体颗粒粘附在上面 使固体悬浮物的密 度小于水的密度而上浮至水面 然后由刮渣机将悬浮物刮入排渣槽 实现固液分离 气浮可以去除污水中的 SS 油 降低 COD 等 空气在水中的最大溶解度主要取决于压力 水温和水质 压力越高 水温越低 则空气在水中的饱和溶解度越大 对气浮而言 希望得到尽可能多的溶解空气 即达 到饱和状态 但要避免过饱和 针对本项目水质特点 设计方案采用多相溶气泵气浮工艺 气体在泵的进口管道 利用自身的真空吸入 通过多相泵特殊的叶轮结构 使泵在建立压力的过程中产生气 液两相充分的溶解并达到高压饱和 在减压释放时 溶解的气体以微气泡的形式逸出 并弥散在气浮装置中 通过这种方式产生的气泡直径可以小于 30 微米 1 先进的气浮工艺对悬浮物 油 COD 等有很好的去除效果 2 可以克服高温对气浮溶气效果的影响 3 与传统气浮装置相比 多相溶气泵气浮工艺系统的运行稳定性很好 管理 方便 详见附图 高效除油剂采用 WT WC PHY II 净水剂 此产品是由单体聚合而成的阳离子高分子 聚合物 主要用作污水中除油的处理 其通过本身的阳离子吸附在水中被乳化油微粒 表面 使油水界面的表面张力降低 并减弱了油微粒间的电斥力 同时它的长链分子 具有吸附架桥的作用 使得水中的小油微粒破乳并聚结成大油珠 浮于水面自然脱出 从而达到除去水中油的作用 其主要特点是价格低廉 使用剂量小 除油速度快 作 用效果明显 系统排除的废油由专用排污泵排至槽车外运 除油设施与调解池合建 气浮池在 结构上采用浮沉池的设计方法 当气浮系统处于闲置状态时 气浮池起到沉淀池的作 用 充分发挥每一工段的作用 经过气浮除油 废水中的含油量小于 5mg l 以上除油工艺出水 再经过后续的纤维球滤料过滤 含油量小于 1mg l 满足净化 水水质标准 第二步措施 建立完善的油污染监测与预防控制体系 油的监测采用船用油分浓度报警仪 对进入处理系统的废水进行在线检测 监测 点位置设在调解池 当废水中油污染物的浓度超过安全范围 油的含量大于 20mg l 小于 50mg l 发出报警 并通过中央控制系统 发出紧急应对指令 启动气浮除油系统 同时向管 理人员及中央控制系统报警 整个处理系统进入严密监控状态 黄色 以便管理人员 及时采取相应措施 保证后续处理设备的安全 当油污染超过第二级警戒线时 油的含量大于 50mg l 小于 100mg l 控制系统 将发出报警 并通过中央控制系统 发出紧急应对指令 一方面加大净化处理工段除 油剂 气浮絮凝剂的投加量 加大气浮溶气水的循环比 强化气浮效果 同时向管理 人员及中央控制系统报警 整个处理系统进入超级监控状态 橙色 以便管理人员及 时采取相应措施 保证后续处理设备的安全 当油污染超过最高警戒线时 油的含量大于 100mg l 控制系统向管理人员及中 央控制系统报警 整个处理系统进入紧急状态 红色 控制系统将发出指令 关闭反 渗透处理系统 确保反渗透系统不受到危害 待对油污染的事件进行充分调查 明确 污染发生的原因 污染的总量和持续时间得到控制 综上所述 该设计方案通过先进 具体 可行的分阶段除油控制措施和严密的除 油监测体系的建立 保证了油污染的去除 无论是在正常废水含油时期 还是在突发 油污染时期 均能满足各种用水水质的要求 3 3 调节池与除油设施调节池与除油设施 通过调查和了解企业的废水排放情况 并结合水处理工艺系统的需要 综合考虑 经济与占地面积等因素 调节池设计停留时间为 2 小时 调节有效容积为 2800m3 尺 寸 20m x 40m x 4 5m 包括沉砂池两座 气浮除油池两座 调节池设浮渣挡板 自动 水位控制等 除油设施与调节池合建 在流程上 形成隔油工艺的旁路系统 正常生产时 只 有调节池的常规隔油设施工作 气浮除油旁路处于闲置状态 当发生油泄漏等突发性 污染事件时 启用气浮除油系统 4 4 主要设备配置主要设备配置 整个调节池单元配置如下设备 污水提升泵 3 台 两用一备 规格型号 WL2445 617 Q 300 主要参数 Q 