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发电公司城市中水综合利用工程可行性分析报告171页
发电公司城市中水综合利用工程可行性分析报告171页.doc
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综合其它
上传人:职z****i 编号:1176849 2024-09-13 168页 10.86MB
1、发电公司城市中水综合利用工程项目可行性分析报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月发电公司城市中水综合利用工程项目可行性分析报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月166可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1 总 论61.1项目背景6项目名称7建设单位概况7可行性研究报告编制依据7(5) xx运河发电有限公司提供的项目基础资料。82、(21) DL/T561-96:火力发电厂水汽化学监督守则10(23) CFCS66-94:城市污水回用设计规范10(25) 工业企业设计卫生规范(GB21-2002)10项目提出的理由与过程111.2 项目建设的必要性11现有循环水系统补充水主要离子含量分析11中水主要主要污染物指标151.2.3中水中主要成份对热力设备的危害16中水深度处理的必要性172 设计条件192.1 电厂概况19电厂规模192.1.2 凝汽器材质状况192.2设计出水水质192.3 电厂现有净水系统描述222.4 厂址概述232.5 工程地质及气象26工程地质262.5.2气象262.6 交通运输272.6.1 铁3、路272.6.2 公路272.7 电厂使用城市污水可靠性分析282.7.1 市政污水处理效果282.7.2 水量供求282.8 拟建设场地292.9 工程预留接口292.10 工程建设条件292.10.1 用电312.10.2 用水312.10.3 用汽31药剂312.11 污泥处理323 工艺方案选择333.1 工艺方案选择原则333.2技术方案确定的主要因素343.3中水深度处理技术的选择353.3.1物化处理技术353.3.2生物脱氮法373.3.3小结394 处理工艺方案的比较404.1 石灰法工艺方案404.1.1机理描述和结构404.1.2技术特点424.1.3处理工艺流程434.4、1.4工艺描述454.1.5主要工艺单元描述46方案一各单元污染物预期去除效率504.1.7工程工艺设计514.2 ABFT工艺方案664.2.1设计思路664.2.2生物法去除氨氮的机理664.2.3曝气生物流化池污水处理工艺694.2.4曝气生物流化池污水处理工艺原理714.2.5曝气生物流化池的构造744.2.6 ABFT工艺特点754.2.7硝化反应与温度、pH的关系764.2.8工艺流程774.2.9方案二各工艺单元主要污染因子去除效率794.2.10工程工艺设计804.3 工艺比较905.1 供电设计915.1.1设计范围915.1.2设计依据及技术规范915.1.3供电系统要求95、15.1.4照明、检修、防雷接地及通讯985.1.5电气设备清单995.2 仪表和控制设计1015.2.1设计范围1015.2.2设计依据1025.2.3建设原则1025.2.4设计要求1021、 对厂区进水口、出水口等2个测点进行监测。1025.2.5系统结构1035.2.5.1现场平面布置1035.2.5.2系统网络结构1035.2.5.3监测现场1055.2.6系统组成1105.2.6.2.1进水口测控点1105.2.6.2.2出水口监测点1115.2.7数据采仪1115.2.7.1 概述1115.2.7.2 核心技术1145.2.8一体化集成系统1185.2.9自控系统及仪表清单1196、6 土建工程1246.1 概况1246.1.1设计原则1246.1.2 建(构)筑物设计要求1246.1.3地基处理1256.1.4 设备基础及地面处理1256.2 总体布置1266.2.1 方案一1266.2.2 方案二1266.2.3主要建筑物及结构形式126方案二主要土建构筑物1277 其它设计1287.1 建筑设计1287.2 结构设计1297.3 给排水1297.4 消防1297.5 化验分析1298环境保护和安全措施1308.1 环境保护1308.2 安全防护1308.3 安全施工1319人员编制1329.1 人员编制原则1329.2 处理站人员编制1329.3 运行人员技术要求17、3210工程项目组织实施及进度安排13310.1 实施原则与步骤13310.2 进度设想13311 投资估算及效益评价13511.1 投资概况13511.2 项目概算13511.2.1投资费用估算(方案一)13511.2.3方案二14811.3 运行成本分析15911.3.1方案一15911.4 经济效益16012 结论及建议16212.1 结论16212.2 建议163附录164附录1 工艺方案比较表1641 总 论1.1项目背景近些年来各地,特别是水资源短缺、城市缺水问题突出的地区,在水领域的总体战略目标都进行了相似的调整。将单纯的水污染控制转变为全方位的水环境的可持续发展。随着经济发展和8、城市化进程的加快,我国目前相当部分城市严重缺水,连续的干旱更突出显示了水资源短缺问题的极端重要性和紧迫性,它直接影响到人民群众的生活,影响到社会的可持续发展。“污水资源化”将污水作为第二水源是解决水危机的重要途径。目前地面水和地下水的短缺导致了水资源危机的出现,城市再生水的开发利用由此受到了广泛的关注和重视,因此,大力开发城市再生水、提高循环用水率,即进行污水再生利用已是当前缓解水资源危机措施的第一选择。进行污水再生利用,提高工业用水的重复利用率,积极推行污水资源化,将处理后污水作为第二水源加以利用,是节约使用水资源的重大措施与对策的重要组成部分,对我国国民经济的可持续发展有着十分重要的意义。9、国家环保部2005年5月以环审2005388号文对我公司二期2330MW机组工程的环境影响评价报告书进行了批复,批复要求:“工程水源采用xx市污水处理厂中水和唐口煤矿和运河煤矿矿井疏干水作其为本工程工业用水水源,不得采用地下水”。为了贯彻落实温家宝总理在十届人大三次会议中提出的“要坚持可持续发展战略与科学发展观,以循环经济的模式,实现人与社会,人与自然的高度统一,建设和谐社会”要求,落实国家环保精神,xx运河发电有限公司下决心对城市污水厂中水进行中水综合利用,补入全厂的工业用水系统,作为电厂循环冷却水系统补充水和工业杂用水水源。替代原来的地下水和地表水,实现市政污水循环利用,一方面节约水资源,10、另一方面减轻市政污水处理厂的排水对受纳自然水体的不良环境影响是清洁生产的表现,同时也是污水资源化的具体体现,是解决水资源短缺的重要途径。项目名称xx运河发电有限公司城市中水综合利用工程 建设单位概况主办单位:xx运河发电有限公司厂 址:xx市西北约11km的xx镇xx运河发电有限公司拟采用xx污水处理厂的处理后的中水,通过提升泵及管道系统输送到电厂内进行中水深度处理后,补入全厂的工业用水系统,作为电厂循环冷却水系统补充水水源,替代目前使用地下水和地表水(经机械澄清池处理后)的混合水净水系统。 可行性研究报告编制依据.1 编制目的开展本工程可行性研究的最终目的是:通过多种方案对比,选择最佳投资方11、案,提高投资效益,避免投资决策的失误。根据xx运河发电有限公司的具体情况和实际条件,通过对拟建工程项目的技术可行性、经济合理性和项目可实施性等方面问题进行科学合理、周密论证,向xx运河发电有限公司推荐具有针对性的,适用、先进为原则的工程方案,以达到如下目的:(1) 为决策机构提供可靠的技术依据;(2) 为项目建设设计提供技术依据;(3) 为项目建设招标书和初步设计工作提供依据;(4) 为项目建设申请、批准提供依据。.2 编制依据(1) 投资项目可行性研究指南,中国电力出版社,2004年;(2) 水质监测报告;(3) 建设项目可行性研究报告内容和深度的规定;(4) xx运河发电有限公司与济南锦隆12、邦特环保有限公司的xx运河发电有限公司城市中水综合利用可行性研究的合同书;(5) xx运河发电有限公司提供的项目基础资料。.3编制原则(1) 执行国家关于环境保护的政策、符合国家的有关法规、规范与标准;(2) 在总体规划的指导下,采用全面规划、分期实施的原则,使工程建设与电厂的正常运行相协调,既保护环境,又最大限度地发挥工程效益;(3) 近期与远期相结合,充分发掘原有处理设施的潜力,降低工程投资;(4) 选择的深度处理工艺都能满足回用水系统的水质要求;(5) 工艺设计上坚持科学性、可靠性,确保处理后水质稳定达标;(6) 积极稳妥的利用先进技术和设备,确保污水处理的效果,在设计中采用适合我国国情13、的自动化仪器及监测仪表,提高自动控制及管理水平;(7) 妥善处理和处置污水处理过程中产生污泥及副产物,避免产生二次污染。(8) 因地制宜,充分利用现有条件,节省投资,运行费用控制在较低水平上。.4主要编制方法(1) 收集相关资料,并进行现场调查研究,对比目前水系统的水质情况,提出合理、可行的水质控制指标;(2) 根据相关的技术标准,结合xx运河发电有限公司的实际情况,并参考同类工程的设计、施工、运行等情况,提出不同的处理方案,进行深入比较。