污水处理设备供货安装技术服务方案

污水处理设备供货安装技术服务方案一、项目背景与需求分析本项目位于华东某市化工园区，日排放高浓度有机废水4200m³，COD8000mg/L，氨氮120mg/L，含少量难降解杂环及重金属镍离子0.8mg/L。园区要求2025年6月前完成提标改造，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A，其中COD≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、总镍≤0.05mg/L。现场可用占地38m×55m，层高7.5m，冬季最低水温12℃，夏季最高32℃，电价0.75元/kWh，蒸汽180元/t。业主提出“零土建扩建、不停产施工、模块化组合、远程少人值守”三条刚性约束。二、工艺路线比选1.物化段：原水经粗格栅→调节池→提升泵→芬顿流化床（H₂O₂/Fe²⁺）→中和脱气→高效沉淀池，去除部分COD并提高B/C比至0.35以上；镍离子通过pH9.5同步沉淀+重捕剂螯合，沉淀污泥经隔膜压滤后镍含量＜0.1%，满足HW11豁免条件。2.生化段：采用两级AO+MBR工艺，第一级为高负荷AO（HRT6h，污泥龄4d），第二级为低负荷AO（HRT10h，污泥龄18d），MBR采用PVDF中空纤维膜，通量16Lm⁻²h⁻¹，膜池污泥浓度8000mg/L，内置间歇式穿孔曝气擦洗，膜擦洗气水比15:1。3.深度段：MBR出水经臭氧催化氧化（3gO₃/gCOD）→生物活性炭（BAC）→紫外消毒→排放。臭氧催化剂为负载Mn-Ce的蜂窝陶瓷，比表面积280m²/g，使用寿命5a；BAC空床接触时间25min，每年补炭量3%。三、核心设备配置清单1.芬顿流化床：φ3.2m×8m，碳钢衬PO，内部导流筒及三相分离器为2205双相钢，循环泵流量400m³/h，扬程18m，变频控制，配在线ORP、pH、H₂O₂余量仪。2.高效沉淀池：斜板区上升流速0.8mm/s，污泥循环比6%，投加PAM阴离子1.2mg/L，设中心传动刮泥机，扭矩3kN·m，池底设4根DN200穿孔排泥管。3.MBR膜组：共12帘，单帘面积25m²，膜丝外径1.2mm，内径0.8mm，断裂强度≥200N，设计通量下跨膜压差≤25kPa。膜架为SS304矩形管桁架，底部设曝气母管，可整体吊出。4.臭氧发生器：产量4kg/h，浓度10wt%，冷却方式水冷+风冷双回路，功耗10kWh/kgO₃，配套90kW无油空压机、冷干机、吸附干燥机，臭氧投加采用钛合金微孔曝气盘，服务面积0.4m²/盘。5.BAC罐：φ2.8m×6m，FRP缠绕，上下设0.6m多孔板配水系统，炭层厚度2.5m，反洗强度12Lm⁻²s⁻¹，反洗周期72h，设气水联合反洗，气洗强度15Lm⁻²s⁻¹，历时3min。四、供货周期与进度计划合同签订后T0+3d完成工艺细化图纸；T0+10d完成所有设备采购订单下达；T0+25d芬顿流化床、高效沉淀池、臭氧发生器到场；T0+35dMBR膜组、BAC罐、电控系统到场；T0+40d完成工艺管道安装70%；T0+50d完成电缆桥架及仪表安装；T0+55d完成清水联动试车；T0+60d完成污泥接种及活性培养；T0+75d完成72h性能考核；T0+80d提交竣工资料并进入质保。五、安装关键技术措施1.不停水接驳：在调节池出水总管增设DN400不锈钢旁通管，采用双道蝶阀+盲板隔离，带压开孔作业前使用水刀切割，确保VOC不扩散；旁通管设临时提升泵，流量200m³/h，扬程25m，变频调节，保证原有系统运行无波动。2.模块化撬装：芬顿流化床、臭氧催化塔、BAC罐均在工厂完成90%预制，现场仅做管口对焊及电缆快速接头；每撬块设4个20t化学锚栓基础，采用M30后扩底锚栓，埋深180mm，拉拔试验≥60kN。3.膜组吊装：MBR池顶设5t铝合金轨道悬臂吊，配1t电动葫芦，吊装前使用激光测距仪复核池壁垂直度，误差≤2mm；膜组入池前用5‰柠檬酸浸泡24h，去除保护膜甘油层，防止首次污染。4.臭氧管道焊接：采用316L无缝钢管，钨极氩弧焊打底，焊丝ER316Lφ2.0，焊接电流90A，层间温度≤150℃，焊缝100%RT检测，Ⅱ级合格；管道安装坡度2‰顺流排放，设4处聚四氟乙烯补偿器，吸收热胀冷缩。