MBR膜方案设计-及计算.doc

渡渡假假酒酒店店 MBRMBR 膜生活污水处理工程膜生活污水处理工程 方方 案案 设设 计计 有限公司 2013 年 12 月 10 日 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 目目 录录 说 明 4 总 述 5 第一章 概述 7 1 1 项目基本情况 7 1 2 设计依据与设计原则 7 1 2 1 设计依据 7 1 2 2 设计原则 8 1 3 设计范围 9 1 4 设计指标与治理目标 9 1 4 1 设计处理量 9 1 4 2 设计处理原水水质 9 1 4 3 设计出水水质 10 第二章 污水站选址及建设条件 11 2 1 污水站选址 11 2 2 建设条件 11 第三章 工艺流程的确定及说明 12 3 1 废水处理工艺的选择 12 3 2 废水的预处理 12 3 3 活性污泥工艺的选择 12 3 4 MBR 工艺的选择 14 3 5 优质国产 MBR 膜和进口 MBR 膜性能对比 15 3 6 废水的处理工艺流程 16 3 7 工艺流程简介 16 3 8 水处理设施单元设计 17 第四章 构筑物设计 23 4 1 土建设计依据及原则 23 4 2 总平面布置 23 4 3 构筑物一览表 23 第五章 电气及自动化控制设计 25 5 1 设计范围及设计深度 25 5 2 电源和电压 25 5 3 负荷统计 25 5 4 主要设备 元器件选择 25 5 5 电缆敷设及照明 25 5 6 接地 25 5 7 仪表及自动化控制设计 26 第六章 投资概算 32 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 第七章 投资回报期分析 35 7 1 电力运行成本分析 35 7 2 药剂费用 35 7 3 维护保养 36 7 4 人员配备 36 7 5 总运行费用 36 7 6 投资回报期分析 36 第八章 污水处理站安全及公司售后承诺 37 8 1 主要安全措施 37 8 2 主要环境保护措施 37 8 3 公司售后承诺 38 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 说说 明明 一 本设计的建构筑物和工艺设备为初设 在施工图设计时可能依据甲方提供的 实际水质 地形及相关情况等进行适当的调整 以达到最佳的效果和节能的 目的 二 为降低能耗 降低运行成本 本方案采取如下措施 1 为不同时段的进水量 设置不同的运行方案 三 各池的容积均为有效容积 四 主要技术经济指标 一 技术 1 耐冲击负荷强 2 操作简便 占地面积小 3 无污泥膨胀之忧 运行费用低 二 经济 1 造 价 万元万元 2 运行费用 0 98 元元 t t 200 t d 三 运行费用说明 1 该运行费用不包括维修和折旧费 2 由于该种污水主要来源于厕所 食堂 洗浴生活用水 3 为降低运行费用低 可依据污水的不同浓度和水量 设置不同的运行方案 通过调节运行时间来达到节约能耗 降低运行费用 五 服务 1 质保 公司对所建工程免费保修期一年 终身维护 2 维护 市区内 24 小时内到达现场 市以外 72 小时内到达现场 六 结构说明 1 埋地情况按公司具体要求意见 构建 筑 物可采用地面或半地埋 2 构筑物采用钢板焊接 外用环氧煤沥青漆防腐 使用方便 建筑周期短 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 总总 述述 首先感谢给予我公司参与废水治理工程方案设计的机会 我公司十分珍惜这一机会 依据我公司同类或类似工程的经验并结合工厂的 实际情况及相关要求 精心编制了本方案 如有幸承接本工程的设计 建设和安 装调试等任务 我公司将调集精锐队伍和优良装备 优质 高效建设好本工程 一 工程概况 1 工程名称 生活废水 200m3 d 最大日排水量 MBR 膜处理工程 2 工程地址 渡假酒店 二 工艺选择 特点及设备选型说明 根据该工程废水的特点 和该生活废水排放的实际情况 本着工艺设计的实 用性 易操作性的原则 我们拟采用 预处理预处理 调节池调节池 MBRMBR膜一体化污水处理设膜一体化污水处理设 备备的处理工艺进行治理 1 工艺特点 a 本工艺具有运行费用低 耐冲击 占地面积小的优点 操作维修简便 控 制系统采用半自动控制 b 本工程由于修建在工厂周围 为了保持厂区的安静氛围 我公司特地选 用噪声小 不影响环境的设备 2 设备选型说明 所选用的设备皆是性价比较高的 使用操作方便的 质量可靠的设备 3 保修 公司对所建工程保修期一年 终身维护 三 工艺效果 根据业主提供的资料 按照国家相关的法规要求 其处理后水污染物排放执 行 城市污水再生利用 城市杂用水水质标准 GB T18920 2002 处理后的污 水可进行排放或回用 回用水可用于道路冲洗 小区绿化浇洒 车辆冲洗及厕所 冲洗等 四 我公司承建本工程的优势 有限公司是集工业及供水自动化 水处理 环境保护 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 于一体的高新技术企业 公司依托国际先进技术 致力于给排水自动化控制及除 烟除尘除噪成套设备的设计 开发 制造和推广应用 我公司本着 团结 拼搏 诚信 奉献 的精神 弘扬 以人为本 科技兴 企 管理求效 质量创牌 的企业文化 不断增强企业综合实力 目前 公司已拥有一大批德才兼备的电气 机械 给排水 水处理 工业自 动控制等专业的工程技术人员及高中级管理人才 具备完备的配套能力 拥有多 项高难高新技术工艺和产品 在给水处理 饮用纯净水和矿泉水 直饮水系统 软化水 