(3) 对各工艺方案,进行合理平面布置、投资测算及运行费用分析等;(4) 对各工艺方案,从多方面进行详细的比较,形成结论和建议,供xx运河发电有限公司参考和14、决策。.5主要标准及规范(1) 中华人民共和国水法 (2)(2) 中华人民共和国环境保护法 ()(3) 中华人民共和国水污染防治法 (1998.3)(4) 市政工程可行性研究报告编制办法 (建设部1996)(5) 地表水环境质量标准 (GHZB1-1999)(6) 污水综合排放标准 (GB8978-1996)(7) 城镇污水处理装置污染物排放标准 (GB18918-2002)(8) 城市污水处理装置污水污泥排放标准 (CJ3025-93)(9) 山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准(DB37/ 5992006)(10) 曝气生物流化池设计规程编号:CECS209 (2006)(11) 生活饮15、用水卫生标准 (GB5749-85) (12) 工业企业设计卫生标准 (GBZ1-2002)(13) 工业企业厂界噪声标准 (GB12348-90)(14) 工业循环冷却水处理设计规范 (GB/M350102-2003)(15) 污水再生利用工程设计规范(GB50335-2002)(16) 关于进一步加强电力工业环境保护若干问题的意见(电力部电计(1996)751号,1996年11月7日)(1996)(17) 电力工业环境保护办法(电力工业部第9号,1996年12月2日)(18) “十五”期间城市环境综合整治定量考核指标实施细则(19) G94-SO1:火力发电厂废水治理设计技术规定(20) 16、SDGJZ-85:火力发电厂化学水处理设计技术规定(21) DL/T561-96:火力发电厂水汽化学监督守则(22) DL/T56046-95:火力发电厂污水自立设计技术规程(23) CFCS66-94:城市污水回用设计规范(24) GB/T50335-2002:污水再生利用工程设计规范(25) 工业企业设计卫生规范(GB21-2002)(26) 电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-92) 项目提出的理由与过程xx运河发电有限公司二期工程建设时,由于污水处理厂深度处理的中水工程正在建设,未同步建设相应配套的中水处理设施。因此,xx运河发电有限公司循环水补充水目前使用地下水和地17、表水(经机械澄清池处理后)的混合水,夏季时地表水约占2/5,冬季约占1/3。根据国家环保部2005年5月以环审2005388号文对批复要求,目前,xx市市政污水作为电厂用水水源的外部条件已经具备,遵循环保部的环评报告,利用城市中水作为工业用水实施可不容缓。由于原来xx市污水厂中水以达标排放为目的外排水不能达到循环冷却补水的水质要求,所以提出建设中水综合利用工程,以使其出水满足循环冷却水补充水要求。投资建设中水中水综合利用工程,不仅处理了xx城市污水,避免了对xx市城市污水处理厂排水对水体的污染威胁,而且节约了宝贵的地下水资源。创造了良好的环境,进一步促进当地精神文明和物质文明的建设及各项事业的18、快速发展。因此该项目的建设完全符合循环经济的模式,是落实建设和谐社会的举措,其社会效益和经济效益不可估量。1.2 项目建设的必要性现有循环水系统补充水主要离子含量分析 根据xx运河发电有限公司提供的电厂水源地的数据,循环水补充水目前使用地下水和地表水(经机械澄清池处理后)的混合水,地下水为唐口煤矿和运河煤矿矿井疏干水,地表水为运河水(南四湖水系)夏季时地表水约占2/5,冬季约占1/3,水质长年基本稳定。唐口煤矿和运河煤矿矿井疏干水和地表水为运河水(南四湖水系)其水质情况如下:详见下表1-1,表1-2表1-1 地下矿井水分析表水样名称循环水补充水采样地点回林富水井段分析项目单 位结 果分析项目单19、 位结 果外 状清全固形物mg/l962PH7.52溶解固形物mg/l950.5钠mg/l706灼烧减量mg/l313导 电 度us/cm1370悬 浮 物mg/l12.5氯 根mg/l106全 硅mg/l48全 碱 度mmol/I5.6铁铝氧化物mg/l17.5氢 氧 根mmol/l0硫酸盐残渣mg/l碳 酸 根mmol/l0硫 酸 根mg/l287.2重碳酸根mmol/l5.6磷 酸 根mg/l全 硬 度mmol/l11.8硝 酸 根mg/l钙mg/l150活 性 硅mg/l17.6镁mg/l522铁mg/l暂 硬mmol/l二氧化碳mg/l负 硬mmol/l耗 氧 量mg/l0.8永 硬20、mmol/l油mg/l表1-2 地表运河水水质分析表分析项目单 位结 果分析项目单 位结 果外 状/浑浊全固形物mg/l934PH/8.53溶解固形物mg/l903.5钠mg/l40灼烧减量mg/l328导 电 度us/cm1350悬 浮 物mg/l30.5氯 根mg/l134全 硅mg/l45.5全 碱 度mmol/I3.5铁铝氧化物mg/l25氢 氧 根mmol/l0硫酸盐残渣mg/l/碳 酸 根mmol/l0硫 酸 根mg/l277.9重碳酸根mmol/l3.5磷 酸 根mg/l/全 硬 度mmol/l7.4硝 酸 根mg/l/钙mg/l84活 性 硅mg/l7.64镁mg/l38.9铁21、mg/l/暂 硬mmol/l/二氧化碳mg/l/负 硬mmol/l/耗 氧 量mg/l8.64永 硬mmol/l/油mg/l/xx运河发电有限公司地下水和地表水混合后作为循环水系统补充水,冬夏季节配水比不同。混合后的夏季循环补充水水质(地表水:地下水=2:3)如表13;混合后的冬季循环补充水水质(1:2)水质如表14表1-3 夏季循环补充水水质(地表水:地下水=2:3)项目单位结果项目单位结果外状全固形物mg/L950.8pH7.9溶解固形物mg/L931.7钠mg/L58.4灼烧减量mg/L319导电度us/cm1362悬浮物mg/L8.9氯根mg/L117.2全硅mg/L47全碱度mmol22、/L4.8铁铝氧化物mg/L20.5氢氧根mmol/L硫酸盐残渣mg/L碳酸根mmol/L硫酸根mg/L283.5重碳酸根mmol/L4.8磷酸根mg/L全硬度mmol/L10硝酸根mg/L钙mg/L123.6活性硅mg/L13.6镁mg/L46.88铁mg/L暂硬mmol/L二氧化碳mg/L负硬mmol/L耗氧量mg/L3.9永硬mmol/L油mg/L表1-4 夏季循环补充水水质(地表水:地下水=1:2)项目单位结果项目单位结果外状全固形物mg/L952.6pH7.9溶解固形物mg/L934.7钠mg/L60.4灼烧减量mg/L318导电度us/cm1363.2悬浮物mg/L9.5氯根mg/23、L115.3全硅mg/L47.2全碱度mmol/L4.9铁铝氧化物mg/L20氢氧根mmol/L硫酸盐残渣mg/L碳酸根mmol/L硫酸根mg/L284.1重碳酸根mmol/L4.9磷酸根mg/L全硬度mmol/L10.3硝酸根mg/L钙mg/L128活性硅mg/L14.3镁mg/L47.8铁mg/L暂硬mmol/L二氧化碳mg/L负硬mmol/L耗氧量mg/L3.4永硬mmol/L油mg/L中水主要主要污染物指标xx市城市污水处理厂污水处理系统采用的活性污泥处理工艺是一种污水自然净化处理系统,属于生物处理技术的范畴。目前xx市城市污水处理厂执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182024、02)的一级A标准。具体指标如表1-5。表1-5 最高排放浓度(一级A标准,日均值)序号基本控制项目单位数量1色度(稀释倍数)倍302悬浮物(SS)mg/L103粪大肠杆菌个/L10004生化需氧量(BOD5)mg/L105化学需氧量(CODcr)mg/L506NH3-N(以N计)1mg/L5(8)7总磷(以P计)mg/L0.58pH69注:1括号外的数值为水温12时的控制指标,括号内的数值为水温12时的控制指标。1.2.3中水中主要成份对热力设备的危害xx市城市污水处理厂所处理的原水是城市生活污水,所以中水中磷、氨氮、有机物含量较高且中水的水质随季节的变化波动较大。污水厂处理后的中水中污染物25、含量对热力设备危害较大,如不继续对城市中水深度处理,其主要成份可能对热力设备造成的危害,见表1-6。表1-6 中水中主要成份对热力设备的危害主要成分主要危害磷有机磷会促使藻类物质生长,堵塞冷却系统。在不加酸条件下,无机磷也可能会与钙镁离子生成沉淀,所以需考虑磷酸根和钙镁的溶度积。氨氮在硝化菌的作用下发生硝化反应使pH降低,另一方面反硝化反应时释放碱度,pH升高,但是反硝化反应释放碱度为硝化反应需要碱度的一半,因此pH和全碱度降低,腐蚀循环水系统。同时氨氮会消耗一部分次氯酸,使氯化合物投加量增大,产生的氯离子加速金属腐蚀速度,另外氨氮也会腐蚀铜及其合金。氯离子、硫酸根是冷却塔、设备腐蚀的重要促进26、因素。对于常规标号水泥,氯离子、硫酸根不宜超过1500毫克/升。碱度、硬度直接影响浓缩倍率及加酸量。甲基橙碱度、硬度是决定是否采用石灰凝聚处理的关键。微生物微生物产生的淤泥会形成污垢,影响换热效率,也会使循环水含氧量降低。有机物环保控制指标。有机物量太大,会为微生物提供营养,使微生物繁殖,使形成污垢,影响凝汽器换热效率,更重要的是会减弱缓蚀剂的性能。