450m3 h H 18m N 45KW 调节池搅拌风机 1 台 规格型号 BK7011 主要参数 Q 21 40M3 min H 0 5kg cm2 N 26 5KW 沉砂池渣浆泵 2 台 一用一备 规格型号 1 5 1B AH 参数 Q 18m3 h H 30m N 7 5KW 多相流气浮水泵 2 台 一用一备 LUB603E162L 气液比 10 N 18 5KW 三 三 高效澄清池高效澄清池 1 1 技术特点技术特点 1 混凝区 在进入澄清装置前 水首先进入混凝区 该池为 2 个沉淀池共用 同时具 有配水功能 混凝设置快速搅拌器 用于进水和混凝剂的快速混合 水进入高效澄清池 的絮凝区进行絮凝前 投加混凝剂溶液以混凝悬浮固体 2 絮凝反应区 使装置的独特特点之一 它是具有能量扩散特点的 通过采用一台回流泵控制能 量扩散和污泥循环来优化絮凝反应 产生能够快速沉淀的较大的 均匀的矾花 向絮凝区投加聚合物溶液 提高污泥絮凝和沉淀效率 向絮凝池投加碱 NaOH 等 去除水中硬度 运行需要投加絮凝剂溶液 絮凝剂采用高分子聚合物 在絮凝池中多点投 加 3 沉淀 浓缩区系统 该系统将两个功能集于一池 采用斜管模块将矾花和水分离 逆向流 沉积在池子底部的污泥借助配有刮泥机系统的浓缩搅拌器加速浓缩 部分污泥连续循环至絮凝池 同时 定期将剩余污泥抽出 送到污泥混合 池 污泥排放为间歇性 排泥浓度为 100g l 污泥脱水前不需要进行浓缩 考 虑溢流至调节池 2 2 设计水质指标设计水质指标 设计正常进水 SS 1000mg l 短时内进水浊度不大于 3000 mg l 时 出水浊度不 大于 10mg l 3 3 主要设计参数主要设计参数 设 2 套混凝土制澄清池 每套装置处理水量为 600 m3 h 外形为竖式圆形结构 共有四大部件 第一反应室 第二反应室室 沉淀室和泥浆室 每台高效澄清池带有 踏步及引桥 以便检修和工作人员察看设备的运作情况 澄清池直径 16900mm 直 筒高度 H 6350mm 每台高效澄清池带一台刮泥电动机和变频调速搅拌机 刮泥机通过 刮泥电动机带动轴 从而带动刮泥机 将沉淀下来的矾花送入泥浆室 而变频调速搅 拌机对于快速混合室的水流运转及泥浆的再循环起到很大的作用 高效澄清池主要技 术参数见表 2 1 表 2 1 高效澄清池主要技术参数 序号技术规范名称技术参数备注 1 设施数量2 套 2 设施出力 Q 600 m3 h 3 设施直径 16900mm 4 设施高度 H 6350mm 5 停留时间T 1 5 小时 6 上升流速 1mm s 7 搅拌机叶轮直径 2m 8 搅拌机变频调速电动机参数4KW 380V 50Hz 9 刮泥机直径 7 5m 10 刮泥机电动机参数0 75KW 380V 50Hz 4 4 运行控制运行控制 每套装置可实现自动控制 可无人值班 能够连续运行 保证出水水质均匀 并 可连续监控 所有进水 出水 排泥等均自动控制 设定排泥周期 具体排泥周期视调 试结果而定 可通过周期控制排泥阀开闭 靠静压排泥 5 5 加药量加药量 通过计量泵投加的助凝剂在快速混合室中与原水充分混合后 在慢速混合室中形 成大颗粒的矾花 矾花在沉淀室中沉降至澄清池的底部 加药量的控制通过设置在母 管上的在线流量计或其它仪表 自动设定加药量及加药频率 另外为了防止夏季澄清 池内澡类滋生 调节池予加氯消毒 消毒剂采用次氯酸钠 1 絮凝剂 PAC 投加量 投加浓度 30mg L 配药浓度 10 加药量 30mg L 0 001mg g 1000L m3 875m3 h 1kg L 10 263L h 单台泵加药量 263 2 132L h 选择加药泵流量 Q 240L h 计量泵型号 GM0240 共 3 台 两用一备 2 助凝剂 PAM 加药量 投加浓度 1mg L 配药浓度 1 加药量 1mg L 0 001mg g 1000L m3 875m3 h 1kg L 1 175L h 单台泵加药泵流量 175 2 90L h 选择加药泵流量 Q 