六、调试与活性污泥培养1.污泥接种：取园区一期污水厂氧化沟好氧污泥60t，含水率80%，投加至两级AO池，控制初始MLSS2500mg/L；投加200kg葡萄糖、15kg尿素、3kg磷酸二氢钾，使C:N:P=100:5:1；闷曝24h后逐步提升进水量至设计30%。2.芬顿药剂量优化：采用响应面法，以COD去除率为响应值，变量为n(H₂O₂):n(Fe²⁺)、反应pH、水力停留时间，设计17组实验，得到最优条件：n(H₂O₂):n(Fe²⁺)=4:1，pH=3.2，HRT=45min，此时COD去除率52%，H₂O₂残留12mg/L，可直接进入中和池。3.MBR初始通量阶梯提升：首日8Lm⁻²h⁻¹，每24h提高1Lm⁻²h⁻¹，第8天达设计16Lm⁻²h⁻¹；期间每日测一次TMP，若增幅>2kPa，则停止提通量并增加反洗频次至15min/次。4.臭氧投加曲线：以MBR出水COD50mg/L为基准，臭氧量从1gO₃/gCOD逐步提升至3gO₃/gCOD，每阶段稳定8h；同步测定A254值，当A254去除率>65%即认为难降解环状有机物开环完成，可停止提量。七、自控与远程运维1.PLC架构：采用西门子S7-1500冗余CPU，I/O点数1024DI、512DO、256AI、128AO，以太网环网冗余，通信协议TCP/IP+ModbusRTU；中控室设2台55寸4K拼接屏，WinCC7.5平台，变量标签8000点，历史数据保存3a。2.仪表配置：原水管道设电磁流量计（4-20mA，精度0.2%）、pH（玻璃电极，自动温度补偿）、COD在线（重铬酸钾法，量程0-2000mg/L，消解10min）；芬顿段设ORP（铂电极）、H₂O₂余量（钛电极极谱法）；MBR设4支压力变送器（-100-100kPa）、1支浊度（90°散射光）、1支污泥浓度（四光束红外）；臭氧尾气设UV吸收式浓度仪，量程0-200mg/Nm³。3.远程模块：边缘计算网关采用ARMCortex-A72四核，内置Node-RED，4G/5G双卡，VPN加密；关键数据（流量、COD、氨氮、总镍、臭氧量、膜TMP）每5min上传阿里云IoT；手机微信小程序可实时查看趋势，报警推送至企业微信，分级权限：操作员、班长、厂长、总部运维。4.AI预警：基于Python训练LSTM模型，输入变量15个（进水COD、水温、DO、ORP、污泥龄等），输出变量3个（出水COD、氨氮、TMP），训练集6个月历史数据，预测步长4h；当预测出水COD>45mg/L或TMP>30kPa时，系统提前4h弹窗提示“建议降低通量10%或增加反洗频次”。八、性能考核与验收标准1.连续72h运行，每2h取样一次，检测项目：COD、BOD₅、SS、氨氮、总氮、总磷、总镍、色度、粪大肠菌群；检测方法按HJ91.1、HJ535、GB11901等国家标准执行。2.出水指标达标率≥95%，即36组水样中允许2组超标，但超标值不得高于标准限值的110%；若总镍连续两次>0.055mg/L，则视为不合格。3.电耗考核：系统总装机功率285kW，运行功率≤228kW，吨水电耗≤1.3kWh；蒸汽消耗≤0.05t/吨水；药剂成本：H₂O₂0.8kg/t、FeSO₄·7H₂O0.3kg/t、PAM1.2g/t、重捕剂5g/t、次氯酸钠4g/t，合计≤0.45元/吨。4.噪声检测：厂界4点昼间≤55dB(A)、夜间≤45dB(A)；振动：设备基础1m处加速度有效值≤0.2m/s²。5.资料验收：竣工图8套（含PDF扫描）、设备合格证86份、焊口RT底片132张、焊工资质12份、PLC程序备份2份、操作维护手册3册、备品备件清单1份（含5年需求）。九、运行维护手册（节选）1.每日巡检：08:30查看MBR膜TMP，若>25kPa启动维护性反洗（300mg/LNaClO，30min浸泡）；检查臭氧尾气破坏器温度，若>60℃立即切换备用破坏器并清理催化剂。2.每周保养：芬顿循环泵入口Y型过滤器拆洗，查看叶轮磨损；高效沉淀池三角堰出水SS，若>15mg/L调整PAM投加量；校准pH电极，使用4.01、6.86、9.18三点缓冲液，斜率≥95%。3.