中水深度处理的必要性通过以上对比分析可以看出,xx市城市中水中的含盐量、硬度含量稳定而且含量较低,xx市城市中水的含盐量、硬度与目前电厂使用的循环水补充水(地表水)相一致,符合城市污水再生利用 工业用水水质(GB/T19923-2005)循环补水水27、质要求,但氨氮的含量严重超标。xx市城市污水处理厂是以去除污染物质后排放为目的,出水指标控制是以环境保护为基准的,xx市城市污水处理厂的中水经过xx运河发电有限公司深度处理后作为电厂循环水补水,可认为是全面提高中水质量的深度处理。污水虽经污水厂初步处理,但其成份复杂,甚至会发生多种因素协同作用降低热力设备使用年限,同时与其接触的热力设备类型多,材质复杂,所以必须从防止腐蚀、结垢、淤泥生成等方面综合考虑。另外,由于xx市城市污水厂中水水质变化不定,且是指24小时内水质平均指标,所以根据城市污水再生利用 工业用水水质(GB/T19923-2005)的要求,确保电厂循环水系统安全、稳定、经济的运行,28、需要重点对中水的CODcr和氨氮主要指标进行重点深度处理,对其他污染指标进行最大程度的降低。2010年xx市污水处理厂深度处理的中水工程建成投运,市政府已经批复污水处理厂开始敷设向我公司的供水管道,通过提升泵及管道系统输送到电厂内进行深度处理后,补入全厂的工业用水系统,作为电厂循环冷却水系统补充水和工业杂用水水源。替代原来的地下水和地表水,实现市政污水循环利用,一方面节约水资源,另一方面减轻市政污水处理厂的排水对受纳自然水体的不良环境影响。因此,为确保xx运河发电有限公司机组的安全、经济运行,对xx市城市污水厂中水必须进行有针对性的深度处理,降低或去除水中的氨氮和有机物等污染物。实施xx运河发29、电有限公司城市中水综合利用工程,将城市污水厂中水回用于xx运河发电有限公司循环冷却水补充水是十分必要的。2 设计条件2.1 电厂概况 电厂规模xx运河发电有限公司发电工程是山东省内第一个煤电综合开发项目,由山东电力集团公司与xx市合作开发,xx运河发电有限公司紧靠燃煤产地运河煤矿建设,是典型的坑口电厂。xx运河发电有限公司发电工程自1998年11月18日正式开工建设,两台机组分别于2000年7月14日和11月18日高水平的投入试生产。xx运河发电有限公司现装有四台145MW和两台330MW燃煤发电机组。2.1.2 凝汽器材质状况xx运河发电有限公司循环水系统为单元制设计,每机配置一座3500 30、m2喷淋式冷却塔, 1、2、3、4、5、6#机组循环水系统分开独立运行。1-4#水流量均为16000m3/h,系统总容量约为6000 m3。5-6#水流量均为35000 m3/h,系统总容量约为12000 m3。1-4#机组凝汽器型号为N76001,冷却面积为7600 m2 ,凝汽器管材选用铝黄铜合金(HSn70-1A),空抽区为铜镍管(B30)管材,水室及循环水管为碳钢管,内壁防腐。#5-6机组凝汽器管为不锈钢管。2.2设计出水水质为满足xx运河发电有限公司循环冷却水的水质要求,根据相关水质规范,城市中水深度处理出水水质参照城市污水再生利用 工业用水水质(GB/T19923-2005)(见表31、21),同时考虑到工业污水的特性及循环水的水质要求,也要符合工业循环冷却水处理设计规范(GB50050-2007)(见表22),本工程设计水质指标如下表23: 表2-1 城市污水再生利用 工业用水水质(GB/T19923-2005)序号控制项目冷却用水直流冷却水循环冷却水系统补充水1pH6.09.06.58.52SS(mg/L)303浊度(NTU)34BOD5(mg/L)30105CODCr(mg/L)606铁(mg/L)0.37锰(mg/L)0.18氯离子(mg/L)2502509总硬度(以CaCO3计/mg/L)45045010总碱度(以CaCO3计 mg/L)50035011硫酸盐(mg32、/L)60025012氨氮(以N计 mg/L)1013总磷(以P计 mg/L)114溶解性总固体(mg/L)1000100015糞大肠菌群(个/L)2000200016石油类(mg/L)117阴离子表面活性剂(mg/L)0.5当循环冷却水系统换热器为铜质时,循环冷却水的氨氮指标应小于1 mg/L。表22 工业循环冷却水处理设计规范(GB50050-2007)项目允许值备注悬浮物(mg/L)20根据生产工艺要求确定10换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式pH7.09.2根据药剂配方确定甲基橙碱度(mg/L)500根据药剂配方及工况条件确定Ca2+(mg/L)30200根据药剂配方及工况条件确定Fe33、2+(mg/L)0.5Cl-(mg/L)300碳钢换热设备1000不锈钢换热设备SO42-(mg/L)1500SO42-与Cl-之和硅酸(mg/L)175Mg2+与SiO2的乘积15000游离氯(mg/L)0.51.0在回水总管处石油类(mg/L)5表23 设计出水水质要求表序号监测项目设计原水水质城市污水再生利用 工业用水水质工业循环冷却水处理设计规范设计出水要求1pH696.58.57.09.278.52SS(mg/L)1010103BOD5(mg/L)1010104CODCr(mg/L)5060505NH3-N5(8)116浊度557总磷0.510.58总硬度4504509溶解固形物1034、00100010SO42-1500150011Cl-3003002.3 电厂现有净水系统描述 xx运河发电有限公司循环水补充水使用地下水(回林富水井)和地表水(运河水)的混合水,循环水补水量为为40000m3/d(小时处理为1700 m3/h)。系统流程如下:冷却塔地下水地表水水补给水泵混合水池机械澄清池 清池清水井聚合氯化铝次氯酸钠排泥图2-1 xx运河发电有限公司循环水补水处理工艺流程现行的净水处理工艺原水为地下水(唐口煤矿和运河煤矿矿井疏干水)和、地表水(运河水)夏季时地表水约占2/5,冬季约占1/3,在混合水中加入聚合氯化铝,将水中细小的悬浮物、胶体及大分子有机物发生絮凝反应,形成较大35、矾花,浑水井出水自流入机械加速澄清池,混凝沉淀处理后自流进流入电厂清水池,作为电厂的给水水源,机械加速澄清池在运行过程中截留的泥水通过排泥系统排放到污泥处理系统进行处理,为了防止系统中微生物的滋长,在浑水井中加入次氯酸钠,起到杀菌消毒的作用。2.4 厂址概述xx市位于山东省西南部,东邻临沂市,西接菏泽地区,南为枣庄市和江苏省徐州市,北与泰安市交界,下辖市中、任城2区,曲阜、兖州、邹城3市,汶上、泗水、微山、鱼台、金乡、嘉祥、梁山7县。xx运河发电有限公司位于xx市西北方向任城区xx镇境内,距xx市建成区边缘约10Km,厂址东为天宝寺沟,西为南田村,北邻南薛村,梁济公路在厂址南400m处由西北东36、南方向通过。厂址地理位置见图2-2。图2-2 厂址地理位图2.5 工程地质及气象工程地质厂址所处地形平坦,地面高程一般为35.8737.1m,地貌成因类型为冲积平原,地貌类型为平地。厂址无不良地质现象,无矿藏及文物,适宜建厂。厂址区地下水类型为第四系孔隙潜水,大气降水和灌溉入渗为其主要补给来源,蒸发和人工取水为其主要排泄方式。一般地下水稳定水位埋深为6.708.50m,相应高程为27.7130.03m。据调查,厂址区常年最高地下水水位埋深为2.00m左右。在类环境下,地下水对混凝土无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),厂址区域地震动峰值加速度为0.37、05g(对应地震基本烈度度),地震动反应谱特征周期为0.45s(中软场地土)。2.5.2气象xx市属暖温带季风大陆性气候。气候特点是春秋短,冬夏长,四季分明。夏季多东南风,冬季多西北风。本工程采用xx气象站资料。xx气象站位于xx市共青团路北端郊外,地理位置北纬3526,东经11635,位于厂址东南方向,距厂址约13km,其间均为平原地带,无大的障碍物阻挡,资料具有良好的代表性。资料年限:未注明为19592000年共42年资料。各气象特征值统计结果如下:累年平均气温 13.9;累年极端最高气温 41.6累年极端最低气温 -19.4累年最冷月份平均气温 -1.0累年平均降水量 673.5mm累年38、最大降水量 1186.0mm累年最小降水量 347.9mm累年最大一日降水量 186.7mm累年最大一次暴雨量 572.0mm累年平均气压 1011.5hPa累年平均水气压 13.1hPa累年最小水气压 0.2hPa累年平均相对湿度 69%累年最小相对湿度 0累年平均风速 3.0m/s累年最大风速 24.0m/s(2分钟平均最大)累年全年主导风向 SSE、S 频率为11累年春季主导风向 SSE、S 频率为14累年夏季主导风向 SSE、S 频率为13累年秋季主导风向 SSE 频率为10累年冬季主导风向 SSE 频率为10累年平均蒸发量 1763.9mm;累年最大积雪厚度 15cm累年一般积雪厚度39、 3.8cm累年最大冻土深度 37cm2.6 交通运输2.6.1 铁路xx境内铁路交通南北方向有京沪铁路、京九铁路,东西方向有新菏兖日铁路通过,京沪、新菏兖日铁路在xx市的东侧兖州地区交汇,构成发达铁路运输网络。电厂铁路专用线从唐口装车站接轨,铁路采用II级工业企业铁路标准。厂内铁路设置3股道,两股为卸煤线,一股机车走行线。2.6.2 公路xx市公路交通网非常发达,南北方向有104国道、105国道、京(北京)福(福州)高速公路从境内通过,东西方向有日(日照)东(东明)高速公路、327国道从境内通过。