240L h 计量泵型号 GM0240 共 3 台 两用一备 3 消毒剂 次氯酸钠 投加量 投加浓度 10mg L 配药浓度 10 加药量 10mg L 0 001mg g 1000L m3 875m3 h 1kg L 10 88L h 单台泵加药量 88 1 88L h 选择加药泵流量 Q 240L h 计量泵型号 GM0240 共 2 台 一用一备 4 破乳剂加药量 投加浓度 40mg L 配药浓度 10 加药量 40mg L 0 001mg g 1000L m3 875m3 h 1kg L 10 350L h 单台泵加药泵流量 350 1 350L h 选择加药泵流量 Q 350L h 计量泵型号 GM0500 共 2 台 一用一备 四 四 过滤系统过滤系统 过滤一般是指通过过滤介质的表面或滤层截留水体中悬浮固体和其他杂质的过程 在常规水处理过程中 过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质 从而使 水获得澄清的工艺过程 滤池有多种形式 其中普快滤池使用历史最久 为了充分发 挥滤料截留杂质的能力 冲洗更干净 节省冲洗水量 普快滤池逐渐被新出现的气水反 冲的单 双层滤料滤池所取代 大中型水厂采用最多的是能确保出水水质的气水反冲 洗滤池 V 型滤池 最近另一种新型滤池 CTE 翻板滤池开始引入国内 1 气水反冲洗滤池 气水反冲洗滤池 适用于大 中型水厂 其主要特点是 可采用较粗较厚滤层以 增加过滤周期 由于反冲时滤层不膨胀 故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 一般采用均粒砂滤 料 有效粒径 d10 0 95 1 50mm 不均匀系数 K60 1 5 滤层厚约 0 95 1 5m 气 水 反冲再加表面扫洗 冲洗效果好 冲洗水量大大减少 2 CTE 翻板型滤池 CTE 翻板型滤池是瑞士苏尔寿 Sulzer 公司下属的技术工程部 现称瑞士 CTE 公司 的研究成果 所谓 翻板 是因为该型滤池的反冲洗排水舌阀 板 工作过程 中是从 0 90 范围内来回翻转而得名 该型滤池的工作原理与气水反冲洗滤池相似 沉淀池出水通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池 水力渗透穿过滤料以恒水头过滤后汇 入集水室 滤池反冲洗时先关进水阀门 然后按气冲 气水冲 水冲三个阶段开关相 应的阀 板 一般重复两次后关闭排水阀 板 开进水阀门 恢复到正常过滤工况 该型滤池具有出水水质高 反冲洗水量少 反冲洗时间短 反冲周期长的特点 目前国外已有多家水厂采用此型滤池 主要分布在欧洲各国 我国仅昆明自来水 总公司建有一座翻板滤池 气水反冲洗滤池与 CTE 翻板滤池优 缺点比较详见下表 3 1 各型滤池优 缺点比较表各型滤池优 缺点比较表 表 3 1 项 目 气水反冲滤池CTE 翻板滤池 优 点 采用气水反冲洗加表面扫洗 反冲洗效 果好 采用 V 型槽进水 包括表扫进水 布水 均匀 运行自动化程度高 管理方便 采用均质滤料 滤料含污能力较强 过 滤周期长 反冲洗时 滤料微膨胀 可减少滤池深 度 土建费用较一般滤池省 采用双层滤料 滤料含污能 力强 采用气水反冲洗 由于反冲 洗时关闭排泥水阀 高速反洗 反冲洗效果好 耗水量小 反冲洗时不会出现滤料流失 现象 CTE 滤池特别适合用作活 性炭滤池 运行自动化程度高 便于管 理 缺 点 土建施工技术要求高 设备稍多 设备投资略大 单池面积较大时 布水不均 匀 从表 3 4 可以看出 气水反冲滤池自动化程度高 管理简单 尽管土建施工技术 质量要求高 但设计 施工及生产管理经验成熟 而 CTE 翻板滤池过滤机理与气水反 冲滤池相同 技术经济综合比较相当 从试验情况看处理效果也较好 但缺乏成熟的 经验 因此本工程建议采用气水反冲滤池 系统设置 6 套钢筋混凝土制滤池 单池长 L 6500mm 宽 W 3400mm 总高 H 3900mm 