造纸污废水处理系统改造工程技改方案.doc

造纸污废水处理系统改造工程技改方案 造纸污废水处理系统改造工程造纸污废水处理系统改造工程 技改方案技改方案 技术部分技术部分 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 1 目目 录录 1 工程概况工程概况 4 1 1 概况概况 4 1 2 编制依据编制依据 4 1 3 设计原则设计原则 5 1 4 设计范围和内容设计范围和内容 5 2 废水处理规模 水质及排放标准废水处理规模 水质及排放标准 6 2 1 废水处理规模废水处理规模 6 2 2 废水处理站进水水质废水处理站进水水质 6 2 3 排放标准排放标准 7 3 废水处理方案废水处理方案 7 3 1 改造工艺流程的选择改造工艺流程的选择 8 3 1 1 污水特征分析 8 3 1 2 污水处理工艺的设计思路 8 3 2 改造工艺流程改造工艺流程 9 3 3 各处理单元效率设计各处理单元效率设计 10 3 4 改造处理工艺主要特点 改造处理工艺主要特点 10 4 废水处理单元设施及工艺参数废水处理单元设施及工艺参数 12 4 1 废水处理部分废水处理部分 12 4 1 1 高架斜筛 新增 12 4 1 2 初沉池 利用原有 12 4 1 3 水解酸化池 原有 12 4 1 4 氧化沟 原有 12 4 1 5 二沉池 原有 12 4 1 6 絮凝沉淀池 新增 12 4 1 7 氧化反应池 新增 13 4 1 8 脱色沉淀池 新增 13 4 2 化学投药系统部分化学投药系统部分 13 4 2 1 营养盐投加系统 13 4 2 2PAM 投加单元 14 4 2 3 PAC 投加系统 14 4 3 污泥处理部分污泥处理部分 14 4 3 1 污泥浓缩池 原有 14 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 2 4 3 2 污泥脱水机房 利用原有 14 4 4 废水处理改造主要建 构筑物一览表废水处理改造主要建 构筑物一览表 15 4 5 废水处理改造工艺新增设备一览表废水处理改造工艺新增设备一览表 16 5 公用工程公用工程 16 5 1 总图运输总图运输 16 5 1 1 总平面布置 16 5 1 2 道路运输 16 5 2 绿化绿化 16 5 3 土建土建 16 5 3 1 建筑设计 17 5 3 2 结构设计 17 5 4 电气电气 19 5 4 1 电气设计依据 19 5 4 2 设计范围 19 5 4 3 供电电源 19 5 4 4 负荷计算 20 5 4 5 继电保护 20 5 4 6 用电设备的控制 20 5 4 7 管线敷设及电缆选择 20 5 4 8 照明 21 5 4 9 防雷及接地 21 5 4 10 设备选型 21 5 5 自动控制和仪表设计说明 自动控制和仪表设计说明 22 5 5 1 设计范围 22 5 5 2 设计所遵循的文件 标准和规范 22 5 5 3 控制系统设计原则 23 5 5 4 控制系统网络结构 24 5 5 5 硬件系统 25 5 5 6 软件系统 25 5 5 7 接地 26 5 6 化验分析化验分析 26 5 6 1 化验分析任务 26 5 6 2 分析项目 26 5 6 3 分析方法 26 5 6 4 化验设备一览表 27 5 7 环境保护及安全卫生环境保护及安全卫生 27 5 7 1 环境保护 27 5 7 2 安全防护和通风 27 6 投资成本投资成本 28 6 1 土建工程土建工程 28 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 3 6 2 设备工程设备工程 28 6 3 工程总价工程总价 29 7 1 新增电耗新增电耗 29 7 2 运行费用运行费用 30 7 3 主要技术经济指标 主要技术经济指标 30 7 4 工程效益分析工程效益分析 30 7 4 1 环境效益 30 7 4 2 社会效益 31 7 4 3 经济效益 31 8 施工进度施工进度 31 9 工程组织与工程服务工程组织与工程服务 31 9 1 调试调试 31 9 2 工程质量保证措施工程质量保证措施 35 9 2 1 原则 35 9 2 2 工程施工所遵循的规范 35 9 2 4 土建施工过程质量保证措施 35 9 2 5 安装质量控制措施 38 9 3 运行管理体系和服务计划运行管理体系和服务计划 40 9 3 1 运行管理体系 40 9 3 2 服务计划 40 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 4 1 工程概况工程概况 1 1 概况 某纸业是一家以芦苇为主要原料的制浆造纸企业 该企业原有老 制浆系统采用烧碱法蒸煮工艺 蒸煮主要设备为 4 台 25M3的蒸球 洗浆设备采用水平带式洗浆机 水平带式洗浆机黑液波美度过低 因此老制浆系统制浆工艺无法适应黑液碱回收系统 而且 该废水 中稀黑液含量较大 有机污染物高 CODcr 值可达 20000mg L 以上 治理难度大 传统污水处理工艺无法做到达标排放 某纸业在自身发展壮大的同时 积极响应国家环保的相关政策 要求 因此 企业进行了较大规模的扩大再生产以及治污项目 建 设了日产量 180T 的制浆连蒸项目 黑液碱回收项目 以及 2640mm 的长网多缸纸机 和配套的日处理 40000m3 的中段废水水处理项目 连蒸 180T 的制浆能力每日可产生约 20000T 左右的废水 其废水 CODcr 值平均在 2000mg L 左右 日负荷总量约为 40T 为了实现国务院关于节能减排 十一五 规划目标 2008 年 6 月 25 