此外还有梁(梁山)济(xx)、济枣等省级公路从xx辐射至各市区,形成以国道为主干,省级县级道路为40、脉络,四通八达的公路运输网络。运河发电厂位于梁济公路北侧400m,电厂现有的进厂道路从梁济公路接引,进厂道路路宽9m,长度为400m,水泥混凝土路面。根据xx市公路局的规划,梁济公路计划改为一级公路,路面宽21m,沥青混凝土路面。电厂运煤道路自厂区东北面出口接电厂正东的运河煤矿,全长约4.0km,路宽7.0m,水泥混凝土路面。电厂的运煤道路现已经延长接至105国道。2.7 电厂使用城市污水可靠性分析2.7.1 市政污水处理效果污水处理厂工艺对污水中SS、色度、CODcr、BOD5、石油类、动植物油、NH3-N、TP、TN、TOC均有较好的处理效果,各污染物去除率分别达到:SS为97.8%,CO41、Dcr为93.8%,BOD5为93.5%,TOC为87.8%,石油类为79.9%,NH3-N为55.5%,TP为96.8%,TN为61.1%。污水厂总排口废水中PH范围值、色度范围值及SS、CODCr、BOD5、石油类、动植物油、硫化物、氨氮、总磷、六价铬、苯胺类、LAS、TOC、总铜、总锌、挥发酚、总砷均值浓度符合GB8978-1996污水综合排放标准一级A标准的限值要求。2.7.2 水量供求xx市政污水厂位于城区南部,占地330亩,设计污水处理能力20万立方米/日,采用AB法处理工艺,到2002年7月A段才建成投产,2004年11月B段建成投产,设计处理能力20104 m3/d。xx市政污42、水处理一级A标准升级改造暨再生水回用工程完工后,将产生20万立方米/日的中水供应能力,作为工业企业生产用水和园林绿化、建筑施工、洗车业等行业用水。xx运河发电有限公司循环冷却水及工业杂用水补水量约为40000m3/d,xx市政污水提供的中水水量可以充分满足满足xx运河发电有限公司补水量。2.8 拟建设场地xx运河发电有限公司现有厂区南北长475m,东西宽约400m,厂区占地面积为18.82万m2。现有机组为三列式布置:由南向北依次是220KV屋外配电装置、主厂房、煤场及卸煤设施;主厂房固定端朝西,向东扩建,厂区由西向东依次为:辅助生产区、主厂房、施工区。中水深度处理工程拟建设燃料办公楼和煤场上43、方的空地上,建设场地范围内基本无建筑物,工程地质条件良好。运河发电有限公司厂区总平面布置见图3-1。2.9 工程预留接口xx运河发电有限公司考虑到污水循环利用, 预留深度处理工艺接口,从而实现厂区污水综合利用及污水零排放。2.10 工程建设条件 拟建设的中水深度处理工程在xx运河发电有限公司厂区范围内,建设用电、水、汽等方面条件完全满足。煤场燃料办公楼、#1 2电除尘、#3 4电除尘#1凉水塔#2凉水塔排污泵房检修公司综合办公楼食堂大门电气楼升压站厂区绿化:注 463 噪声监测点位#5、#6凉水塔#3、#4凉水塔一期脱硫装置区1# 2# 3# 4# 5# 6#机 机 机 机 机 机组 组 组 44、组 组 组#5 6电除尘燃料堆棚5中水深度处理站中水深度处理站图2-3 厂区平面图2.10.1 用电工程建设用电可直接接入电厂用电系统。工程实施后运行用电可接入厂用电系统,从厂6kV母线开关上接出,再通过开关柜接出后,连接到污水深度处理站的6000V/400V变压器,通过动力配电盘送至各用电负荷点。2.10.2 用水 工程建设用水可接厂区工业水管网,用水量完全可以满足。工程投入运行后的工业用水可连接到厂区工业水管网上,水量满足,主要用于系统溶药用水。2.10.3 用汽 本工程建设和运行期间基本不用蒸汽,即使需要采用,可接厂区蒸汽管网。药剂 本工程为常规水处理工程,工程投入运行后,主要使用的药剂45、是水处理药剂,主要包括:絮凝剂、助凝剂、杀菌剂等,以上药剂在xx运河发电有限公司给水处理系统中已经使用,供应、储存、使用等方面不存在问题,完全可以满足系统运行需要。2.11 污泥处理 本工程投入运行后,系统出水作为电厂循环冷却水水源,主要副产物是污水污泥,含水污泥水可进入污泥池,污泥进行浓缩后,由污泥处理系统处置。3 工艺方案选择3.1 工艺方案选择原则 遵照国家对污水再生利用工程建设的有关规定,结合当前国内污水处理技术的发展,提出如下设计原则:(1)严格执行国家关于环境保护的政策和基本建设法规,符合国家及地方的有关法规、规范和标准。(2)优化设计,节约能耗,降低工程基建投资和运行费用,提高科46、学管理水平。(3)充分利用原有净水系统的设施、设备,并为出水水质的进一步提高保留余地。(4)积极稳妥地推进利用先进可靠、切实可行的脱氮工艺,确保处理后水质符合中水回用标准。(5)工艺方案的选择尽量采用成熟工艺的基础上,积极利用和推广利用新技术,做到工艺先进;(6)工艺方案选择应能提高自动化,降低运行人员的数量和操作强度,运行方便、维护简单;(7)工艺方案选择应能够满足厂区内平面布置要求,尽量减少占地面积。(8)工艺设备尽量选用国产优质设备,部分关键设备采用进口设备,国产设备考虑售后服务的方便、快捷,尽量选择上海、浙江或江苏等靠近工程建设地附近的产品。3.2技术方案确定的主要因素中水深度处理后回47、用到电厂循环水系统,受多种因素的影响和决定,其中主要因素为水中的1、 有机物2、 氨氮3、 碱度、硬度4、 氯离子、硫酸根5、 微生物6、 磷。在中水中碱度、硬度、硫酸根、氯离子等指标与目前电厂循环冷却水补水成分基本一致,满足电厂现有循环水系统的设计和运行参数,本工程方案的重点是如何有效去除水中的氨氮和有机物。各种污染物对电厂循环水系统危害巨大,特别是回用水中的有机物和氨氮。有机物量太大,会为微生物提供营养,使微生物大量繁殖,使形成污垢,影响凝汽器换热效率,更重要的是会减弱缓蚀剂的性能。虽然中水中的有机物含量基本满足电厂循环水的基本要求,但由于中水排放的控制指标是24小时的平均值,考虑到排放的48、不稳定性,且为提高设备经济安全运行,需要最大程度的降低中水中的有机物含量。氨氮的氧化会造成水中溶解氧浓度的降低和碱度的消耗;消耗一部分次氯酸,使氯化合物投加量增大,产生的氯离子加速金属腐蚀速度,另外氨氮对铜及其合金具有强腐蚀性,危机凝汽器的安全运行。所以在中水深度处理考虑的主要因素是有机物及氨氮。3.3中水深度处理技术的选择氨氮的处理技术主要有吹脱、折点加氯、离子交换、生物脱氮。3.3.1物化处理技术. 氨氮吹脱(汽提)技术氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高pH时,使废水与空气密切接触从而降低水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。 吹脱法一般采用吹脱池49、(也称曝气池)和吹脱塔两类设备,但吹脱池占地面积大,且易污染周围环境,所以有毒气体吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效率稳定、操作灵活、占地小等优点,但其缺点是:1、氨氮仅从溶解状态转化为气态,并没有彻底除去;2、易生产水垢,在大规模的氨吹脱、汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题;3、该法需不断鼓气、加碱,出水需要加酸调低pH值。因此,处理费用比较高。. 离子交换法离子交换法是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂,沸石具有对非离子氨的吸附作用和离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,50、成本低,它对有很强的选择性。离子交换法适用于中低浓度的氨氮废水,会因为树脂再生频繁而造成操作困难。离子交换法去除率高,但再生液为高浓度的氨氮废水仍需要进一步的处理。. 折点氯化法折点氯化法是将氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零。折点氯化法除氨的机理为氯气与氨的反应生成氮气,整个反应如下:需氯量取决于氨氮的浓度,两者的重量比为7.6:1,为了保证完成反应,一般氧化1mg氨氮需加9-10mg的氯气。氯化法的处理率大90%100%,处理效果稳定,不受水温的影响,投资少,但运行费用高,副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。. 化学沉淀法在氨氮废水中投加化学沉淀剂与反51、应生成难溶的复盐(简称MAP)结晶。整个反应pH值的范围为911。. 石灰法高pH吹脱和折点加氯共同作用的结果,当出水氨氮浓度超标时,需要调整加氯量略大于折点加氯量(游离氯量不低于0.2毫克/升)以保证氨氮去除效果。由于污水厂与发电厂生产经营管理存在着很多不同,深度处理站进水氨氮浓度常常波动大,没有设置生化处理系统的国内污水回用实例中,即使出水氨氮合格,去除率也不太理想。因此根本上来说,要大幅降低再生水氨氮浓度,必须保证污水处理厂出水氨氮浓度维持在较低的水平上。石灰处理系统具可以去除碱度、磷酸盐、浊度、铜、铝、亚硝酸盐、硅酸盐、铁、部分CODCr和BOD5 等优点,但是石灰处理系统只能对暂时硬52、度进行去除,而对永久硬度没有去除效果;对氨氮的去除需要配套生化处理工艺或物化处理工艺;同时近年来其工艺劳动强度大、劳动环境差等问题越来越多的电厂采用了石灰处理系统。通过投加石灰乳控制出水pH值10.210.5,产生大量各种形态的CaCO3结晶体,降低水中暂时硬度的同时,生成的结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用,达到降低悬浮态无机物、胶体和有机物的目的,而且石灰乳引起的pH值的升高也为去除氨氮和磷酸盐、硅酸盐、降低细菌及病菌含量创造了有利条件。