每套装置处理水量为 180 m3 h 净产水量 快滤池内装填有砾石垫层和 H 1000mm 石英 砂 当滤池工作一个周期后 停止产生 对滤料进行反冲洗 每套装置可实现自动控 制 可无人值班 能够连续运行 保证出水水质均匀 设备运行形式应符合自动控制 要求 设计正常进水 SS 10mg l 短时间内进水浊度不大于 30 mg l 时 出水浊度不 大于 1 mg l 空气反冲洗的目的是将过滤过程中截留的 很难洗脱下来的杂质 通过采用空气 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 空气反冲洗的次数可以根据运行的实际情况而定 不一定每次反洗时 均进行空气擦洗 滤池的反洗设置为时间控制 约每天反洗一次 具体反洗周期视调试 结果而定 可通过 PLC 指令控制各电动阀门进行反洗 反洗的流量可以使滤池的床层 高度膨胀 30 因此 在滤池的设计时 考虑滤料室有 50 的反洗空间 空气反冲洗快滤池主要技术参数如下 序 号 技术规范名称技术参数备注 1 设施数量6 套 2 设施出力Q 850 1000m3 h 净产水量 3 滤料石英砂 粗砂 4 滤料量 310000 kg 8 滤速 8 0m h 11 罗茨风机数量2 台 12 罗茨风机参数风量 21 4m3 min 风压 49Kpa n 1450rpm 功率 26 5KW 13 反洗水泵2 台 14 反洗水泵参数Q 600m3 h 扬程 H 18m N 45KW 单池过滤面积 22m2 水冲洗强度 7L s m2 气冲洗强度 16L S m2 经快滤池过滤后的清水 SS 1mg l 进入反冲洗水池贮存 反冲洗水池满流后进 入清水池 清水池上设三台清水提升泵 二用一备 分别送至用水点 供水泵采用变频恒压供水 每台供水泵流量 Q 470m3 h 扬程 H 44m 三台中间水 泵之间装有联络阀 当其中任何一台水泵故障时 启动备用泵继续维持运行 五 污泥脱水系统五 污泥脱水系统 1 1 污泥脱水方式选择污泥脱水方式选择 沉砂池污泥定期用污泥泵抽送到污泥调节池 澄清池污泥依靠重力直接排入污泥 调节池 沉砂池与澄清池污泥混合后经曝气搅拌 定期用渣浆泵输送到脱水机房进行 脱水 2 2 污泥脱水设备的基本构造及特点污泥脱水设备的基本构造及特点 污泥脱水机械 目前主要采用的有带式压滤机 厢式自动压滤机和离心脱水机三 种类型 三类污泥脱水机械的基本特点分别简述如下 1 带式压滤机 带式压滤机是由上下两条张紧的滤带夹着污泥层 从一连串按规律排列的辊压筒 中呈 S 型弯曲经过 靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨力或剪切力 把污泥层 中的毛细水挤压出来 获得含固率较高的泥饼 从而实现污泥脱水 带式压滤脱水机的处理能力取决于脱水机的带速和滤带张力以及污泥的脱水性能 而带速张力又取决于所要求的脱水效果 如果进泥量太大或固体负荷太高 将降低脱 水效果 国产带式脱水机处理能力一般较小 污泥固体负荷仅为 150 250mg m h 进 口优质带式脱水机处理能力可达 250 400kg m h 不同种类的污泥要求不同的工作状态 实际运行中 应根据进泥泥质的变化 随 时调整脱水机的工作状态 主要包括带速的控制 带张力的调节 2 箱式自动压滤机 箱式自动压滤机是间隙操作的加压过滤设备 广泛用于制糖 制药 化工 染料 冶金 洗煤 食品和水处理等部门 以过滤形式进行固体与液体的分离 它是对物料 适应性较广的一种大 中型分离机械设备 厢式自动压滤机过滤机构由滤板压缩板 橡胶隔膜等组成 滤板采用增强聚丙烯 模压而成 强度高 重量轻 机架全部为高强度的钢焊接件 采用液压装置作为压紧 松动滤板的动力机构 并用电接点压力表自动保压 用电气系统控制自动拉板 通过 控制板上的按钮 实现所需动作 其中配备有多种安全装置 确保操作人员安全 厢式自动压滤机具有以下特点 滤饼双向交叉洗涤功能 有用滤饼或滤液回收率 高 振打与滤布曲张机构相结合 