日国家环保部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了 造纸工业水 污染物排放标准 GB3544 2008 该标准的实施时间 2008 年 8 月 1 日 标准中水污染物排放控制要求分两个实施阶段 第一阶段 自 2009 年 5 月 1 日起至 2011 年 6 月 31 日现有制浆造纸企业执行表 1 规定的 水污染物排放限值 自 2008 年 8 月 1 日起 新建制浆造纸企业执行表 2 规定的水污染物排放限值 第二阶段 自 2011 年 7 月 1 日起所有制 浆造纸企业执行表 2 规定的水污染物排放限值 某纸业有限公司现有生产系统和正在扩建的二期工程对应执行的 标准为 新标准中现有纸浆和造纸联合生产企业中其它制浆和造纸企 业所执行的标准 1 2 编制依据 1 造纸工业水污染物排放标准 GB3544 2008 2 室外排水设计规范 GB50014 2006 3 地表水环境质量标准 GB3838 2002 4 供配电系统设计规范 GB50052 95 5 建筑结构荷载设计规范 GB50009 2001 6 混凝土结构计规范 GB50010 2002 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 5 7 建筑设计防火规范 GB50016 2006 8 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 9 业主提供的其它相关资料 1 3 设计原则 1 3 1 把清洁生产 污染源管理 污水达标处理 总量控制几个方 面有机结合起来 提出预处理 集中达标处理的水污染防治设计系统 1 3 2 针对该公司生产和污水水量水质实际情况 选用技术先进可 靠 工艺成熟稳妥 处理效率高 运转成本低的污水处理工艺 确保 出水达标排放 1 3 3 选用质量可靠 维修简便 能耗低的设备 尽可能降低处理 系统的运行费用 1 3 4 充分考虑污水处理站污泥和废气的排放 力求在处理工艺中 减少污泥和废气的排放 1 3 5 污水处理站内废水处理 工艺流程顺畅 出水自流排放 设 施布局合理 紧凑 美观和节约用地 1 4 设计范围和内容 本设计包括污水处理 废渣 污泥处理及污水站内的废气处理三 大部分 具体内容包括 1 4 1 设计范围从污水处理站进水口到总排口 与厂方水 电 汽 等交接点为设计界区外 1 米 1 4 2 本工程的设计内容包括污水处理站内的污水处理工艺设计 总图布置设计 建构筑物设计 设备选型与非标设备设计 电气设计 自控设计 给排水设计等 1 4 3 废渣 污泥处理工艺设计 包括废渣处置 污泥浓缩 脱水 及安全卫生处置等 1 4 4 废气处理主要针对污水站内的无机 有机废气收集与处理 1 4 5 提出人员培训 质量保证运行管理计划和工程承包服务承诺 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 6 2 废水处理规模废水处理规模 水质及排放标准 水质及排放标准 2 1 废水处理规模 某纸业二期工程制浆车间建设规模为 180t d 漂白芦苇浆 该车间按 照正在实施的工艺建成后 将产生 18000t d 中段废水 届时将停掉现 有的老制浆系统 目前纸机生产系统有一套纸机白水回收处理系统 基本可满足现有 纸机外排白水的达标处理 但生活污水和车间清洗废水仍需进入现有 中段水处理系统经处理后达标排放 碱回收系统经建设完工后 将满足 180t d 漂白苇浆黑液的处理能 力 则该车间将产生 1500t d 污冷凝废水 加上碱回收三个工段的冲洗 废水 每天该车间总废水量 2000t d 据此确定改造工程的设计规模为 20000 t d 详见表 2 1 表 2 1 废水排放情况一览表 名称来源污水量 t dCODcr浓度 mg l CODcr排放量 t d 中段废 水 制浆洗 选 漂6 污冷凝 水 碱回收200018003 6 合计2000043 2 2 2 废水处理站进水水质 根据的招标文件 某纸业污废水改造工程设计进污废水水质如表 2 2 所示 表 2 2 设计进水水质一览表 除色度单位为 倍 外其余单位 mg l 指标CODcrSSBOD5pH色度 浓度 mg l 2400 600 7686 9800 倍 2 3 排放标准 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 7 污废水治理工程分步实施 即 2009 年 5 月 1 日前和 2011 年 7 月 1 日前分别达到的 造纸工业水污染物排放标准 GB3544 2008 标准如 表 2 3 表 本工程处理出水排放标准 表 2 3 制浆和造纸联合生产企业水污染物排放限值 序号污染物名称2009 年 5 月 1 日标准 2011 年 7 月 1 日标准 污染物排放监控点 1pH 值6 96 9废水总排放口 2色度 稀释倍 数 5050废水总排放口 3悬浮物 mg l 5030废水总排放口 4五日生化需氧量 BOD5 mg l 3020废水总排放口 5化学需氧量 CODcr mg l 15090废水总排放口 6氨氮 mg l 108废水总排放口 7总氮 mg l 1512废水总排放口 8总磷 mg l 1 00 8废水总排放口 9可吸附有机卤素 AOX mg l 1512车间或生产设施 废水排放口 10二唖英 pgTEQ l 30车间或生产设施 废水排放口 3 废水处理方案废水处理方案 某纸业现有一套 20 000T d 中段水二级处理系统 所用工艺为 卡鲁赛尔氧化沟好氧生物处理工艺 该系统在 2008 年建设过程中 由 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 