为了进一步提高工艺的沉淀效果,在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂,通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电53、体失稳,在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下,颗粒物质碰撞结合长大,使污染物变的容易沉降。通常处理出水中加入适量硫酸和杀菌剂,加酸作用为:(1)调节石灰加入造成的pH 值的升高;(2)提高水质稳定性:石灰处理出水碳酸钙浓度通常大于理论值,这是由于微晶体受到有机物、微生物分散干扰没能自由沉降的结果,加入酸能把出水中过饱和碳酸盐硬度转化为溶解度较大的非碳酸盐硬度。(3)提高加氯杀菌效果。工程采用电解食盐制取杀菌剂次氯酸钠。3.3.2生物脱氮法生物脱氮法是在微生物的作用下将氨氮经过硝化和反硝化两个阶段转变为氮气的方法。硝化阶段是将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的过程;反硝化阶段是将硝54、化过程产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气的过程。在传统硝化反硝化脱氮理论的基础上,出现了多种脱氮新理论。有代表的研究成果简述如下。. 短程硝化反硝化短程硝化反硝化是把硝化反应过程控制在氨氧化产生的阶段,阻止进一步氧化,直接以作为菌体呼吸链氢受体进行反硝化。此过程减少了亚硝酸盐氧化成硝酸盐,然后硝酸盐再还原成亚硝酸盐两个反应的发生,降低了需氧量、反硝化过程中有机碳的投入量,降低了能耗和运行费用。控制硝化反应停止在亚硝化阶段是实现短程硝化反硝化脱氮技术的关键,在一定程度上取决于对两种硝化菌种的控制,其主要影响因素有:温度、污泥龄、溶解氧、pH值和游离氨。目前在国内,工程上真正实现短程硝化反硝化的工程55、实例还没有。. 厌氧氨氧化厌氧氨氧化是指在厌氧条件小,以Planctomycetalessp.为代表的微生物直接以为电子供体,以或为电子受体,将、或转变成的生物氧化过程。该过程利用独特的生物机体以硝酸盐作为电子供体把氨氮转化为,最大限度的实现N的循环厌氧硝化,这种耦合的过程对于从厌氧硝化的废水中脱氮具有很好的前景,对于高氨氮低COD的污水,由于硝酸盐的部分氧化,大大节省了能源。但是,参与厌氧氨氧化的微生物工程化培养十分困难,菌种增殖慢,对温度等要求较高。目前全世界实现工程化应用尚只有一例报道。. 亚硝酸型完全自养脱氮其基本原理是先将氨氮部分氧化成亚硝酸盐氮,控制与比例为1:1,然后通过厌氧氨氧56、化作为反硝化实现脱氮的目的。. 传统生物脱氮工艺 传统生物脱氮工艺主要有活性污泥法及生物膜法,鉴于新型生物脱氮工艺还很不成熟,目前工程应用中还是采用传统生物脱氮工艺。本报告中ABFT工艺结合生物膜法和活性污泥法的优点,以高氨氮负荷、强抗水力冲击能力等优点在脱氮工程中有广泛的应用。3.3.3小结对于上述各种氨氮处理技术进行综合比较,认为在本项目中可以采用石灰法或生物脱氮法,并且这两种工艺同时对有机物具有较好的去除效果。在运行成本上,石灰法或生物脱氮法脱氮法最低,而其它方法均较高;从投资角度看,由于本工程进水量较大,比较之下,石灰法或生物脱氮法工程设施、设备较少,总投资成本较低。从处理技术上看,在57、大规模的污水处理中,石灰法或生物脱氮法有广泛而成熟的应用实例,技术上成熟可靠。4 处理工艺方案的比较根据上述比较,本工程选用传统物化处理与生物脱氮两种工艺对市政污水进行深度处理,在工艺技术、投资、运行成本等方面进行比较,得出,城市中水回用于电厂循环水补充水的深度处理工艺主要有:A. 城市中水调节池BAF中间水池石灰处理机械澄清池循环水系统B. 城市中水调节池ABFT工艺机械澄清池循环水系统4.1 石灰法工艺方案4.1.1机理描述和结构4.1.2.1机理描述 石灰处理系统作为电厂循环冷却水的补充水处理早在50年代就有应用的实例。尽管石灰处理系统具有运行费用低,不污染自然水体等优点,但由于劳动强度58、大、劳动环境差、污染、堵塞等原因影响了石灰处理技术的发展。随着科技的发展,人们环保意识的不断增强,通过科技人员的不断努力,石灰处理系统得到了许多改进,越来越多的电厂采用了石灰处理系统,积累了许多宝贵的经验。石灰处理是通过投加石灰乳控制出水PH为10.310.5,进行下面三个反应,产生大量各种形态的CaCO3结晶,降低水中暂硬的,同时生成结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用;而且石灰乳引起的PH值的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。为了提高工艺的沉淀效果,一般在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂,通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电体失稳,在机59、械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下,颗粒物质碰撞结合长大,使污染物变的容易沉降。石灰参与的软化反应有:CO2 + Ca (OH) 2 CaCO3 + H2OCa (HCO3 )2 + Ca (OH) 2 2CaCO3 + 2H2OMg(HCO3 )2 + Ca (OH)2 2CaCO3 +Mg(OH)2 + 2H2O理论上经石灰软化后,水中的硬度能降低到CaCO3 和Mg(OH)2 溶解度值,但实际上钙、镁离子的残留量常高于理论值,这是因为反应所生成的沉淀中会有少量呈胶体状悬浮于水中不能沉淀下来. 所以为了尽量减少残留的碳酸盐硬度,同时加入了聚合硫酸铁作为絮凝剂,这样在去处碳酸盐硬度的同60、时也去除了一部分悬浮物.石灰及聚合硫酸铁后加入硫酸的作用为: (1) 调节石灰加入造成的pH 值的升高. (2) 把石灰没有去除的碳酸盐硬度转化为溶解度较大的非碳酸盐硬度。深度处理可以去除90 %以上的碱度、磷酸盐、浊度、铜、铝和亚硝酸盐,但对硅酸盐、铁、氨、CODCr和BOD5 的去除率只能达到30 %。通常处理出水中加入适量硫酸和杀菌剂,加酸作用为:(1)调节石灰加入造成的pH 值的升高;(2)提高水质稳定性:石灰处理出水碳酸钙浓度通常大于理论值,这是由于微晶体受到有机物、微生物分散干扰没能自由沉降的结果,加入酸能把出水中过饱和碳酸盐硬度转化为溶解度较大的非碳酸盐硬度。(3)提高加氯杀菌效61、果。工程采用电解食盐制取杀菌剂次氯酸钠。本工艺对氨氮去除可看作是高pH吹脱和折点加氯共同作用的结果,当出水氨氮浓度超标时,需要调整加氯量略大于折点加氯量(游离氯量不低于0.2毫克/升)以保证氨氮去除效果。由于深度处理站进水氨氮浓度常常波动大,没有设置生化处理系统的国内污水回用实例中,即使出水氨氮合格,去除率也不太理想。因此根本上来说,要大幅降低再生水氨氮浓度,必须与其它脱氮工艺相结合,石灰处理之前需设生化处理。4.1.2技术特点该处理方式水质适用范围广,基本上适用于各种城市污水,深度处理方案在技术上有许多优越性。此外,通过近几年个别工程几年来的运行经验看,石灰凝聚澄清过滤处理是城市污水深度处理62、比较成熟的技术方案。4.1.2.1处理系统的特征1)使用凝聚剂、助凝剂与反应产物CaCO3、Mg(OH)2及源水中污染物形成共沉淀缩短了沉淀时间,减小了澄清池体积,减少了占地面积;2)澄清池合理的结构和水力流动性能,充分发挥活性泥渣的絮凝作用,通过网捕作用提高了沉淀效率,出水浊度一般小于2.0NTU;3)不同粒径滤料的采用,提高了滤池滤速,使滤池的处理能力大幅度增加; 4)不同粒径滤料的采用使滤池变得不易堵塞,延长了过滤周期,减少了反洗水量的消耗;5)气水反冲洗使滤池反洗彻底,且反洗时间大大缩短。4.1.2.2工艺优点1)水质适用范围广,运行费用低,对环境污染小;2)可以除氮、磷;3)可以去除63、钙、镁、硅、氟的一部分,对水质可进一步软化;4)可以去除重金属及其离子;5)可以降低细菌及病毒含量;6)可以降低悬浮态无机物和有机物;7)可以大大降低出水碱度。各种污染物的去除使循环冷却水系统结垢和腐蚀减弱,对循环水的使用提供了更安全的保证,提高了循环水浓缩倍率,节水效益明显。4.1.2.3工艺缺点1)系统较为复杂,自动化程度低;2)运行管理要求高,否则会造成后续单元的结垢与腐蚀;3)副产物量大,对环境有一定污染;4)劳动强度大;5)工作环境差。6)只适用于碳酸盐硬度高的水质除钙镁。4.1.3处理工艺流程4.1.3.1中水处理工艺流程图消石灰贮存箱 CLO2、硫酸制乳及计量Fe盐、PAM中间水64、池变孔隙滤池澄清水沟机械加速澄清池BAF池软水泵调节池泥浆脱水系统城市中水调节池循环水系统软水泵 图 4-1 方案一 工艺流程图主流程4.1.3.2 污泥处理工艺流程:PAM机械加速澄清池干泥外运污泥脱水机灰分污泥贮存池上清液回流粉灰分 中间水池BAF池反冲排水池 图 4-2 方案一 工艺流程图污泥处理4.1.3.3石灰处理系统的工艺流程:高纯度消石粉灰分密封式散装罐振动料斗石灰筒仓澄清池石灰乳搅拌箱螺旋输送机旋转给料机自用水自用水图4-3 方案一工艺流程图石灰的储存及石灰乳的制备4.1.4工艺描述(1)中水深度处理工艺xx市污水厂中水处理厂出水,通过污水提升泵和管道系统输送至xx运河发电有限65、公司厂区内的中水调节池,进行水质水量的调节。