每月维护：MBR膜离线清洗一次，采用2%柠檬酸+0.5%NaClO联合清洗，先酸洗2h后碱洗1h，清洗后纯水通量恢复率≥90%；检查臭氧曝气盘，若堵塞率>10%拆下超声清洗30min。4.每季度：更换芬顿工艺管道过滤器滤芯（5μm，熔喷PP），检查双氧水储罐呼吸阀阻火器；校验电磁流量计零点，关闭阀门后零点漂移≤0.5%；备份PLC程序至云端，MD5校验一致。5.年度大修：吊出全部MBR膜，逐支进行完整性测试（压力保持法0.08MPa，5min压降≤3kPa），发现断丝采用膜针单点封补，封补后再次测试；更换臭氧催化剂20%，旧催化剂由厂家回收再生；校准所有仪表，出具第三方检测报告。十、故障诊断与应急处理1.出水COD突然升高：先查臭氧发生器产量，若实际产量<设定值80%，检查冷却水温度、进气露点；再查BAC罐是否板结，反洗强度是否达标；若仍超标，立即投加粉末活性炭30mg/L应急，同时降低系统进水量20%。2.MBR膜污染快速升高：观察跨膜压差曲线，若在2h内上升>5kPa，多为无机污染，立即切换至维护性反洗，并投加2%柠檬酸；若TMP仍升高，停止产水泵，降低曝气强度至5m³/m²h，防止污泥沉积。3.总镍超标：首先查高效沉淀池出水pH，若<9.0立即加碱至9.5；再查重捕剂计量泵，确认实际投加量是否达到5mg/L；若仍超标，启动备用螯合树脂罐（应急旁路），树脂型号D403，流速15m/h，保证出水镍<0.02mg/L。4.臭氧泄漏：车间设4个探头，报警值0.1ppm，联锁关闭臭氧发生器并启动排风机；巡检人员佩戴便携式臭氧报警仪，发现泄漏立即撤离至上风向；抢修时穿防化服，采用水雾喷淋吸收残余臭氧。5.突然停电：UPS维持PLC及仪表30min，柴油发电机15s内自启动，保证MBR风机及臭氧破坏器不断电；停电期间关闭芬顿加药泵，防止反应器酸化；恢复供电后先启动鼓风机，再逐步提升进水量，防止冲击负荷。十一、培训与知识转移1.理论培训：16学时，涵盖工艺流程、设备原理、仪表校准、安全规范；采用PPT+视频+互动问答，课后30题闭卷考试，80分合格。2.实操培训：24学时，分组进行膜清洗、泵切换、药剂配制、应急演练；设故障模拟盘，随机插入TMP高报警、臭氧泄漏、镍超标信号，学员5min内给出处置流程并实操，评分≥90分视为通过。3.师傅带徒：调试工程师驻厂30d，采用“1+2”模式，1名工程师带2名业主操作工，手把手传授SBR转MBR关键点、臭氧催化剂装填技巧、冬季保温措施；驻厂结束后出具《能力评估表》，对每位徒弟进行5维度打分。4.持续教育：建立微信群，每周推送“一问一答”，例如“为何芬顿出水需中和至pH7.5而非7.0？”“MBR膜丝断裂如何快速定位？”；每半年举办线上技术沙龙，邀请行业专家分享前沿案例。十二、质保与售后1.质保期：自竣工验收之日起24个月，或设备到货30个月，以先到为准；质保期内因设计、制造、安装质量导致的故障，免费维修或更换；易损件（密封圈、滤芯、膜丝）质保12个月。2.响应时间：接到故障通知后2h内电话指导，必要时8h内到场（华东地区），24h内排除故障；重大故障48h内提供临时替代方案，确保系统不长时间停运。3.备件储备：在苏州中心仓库常备1套MBR膜组、2支臭氧发生器电源模块、1台循环泵机封、5支pH电极；备件价格执行合同签订时市场价，质保期内免费，质保期外按成本价+8%管理费。4.升级服务：质保期后提供3次免费软件升级，包括PLC程序优化、AI预警模型迭代、手机小程序新功能；硬件升级仅收成本费，不收取设计费。十三、安全文明施工1.入场教育：所有施工人员接受三级安全教育，考试合格后方可办证；特种作业人员（电工、焊工、起重工）持证率100%；每日班前会10min，进行“KYT”危险预知训练。2.危险源辨识：列出7类42项，包括酸碱灼伤、臭氧泄漏、吊装伤害、临时用电、有限空间、火灾爆炸、高温中暑；对每项危险源制定对策，如酸碱区设3%碳酸氢钠、3%硼酸应急喷淋，臭氧区设负压收集+破坏器。3.文明施工：材料堆放设1.2m围挡，标识清晰；现场设2处垃圾分类点，危险废物委托有资质单位清运；施工道路硬化6m宽，设车辆冲洗池，防止带泥上路。4.疫情防控：建立人员健康档案，进场测温、扫码、登记；宿舍区每日消毒2次，食堂分餐制；储备口罩2000只、防护服20套、抗原试剂100份，发现异常2