工业用脱盐水 高温高压锅炉水 医药级纯水和电子级超高纯水 市 政污水处理 电子行业废水处理 皮革废水处理 印染废水处理 天然气化工废 水处理 煤焦化工废水处理 磷化工废水处理 重金属废水处理 工业冷却循环 水处理 水处理设备和水工机械的设计和制造 二次供水设备成套 安装工程等 领域屡创佳绩 公司目前资金雄厚 人才济济 创新不断 欣欣向荣 本着竭诚为用户提供优质产品 优质工程和满意服务的初衷 我们将为用户 提供一个购置费用低廉 运行费用低廉 维修保养方便 技术先进成熟 美观大 方 节省面积的设备成套方案 以供用户参考 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 第一章第一章 概述概述 1 1 项目基本情况 项目其中涵盖 发展战略多条中心交通主轴的市政道路 使该项目将位于 战略的绝对中心区位成为市中心最大规模住宅与办 公区域 且配套最齐全 最繁华 项目邀请了国际一流知名公司进行多方面合作 包括规划设计 交通体 系 园林景观等 因此出现了多个贵州首创 三层立体交通及有轨电车环绕通行 16 万 湿地生态公园 260 米 60 层双塔国际甲级办公大楼 25 万 大型购物中 心 22 万 时尚商业水街 60 万 办公 60 万 商业 首家五星级疗养院 308 米 IMAX3D 巨幕影院等 其中产生的生活污水 200m3 d 我公司特地针对该污水处 理设施就行工艺设计 1 2 设计依据与设计原则 1 2 1 设计依据 1 法律法规依据 中华人民共和国环境保护法 1989 年 中华人民共和国水污染防治法 1996 年修正 建设项目环境保护管理条例 1998 年 12 月 建设项目环境保护设计规定 1987 年 2 技术标准依据 污水综合排放标准 GB8978 1996 城市杂用水水质标准 GB T18920 2002 环境空气质量标准 GB3095 1996 环境工程手册 水污染防治卷 和 三废处理工程技术手册 建筑制图标准 GB T50104 2001 建筑结构制图标准 GB T50105 2001 给水排水制图标准 GB T50106 2001 城市污水处理工程项目建设标准 修订 2001 版 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 房屋建筑制图统一标准 GB T50001 2001 建筑模数协调统一标准 GBJ2 86 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2001 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 工业企业照明设计标准 GB50034 92 3 设计规范 室外排水设计规范 GB50014 2006 砌体结构设计规范 GB50003 2001 建筑中水设计规范 GB50336 2002 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑抗震设计规范 2008 年改 GB50011 2001 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332 2002 泵站设计规范 GB T 50265 97 工业与民用供配电系统设计规范 GB50052 95 低压配电装置及线路设计规范 GB50054 95 10KV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50060 92 供配电系统设计规范 GB50052 95 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 4 业主提供的有关废水产生的人数 水量资料 1 2 2 设计原则 1 认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策 执行国家有关法规 规范 标 准 2 根据处理水水质和处理要求 合理选用适合本项目实际的先进的 成熟的工 艺路线 处理技术先进 处理出水水质达标 运行稳定 可靠 在满足处理 要求的前提下 达到低能耗 低运行费 低基建 少占地 管理方便 运行 稳定 工期短的目的 尽可能减少运行费和投资 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 3 处理设施在工艺设计上考虑待处理水的特殊性 耐冲击性强 运行上有较大 的灵活性和调节余地 以适应水质的变化 4 充分利用现有地形条件 减少投资 5 设备选型要综合考虑性能 价格因素 设备要求高效节能 噪音低 运行可 靠 维护管理简便 便于操作管理 6 水处理站平面和高程布置要求紧凑 合理 美观 实现功能分区 方便运行 管理 7 无二次污染 清洁及安全生产原则 1 3 设计范围 本设计包括污水处理站内的工艺 建 构 筑物 电气控制 设备等 1 4 设计指标与治理目标 1 4 1 设计处理量 依据甲方提供的资料 该项目主要为沐浴水 盥洗水和洗衣水等优质杂排 水的处理 均为间隙排放 根据项目情况 及业主提供的数据确定设计处理能 力 200 m3 d 综述本方案设计污水处理能力为 200m3 d 1 4 2 设计处理原水水质 设计处理原水水质取表上限 1 4 3 设计出水水质 废水经处理后出水达 城市杂用水水质标准 GB T18920 2002 排放标准中 的 具体参数如下表 表表 1 城市杂用水水质标准城市杂用水水质标准 项 目 CODcr mg l BOD5 mg l SS mg l NH4 N mg l TP mg l PH 数 值 200 400140 250100 