调节池出水通过经水泵提升进入曝气生物滤池,进行大部分有机物降解和部分硝化作用。曝气生物滤池上向流出水自流进入中间水池,经水泵提升进入机械加速澄清池,并与原水、石灰乳、絮凝剂、助凝剂迅速均匀混合,利用池中积聚的泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附,以达到清水较快分离。在澄清过滤水沟中依次投加二氧化氯和硫酸,调整pH到8.3以下,余氯控制在0.1mg/l,加酸后的澄清池出水流入变孔隙重力式滤池。变孔隙重力式滤池通过两级不同滤料粒径,降低了滤层阻力,也避免了悬浮物颗粒的过早穿透,还可以提高滤速;细滤料的加入并在滤层中混匀极大地降低了粗滤料的局部孔隙率,提高66、了污水中细小颗粒的絮凝作用,更有利于对细小颗粒的去除,也极大地提高了滤池的截污能力。过滤后的清水用循环水泵打至循环水系统。(2)污泥处理工艺随运行时间的延长,处理的污水量增加,大量的生物污泥和微生物被截留在BAF池内,BAF系统的运行压力逐渐上升,BAF系统需要反冲洗,在反洗风机和反洗水泵的气水联合反冲洗作用下,大量的生物污泥和老化脱落的微生物随反洗废水排到反冲排水池中,上清液回流至调节池,污泥与机械澄清池污泥排到污泥储池,进行污泥浓缩,上清液回流到调节池,污泥利用离心脱水机进行压榨脱水,污泥进行外运或利用。4.1.5主要工艺单元描述(1)机械加速澄清池单元该机械加速澄清池是一种引进型机械加速67、澄清池,澄清池是利用池中积聚的泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附,以达到清水较快分离的构筑物。原水沿切线方向进入第一反应室搅拌叶轮上方,搅拌叶轮旋转时,将池底泥浆提升到第一反应室,并与原水、石灰乳、絮凝剂、助凝剂迅速均匀混合,发生絮凝。水和初步形成的絮凝物进入第二反应室后,强力旋转的水流在此处被整流,形成轻度的湍流,从而有利于微小絮凝胶粒的长大和悬浮的回流泥渣颗粒粘附。在分离区,水和泥渣颗粒分离,清水经集水槽送至下一处理工艺,泥渣除定期排出外,大部分参加回流。澄清池内部设置第一反应室,第二反应室,同时设置了机械搅拌提升装置,这创造了快速混合、速度剃度递减和调节泥渣适宜循环量的良好絮凝条件。池68、中设置底部刮泥机,底部坡度很小,相当于全池刮泥,这样即保证了较重的石灰处理沉渣良好的排放,又提高了池容积的利用率。同时,搅拌浆和刮泥机采用同轴驱动,减速传动机构设计巧妙,驱动功率很小,动作比较灵活。机械搅拌澄清池的具体设备内部流程反应如下:反应-进水管在池的中部以切线方向直接进入混合室内,在高流速下与药剂迅速混合,混合室给予凝聚过程相当的时间,微粒在此间经凝聚达到失稳效果,并碰撞聚合,反应室下部有搅拌器,帮助水流呈旋流上升状态。聚合-水流进入反应室后继续进行凝聚反应,聚合产物在此接受絮凝并与之缓慢结合,逐渐结合为不同类型的初期絮团,絮团在此间及以后需要受到较好的保护不被粉碎,未能凝聚的残余微粒69、也可能被絮凝剂或絮团扑捉。分流-水流折返向上时分流,一股向外进入澄清区。另一股水流向内回流,被搅拌器提升再次进入反应室,与新鲜水混合,未分离颗粒再次反应并可以起核心作用。后期反应-进入澄清区的水中带有初凝絮团和残余未凝微粒,在流速变化下逐渐悬浮于水层间,慢慢形成一定厚度的悬浮泥渣层。此悬浮泥渣层具有吸附活性,初凝絮团逐渐长大,形成巨大的活性透水滤层,它可以有效吸附残余微粒和非溶胶体物,也可以继续行后期接触反应,这是提高出水质量的重要阶段。活性泥渣由水中反应产物补充,失去活性的悬浮层在上部通过收集器排除。 澄清-澄清水最后通过清水区,它可以起到一些进一步净化和异常情况下的缓冲作用。出水-水流经环70、形出水槽中间的小孔或三角堰溢流进入槽内,汇集至出水口。排泥沉降渣由底部排出,悬浮渣由上部引出。位于池底的刮泥机为全程刮泥,防止有死泥发生有机物繁殖和产生气体,干扰澄清环境。池底部的沉积泥渣被刮泥机渐次刮到池的中部泥斗中储存,斗内的浓缩泥渣因搅动不会凝固堵塞,定期通过排污口排放。泥斗排泥和池外储泥池(浓缩池)构成排泥系统,自动定时排泥和清洗。泥渣在浓缩池内再次重力脱水后送至脱水机。取样-在整个流程和反应阶段都设有取样点,取样管有防堵塞措施。设备控制:澄清池的搅拌和刮泥随水质整定,可以在就地电气操作箱上操作,也可在主控机上操作。澄清池的排泥阀进入控制程序,按照一定时期的平均泥量设置周期和时间参数,71、遵循设定程序排泥或清洗。活性泥渣循环一次性整定回水流量。(2)变孔隙滤池单元过滤系统选用混凝土制变孔隙滤池。该过滤池应具有处理能力大、过滤精度高、运行能耗低、占地面积小、价格便宜等优点。过滤池出水应保证悬浮物2mg/l,过滤池出水中应设置加酸系统,以去除澄清池出水中的过饱和碱度。加酸应选用硫酸。整个过滤系统设计充分考虑防止滤料板结及有机物滋生的要求。过滤池反洗应设计有可强制反洗功能,应配有合适的反洗水泵及风洗设备。反洗水应回收,重新进入澄清系统。过滤池出水流入清水池,之后由水泵补入循环水系统。过滤池设计配水均匀,有良好的反洗效果,反洗水耗低,运行平稳。变孔隙滤池是一种以“同向凝聚”理论设计的正72、流深床滤池,它采用一种比通常使用的滤料粒径更大的滤料和另一种细粒滤料按一定比例混合而成的滤床,变孔隙深层滤池采用的滤料粒径及所占的比例相差较大。变孔隙滤池主要使用的是粗滤料,它依靠整个滤层进行过滤,这样避免了普通滤池形成滤层的表面过滤,降低了滤层阻力,也避免了悬浮物颗粒的过早穿透,还可以提高滤速;细滤料的加入并在滤层中混匀极大地降低了粗滤料的局部孔隙率,提高了污水中细小颗粒的絮凝作用,更有利于对细小颗粒的去除,也极大地提高了滤池的截污能力。滤池主要由滤料和承托层、进气装置、配水装置、进出水堰室和阀门等组成,滤池设计配水均匀(保证滤料上面有一定的液位高度),有良好的反洗效果,反洗水耗低,运行平稳73、,采用深层过滤。(3)石灰加药单元石灰粉输送、计量、配置系统,石灰筒仓下部设置振动料斗,在通过容积式给料机精确定量后输送至石灰乳搅拌箱,石灰乳搅拌箱同时配置一个石灰乳辅助箱,石灰乳辅助箱上设置浮球开关控制阀可保持恒定的进水量,通过系统的连续搅拌后用离心式渣浆泵打入到机械加速澄清池中。石灰乳的加药量可根据澄清池第二反应室的PH值或进水量来调节。石灰成套自动加药系统流程为密闭,粉尘、浆液无对外泄露污染;全系统设备和流程的储存、下料、粉输送与计量、配浆、浆计量、系统清洁等实现高度机械化自动化,做到除卸料外基本无专门人工操作;系统设备全密闭运行,无盲点无死角,乳液经常处于动态流动状态,不产生堵塞,停用74、单台设备或单元系统自动清洗备用;可以大幅度降低电耗及降低设备维护工作量;石灰自动加药流程见下图罐装运输 气力卸灰 密封储存 防堵下料 干粉计量 干粉输送汽粉分离 搅拌溶解 乳液输送粉石灰由密封罐车运输,气动卸灰。净化气体由罐顶气粉分离后排至大气。粉在储罐内自然储存和下落,出灰口处经防堵设施进入给料机,定量的粉料落入输送机入口,输送机将粉料输送至溶解箱的上部,干粉在落进溶解箱的同时,与排出的水蒸汽在粉汽分离器相遇并被分离,粉落入箱中,汽则排至箱外。在溶解箱内粉与从另侧进入的清水强烈搅拌,充分混合和溶解成过饱和石灰乳,按需要浓度配制均匀的浆乳液由升压泵送往澄清器;整个流程紧凑、连续、密闭,所用设备75、能实施系统过程的技术需要。(4)污泥脱水系统澄清池污泥靠重力自流进入污泥池中,由污泥输送泵输送到离心脱水机中离心脱水,另外,锅炉补给水系统的斜板澄清池排泥水输送到中水站内的脱水机系统,脱水后的污泥排入电动泥斗,待汽车外运。方案一各单元污染物预期去除效率表5-1 污染物去除效率预期一览表工艺单元项目单位进水水质出水水质去除率调节池单元SSmg/l10.010.00%CODcrmg/l50.050.00%BOD5mg/l10.010.00%NH3-Nmg/l8.08.00%pH无量纲6-96-90%磷酸盐mg/l0.50.50%BAF+机械澄清+变孔隙滤池+折点加氯SSmg/l10.05.050%76、CODcrmg/l50.025.050%BOD5mg/l10.05.050%NH3-Nmg/l8.01.097%pH无量纲磷酸盐mg/l0.50.420%系统总去除效率SSmg/l20.05.075%CODcrmg/l60.025.050%BOD5mg/l20.05.050%NH3-Nmg/l15.01.097%pH无量纲6-9磷酸盐mg/l1.50.420%4.1.7工程工艺设计4.1.7.1主要构、建筑物设计1)调节池功能 调节水量、均化水质数量 一座设计水量 40000m3/d(1700m3/h)池体尺寸 34m25m4.5m有效水深 4.0m水力停留时间 2.0h 有效容积 3700m77、3结构 钢混防腐,地下式结构主要选用性能稳定的潜水污水泵,利用该提升泵将废水稳定连续提升后续处理系统。主要设备参数为: 流量850m3/h扬程 20m数量3台(两用一备)浮球液位开关:数量2套,阀门等管件配套供应。2)曝气生物滤池功能 氧化有机物,硝化部分氨氮,降解各种水质污染因子。数量 两座分为八格。单格池体参数:池体尺寸 8m8m6m有效水深 5.5m水力停留时间 45min有效容积 352m3BOD5容积负荷 1KgBOD/(m3陶粒d)结构 钢混防腐内设布水管、布气管、反冲洗曝气管、陶粒填料、承托材料和填料支架等。