8 于考虑到节省投资 未建设好中段水预处理系统高架斜筛 系统流程 污泥回流部分也不完善 现处理系统排放指标只能达到 GB3544 2001 的排放标准 2008 年 6 月 25 日国家环保部和国家质量监督检验检疫 总局联合发布了 造纸工业水污染物排放标准 GB3544 2008 系统改 造要求执行这一新标准 3 1 改造工艺流程的选择 3 1 1 污水特征分析 根据对废水水质的分析情况 排放的废水具有以下几个特征 1 污水中有机污染物 CODcr 浓度高 达到 2400mg l BOD5达 768 B C 0 32 生化性尚可 2 色度较高 达 800 倍 3 废水悬浮物较高 3 1 2 污水处理工艺的设计思路 根据该项目的废水特征 包括水量和水质 排放标准 处理深度 及现有处理工艺 确定污水处理工艺应遵循下列原则 1 废水中有机污染物浓度高 色度也较高 COD 和色度指标 应作为处理工艺的主要特征指标 2 废水处理程度较高 COD 浓度从 2400 降至 90 以下 采用 单一的物化手段或生化手段均难解决废水达标排放问题 必须采用物 化和生化相接合的方法 3 生化法处理能力大 运行费用低 工艺成熟 在有机废水处 理中占有十分重要的地位 是去除 COD 的主要途径 该项目进入污水 系统的 COD 高达 2400mg l 左右 水量达 20000m3 d 因此本设计将生 化工艺作为工艺的主流程 4 设计时考虑进水有机污染浓度高造成的不可降解成份及生物 降解底物浓度较高的水质特点 5 废水处理要达到造纸工业新排放要求 处理难度较大 在结 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 9 合常规处理技术的同时 可考虑化学高级氧化在处理中的应用 3 2 改造工艺流程 PAC PAC 车间废水 污泥进浓缩池 压泥外排 污泥回流 PAM PAC CLO2 剩 余 污 泥 外 排 流程说明 各生产车间排水汇集至厂区集水池 分别用泵提升至中段水处理 车间高架斜筛 利用高架斜筛的水力过滤作用 去除废水中的细小纤 维和各种填料 以降低废水中的悬浮污染物 SS 过滤下来的纤维杂质 回收利用或外卖 滤后废水进入初次沉淀池沉淀 在 PAC 等絮凝剂的 作用下进一步去除废水中的 SS 同时去除 10 左右的 COD 污染物 减轻后续生物处理单元的处理负荷 初沉池沉淀污泥进入污泥处理系统 出水进入水解酸化 酸化后 出水进入卡鲁赛尔氧化沟生物处理系统 氧化沟出水进入二沉池进行沉淀 部分污泥回流至氧化沟 剩余 污泥去原有污泥浓缩池进行浓缩 二沉池出水依靠水力自流作用进入 絮凝反应池系统 利用 PAC PAM 等药剂的破胶体 絮凝功能 将污 水中的有机可溶性悬浮物进一步去除 此方法在制浆造纸污废水工程 实践中 去除废水中的 SS COD BOD 能力分别在 60 45 30 初沉池初沉池 水解池水解池 车间斜筛车间斜筛斜筛斜筛格栅机格栅机 氧化沟氧化沟二沉池二沉池絮凝沉淀池絮凝沉淀池 氧化反应池氧化反应池脱色沉淀脱色沉淀 池池 达标外排达标外排 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 10 以上 同时具有一定的脱色能力 絮凝反应池出水进入氧化脱色系统 进一步去除水中的污染物 此单元重点脱除色度 经脱色处理的废水 中会残留一定量的 SS 污染物 特别是可吸附有机卤素和二噁英 需用 高效斜管沉淀池并投加压缩胶体双电层药剂和还原剂加以去除 才能 确保 2011 年 7 月 1 日排水标准 此斜管沉淀池可缓建 3 3 各处理单元效率设计 表 3 1 各单元处理效果设计 污染物 处理单元 CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L pH可吸附有 机卤素 mg L 色度 稀释倍 数 高架斜筛24007686006 950800 初沉935400 水解池1294 2522 54206 935360 二沉池258 84104 5846 931 5324 絮凝沉淀池194 1378 38846 929 93129 6 氧化反应池106 7747 5656 920 95103 68 脱色沉淀池85 423 75506 916 546 65 出水水质8523506 99 937 去除效率 95 54 96 72 95 83 71 71 90 75 排放标准9020306 71250 3 4 改造处理工艺主要特点 1 所采取的处理工艺针对性强 重点突出对 COD 和色度的去除 2 充分发挥物化 生化各自优点和作用 并做到相辅相成 能有 效地提高处理效果和效率 减少投资 降低运行费用 3 通过一级物化 高架斜筛 和二级物化 加药初沉 去除悬浮 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 11 态和胶态的 COD 提高 B C 比 增强可生化性 4 通过后续三级物化处理 进一步削减了 COD 保证出水达标 排放 5 二级生化采用的氧化沟工艺 由于采用卡鲁赛尔 2000 型表曝 机 氧利用率高 运行成本低 污泥回流比大 污泥负荷低 剩余污 泥少 6 改造工作量小 对纸厂的正常生产影响小 7 即使再扩大生产规模 只需要在前端增加厌氧处理单元 其它 部分改造很小 8 即使来水有波动 但曝气池的出水 CODcr浓度很稳定 给后续 的物化部分创造了稳定的工作环境 9 占地面积小 在现有的废水处理厂内就能完成改造 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 12 4 