200100 150 56 8 序号序号项目项目冲厕冲厕道路清扫 消防道路清扫 消防城市绿化城市绿化车辆冲洗车辆冲洗建筑施工建筑施工 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 第二章第二章 污水站选址及建设条件污水站选址及建设条件 2 1 污水站选址 根据项目的具体情况 污水站选址需同时考虑以下几个方面 1 位于加工区域主导风向的下风向 2 地质结构良好 无地震带 断裂带 流砂带 1PH6 0 9 0 2色度 30 3嗅 无不快感 4浊度 NTU 51010520 5溶解性总固体 mg l 1500150010001000 6五日生化需氧量 BOD5 mg l 1015201015 7氨氮 mg l 1010201020 8阴离子表面活性剂 mg l 1 01 01 00 51 0 9铁 mg l 0 3 0 3 10锰 mg l 0 1 0 1 11溶解氧 mg l 1 0 12总余氯 mg l 接触 30min 后 1 0 管网末端 0 2 13总大肠菌群 个 l 3 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 3 少占场内有用地段 尽量使用废弃地段 4 离公共建筑群有一定的隔离距离和自然隔离带 5 布置应符合国家现行防火 防噪声 防震 安全 卫生等规范规定的要求 6 在满足工艺流程的情况下 力求管线最短 操作及维护方便 7 根据总体发展规划 废水处理站地址的选择还应考虑远期发展的可能性 尽 可能留有扩建的余地 2 2 建设条件 废水处理站应建在具有良好的道路交通条件和供电供水能力的地方 能够为 废水处理站的建设及建成后投入使用提供强有力的保障 第三章第三章 工艺流程的确定及说明工艺流程的确定及说明 3 1 废水处理工艺的选择 根据公司提供的资料和该生活废水排放的实际情况 本着工艺设计的实用性 易操作性的原则 我们拟采用 预处理预处理 调节池调节池 一体化一体化MBRMBR膜处理设备膜处理设备的处理工艺 进行治理 废水经处理后出水达 城市杂用水水质标准 GB T18920 2002 排 放标准 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 3 2 废水的预处理 废水预处理主要是通过格栅去除废水中还有的纸屑 卫生纸等大块状物资 预防管道或者水泵的堵塞 3 3 活性污泥工艺的选择 污水好氧生化处理工艺类型浩繁 范围极宽 目前国内的污水处理厂工程建 设项目很多 各污水处理厂所采用的工艺类型不少 运行效果也不尽相同 污水处理工艺的选择直接关系到污水处理站的出水水质 工程投资 运行及 管理是否方便可靠 运行成本高低等 因此正确选择适当的污水处理工艺是污水 处理的关键 好氧处理是利用好氧微生物的新陈代谢活动在充氧的条件下对废水进行处理 好氧处理废水方法比较多 而接触氧化法和其它工艺比较来看 具有无污泥膨胀 设备操作简单 维护容易 运行稳定且耐受高负荷冲击的特点 所以接触氧化法在 处理各类工业污水上占有很大的比例 其好氧菌具有很好的繁殖能力和抗冲击能 力 在有氧的情况下 通过空气的搅动 好氧菌和污水充分接触 能把废水在厌氧 处理后的残余小分子有机物质通过新陈代谢活动彻底分解为 CO2和 H2O 从而达到 降低 COD 的目的 常用好氧处理工艺简单阐述比较如下 生物接触氧化工艺属于生物膜法的一种 通过人为提供微生物生长繁殖的载 体及填料 污水流过填料与微生物膜接触 通过吸附 分解得以净化污水 同时通 过鼓风机提供微生物生长繁殖所需的氧气 该工艺处理污水应用比较多 工艺成 熟 SBR Sequencing Batch Reactor 序批式间歇活性污泥法的简称 作为污水 处理技术并非是污水处理的新工艺 随着各种新型不堵塞曝气器 滗水器和自动 监测控制的硬件设备及软件技术的出现和发展应用 如 DO 仪 ORP 计 液位计等 特 别是计算机和工业自控技术的发展和不断完善 作为活性污泥法开发初期的间歇 运行操作中的复杂问题 得到了解决 该工艺将曝气池和沉淀池合二为一 变容积 运行 可减少占地面积 CASS 是 SBR 的变型 其原理相同于 SBR 曝气生物滤池是在池内填充生物填料的一种生物滤池 同属于生物膜法 是 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 把过滤 吸附 分解等多功能集于一体 具有处理效果好 有机负荷高的优点 多 用于污水的三级处理 它要求反冲洗 增加了设备量和能耗 同时它具有易堵塞 水力停留时间短 抗冲击负荷差等缺点 需要一级强化处理降低悬浮物的浓度 减 少反冲洗的频率 氧化沟工艺也是活性污泥法的一种变型 它通常以较低的负荷运行 属于延时 曝气模式 氧化沟耐冲击能力强 污泥较稳定 它有一定的脱氮功能 随着对环保 要求的日益提高 去除污染物目标的增加 氧化沟工艺变形也越来越多 同时增加 了其应用的局限性 根据国内已建的氧化沟废水处理厂来看 其占地面积比较大 设备量比较多 能耗也较高 好氧工艺比较表好氧工艺比较表 项目 名称 有机负荷出水水质堵 塞抗冲击负荷操作 接触氧化法比较高好不易较强简单 SBR 法比较高好不易强一般 活性污泥法比较低较好不易较强一般 氧化沟比较低较好不易较弱简单 接触氧化 法工艺特点 A 净化效果好 同时去除氨氮 除磷 容积负荷高 耐冲击负荷 净化效果好 B 污泥产量低 由于单位体积的微生物量大 容积负荷大时 污泥负荷仍较小 所以污泥产量 低 C 占地面积小 管理方便 该工艺处理负荷高 可减少占地面积 而且没有污泥膨胀等问题 所以运行管 理方便 针对具体水质情况与上述工艺的特点 