3) 中间水池 功能 作为BAF池处理出水集水池,通过重力流入机械加速澄78、清池。 数量 一座 池体尺寸 16.5m8m4.5m 有效水深 4m 总有效容积 528m3 结构 钢混防腐,半地下式结构主要选用性能稳定的卧式离心泵,为曝气生物滤池的反洗供水。主要设备参数为:流量1300m3/h扬程 20m功率132Kw数量2台阀门等管件配套供应。4)反冲排水池 功能 收集反冲洗水排水,将上清液回流至调节池,污泥用排污泵泵至污泥贮存池。 数量 一座池体尺寸 8m8m4.5m有效水深 4.0m 总有效容积 256m3 结构 钢混防腐,半地下式结构 设置排泥泵,将污泥泵至污泥贮存池。主要设备参数为: 流量 100m3/h 扬程 15m 功率 11Kw 数量 两台(一用一备)阀门79、等管件配套供应。5)机械加速澄清池功能 利用叶轮使泥渣在池内循环流动,完成接触絮凝和澄清的过程。 数量 两座池体参数 24m有效水深 5.0m处理水量 Q=850-1000m3/h总水力停留时间机械搅拌澄清池的搅拌机由驱动装置、提升叶轮、搅拌桨叶和调流装置组成,驱动装置一般采用无极变速电动机;另配刮泥机。6)鼓风机房平面尺寸 13.5m6.5m数量 一间结构 砖混内设滤池反洗风机,噪音低,振动小,效率高。 数量 五台(四用一备)单台供气量 30m3/min出口风压 58.8KPa每台装机功率 55kw供氧风机: 数量 三台(两用一备)单台供气量 75m3/min出口风压 58.8KPa每台装机80、功率 110kw每台鼓风机进口处配置细过滤器及消声器,在出风口处设置电动旁通阀及消音器,在出风管上设逆止阀和手动蝶阀,配自耦减压启动柜。风机房配置一套电动检修葫芦,方便电机检修。7)变孔隙滤池数量 四座池体尺寸 6.5m6.5m5.5m有效水深 5.0m总有效容积 232m3总水力停留时间 30minu 调节滤料深层过滤滤池采用两种滤料交叉组合,构成孔隙流道,有利于产生同向凝聚,增大有效滤层,提高截留机率和截污能力。u 进水分配与反洗布水专门设计的进水阀门可以缓冲进水的冲击能量,使水流分散溅落,运行时随水流而开启;反洗时随水流关闭,不干扰反洗布水。u 输水输气系统滤池输水系统采用滤管配水,气水81、分流方式,亦可选用滤板长柄水帽方式,均可满足高强度清洗要求。可以分别实现气水联合、气水分洗和单独擦洗,气水清洗强度可以达到q=1216 L/m2.s, 且均不改变滤层结构,无滤料跑漏。运行反洗时间:1824h,水冲洗强度:15.8L/s.m2,空气冲洗强度:52.4m3/m2.h,冲洗时间:15-20min,正常水头损失:0.0150.017Mpa,最大水头损失:0.017Mpa,进水配水型式:进水堰板导流板装置,出水配水型式:母管支管型,进气装置:母管支管水帽型,u 滤料系统滤料为:海砂;滤料层高度:1525mm (粗砂/细砂=25/1);滤料分级:1.2-2.8mm/0.5-1.0mm(粗82、砂/细砂);垫层厚度:75/75/75/100/115(五种粒径级别的卵石);滤料分级:2-6mm/6mm/14mm/20mm/40mm (五种粒径级别的卵石)8)清水池功能 收集变孔隙池出水,可作为其反洗水,最终由输送泵送至循环水系统。池体尺寸 34m25m4.5m结构 半地下式钢砼结构,地下部分2.5米有效水深 4.0m总有效容积 3700m3停留时间 2h设立式污水泵,将处理出水输送至循环水系统。 数量 三台(两用一备) 流量 850m3/h 扬程 18m配液位开关2套,阀门等管件配套供应,就地控制开关箱一套。9)药剂制备投加主要是聚铁(PAC)投加系统、聚丙烯酰胺(PAM)投加系统、二83、氧化氯加药系统、石灰乳加药系统、硫酸加药系统等。10)综合用房设置控制室和配电间、贮藏间、石灰间、加氯间、其他药品加药间、污泥脱水间和成品水提升泵间。4.1.7.2主要构筑物、设备材料表1)主要构(建)筑物列表表4-1 方案一主要构(建)筑物列表设备名称参数数量结构形式调节池34m25m4.5m1半地下式钢砼结构曝气生物滤池8m8m6m8半地下式钢砼结构中间水池16.58m4.5m1半地下式钢砼结构反冲排水池88m4.5m1半地下式钢砼结构机械加速澄清池24m2半地下式钢砼结构变孔隙滤池6.5m6.5m5.5m4半地下式钢砼结构清水池34m25m4.5m1半地下式钢砼结构污泥贮存池11m10m84、4.5m1半地下式钢砼结构污水泵间116.5m10m4.5m1地上式砖混结构污水泵间225m10m4.5m1地上式砖混结构污泥脱水间11m10m10m1地上式砖混结构鼓风机间13.5m6.5m5.5m1地上式砖混结构加氯间10m7.5m5m1地上式砖混结构加药间20m10m5m1地上式砖混结构贮藏间27.5m10m5m1地上式砖混结构石灰间20m13m10m1地上式砖混结构运行控制室10m11m4.5m1地上式砖混结构变压器及配电间19m10m4.5m1地上式砖混结构2)主要设备及材料表表4-2 方案一主要设备及材料一览表序号设备及材料名称规格单位数量安装位置备注1提升泵Q=850m3,H=285、0m,P=90Kw台3调节池两用一备2滤料陶粒m3900曝气生物滤池3承托层鹅卵石m3156曝气生物滤池4滤板钢混;980x980x100mm套250曝气生物滤池5长柄滤头ABS套900曝气生物滤池6单孔膜曝气器橡胶;(个h)套9000曝气生物滤池7稳流板PVC及不锈钢套8曝气生物滤池8曝气系统不锈钢套8曝气生物滤池9反洗水泵Q=1300m3,H=20m,P=132Kw台2中间水池10排泥泵Q=100m3,H=15m,P=11Kw台2反冲排水池一用一备11布水系统穿孔管套1机械澄清池12搅拌机叶轮直径4m11Kw台2机械澄清池13刮泥机0.55Kw台2机械澄清池14反冲洗布气系统穿孔管套1变孔86、隙滤池15承托材料鹅卵石m3120变孔隙滤池16滤料石英砂m3500变孔隙滤池17污泥输送泵Q=10m/h,H=0.20MPa台2污泥贮存池一用一备18压缩空气储罐V =15m台2污泥贮存池19供氧风机Q=75m3/min,H=6m,P=110kW台3鼓风机房三用一备20滤池反洗风机Q=30m3/min,H=7m,P=55kW台5鼓风机房四用一备21聚铁储罐V=25m3台1储罐间22聚铁卸药泵Q=10m/h,H=0.20MPa台1储罐间23硫酸贮罐V =10m台2储罐间24硫酸卸药泵Q=10m/h,H=0.20MPa台1储罐间25盐酸贮罐V =10m台1储罐间26盐酸卸药泵Q=10m/h,H=87、0.20MPa台1储罐间27氯酸钠贮罐V =10m台1储罐间28聚铁加药泵Q=340L/h,H=0.70MPa台3加药间两用一备29石灰乳配置箱V =3m台2加药间30石灰乳辅助水箱V =1m台2加药间31石灰乳输送泵Q=15m/h,H=0.20MPa台4加药间两用两备32硫酸加药泵Q=35L/h,H=0.70MPa台2加药间一用一备33PAM溶解一体化装置Q=1.5kg/h台1加药间34PAM投加泵Q=240L/h,H=0.70MPa台3加药间去石灰澄清池35PAM投加泵Q=340L/h,H=0.70MPa台2加药间去污泥处置系统36氯酸钠溶解搅拌箱V =3m台1加氯间37氯酸钠输送泵Q=188、5m/h,H=0.20MPa台1加氯间38二氧化氯发生器15kg/h台2加氯间39石灰贮仓V=150m3台2石灰间40震动料斗1800mm台2石灰间41给料机Q=2m/h台2石灰间42石灰输送机0.5-2m/h台2石灰间43布袋除尘器Q=2200m/h台2石灰间44房间布袋除尘器Q=1200m/h台1石灰间45事故洗眼器台1石灰间46安全淋浴器台1石灰间47滤池反洗水泵Q=850m3,H=18m,P=85Kw台2成品水提升泵间48去循环水输送泵Q=850m3,H=18m,P=85Kw台3成品水提升泵间两用一备49加氯水泵Q=150m/h,H=0.50MPa,P=30kW台2成品水提升泵间一用一89、备50泥渣冲洗水泵Q=50m/h,H=0.20MPa,P=5.5kW台2成品水提升泵间一用一备51电动葫芦T=2t台3成品水提升泵间52电动单梁悬挂起重机T=3t台1成品水提升泵间53离心污泥脱水机Q=10m/h台2污泥脱水间54螺旋输送机Q=5m/h台1污泥脱水间55电动泥斗V =10m台2污泥脱水间56潜污泵Q=10m/h,H=0.10MPa台2污泥脱水间一用一备4.1.7.3工艺管道及阀门清单表4-3 方案一工艺管道及阀门一览表序号名称规格型号数量单位备注1止回阀DN100套22止回阀DN150套23止回阀DN200套24止回阀DN300套45止回阀DN450套56止回阀DN500套3790、蝶阀DN100套58蝶阀DN150套89蝶阀DN200套1510蝶阀DN250套211蝶阀DN300套212蝶阀DN350套413蝶阀DN450套514蝶阀DN500套815蝶阀DN600套216蝶阀DN800套217气动蝶阀DN150套218气动蝶阀DN200套2419气动蝶阀DN350套1020气动蝶阀DN400套221气动蝶阀DN500套2022气动蝶阀DN600套223气动蝶阀DN800套424截止阀DN800套125反洗风管各种规格(DN200为主)1批26风管支架配套供应1批27焊接法兰、管附件配套供应1批28厂内进水总管DN800400米29管道支架配套供应1批30焊接法兰、管附91、件配套供应1批31系统连接管道各种规格(DN600为主)1批32管道支架配套供应1批33焊接法兰、管附件配套供应1批34检修蝶阀DN2006套35检修放空管DN200200M36其他焊接法兰、管附件配套供应1批37保温油漆等辅料1批4.2 ABFT工艺方案4.2.1设计思路本工程主要处理对象为氨氮,目前去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类,对氨氮浓度不是很高的工业污水和城镇生活污水,采用生物法去除氨氮是主流,也是最经济和常用的方法。