废水处理单元设施及工艺参数废水处理单元设施及工艺参数 4 1 废水处理部分 4 1 1 高架斜筛 新增 厂区废水经泵送至高架斜筛的入口 设高架斜筛 2 套 用于截留废水中的宝丽龙及塑胶片 以保证后 续处理系统的正常运行 一套用于车间外收浆 一套用于中段水车间 污水用泵提升至 或自流 中段水处理车间高架斜筛 利用高架斜筛 的水力过滤作用 去除废水中的细小纤维和各种填料 以降低废水中 的悬浮污染物 SS 过滤下来的纤维杂质回收利用或外卖 构筑物 新增设备 高架斜筛 面 积 200m2 数 量 2 套 4 1 2 初沉池 利用原有 废水经过高架斜筛后重力流入初沉池 沉降的污泥在初沉池依靠 刮泥机收集到初沉池中部 并被污泥泵直接输送到污泥浓缩池 原有 滤后废水进入初次沉淀池沉淀 在 PAC 等絮凝剂的作用下进一步去除 废水中的 SS 同时去除 10 左右的 COD 污染物 减轻后续生物处理 单元的处理负荷 4 1 3 水解酸化池 原有 4 1 4 氧化沟 原有 4 1 5 二沉池 原有 氧化沟出水利用二沉池进行污泥沉淀 部分污泥回流至水解池 来保证水解池以及氧化沟的污泥浓度 剩余污泥去浓缩池进行浓缩 4 1 6 絮凝沉淀池 新增 数 量 1 座 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 13 尺 寸 39m 4 5m 有效水深 4 5m 有效容积 5000m3 停留时间 6h 4 1 7 氧化反应池 新增 数 量 1 套 尺 寸 20 m 5 m 3m 有效水深 3m 二氧化氯发生器 数 量 4 套 型 号 CPF D 产二氧化氯量 5kg h 4 1 8 脱色沉淀池 新增 氧化脱色系统进一步去除水中的污染物 此单元重点脱除色度 数 量 1 座 尺 寸 39m 4 5m 有效水深 4 5m 有效容积 5000m3 停留时间 6h 4 2 化学投药系统部分 4 2 1 营养盐投加系统 尿素和磷酸二氢铵将以固体形式送至现场 在溶解罐中溶解 再 排至溶液罐 然后由计量泵连续向调节池投加 该罐的液位计可以产 生高低液位报警 在设计参数下运行 废水厌氧和好氧处理运行总消耗的营养盐为 N 369kg d 折合 N 含量 46 7 的固体尿素 CON2H4 789kg d 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 14 P 91 2kg d 折合成磷酸氢二铵 385kg d 4 2 2PAM 投加单元 絮凝剂 PAM 用于两个位置 污泥机械脱水时需要投加絮凝剂 PAM 来提供污泥脱水性能 聚和物干粉最高消耗量估计为每吨干污泥 1 69kg 为提高出水水质 在絮凝池需投加 PAM 在使用之前聚和物需要先溶于水 两套半自动的聚和物制备单元 将用于此目的 聚和物干粉将自动与水混和以达到要求的稀释率 然 后送入投加单元的进料管线 4 2 3 PAC 投加系统 为了达到去除不可生物降解的 COD 更好地去除 SS 的效能 提 高出水水质 PAC 投加系统将聚合氯化铝溶液添加到混凝池内 与初 沉池出水发生混凝反应 PAC 用于位置 初沉池 4 3 污泥处理部分 4 3 1 污泥浓缩池 原有 废水处理厂的初沉池 二沉池和絮凝池 脱色沉淀池的污泥需要 收集 由于污泥含水率较高 用机械污泥脱水机进一步脱水 初沉池 二沉池和絮凝池 脱色池的污泥被泵入污泥浓缩池进行 浓缩 然后进入污泥脱水系统 污泥浓缩池能满足目前生产规模要求 因此不需改扩建 4 3 2 污泥脱水机房 利用原有 污泥脱水机房内放置带式压滤机及带机进料泵等 设备 带式压滤机 原有 带机进料泵 原有 4 4 废水处理改造主要建 构筑物一览表 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 15 表 6 13 1 建 构筑物一览表 序号单体名称L B H m 数量备 注 1 初沉池 1原有 2 水解池 1原有 3 氧化沟 1原有 4 二沉池 1原有 5 剩余污泥池 1原有 6絮凝沉淀池 39m 4 5m 1新增 7氧化反应池20m 5m 3m1新增 8脱色沉淀池 39m 4 5m2新增 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 16 4 5 废水处理改造工艺新增设备一览表 表 7 14 1 废水处理改造工程新增设备一览表 序号名称型号 规格单位数量备 注 1 高架斜筛 200m2 M22 套 2 二氧化氯器 CPF D 5kg h 套4 3 加药系统套4 4 搅拌机套6 5 管道及配件等套1 6 电控系统套1 5 公用工程公用工程 5 1 总图运输 5 1 1 总平面布置 污水处理站占地主体构筑物布置在满足生产 卫生 安全的前提 下 功能分区明确 布局合理 运输便捷 5 1 2 道路运输 场内主要道路 4m 宽 转弯半径 6m 采用混凝土路面 污水处理所用药剂批量购货 由公司汽车运入 沉淀污泥及生化处理剩余污泥 经计算每天约产生绝干污泥 17 吨 折合含水率 75 的污泥 68 吨 用拖拉机或汽车外运作制砖或填埋处理 5 2 绿化 为了美化环境 在污水处理站的零星土地种植树木 草坪 5 3 土建 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 17 5 3 1 建筑设计 1 建筑设计在满足工艺生产要求的条件下 本着合理 节约的原 则 力求实用 美观 2 综合用房利用原有 5 3 2 结构设计 1 结构选型 在满足污水处理工艺生产 使用要求的条件下 力 求做到技术先进 经济合理 安全适用 针对该工程的具体情况 各 种水池均采用自防水现浇钢砼结构 建筑物采用砖实砌体结构和框架 