卸料干净利落 拉板机械液压传动 动作灵活 稳 定可靠 下藏式滤布自动清洗机构配备专利喷嘴组件 清洗更彻底 PLC 全自动控制 可实现固液分离操作的全自动程序控制 双向中间进料 污泥迅速充满滤室 缩短进 料时间 回转式集液盘 结构新颖 厢式压滤机对进泥含固率要求较低 一般为 2 3 即可 而出泥含固率高于带式 压滤机和离心脱水机 运行过程是周期性地泵入污泥压滤和脱除泥饼的间隙过程 根 据滤板堵塞情况 一定的运行周期后冲洗滤布一次 个别滤板或橡胶隔膜损坏后易及 时更换 较快恢复正常运行 设备体形庞大 但噪声较小 电耗较低 3 离心脱水机 卧螺离心式污泥脱水机组是包括主机和辅助设备在内的一整套机组 机组为全封 闭结构 无泄漏 可 24 小时连续运行 主要结构特点有 采用较大的长径比 延长了 物料的停留时间 提高了固形物的去除率 采用独特的螺旋结构 增强了螺旋对泥饼 的挤压力度 提高了泥饼的含固率 采用先进的动平衡技术 减小振动 采用独特的 差转速调节技术 增大了螺旋卸料扭矩和负载能力 离心机设备效率高 占地小 机房环境清洁 整套机组采用先进的自动化集成控 制技术 转速和差转速无级可调 具有安全保护和自动报警装置 运行稳定可靠 主 要缺点是噪声大 电耗稍高 旋转叶片等部件要求耐磨性强 制造材质和加工精度要 求严格 价格稍贵 3 3 污泥脱水设备选型污泥脱水设备选型 上述三类污泥脱水设备各有优缺点 选型时应结合工程规模 场地条件 管理水 平 资金条件等实际情况 主要从设备运行可靠性 系统自动化程度 污泥脱水效果 建设投资和处理成本等方面综合考虑进行合理选型 鉴于带式压滤机处理能力小 污 泥截留率较低 维护工作量较大 冲洗水耗水量较大 脱水机房水 气环境较差 因 此不宜选用带式压滤机 本工程拟重点对厢式自动压滤机与离心脱水机两种机型进行 详细比选 详见下表 2 2 污泥脱水设备选型方案综合比较表 表 2 2 项 目厢式自动压滤机方案离心脱水机方案 设备构造简单复杂 体形庞大较小 材质及制造要求较低很高 运行方式自动间隙运形自动连续运行 噪声低高 车间环境卫生一般较清洁 要求进泥含固率 2 3 2 3 脱水泥饼含固率 30 35 25 30 运行管理工作量较大工作量较小 综上所述 离心脱水机效率高 占地小 机房环境清洁 整套机组采用先进的自 动化集成控制技术 转速和差转速无级可调 具有安全保护和自动报警装置 运行稳 定可靠 而箱式自动压滤机滤布冲洗频繁 耗水量较大 滤板或橡胶隔膜易损坏 本工 程建议采用离心脱水机 4 4 设备及构筑物配置设备及构筑物配置 从原水水质看 悬浮物含量为 100mg L 左右 加上药剂软化沉淀物碳酸钙 氢氧 化镁每小时的理论干泥量约为 663Kg 泥饼含水率按 75 计算 则需离心脱水机两台一 用一备 配套设施有 1 污泥调节池一座 结构形式 钢筋混凝土 有效容积 200m3 2 污泥渣浆泵两台 一用一备 规格型号 3 2C AH 参数 Q 40m3 h H 20m N 11KW 3 离心脱水机两台 规格型号 LW355 1460 主要参数 Q 20m3 h N 22KW 外型尺寸 2800 1300 900 4 搅拌风机一台 规格型号 BK5006 主要参数 Q 8m3 min H 50KPa N 11KW 六 水处理系统配电负荷参数六 水处理系统配电负荷参数 水处理系统配电负荷参数见表 2 3 表 2 3 水处理系统配电负荷参数 序号系统名称装机功率耗用功率 1 调节池 234kw162kw 2 高效澄清池 44 5kw41kw 3 快滤池 113kw113kw 4 清水池 231 5kw153 kw 5 污泥处理间 78 5 kw45 5 kw 6 总计 701 5kw514 5kw 第三章第三章 土建结构说明土建结构说明 一 工程地质条件一 工程地质条件 项目确定后 由甲方完成地质勘测 并提供相关报告 以进行结构设计 二 建筑物设计二 建筑物设计 主要建筑包括 综合办公楼 调节池泵房 污泥脱水间 过滤处理间 石灰加药 