此方案采用接触氧化工艺 3 4 MBR 工艺的选择 本工程生活污水采用我公司自行研发的 1 套 200m3 d MBR 膜处理工艺 膜生物反应器 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 的污水处理系统设备 MBR 工艺一般由膜分离组件和生物反应器二部分组成 一体式 MBR 工艺是将膜组件直接 安置在生物反应器中 通过工艺泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水 由于膜浸没在反应器的 混合液中 因此也称为浸没式或淹没式 MBR 一体式 MBR 具有工艺简单 运行费用低和出水 水质好等优点 在生物反应器内放置 0 1 微米的微 超滤膜 可过滤截留全部胶体污染物质 与细菌 大部分病毒 并通过活性污泥消化分解污染物质 膜产水优质稳定 只需较少的消 毒剂用量就能消灭剩余的病毒 如排入城市污水处理厂也将显著减轻残余消毒剂对生物处理 系统的破坏作用 优越的处理性能使 MBR 在工程应用中取得了相当大的成绩 MBR 膜技术的特点 1 活性污泥浓度高 强化有机物去除效果 2 有效截流个体小 生长缓慢的硝化菌 氨氮去除率高 3 对微生物和各种致病菌具有高效的截留作用 4 出水洁净 悬浮物和浊度接近于 0 可直接回用 5 排泥周期长 污泥产率低 减少了污泥处理费用 6 省去二沉池 节约占地 与传统的处理工艺相比 可节约 50 占地面积 7 就地处理就地回用 节省了大量的管岗敷设费用 8 装配式膜架设计方便灵活 膜组件的拆装与维护非常方便 9 能耗低 清洗简单 运行费用低 10 施工简单 管理方便 基本可实现无人管理 11 投资省 运行费用特低 自动化程度高 3 5 优质国产 MBR 膜和进口 MBR 膜性能对比 进口 MBR 膜和国产 MBR 膜对比 品牌 使用周期 年 材质 膜通量 m3 m2 d 清洗方式 清洗 频率 价格 m2 日本三菱 5 8PVDF0 6 在线清洗 3 7375 美国 GE 5 8PVDF0 8 在线清洗 3 7400 天津膜天 3 5PVDF0 6 在线清洗 3 7150 由上表可以看出 国产膜和进口膜均采用 PVDF 材质 膜通量也大同小异 清洗方式均采用在线清洗方式且清洗时所需药剂的浓度及药剂投加时间没有差别 但是价格方面有很大的出入 进口膜为国产膜价格的 2 5 倍多 使用周期进口膜 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 比国产膜多 2 年左右 根据以往工程经验 MBR 膜占整个 MBR 系统投资的 70 左 右 为此我们做了如下投资对比表 国产和进口 MBR 膜投资对比表 品牌 平均使用周 期 年 材质 单价 m2 处理 10 m3 水 所需膜量 m2 价格 元 日本三菱 6PVDF37516 66250 美国 GE 6PVDF40012 55000 天津膜天 4PVDF15016 672500 根据上表 设定 MBR 系统运行 12 年 最小公倍数 有如下表 国产膜和进口膜运行 12 年所需投资对比表 品牌更换次数材质 日处理 10m3水每次 价格 元 12 年供膜费用 元 日本三菱 2PVDF625012500 美国 GE 2PVDF500010000 天津膜天 3PVDF25007500 由此可以看出 国产膜 12 年中将增加 1 次更换 更换时只需简单的拆卸安 装 此笔费用可以忽略不计 供膜费用国产膜比运行进口膜更节约成本 选择国 产膜 8 年时间可以实现投资平衡 并开始盈利 鉴于此 本工程选用国产优质 MBR 膜 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 3 6 废水的处理工艺流程 优质杂排水 调节池 泵 接触氧化池 消毒渠达标排放 泵 剩余污泥 回用水点 污泥浓缩池板框压滤机 泵 泥饼堆放肥料 中水池MBR池 泵 格栅渠 污泥回流 次氯 酸钠 柠檬 酸 碱 清洗液 压滤液回流 定期出渣 3 7 工艺流程简介 本工程生活污水处理水量为 200m3 d 采用我公司自行研发的 1 套 200m3 d 8 10m3 h MBR 膜处理工艺 膜生物反应器 的污水处理系统设备 生活污水首先经过格栅机去除废水中的固体废弃物 进入调节池调节 使污 水充分地均质均量 并有效地降解有机物和防止淤泥沉积 然后通过提升泵将污 水提升入膜生物处理系统 该系统包含接触氧化池 有膜生物反应池 消毒池和 中水池等组成 本系统首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物 然后采用膜 将净化后的水和活性污泥进行固液分离 MBR 膜为中空纤维膜 膜丝为管状 管壁 上有微孔 能够截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物 出水清澈透明 为使膜 能够长期连续稳定的运行 在膜的下方要进行一定量的曝气 这样 既满足生物 需氧量 又使膜丝不断抖动 防止活性污泥附着在膜的表面造成污染 好氧池是一种以生物膜法为主 兼有活性污泥法的生物处理装置 通过罗茨 鼓风机提供氧源 在该装置中的有机物被微生物所吸附 降解 使水质得到净化 好氧池装填新型半软性填料 该填料比表面积大 不易使生物膜结成球团 好氧 池布气采用微孔曝气器曝气 该装置具有气泡细 氧利用率高 布气均匀的特点 污水经接触氧化池后流入 MBR 池 经 MBR 膜产生的清水由自吸泵抽入消毒池 消 毒采用紫外线 之后溢流至中水池 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 MBR 