结构 2 抗震设计 按六级抗震设计 厂区内主要大型构筑物是综合生化池 调节池 采用钢砼结构 除按照规范规定要求设置伸缩缝外 可使用后浇带 滑动层等方法 使之能更好地满足使用要求 本工程主要构筑物均为储水构筑物 对渗水性能有较高的要求 故需采用钢筋砼自防水结构并考虑抗浮 构筑物长度超过 20m 的矩形 池 一般情况下设温度缝 内设橡胶止水带 建筑物一般采用砖混结 构 根据功能设置需要 逐步采用框架结构 基础设计采用钢筋混凝 土条形基础与独立基础相结合 屋面采用钢砼现浇屋面 上铺 SBS 防 水卷材 区域内尽量考虑绿化用地 种植草皮及多种树种 绿地内以建筑 小品及艺术性的园艺绿化形式烘托厂区内建 构筑物的整体效果 建 筑物的设计力求实用 大方 新颖 地基处理 综合生化池 含水解 好氧池 沉淀池 和调节池基 础为独立钢砼基础 各构筑物主要结构形式 后曝气池 斜管沉淀池等构筑物均采用现浇钢砼结构水池 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 19 5 4 电气 5 4 1 电气设计依据 1 供配电系统设计规范 GB50052 95 2 低压配电设计规范 GB50054 95 3 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062 92 4 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 5 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 6 工业企业照明设计标准 GB50034 92 7 民用建筑节能设计标准 JGJ26 95 8 民用建筑照明设计标准 GBJ133 90 9 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 10 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 11 工业企业照明设计标准 GB50034 92 12 工业与民用建筑电气设计手册 5 4 2 设计范围 本工程电气设计包括 1 厂内所有新增动力设备的配电 控制及保护设计 2 新增动力设备电缆 照明电缆敷设设计 3 新增建筑物照明设计 4 新增建筑物防雷 接地设计 5 4 3 供电电源 本工程按二级用电负荷考虑 按照现场考察取得的资料 由业主 提供 6KV 电源至新增高压环网柜 经变压器降压后提 供 380V 220V 电源至各低压配电柜 高压部分由业主考虑 5 4 4 负荷计算 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 20 本工程用电负荷分为工业动力负荷和辅助照明负荷两大类 主要 动力负荷为泵类负荷 工程负荷计算 工艺设备采用需用系数法 需用系数按照全国给 排水设计手册及有关规范 给排水电气设计规范选取 辅助构筑物的照明采用单位面积平均 负荷密度法进行计算 5 4 5 继电保护 低压进线开关 断路器 设短路速断 延时速断及长延时过电流三段 保护 电动机保护回路设短路 缺相 过电流及过载等保护 供电线回路设短路及过电流保护 5 4 6 用电设备的控制 所有设备均采用直接起动 起动母线压降控制在 10 以内 主要 工艺设备都设置自动和手动二种控制方式 自动方式时有 PLC 控制 手动方式时 在机旁控制箱 按钮箱 上操作 通过选择开关进行转 换 选择开关安装在就地控制箱上 手动方式优先于自动方式 工艺 成套的电气控制设备 要求成套厂家提供 PLC 接口 5 4 7 管线敷设及电缆选择 电缆按技术先进 经济合理 安全适用 便于施工和维护的原则 进行设计 根据设备的工作电流 并按电机运行时电压降在 5 内及电 机起动时起动设备的母线电压降在 15 内选择电缆截面 0 4kV 电缆 选用交联聚乙烯电缆 动力电缆选用 YJV 型 控制电缆选用 KVV 型 室内电缆敷设采用穿钢管或桥架沿墙敷设 在电缆沟内沿角钢支 架敷设 室外电缆敷设采用埋地暗敷设的方式 在电缆沟内沿角钢支 架敷设 过道路穿钢管保护 5 4 8 照明 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 21 室内照明采用三相五线制 TN S 系统 光源选择 配电间 值 班室 加药间 化验室采用荧光灯 车间厂房内采用工厂配照灯 白炽 灯 污泥脱水机房采用防水防尘灯 照明线路均采用 BV 型铜芯聚氯 乙烯绝缘电线穿 PVC 管敷设 电线截面除特殊标注外 均采用 2 5 平 方毫米 照明线路为 2 芯 插座线路为 3 芯 其中配电间 值班室设 自带电源的应急照明装置 室外照明采用 TT 系统 采用沿厂区道路单侧布置 6 米单勺路灯对 厂区进行照明 照明电源可以接自原有的照明系统 5 4 9 防雷及接地 工作接地保护 本工程采用 TN S 制接地系统 电气 仪表采用共同接地体 接 地电阻 1 综合楼的电源进线设重复接地装置 接地电阻 1 利 用基础钢筋网作自然接地体 防雷保护 防雷保护考虑防直击雷和防雷电波侵入二种措施 1 防直击雷保护 污水处理厂一般构筑物按三类防雷保护 接闪器采用避雷带 并 充分利用构筑物的钢筋混凝土柱内主钢筋为引下线 利用基础钢筋网 作自然接地体 工作接地与防雷接地合一 接地电阻 1 2 防感应雷保护 在 0 4kV 进线处安装防雷电浪涌保护器 以减小雷电波的侵入危 害 5 4 10 设备选型 电气设备应考虑用在污染地区而不易产生腐蚀 生锈等状况 保 障设备运行安全 可靠 0 4kV 柜选用 MNS 柜和 GGD 低压开关柜 