间 澄清池设备间 详见表 3 1 建筑物耐久年限为 50 年 主要建筑物耐火等级为二级 其中中央控制室 总变 电室耐火等级为一级 建筑空间具有韵律感及连续性 窗户的开设及墙面布置具有雕塑感 高与低错凸 与凹落有致 使建筑本身更富有生命力 营造良好的环境及视觉效果 完成了艺术设 计与生态设计的结合 进一步体现了该厂在环境保护方面的作用 站区建筑除满足生产功能以外尽量与厂区建筑相协调 并且控制噪音 满足采光 通风标准 主主 要要 建建 筑筑 物物 一一 览览 表表 序号名 称建筑面积 m2 1 综合办公楼 400 2 调节池泵房 300 2 澄清池设备间 40 3 过滤处理间 500 4 污泥处理间 396 5 石灰加药间 180 总计 1816 站区建筑物外墙均为外墙涂料 窗台 檐口等处配以白色外墙涂料 综合楼主入口 采用磨光花岗石台阶 其它入口采用防滑地砖台阶 办公室 化验室 卫生间 楼梯间 走道等采用地砖地面 综合楼一般房间内墙刷白色乳胶漆 卫生间 化验室内墙贴面砖 综合楼一般房间顶棚喷白色内墙涂料 入口大厅 会议室 接待室做石膏板装饰吊顶 卫 生间做 PVC 吊顶 化验室 厨房顶棚刷防潮涂料 生活区及生产区内外窗均采用灰色铝合金窗 内门采用木门 外门采用木门或钢 门 生产区建筑除满足生产功能以外尽量与厂前区建筑相协调 并且控制噪音 满足 采光 通风标准 三 结构设计三 结构设计 1 1 结构设计标准结构设计标准 1本工程所有建 构筑物抗震设计 均按基本地震烈度 8 度设防 建筑物的抗震 类别属于丙类建筑 2本工程现浇钢筋混凝土框架结构的抗震等级均为三级 3本工程主要建筑物耐火等级为二级 变电所耐火等级为一级 4本工程污水处理构筑物的钢筋混凝土结构构件裂缝控制标准均为 0 2mm 5本工程各项建 构筑物主体结构的使用期限不低于 50 年 2 2 结构选型结构选型 本工程建筑物根据污水处理厂的功能使用要求 除综合办公楼为二层建筑 外 其余建筑物均为单层建筑 层高根据工艺要求而确定 除仓库和传达室因荷载较 小采用砖混结构外 其余建筑物均采用现浇钢筋混凝土框架结构 生产区构筑物除沉 淀池采用无粘结预应力混凝土结构外 其余均采用普通现浇钢筋混凝土结构 3 3 材料选择材料选择 混凝土 普通贮水构筑物采用强度等级 C25 抗渗等级 S6 膨胀加强带内混凝土强 度等级 C30 并掺加 WG HEA 型高效抗裂防水剂 预应力混凝土强度等级 C35 建筑物 采用强度等级 C20 素混凝土垫层采用强度等级 C10 本工程构筑物及建筑物的结构混 凝土尽量采用低碱水泥 混凝土内总碱含量应符合 混凝土碱含量限制标准 CECS53 93 的要求 砌体结构 砖砌体在 0 00 以下用 M10 水泥砂浆砌筑 MU10 红机砖 0 00 以上 用 M5 混合砂浆砌 MU7 5 承重多孔砖 毛石砌体用 M7 5 水泥砂浆砌筑 MU50 MU60 MU80 毛石 钢材 钢筋 热轧 级钢筋 Q235 fy 210N mm2 热轧 级钢筋 20MnSi fy 310N mm2 冷轧带肋钢筋 LL550 级 fy 360N mm2 预应力钢绞线 d 15 2 fy 1260N mm2 钢板 钢管及型钢采用 Q235 级钢 焊条 E42 型 用于 I 级钢的焊接 E50 型 用于 II 级钢的焊接 4 4 受力钢筋的混凝土保护层厚度受力钢筋的混凝土保护层厚度 盛水构筑物内侧 35mm 盛水构筑物外侧 30mm 非盛水构筑物 30mm 建筑结构梁 板 25mm 20mm 独立柱 框架柱 40mm 主主 要要 构构 筑筑 物物 一一 览览 表表 序号名 称容积 m3 1 调节池单元 3600 2 澄清池设备间 2880 3 过滤处理间 1080 4 污泥处理间 913 总计 8473 第四章第四章 电气设计电气设计 一一 设计范围设计范围 本工程电气控制系统和测量仪表信号系统的设计范围为水处理设备动力配电 自控 系统 照明配电及相关的仪表信号系统设计 二二 供电设计供电设计 1 1 