池污泥部分通过污泥泵回流至接触氧化池 其余输送至污泥浓缩池 再 经压滤机脱水处理 最终定期外运处理 3 8 水处理设施单元设计 1 格栅渠 主要去除纸屑 卫生纸等大块物质 防止管道或者泵的堵塞 设计参数 有效容积 1 87m3 尺寸 L B H 2500 500 1500 结 构 钢结构 地面式 序 号 名称规格或型号数量单位材质 参考 品牌 备注 1 回转式格栅 机 GSHZ 400 1500 3 格栅 间距 3mm N 0 55kw N 0 55KW 1 套 ABS 耙齿 碳钢主体 2 超声波液位 差计 7ML5033 1CA00 1A 1个PVDF 3带式输送机 SDS75 B 500mm L 4m N 0 75kw 1台 不锈钢机 架 非标 加工 4 运渣车 V 150L2 辆 SS304 2 调节池 由于来自各时的污水水量 水质不均匀 因此必须设计一座调节池 来 贮存污水和均匀水质 设计参数 有效容积 67 5m3 外形尺寸 5000 3000 5000 池内设施 水泵 超声波液位计 结 构 钢结构 玻璃钢防腐 2 布 3 油 序 号 名称规格或型号单位数量参考品牌材质 1 潜水泵 50WQ15 12 0 75 DN 50 Q 10m3 h H 14m N 1 1KW 台 2 不锈钢 材质 2 超声波液位计 7ml5221 BA11 测量范 围 0 12m 套 1PVDF 3电磁流量计MAG3100W DN50个1氯丁橡胶 4电动蝶阀 VKF42 50 DN50 2个球墨铸铁 5玻璃钢防腐M2100 玻璃钢纤 维布 固 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 化剂 3 接触氧化池 微生物在好氧微生物的作用下将污水中小分子有机物转化为 CO2 H2O 等物质 设计参数 有效容积 48m3 尺寸 5000 3200 3500 1 套 池内设施 曝气管道 生物填料 载体支架 微孔曝气器 污泥浓度测量系统 溶解氧监测仪和超声波液位计等 结 构 钢结构 序号名称规格或型号单位 数 量 厂家备注 1 曝气管道 80 50套 1UPVC 2 生物载体 150 1500M324PE 3 载体支架 10 圆钢 L50 的等边角钢 M224 非标自制 4 微孔曝气器 215 Q 2 3m3 h 服务 面积 0 4 0 6m2 个 套 40 硅橡胶膜 片 5 马鞍座DN50 ABS 材质套 40 6 调平支架DN50 ABS 材质套 40 7 三叶 罗茨鼓风机 YFB 80Bore80A Q 4 69 m3 h P 34 3KPa N 5 5KW 套 2 与 MBR 池 共用 8 智能压力送 变器 S600G08B1NM1 R 0 1 0MPa 个 2 9 电动蝶阀VKF42 80 DN80个 2 10 变频器 MM430 额定功率 7 5kw AC380V 个 2 11 污泥浓度测 量系统 OUM223 253TU0105 套 1 12 溶解氧检测 仪 OOM 223 测量范围 0 20mg l 个 1 13 超声波液位 计 7ml5221 BA11 测量范围 12m 个 1 14 微生物菌种公司培养 M37 2 4 膜生物反应池 截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物 出水清澈透明 设计参数 有效容积 37 8m3 尺寸 4500 2800 3500 1 套 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 池内设施 曝气管道 MBR 膜 MBR 膜支架 污泥浓度测量系统 溶解氧监测仪 和超声波液位计等 结 构 钢结构 玻璃钢防腐 序号名称规格或型号单位数量厂家备注 1 穿孔管曝气 器 套 1UPVC 2 MBR 膜 FP12 5 0 1 1 2F1 0 3 6m3 d 片 12 5m2 片 40 x543x1010mm 套 84 3 MBR 膜支架套 3SS304 4 反冲洗泵 SLW50 100 DN 50 Q 16 3m3 h H 11 3m N 1 1KW 台 1 5 自吸水泵 50ZX12 5 32 Q 12 5M3 h H 32m N 3 KW 台 2 6 污泥泵 兼 回流泵 GW50 15 30 2 2 Q 15M3 h H 30m N 2 2KW 台 1 7 电动蝶阀 VKF42 50 DN50 个 9 8 精密数显压 力表 S401 2P02B1RS485 个 1 带远程通 讯 9 微生物菌种公司培养吨 5 06 10 一体化加药装 置 1 V 500L 加药泵 Q 50L H 个 2 柠檬酸 NaCLO 罐 11 一体化加药 装置 2 V 500L 加药泵 Q 50L H 带 搅拌装置 个 1 氢氧化钠 加药罐 12 超声波液位 计 7ml5221 BA11 测量范围 12m个 1 13 玻璃钢防腐 M270 环氧树脂 2 布 3 油 15 污泥浓度测 量系统 OUM223 253TU0105 套 1 5 污泥浓缩池 贮存剩余的污泥并浓缩污泥 设计参数 有效容积 21 8m3 外形尺寸 2500 2500 4000 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 配套设施 螺杆泵和泥位计等 结 构 钢结构 序号名称规格或型号单位数量厂家备注 1 螺杆泵 G30 1 Q 5M3 h P 0 6 MPa N 2 2Kw 套 2 2 泥位计 7ML5033 2CB103A 套 1 3 电动蝶阀VKF42 50 DN50个 2 6 压滤间 放置自动板框压滤机并用于污泥浓缩池泥水分离和污泥的输送 外形尺寸 