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 22 泵及其他部分需要变频控制的泵采用西门子变频器进行控制 电缆选用绝缘性能好的交联聚乙烯电缆 机旁控制箱 一部分随工艺设备配套 户外型采用双门防水型不 锈钢箱体 其余为非标设备 需按设计要求配置 5 5 自动控制和仪表设计说明 为了保证废水处理厂生产的稳定 减轻劳动强度 改善操作环境 自控仪表系统在充分考虑本工程废水处理工艺特性的基础上 自控仪 表设计中遵循 工艺必需 计量达标 先进实用 维护简便 的原则 5 5 1 设计范围 本次设计的检测仪表 控制系统为近期建设的构筑物 同时兼顾 到远期系统设备的可扩展性 1 根据工艺生产流程及测控要求配置温度 压力 物位 流量 水质分析 过程控制等检测控制仪表 2 根据工艺和设备运行要求设置自动控制 自动报警 安全保 护装置 3 仪表信号的传送和显示 设备状态信号和控制命令的传送 4 按集中管理 分散控制的原则建立全厂计算机监控管理系统 5 5 2 设计所遵循的文件 标准和规范 1 招标文件中的污水处理厂工程技术要求 2 工艺流程对本专业的要求 3 工艺专业及其它有关专业提供的资料 数据 4 下列的设计标准 规范 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBJ93 86 自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GBJl31 90 工业计算机监视系统抗干扰技术规范 CECS81 96 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 23 工业计算机监视系统验收大纲 JB T 5234 过程检测和控制流程图用文字和图形符号 GB 2625 81 分散型控制系统工程设计规定 HG T 20573 95 自动化仪表选型规定 HG 20507 92 仪表系统接地设计规定 HG 20503 92 控制室设计规定 HG 20508 92 仪表供电设计规定 HG 20509 92 信号报警 联锁系统计规定 HG 20511 92 自控专业施工图设计内容深度规定 HG20506 92 5 5 3 控制系统设计原则 1 检测仪表配置应满足工艺流程检测 工艺设备控制和安全生 产要求 2 仪表选型应立足于可靠性 先进性 并确保工艺的精度要求 和实时要求 以及维护方便 运行稳定 3 自控系统对污水处理厂的工艺过程以分散控制为主 集中调 度 达到国际先进水平 4 自控系统除了对设备的监控外 还可按出水水质要求 实现 优化运行 以确保出水水质的稳定和节约能耗 从而提高整个污水厂 的社会效益和经济效益 5 自控系统的软硬件的配置符合国家和国际上有关标准 确保 产品的可靠性 开放性 以满足产品的二期开发 升级和远期扩展的 需要 6 主要工艺设备的控制采用就地控制 现场站控制 中央控制 的三层控制模式 7 通讯网络采用开放性的符合国际标准的通讯协议及规约 便 于系统的扩展及升级 5 5 4 控制系统网络结构 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 24 控制系统由检测执行级 现场分控制级 中央监控管理级三级组 成 检测仪表采用带 4 20mADCDDZ III 型仪表 现场分控制级采用 PLC 及控制操作界面 中央监控管理级采用具有 C S 客户机 服务器 结构 通过双绞线环网与现场分控制站通讯 主要机械设备的控制系统分三层控制 即就地控制 现场站控制 中央控制三层控制模式 其它设备采用就地控制和现场站控制二层控 制模式 控制过程可由就地控制箱手动控制 HC 现场控制站自动控制 AC 值班室操作站遥控 RC 的三种级别的控制方式完成 控制方式分别为 HC 通过就地控制箱或 MCC 上的手动 自动转换开关 HOA 选 择到手动位置 可在现场就地控制箱上手动操作设备的启动或停止 此时自动和遥控不起作用 但设备状态和手动 自动转换开关 HOA 位置的信号传到中央控制室显示 RC 即软手动模式 就是在中央控制室操作人员通过操作站的监 控画面切换到手动模式 然后用鼠标器或键盘来远程启动或关闭现场 设备 此时该设备的自动控制方式不起作用 AC 设备的运行完全由所辖 PLC 根据预设程序和实时的工况及工 艺参数来完成对设备的启停控制 而不需要人工干预备 此时 必需 是就地控制箱或柜上的手动 自动转换开关 HOA 选择到自动位置 并且操作站的监控画面切换到自动模式 三种方式的控制级别由高到低为 手动控制 软手动控制和自动 控制 5 5 5 硬件系统 1 监控操作站 在中心控制室设置 1 套工业控制计算机 作为操作员站及工程师 站 1 台激光打印机用于报表和图表打印机 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 25 监控计算机配置如下 PIV 3G 内存 512M 硬盘 80G 光盘 80 倍速 CRT 21 工业用键盘 鼠标 2 PLC 控制站 负责污水处理厂内在线检测仪表的数据采集和执行机构的控制 设备的自动运行控制 设备的运行状态和故障报警控制等 3 网络系统 以太网 负责监控操作站与控制站 PLC 之间的通讯 在上位机之 间与原有 PLC 进行通讯 预留通讯接口 预留数据通讯接口 如必要将来可通过城市电话 网或专线 使污水处理厂计算机系统可与厂内生产过程计算机管理系 统或上级排水管理部门进行远程数据通讯 4 扩展接口 所选用 PLC 可连接扩展机架 易于在后期工程中扩展新增 I 0 点 5 5 6 软件系统 1 操作系统 采用正版微软 Windows Profession XP XP2 