供电电源供电电源 本水处理站的电源由建设单位负责接入至水处理设备动力配电总进线柜的进线主 开关受电点 供电责任分界点为主开关上桩头 供电电源为三湘五线制 380V 220V 其功率因素补偿由建设单位统一考虑 不包括在本设计范围之内 为了节约电能 加 强用电管理 在配电室开关出线侧装设三相电度表 三三 电力设计电力设计 1 1 配电系统配电系统 配电室采用 MCC 型低压配电开关柜 用 VV 型电缆以放射式供电方式馈至各动力配 电箱与照明配电箱 确保供电安全可靠 2 MCC2 MCC 型低压配电开关柜柜体结构型低压配电开关柜柜体结构 A 低压 MCC 开关柜采用固定单元分隔式 元器件插拔结构 智能型开关柜 防护等级为 IP42 B 柜体采用全装配式 无任何焊接 柜体主要构件如柱 梁等 采用 2mm 优 质冷拉钢板制成 门 壁等采用 1 5mm 优质冷拉钢板制成 C 所有功能单元之间完全隔离 且功能单元室的门带有防爆快锁 当功能单 元一旦发生短路故障时 功能单元门能自动开启一个泄压缝 该泄压缝大 于 8mm 以确保设备及操作人员的安全 D 柜体为框架组合装配式结构 C 型材的全部结构件都经过镀锌处理 通过自 攻锁紧螺钉或 8 8 级六角螺钉紧固互相连接成基本框架 再按方案变化需 要 加上相应的门 封板 安装支架以及母线 功能单元等零部件 组成 一台完整的装置 装置内零部件尺寸 隔室尺寸按模数 E 20 mm 变化 侧 板与门为 2mm 厚的冷扎薄钢板制成 E MCC 柜水平母线隔室与功能单元隔室之间用阻燃功能板分隔 电缆隔室与水 平母线隔室 功能单元隔室之用钢板分隔 主开关室具有防爆释压装置 仪表室有防震装置 F MCC 柜为单面操作 每个柜体 2200m 高 800 1000mm 宽 800mm 厚 能承 受所提供回路的短路故障 包括所有装置 如单元内的电机启动器 出线 断路器等 G MCC 控制柜应在最大短路故障时安全运行 并应能承受由此引起电气 热及 机械应力 在故障条件下所产生的气体通过压力释放口排放 H 确保操作程序以及维修时的人身安全 MCC 控制柜具有以下联锁功能 a 二个进线单元的主开关与母联开关的操作相互联锁 任何情况下三个开关只 能合上二 个 采用电气联锁 b 馈电单元与单元门设置机械联锁 当开关处于分断位置 门才能打开 否 则门处于关闭状态 c 为防止未经允许的操作 主开关的操作机构能使用挂锁 将主开关锁在分 断位置 d 指示仪表 按钮 控制开关 指示灯安装在各单元的前面板上 e 门上装有锁 装有设备的门不会由重量的过大而引起下垂 f 每台 MCC 控制柜内 外上漆 门 板等磷酸化处理镀锌后 静电喷涂 以 便防腐 元件板平滑和耐久 颜色经和业主沟通后确定 g 每台控制柜的功能单元 附件 终端盒设置标记 3 3 电气设备制造及检验标准电气设备制造及检验标准 我公司为业主提供的 MCC 柜 在设计 制造 实验 运输等方面采用和参照下 准 IEC 标准与 GB 相比较 采用高标准 GB T14048 1 93 低压开关设备和控制设备 GB 7251 87 低压成套开关设备 GB50150 91 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB997 81 电气结构安装形式 GB49421 85 电气设备保护等级 GB5585 电工用铜 铝及其合金母线 IEC439 低压开关设备和控制设备成套装置 IEC529 外壳保护等级的分类 IEC144 6 低压开关柜和控制设备外壳的防护等级 IEC144 低压开关传动装置和控制传动回路的保护范围 IEC298 81 额定电压 1 72 5KV 的交流金属全封闭开关设备的控制设 备 IEC34 旋转电机 全部 1 83 7 72 6 69 9 72 11 2 12 80 2 72 5 68 8 72 11 78 11 3 等 IEC157 1 低压配电开关传动装置部分 1 低压断路器 IEC364 3 1 建筑的电气设备部分 3 