7000 6000 4500 配套设施 螺杆泵和泥位计等 结 构 砖混 序号设备名称型号参数数量单位材质参考品牌备注 1 自动板框压 滤机 B MYZ 630 UB 1 台 滤板材质 增 强聚丙烯 2 干粉投加装 置 LNJY 500 N 2 2kw 1 台综合 配溶药箱 搅 拌机 计量泵 控制柜 3带式输送机 SDS75 B 500 mm L 6m N 0 75kw 2台不锈钢机架 1 台水平输送 1 台提升输送 4料斗 L B H 2000 800 600mm 1个SS304 环氧煤沥青漆 防腐 7 清水消毒渠 外形尺寸 2500 110 1000 配套设施 消能桶 紫外线消毒器和可调堰板 结 构 钢结构 不锈钢 序号设备名称型号参数数量单位材质参考品牌备注 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 1紫外线消毒器 UC V 10 m3 h 1 台SS304 3 只 320W 紫 外线灯管 带 自动清洗 2可调堰板 L H W mm 110 600 8 1 个SS304 3在线式 SS 计7300 型 1 个 环氧树 脂 用于 SS PH 温度 以及浊度的测 量 4消能桶 200 60 0 1 个SS304 8 中水池 外形尺寸 3000 3000 4500 配套设施 出水泵 超声波液位计 结 构 钢结构 序号名称规格或型号单位数量厂家备注 1 出水泵套 1 根据业主 需求自行 配备 2 超声波液位 计 7ml5221 BA11 测量范围 12m个 1 9 泥饼堆放间 外形尺寸 4000 3000 3800 结 构 砖混结构 10 加药间 外形尺寸 4000 4000 3800 结 构 砖混结构 11 设备间 放置风机 电力控制箱等 外形尺寸 4000 4000 3800 结 构 砖混结构 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 第四章第四章 构筑物设计构筑物设计 4 1 土建设计依据及原则 1 依据现行建筑结构规范大全 2 满足工艺设计的要求 3 符合城市规划要求 4 总图布置及建构筑物设计符合防火防洪要求 4 2 总平面布置 1 平面布置 废水处理布置按废水处理工艺流程功能以及废水入口及排 放口位置要求进行平面布置 力求做到布局既符合工艺要求 又达到整体美 观的目的 2 场地标高暂以现场地标高定为 0 00 场区排水 采用明渠将雨水汇至市政或工业区雨水管网 场区道路 道路相互连通 主要道路为砼路面 厂区围护 整个污水厂区四周围墙围护 4 3 构筑物一览表 构建筑物一览表 编号名称规格尺寸 L B H 容积单位备注 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 1 格栅渠 2500 500 15001 87m3 钢结构 2 调节池 5000 3000 500067 5m3 钢结构 3 接触氧化池 5000 3200 350048m3 钢结构 4 MBR 池 4500 2800 350037 8m3 钢结构 5 污泥浓缩池 2500 2500 400021 8m3 钢结构 6 消毒渠 2500 110 10000 275m3 钢结构 7 中水池 3000 3000 450036m3 钢结构 8 压滤间 7000 6000 450042M2 砖混结构 9 设备间 4000 4000 380016M2 砖混结构 10 储药间 4000 3000 380012M2 砖混结构 11 污泥处理间 4000 3000 380012M2 砖混结构 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 第五章第五章 电气及自动化控制设计电气及自动化控制设计 5 1 设计范围及设计深度 电气部分设计范围仅包括废水处理工程界区内的供配电系统 照明 自动控 制系统以及接地系统 设计深度为方案设计 5 2 电源和电压 本工程电源由 度假酒店低压配电室单回路供来 电压等级 380V 和 220V 5 3 负荷统计 装机容量 38 05kW 5 4 主要设备 元器件选择 低压配电装置选用动力配电箱 元器件选用国内优质产品 安全 可靠 性 能稳定 5 5 电缆敷设及照明 废水处理工程配电电压 380 220V 均采用电缆配电 电源进线电缆采用埋 地敷设 进线动力电缆选 KVV 型 控制电缆选用 BVR 型 5 6 接地 低压配电系统采用 TN S 接地系统 电源进线进入控制室前作重复接地 或 中心接地 接地电阻小于 4 为保证人身安全 所有电气绝缘损坏而可能带电的金属构件 支架 设备外 壳 电缆金属外皮等均应可靠接地 5 7 仪表及自动化控制设计 污水厂自控系统是整个污水处理工程的重要组成部分 其设计好坏与控制设备选择是否适 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 当 不仅关系着自控系统的性价比的高低而且对以后整个污水处理厂运行维护的难易有着重要 影响 5 7 1 污水处理厂自控系统设计的原则 污水处理厂自控系统设计的原则 从污水处理厂的工艺流程可以看出 该厂的主要工艺好氧反应器和 MBR 反应器 需要连续 运行 好氧反应器的溶解氧浓度测定 混合液污泥浓度和 MBR 混合液浓度都需电动设备支持 大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成 因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关 重要 而且 MBR 