2 监控软件 采用与 PLC 系统相对应的组态软件 采用西门子 系统 软件则选用 WIINCC 软件 3 软件预留标准数据接口 以备其他数据库软件通过接口实时读 取监控数据 4 监控系统计算机 CPU 负荷率在 50 以下 5 预留一期设备数据接口 由业主自行汇总后接入新的监控系 统 5 5 7 接地 仪表及控制装置的保护接地与电气接地合并 但仪表及控制系统 工作接地必须单独接地 接地电阻 4 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 26 5 6 化验分析 水质化验分析是污水处理站日常工作的重要组成部分 是污水处理 站正常运行的重要保证 5 6 1 化验分析任务 污水站全流程的日常生产控制检测分析 按国家颁布的标准监测方法对处理后的排放水进行监测分析 各处理装置主要控制指标的分析监测 界区内三废排放的监测分析 承担污水处理试验的分析任务 5 6 2 分析项目 根据本工程实际 确定日常主要分析项目为 化学需氧量 CODcr 酸碱度 pH 溶解氧 DO 悬浮物 SS MLSS SV SVI 生物相镜检 5 6 3 分析方法 根据国家水环境标准 确定各分析项目分析方法如下 序 号分析项目 分析方法分析方法 1CODcr重铬酸钾法 2pH玻璃电极法或 PH 试纸法 3DO碘量法或溶氧仪测定法 4SS重量法 5生物相显微镜法 6SV体积法 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 27 5 6 4 化验设备一览表 序号序号 名 称规 格单 位数量 1物理天平500g 0 5 II 台1 2全自动电光分析天平TG328A 200g 0 1mg台1 3数显鼓风干燥箱SC101 2A只1 4双目生物显微镜XSP 18B台1 5数显酸度计PHS 25台1 6溶解氧分析仪JPB 607套1 7万用电炉1KW只8 8铁架台副6 9玻璃器皿及配套设备若干 10分析药品若干 5 7 环境保护及安全卫生 5 7 1 环境保护 本工程影响环境的因素主要有废水 废气 废渣和噪声 需要采 取一定的防范措施 就可以将环境影响减少到最低限度 设计中采取 了以下措施 1 风机置于风机房内 选用低噪声的鼓风机并配置进出口消音器 以降低噪音源 2 污泥机械脱水后及时外运填埋 避免二次污染 3 设置绿化带 种植可吸收臭气的乔木 以减轻对周围的污染 5 7 2 安全防护和通风 1 所有构筑物上的走道均设置内外防护栏杆 保障人员安全 2 风机房 化验室 配电室均有通风设备 3 所有运行设备皮带轮 连轴器设防护罩 4 所有电器设施都按照安全规范设置 并按规定设防雷接地装置 5 按操作过程规范职工的操作行为 6 配备安全帽 防毒面具等劳保用品 6 投资成本投资成本 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 28 6 1 土建工程 土建工程投资如表 6 1 1 所示 表 6 1 1 土建工程投资概算 序 号 名 称结构基本尺寸单位数量 单价 万元 造价 万 元 1初沉池钢砼座1 2水解池钢砼座1 3氧化沟钢砼座1 4二沉池钢砼座1 5絮凝沉淀池钢砼 39m 4 5m座1 6 氧化反应池 钢砼 20m 5m 3m 座1 7 脱色沉淀池 钢砼 39m 4 5m 座2 8地基处理 9合计 6 2 设备工程 1 设备工程投资如表 6 2 1 所示 表 6 2 1 设备工程投资概算 序号 名称 规格或型号数量 单价 造价 万元 1 高架斜筛 200m2 1 套 35 035 0 2 二氧化氯器 CPF D 5kg h 4 套 12 048 0 3 加药系统4 套 4 搅拌机6 套 10管道及配件等1 套 11电控系统1 套 12变压器1 套 13运杂费 14安装费 15总计 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 29 6 3 工程总价 污水站工程投资概算表 单位 万元 序号序号项项 目目总总 价价 1土建工程费用 2设备费和材料费等 3设计及技术服务费 8 10 工程总造价工程总造价 注 本方案投资不包括围墙和废水处理区域绿化部分及化验等设备 根据以上分析可知工程总造价约 万元 7 技术经济技术经济 7 1 新增电耗 废水处理电耗如表 7 1 所示 表 7 1 废水处理电耗一览表 序 号 名 称 型号 规格数量 装机容量 kw 使用容量 kw 使用时 间 h 电耗 kwh d 1 二氧 化氯 器 CPF D 5kg h 4 套 12 012 024216 2 加药 系统 4 套 6 06 024108 3 搅拌 机 4 套 12 012 024216 4 均值 0 26 7 2 运行费用 废水处理设施运行费用如表 7 2 所示 表 7 2 废水处理设施运行费用一览表 序号名 称单 价计算方法 单位费用 元 m3混合废水 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 30 1电 费 E10 55 元 度0 24 0 550 13 2人工费 E21000 元 月 人1000 3 30 200000 005 PAC 1800 元 吨0 06Kg m3 1 40 084 PAM 15000 元 吨0 006Kg m3 150 093药剂费 E3 营养剂 0 02 4日常费用 EE E1 E2 E30 889 5成本1 02 6共计1 2 7 3 主要技术经济指标 设计处理能力 20000m3 d 污水处理站工程投资概算 915 26 万元 新增装机容量 100 kw 耗电量 2400kwh d 单耗 0 24kwh