安装设备的一般要求 IEC129 交流隔离开关和接地开关 IEC185 电流互感器 IEC186 电压互感器 IEC391 72 绝缘导线标志 IEC445 73 用字母数字符号识别电气接线端子和接线标记统 一系 统的通用 原则 IEC446 用颜色鉴别绝缘导线和裸导线 IEC73 指示灯和按钮颜色及控制开关装置 IEC664 80 在低压系统内的绝缘配合包括电气设备的电气间隙 IEC431 铜母排 IEC71 绝缘配合 IEC269 低压熔断器 IEC282 1 限流熔断器 IEC757 83 颜色标示符号 4 4 线路敷设与安装线路敷设与安装 1 本工程 380V 220V 供电线路采用 VV 1KV 型电缆穿钢管敷设至动力配电箱和照明终 端箱 在潮湿和腐蚀性较强的地方可采用 BV 500 塑铜线穿 PVC 管暗敷或明敷 2 动力配电箱拟采用 XGL 型落地配电箱 终端箱采用 PZ30 型嵌入式安装 5 5 软起动器软起动器 超过 30KW 的机电设备采用 ABB 公司数字式智能电动机软起动器启动 基本参数如 下 规格及型号 PS S 85 147 PS S 300 515 主要技术参数 额定绝缘电压 630V 额定运行电压 220V 690V 起动容量 4 倍额定电流 5 秒 每小时启动次数 6 主回路保护等级 IP20 控制回路保护等级 IP20 运行环境温度 20 60 不降容 1 最大起动电流 7 倍额定运行电流下可调 2 启动电压 30 95 额定电压 3 启动转矩 10 90 额定可调 4 起动时谐波总和 4 运行时 2 5 能够无旁路长期带负载运行 6 电子式电机过载保护 具有过载 过电压 欠电压等保护功能 7 具有检测和显示电流 电压 功率 功率因数及运转时间等功能 具有运用于水泵控制的起动 停机曲线 6 6 接地保护措施接地保护措施 接地方式须与厂区系统一致 末端线路可采用 TN S 制方式接地 所有电气设备的 外露可导电部分 以及管道 栏杆等均需可靠接地 作等电位连接 电源电缆进户前 需重复接地 接地电阻 4 第五章第五章 控制系统设计控制系统设计 一 控制系统的原理一 控制系统的原理 1 1 控制系统的结构和功能控制系统的结构和功能 1 控制系统的结构 控制系统的结构为 集中 PLC 控制 上位计算机 整个系统采用 PLC 程序控制 上位计算机 以上位机软件操作和灵活 多样 逼 真的工艺设备画面了解系统的运行情况及各种实时参数 更具有历史趋势及打印功能 PLC 程序控制 上位计算机 的控制方式安全可靠 灵活方便 2 控制系统的功能 本控制系统的功能 大致可分为三大类 第一类是系统的程序控制 本控制系统中 程序的任务主要是针对反渗透系统程序控制及其它泵与液位的联锁 控制系统中的 PLC 通过现场反馈来的信号 对系统设备的启动 停运 保护实现自动 泵与液位的联锁及参与反渗透的运行信号 对于实现反渗透的自动运行具有不可缺少 的作用 第二类是系统的运行操作 在本控制系统中 采用了 集中 PLC 控制 上位机系统 在系统的运行操作方面 上位机系统起了人机交互界面的作用 在本控制中通过上位计算机软件的软手操 实 现系统的启动 运行 停运 保护等状态的控制 第三类是系统参数的采集及数据处理功能 本系统中的各运行及分析数据 通过各在线仪表发出的 4 20mA 的过程信号 传输 到 PLC 中 PLC 的 A D 转换功能 把现场模拟量信号 转换成数字量信号 PLC 把数字 量信号 通过与上位计算机的网络连接 传递到上位计算机的数据库中 本控制系统中使用的上位机软件是工业监控软件 软件能方便的实现系统的监视及 现场实时的即时显示及历史趋势 还具有强劲的数据处理及报表打印功 软件在工艺 系统的画面的显示及实时操作功能等诸方面有着良好的表现 完善的位图编辑功能 能使实时画面更贴近于现场实体设备 面的颜色变化及动画 使操作人员能直观的观 察到各系统设备的运行及的即时显示 能方便准确地反映系统设备的产品指标及过程 质量控制 软件的数据处理功能