系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户 它的自控系统优化程度越高 整 个污水处理工艺的运行费用也会越低 这也说明了自控系统在整个处理工艺中的重要性 为了保证污水厂生产的稳定和高效 减轻劳动强度 改善操作环境 同时提高污水厂的现代化 生产管理水平 在充分考虑本污水处理工艺特性的基础上 将建设现代化污水处理厂的理念融 入到自控系统设计当中 本自控系统设计遵循以下原则 先进合理 安全可靠 经济实惠 开 放灵活 5 7 2 自控系统的构建 自控系统的构建 污水处理厂的自控系统是由现场仪表和执行机构 信号采集控制和人机界面 监控 设备 三部分组成 自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择 本执行机构主要是根据 工艺的要求由工艺专业确定 预留自控系统的接口 仪表的选择将在后面的部分进行描述 信 号采集控制部分主要包括基本控制系统的选择以及系统确定后控制设备和必须通讯网络的选择 人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择 1 基本系统的选择 目前用于污水处理厂自控系统的基本形式主要有三种 DCS 系统 现场总线系统和基于 PC 控制的系统 从规模来看三种系统所适用的规模是不同 DCS 系统和现场总线系统一般适用于 控制点比较多而且厂区规模比较大的系统 基于 PC 的控制则用于小型而且控制点比较集中的 控制系统 基于 PC 的控制系统属于高度集成的控制系统 其人机界面和信号采集控制可能都处于同一个 机器内 受机器性能和容量的限制 本工程厂区比较大 控制点较多 因此采用基于 PC 的控 制系统是不太合适的 DCS 系统适用于模拟量多 闭环控制多的系统 而现场总线系统的主要优势是适用用于控 制点相当较少而且特别分散的系统 从施工和维护的角度来看 传统的 DCS 系统布线的工作量 要远远大于现场总线系统 此外 现场总线系统与 DCS 系统相比 还有最为重要的一点是开发 性好 扩展方便 本工程的控制点在 100 点左右 模拟量只占 20 左右 属于规模比较小的类型 而且这些控 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 制点是以工艺处理单元为界线分散在厂区各处 因此本工程采用现场总线作为基本控制系统 2 通讯网络选择 现场总线系统最主要的特点就是依赖网络通讯 分散控制和信号采集 最大程度的减少布 线 节省安装和维护费用 现场总线主要是指从现场控制器或 IO 模块到监控系统的通讯网络 目前现场总线 根据通讯协议的不同可以分为很多种 比如 ProfiBus CAN ControlNet DeviceNet FF Lon 总线等 目前现场总线技术还没有统一的标 准 各自的功能特点基本一致 因此本工程设计时选用在中小型控制系统应用非常广泛的 ProfiBus 总线 其在性价比较高 且在国内推广的时间长 稳定性较高 ProfiBus 总线有三种形式 DP PA 和 FMS PA 总线是与智能仪表结合在一起 安全性非常高的一种 ProfiBus 总线形式 造价比较高 常用于石油化工冶金等 行业 FMS 总线适用于大范围和复杂的通讯系统 旨在解决通用性通讯任务 传 速速度中等 DP 总线是用于传感器和执行器级的高速数据传速网络 不需要智能 仪表配合 安全性略低于 PA 总线 本工程是污水处理工程 对通讯安全性的要 求并不太高 通信的任务比较简单 对系统的传输速度有一定要求 因此本工程 的采用 ProfiBUS DP 网络 IIA 即用西门子 S7 系列 PLC 搭建整个系统 总线采用普通双绞作为传输介质 通讯速率可以达到 12MBP 3 现场站设备配置的选择 对于 ProfiBus DP 网络来说只是提供了一个从现场到监控层的信息通道 但信号的采集和执行命令的下达仍然需要由控制器和现场的 IO 模块组成的站来 完成 ProfiBus DP 网络是一种主从站的网络结构 整个网络上最多可以有 128 个从站 但只有一个作为主站 所有的通讯事务都由主站来管理 主站必须要有 控制器 CPU 同时也可以安装 IO 采集模块 从站有两种方式 CPU IO 模块和 通讯模块 IO 模块 第一种方式每个从站都由 CPU 每个站的控制事务都由本站 完成 与主站之间的通讯量比较少 第二种方式是所有的从站都没有 CPU 所有 的控制事务都由主站 CPU 来完成 通过总线网络把命令结果传输到从站完成 4 远程 IO 前述这两种从站组成方式各有自己的特点 第一种方式 控制比较分散 通 讯事务较小 对网络的依赖不强 但每个站都有 CPU 造价高 第二种方式 控 制集中 控制事务对网络依赖性强 需要可靠的网络来支撑 同时对主站 CPU 的 性能要求高 在软件编程和调试方面具有很大的优势 这两种方式对工程的现场 安装布线施工影响比较少 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 本工程控制点的规模施工调试工期比较短 选用了性价比比较高的第二种方式作 为从站的组成方式即由西门子 IM153 或三菱通讯模块和 S7 200 或 EX 系列 IO 模 块组成 主战 CPU 选用 S7 315 2DP 系列 5 人机界面设备的选择 人机界面设备是直接与操作管理人员进行交流的监控视备 一般由两部分组 成 即现场监视设备和中控室监视设备 现场监视设备为触摸屏 中控室监视设 备一般由工控机 大屏幕液晶显示屏等组成 监视设备应在兼顾投资的情况下 保证操作管理人员可以对整个污水处理厂全面直观的监视与控制 现场监视设备一般在比较重要的单元或控制事务比较大的从站中设置 