m3水 日常运行费用 1 2 元 t 废水 7 4 工程效益分析 7 4 1 环境效益 污水处理工程的建设是改善区域生态环境 保障人民身体健康 造福社会的环境保护工程 主要工程效益就是环境效益 设施投入运 行后 每天可削减 COD 约 40 2 吨 SS 约 10 吨 7 4 2 社会效益 污水处理站的建成将对改善和提高环境质量水平起到重要作用 7 4 3 经济效益 污水处理工程其本身一般不产生直接效益 其效益主要体现在环 境效益和社会效益 污水处理站的建设 将对该公司的发展提供强有 力的环保基础保证 因此从这一点上 污水处理工程产生的间接经济 效益将是巨大的 8 施工进度施工进度 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 31 总工程进度安排如下 工工程程进进度度表表 月份 个 工作内容 123456789101112 施工图设计 地基施工 土建施工 设备采购制作 设备安装 调 试 达标排放 9 工程组织与工程服务工程组织与工程服务 9 1 调试 一 设备单机调试一 设备单机调试 1 规范电气系统调试 保证所有需要调试的项目不漏 项和调试程序的准确 以便达到电气系统调试工作快捷 安全 稳妥及满足合同要求 系统在正式通电前 应对线路进行测试 包括线路的 耐压试验 绝缘试验和低压电器的检验 电线 电缆绝缘测试包括 检查电线 电缆技术指标是否符合合同要求 检查电线条数 电缆芯数是否符合图纸要求 测量电线 电缆的连续性 用摇表测量电线 电缆的绝缘电阻 包括 相间 相 零 相地 零地等项检测内容 将检测结果填入 电气设 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 32 备绝缘检查记录 对地线进行接地测试 送电后对电缆进行相序测试 保证 A 相为黄色 B 相 为绿色 C 相为红色 按 电缆线路分相工程质量检验评 定表 配管及管内穿线分项工程质量检验评定表 进行 有关的质量检查和验收评定 低压配电柜 屏 箱调试 配电柜 配电箱功能测试步骤 对配电柜 配电箱进行外观检验 确保其在运输 安 装过程中没有受到破坏 有关标签 标志是否正确和齐全 根据有关设计图纸 检查配电柜 配电箱内部元件的 规格型号是否准确无误 支架与元器件是否安装和连接牢 固 端子排接线和元件配线是否整齐完好 有关标号是否 齐全正确 清除内部灰尘和油污 检查配电柜 配电箱 机电监控设备一次回路和二次 回路是否连接正确 电缆 控制线连接是否牢固可靠 2 电动机试运转 电动机运转前检查和干燥 检查电动机的接线是否正 确和绝缘性能 电缆连接是否可靠 按设计要求调试控制回路和继点保护装置 试送电调整电动机的运转方向 注意 不能反方向运 转的电动机进行相序测定 试运转测量电动机运转的有关参数 电流 电压 温 度等 填写 电动机检查试运转记录 按 电机的电气检查和接线分项工程质量检验评定表 进行有关质量检查和验收评定 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 33 3 机泵设备单机测试 电机运行参数与设计要求和产品参数对照 电机铭牌额定电流抄录 启动电流 运行电流测量 过载保护继电器电流整定值为额定电流的 1 1 倍 检查电动机在运行中的机体温升 轴承温升 检查缺相保护性能 使用统表 电施 8 表 电动机试运行检查记录 进行 记录 水泵运行参数与设计要求对照 进 出口压力 计算水泵的工作扬程 将扬程值标在水泵的特性曲线图上 找出对应的流量 值 以证实水泵的实际工况流量满足设计要求 测试数据使用 水泵试运行记录 表进行记录 配水 泵特性曲线图 水池信号发生位置的调整 系统中的各种水池信号是通过浮球式 水银 液位计 产生的信号发生位置的调整 也是对浮球的悬挂长度进行 调整 水池讯号经过初步调整后 将给水系统投入自动运行 的状态 复核水池讯号发生的真实位置 以及设备的响应 情况 根据自动投入试运行时复核的情况 按实际情况对各 种动作讯号的发生位置再进行一次精调 调整记录使用 水池讯号发生位置调整记录 表进行记录 二 设备联机调试二 设备联机调试 各设备单机调试都达到正常状态后 就可进行联机调 试 使其在负荷下运作 同时做好运作记录 造纸污废水处理系统改造工程技改方案 34 三 验收方法及人员安排三 验收方法及人员安排 1 交工验收 当本合同工程已经实质上完工 指工程已按合同要求 建成 具有独立使用价值 并合格地通过了按合同规定的 各项交工检测 检验 且已按规定编制好竣工图表和施工 资料后 承包人可就此向监理工程师提出交工验收并发给 交工证书的申请 同时抄送业主 如果尚有少量因季节影 响或其他原因暂不能施工或完成 但并不影响工程使用的 一些附属工程或剩余工作时 需附有在缺陷责任期内尽快 完成这些未完工作的书面保证 监理工程师在收到该申请 后 应在 21 天内组织交工验收 交工验收由业主主持 由 质监 设计等有关单位和部门联同监理工程师参加组成交 工验收小组 并写出交工验收报告上级主管部门 如果经交工验收认为工程质量合格 业主应在此项验 收工作完毕后 14 天内向承包人签发交工证书 证书中写明 按合同规定本工程的交工日期 即验收小组决定的签发交 工证书的日期 此日期一般应为承包人提出申请的日期 同时办理合同工程的移交工作 交工证书签发并移交管理 后 承包人即不再负责对本工程的照管 本工程即进入缺 陷责任期 2 竣工验收 当建设项目工程全部完工并合格地通过交工验收后 业主应汇总各合同段工程的交工验收报告 向上级主管部 门提出竣工验收申请 竣工验收由上级主管部门主持 由 建设 质监 设计 业主以及监理工程师等有关部门代表 组成竣工验收委员会 对建设项目和管理 设