以便 操作人员及时对现场情况进行处理 本工程的从站的规模比较少 厂区大小从操 作距离来看并不大 同时现场操作间内均设有有线电话 因此可在不设不设现场 监视系统的情况下保证现场与中控室的联络畅通 中控室监视设备是全厂的指挥和信息处理中心 其作用不言而喻 中控室监视设 备比较传统的做法是模拟屏加工控机的方式 这种方式造价比较高且复杂 随着 多屏卡功能的不断完善 现场又出现了工控机多屏显示加投影仪的模式 多屏卡 的安装使得一台工控机可以同时拖动多台显示器 并显示不同画面 不同的工段 可以同时显示 保证了操作人员监视的全面性 第二种方式的造价要远低于传统 做法 本工程选用一拖四的多屏卡和 LG42 寸液晶显示屏 6 其它 成套设备的耦合 本工程中鼓风机为高速罗茨风机为大型设备 这些大型设备是由许多辅助电 动部分与主机共同工作完成风机的正常工作 本工程设计要求大型设备都单独配 有自己小型的控制器 由供应商根据自己的编制相关程序并预留 ProfiBus DP 接口 最终成为整个自控系统的一个从站 这样就其它大型设备自控系统与整个 自控系统无缝连接 减少了不同供应商之间任务的交叉重叠 监控软件的选择 监控软件是人机交流的桥梁和翻译 是保证整个自动控制系统易操作 易维 护最重要的部分 应选用成熟 先进并应用广泛的知名监控软件 本项目选用力 控 PCAUTO 组态软件 自控控制系统与管理层的衔接 自控系统操作与污水处理厂管理层的衔接主要是把自动控制系统收集到的全 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 厂信息可以顺利传输到管理层计算机 管理人员可以在线查看污水处理厂的运行 状况并调用相关的运行数据 随着监控软件的供应商对 INTERNET 技术的不断应 用开发 监控软件都可以通过局域网或 INTERNET 广域网进行信息发布 管理层 或授权用户在任何可以上 INTERNET 网的地方便可浏览运行状况 而所使用 MS IE 浏览器的安全性问题已经得到解决 冗余问题 由于本工程为污水处理厂工程 其安全性和可靠性要求并不严格 本设计没 有对通讯网络和控制器进行冗余配置 只对上位工控机采用了双机热备配置 在 资金允许的情况下 应对主控制器进行冗余配置 5 7 3 自控系统的站点划分 自控系统的站点划分 根据污水处理工艺的工作原理以空间分布特点 在布线最小 功能完整的情 况下对全站的站点进行了划分 从站为调节池站 接触氧化池站 MBR 池站 脱 水机房站 调节池站负责细格栅渠和调节池的数据处理 接触氧化池站除负责好 氧池外 还包括风机房的数据处理 MBR 池站除负责 MBR 池外 消毒渠也包括在 内 脱水机房站除负责脱水机房外 污泥浓缩池也归在该站内 其余子站负责各 自的工艺单元 主站为变电所站 设在变电所内 5 7 4 自控系统的控制要求 自控系统的控制要求 1 调节池站 调节池控制箱控制格栅除污机和输送机的运行 具有 手动 自动 运行模 式 控制箱面板上设 手动 自动 转换开关 手动 状态下 由控制箱面板上 的按钮控制格栅除污机 输送机和提升泵的运行 自动 状态下 由现场控制 柜 PLC 自动控制 根据预先设定的液位差值触发开 停格栅机 若被测液位差超过 设定值 0 20m 时 机械格栅将启动连续运转 直到被测液位差低于设定值 0 10m 时停止 格栅除污机的每次运转应使预先设定的作为基本控制的时间 间隔复零 定时状态下 由现场手动设定控制箱内时间继电器 根据实际运转使 用情况设定时间间隔周期 格栅除污机会自动进行周期重复运行 格栅除污机运 行时 输送机应随之联动 具体联动程序由现场配套控制箱实现 自动 状态 下 提升泵由现场控制柜 PLC 自动控制 液位由超声波液位计控制 液位低于 1 0m 自动停泵 3 0m 自动提升 高于 4 5m 报警启动 格栅除污机 带式输送机 提升泵和提升井的状态和工况上传到中控室 2 接触氧化池站 度假酒店 MBR 膜处理工程设计方案 接触氧化池控制箱控制罗茨风机的运行 具有手动 自动运行模式 控制箱 面板上设 手动 自动 转换开关 手动 状态下 由控制箱面板上的按钮控制 罗茨风机的运行 自动 状态下 由现场控制柜 PLC 自动控制 根据预先设定的 溶解氧浓度触发罗茨风机变频器调节输出频率 风机不停止运转 直到被测溶解 氧浓度达到设定范围 自动 状态下 可以实现远程操作和控制 超声波液位 计用于好氧池液位的远程监控 罗茨风机 风机输出压力 溶解氧浓度和好氧池液位的状态和工况上传到中 控室 3 MBR 池站 MBR 池控制箱控制排泥泵 污泥回流泵 反冲洗泵 加药泵以及紫外线设备 的运行 具有 手动 自动 运行模式 控制箱面板上设 手动 自动 转换开关 手动 状态下 由控制箱面板上的按钮控制排泥泵 污泥回流泵 反冲洗泵 加药泵和紫外线设备的运行 自动 状态下 由现场控制柜 PLC 自动控制 污 泥回流泵处于常闭状态 当好氧池污泥浓度低于预先设定的污泥浓度范围触发污 泥回流泵运行 当好氧池污泥浓度达到预先设定的污泥浓度范围触发污泥回流泵 停止运行 当 MBR 池污泥浓度低于预先设定的污泥浓度范围 污泥泵处于关闭状 态 当 MBR 池污泥浓度高于雨轩设定的污泥浓度范围时 污泥泵开始运行 当 MBR 池污泥浓度再次低于污泥浓度设定范围时 污泥泵从新处于关闭状态 加药 泵通过时间继电器控制开闭 紫外线消毒器处于连续运行状态 自动 状态下 可以实现远程操作和控制 超声波液位计同时用于 MBR 池液位的远程监控 污泥回流泵 污泥泵 紫外线消毒器 好氧池污泥浓度 悬浮物浓度和 MBR 池液位的状态都传到中控室 4 脱水机房站 脱水机房控制箱控制螺杆泵 自动板框压滤机 干粉投加机以及输送机的运