本方案采用曝气生物流化池工艺同时挖掘原有净水系统的净化潜力,对污水进行深度脱氮处理,并进一步降低有机物等其他水质指标。4.2.2生物法去除氨氮的机理氮是蛋白质92、不可缺少的组成部分,因此广泛存在于城镇生活污水中。在原污水中,氮以NH3-N及有机氮的形式存在,这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮,用TKN表示。而原污水中的NOx-N(包括亚硝酸盐和硝酸盐在内)含量很少,几乎为零。这些不同形式的氮统称为总氮(TN)。氮也是构成微生物的元素之一,一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥起从水中去除。这部分氮量约为所去除的BOD5的5,为微生物重量的12,约占污水处理厂剩余活性污泥量的4。在有机物被氧化的同时,污水中的有机氮也被氧化成氨氮,在溶解氧充足、泥龄较长的情况下,进一步被氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,通常称之为硝化过程。生物脱氮包括三个基本过程:同化作用、硝化作93、用、反硝化作用。同化作用:指的是用于合成微生物肌体所消耗的氮量,其往往受微生物净生长量的制约,实际上受微生物细胞的内源衰减作用,通过同化作用去除的氮量仅占原污水的2%3%左右,这部分氮转化到微生物体中,最终以污泥的形式排除污水处理系统硝化作用:指的是由氨氮转化成亚硝态氮,再转化成硝态氮的过程,转化过程中主要依靠亚硝化细菌和硝化细菌两类革兰氏阴性无芽孢杆菌,其均为严格好氧的专性化能自养菌。硝化反应是由一类自养好氧微生物完成的,它包括两个步骤:第一步称为亚硝化过程,是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐,亚硝酸菌中有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和硝化球菌属;第二步称为硝化过程,由硝酸菌(包括硝酸杆菌属94、螺菌属和球菌属)将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌,都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源,从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。反硝化作用:反硝化反应是由一群异养型微生物完成的,它的主要作用是将硝酸盐或亚硝酸盐还原成气态氮或N2O,反应在无分子态氧的条件下进行。反硝化细菌在自然界很普遍,多数是兼性的,在溶解氧浓度极低的环境中可利用硝酸盐中的氧作为电子受体,有机物则作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定。反硝化反应一般以有机物为碳源和电子供体。当环境中缺乏有机物时,无机物如氢、Na2S等也可作为反硝化反应的电子供体,微生物还可以消耗自身95、的原生质进行所谓的内源反硝化。C5H7O2N+4NO3-5CO2+NH3+2N2+ 4OH-可见内源反硝化的结果是细胞物质的减少,并会有NH3的生成,因此废水处理中均不希望此种反应占主导地位,而应提供必要的碳源。硝化和反硝化反应的进行是受到一定制约的,一方面,自养硝化菌在大量有机物存在的条件下,对氧气和营养物的竞争不如好氧异养菌,从而导致异养菌占优势;另一方面,反硝化需要提供适当的电子供体,通常为有机物。生物酶与载体的固定化技术在处理氨氮废水时,污水先在有氧条件下,利用载体表面的氨氧化细菌将氨氧化生成NO2-和NO3-,然后在缺氧条件下,以污水中所含有机物和氨氮为电子供体,将亚硝酸盐反硝化生成96、氮气,其优势在于可以通过高浓度地固定细胞,像硝化菌这样世代时间长的细菌也得以在其增长繁殖,提高硝化和反硝化速度,同时还可以使在反硝化过程低温时易失活的反硝化菌,特别是亚硝态还原菌保持较高的活性,提高冬季处理的稳定性。在生化处理的污水中,含氮有机物被富集在载体上的氨化微生物分解转化成氨态氮,而氨态氮又在硝化细菌的好氧呼吸过程中被转化成亚硝酸盐,然后转化成硝酸盐。生物硝化过程的反应式如下:NH4+ +0.75O2+HCO3- 0.5NH4+0.5NO2-+CO2+1.5H2O (1)2NO2-+O2 硝酸细菌2NO3-+75KJ (2) 硝化菌 2NH4+3O 2NO3-+2H2O+4H+425K97、J (3)生物载体内部反硝化菌较活跃,反硝化菌属兼性菌,它会使硝酸盐转化为氮气,而达到脱氮的目的,此过程为反硝化,反应式如下反硝化菌2NO2-+3H+1/2N2+4H2O+OH- (4) 反硝化菌NO3-+5H+ 1/2N2+2H2O+OH- (5) 通过理论计算可知:1gNH3-N的氧化,消耗7.14g的CaCO3碱度,4.57g氧,反硝化时消耗2.86g有机物/gNO3-N。而采用微生物与载体固定化技术进行污染指标氨氮去除时,由于每个载体内部都存在着良好的好氧、缺氧、厌氧环境,使其内部形成无数个微型的硝化反硝化反应器,而氧化1.0mgBOD5将产生0.3mg的碱度,所以通过对温度,溶解氧等98、的适宜控制,ABFT在生物脱氮过程中的耗氧量仅为理论值的75%,碱度下降值仅为理论值的50%65%,减少能耗,降低运行成本。4.2.3曝气生物流化池污水处理工艺曝气生物流化池(简称ABFT)污水工艺是近年新兴的一种生化法去除氨氮的污水处理技术。2006年11月中国工程建设标准化协会正式出版并发行了曝气生物流化池设计规程,编号:CECS209:2006。在ABFT工艺中,流化介质采用了NC-5ppi型专用生物载体,成功的采用微生物与载体的自固定化技术将成活后的微生物固定在生物载体上。该工艺技术在去除有机物的同时,依靠生物酶与载体的固定化技术先在有氧条件下,利用载体表面的氨氧化细菌可将氨氧化生成N99、O2-和NO3-,然后在缺氧条件(载体内部)下,以污水中所含有机物和某些还原性物质为电子供体,将亚硝酸盐反硝化生成氮气。其优势在于可以通过高浓度地固定细胞,像硝化菌这样世代时间长的细菌也得以在其生长繁殖,提高硝化和反硝化速度,同时还可以使在反硝化过程低温时易失活的反硝化菌,特别是亚硝酸还原菌保持较高的活性,提高冬季处理的稳定性。ABFT工艺综合了介质流态化、吸附和生物化学过程,运行机理上较为复杂,但运行管理方便、操作简单。特别是物理化学法与生物法相结合,同时兼顾了活性污泥法、生物膜法和固定化微生物技术的长处,因此已越来越受到水处理界的重视。与其它好氧水处理工艺相比,ABFT工艺有以下技术特点:100、 生物量大。采用了新型的填料NC-5ppi型生物流化填料。这种新型填料具有比表面积大、挂膜容易、生物膜更新快等优点。由于具有较大的比表面积和挂膜容易等特点,因而生物量大,生物量可以达到10-20g/L以上,比普通活性污泥法高出5倍以上,同接触氧化工艺相当;而且由于生物膜更新比较快,因而微生物具有较高的活性,大大提高了处理效率和污水处理效果。 传质效率高。由于本工艺的特点,填料在池中一直处于流化状态,由于空气搅动使整个反应池内污水和填料充分接触,生物膜和水流之间产生较大的相对流速,加快了细菌表面的介质更新,增强了传质效果,加快了生物代谢速度。而接触氧化工艺由于填料是固定的,在池中出现了曝气区和非101、曝气区,因而降低了容积负荷。 充氧效率高。由于填料在水中一直呈流化状态,填料不断的与气泡进行接触并不断切割,因而其充氧效率高,动力效率在3kg/(kwh)以上,相比其它工艺提高30%,充氧效率的提高有利于加快有机物的氧化速度。 具有较高的污染物处理负荷。在污水处理工艺中,其BOD负荷可以达到5-6kg/(m3填料d);如果要进行脱氮除磷处理,BOD负荷可以降低到1-3kg/(m3填料d)。 脱氮效果好。由于填料表面含有较多的硝化菌和反硝化菌,因而本工艺具有良好的脱氮效果。如果配合A2/O工艺,其脱氮除磷效果更佳。 出水效果好而且稳定,特别适用于城镇污水二级出水的回用水处理工艺过程中。配合接触沉102、淀工艺,其出水COD可以降低到20mg/l以下,BOD5可以降低到5mg/l以下,SS可以降低到5mg/l以下,氨氮可以降低到1mg/l以下,完全可以满足生活杂用水水质标准(CJ/T 48-1999)的限值要求。如果应用于冷却水的回用,可以作为生物处理预处理阶段,后续增加混凝过滤消毒等工艺阶段。 在应用方面。同接触氧化工艺相比,省却了填料框架,填料投加方便;同曝气生物滤池相比,不用进行反冲洗,降低了投资费用和运行费用,运行连续稳定。4.2.4曝气生物流化池污水处理工艺原理在ABFT反应器中投加占曝气池有效容积的4045的高效微生物载体,特效微生物大量附着并固定于其上,ABFT反应器实际上是综合103、传统活性污泥法与生物膜法优点的双生物反应器。各级ABFT反应器中,通过培养不同特效优势菌种,提高目标污染物的降解效果;载体所生长的生物量最高达可达1018g/L,成活后的微生物与载体的结合是采用键价结合的固定化技术,故结合力牢固,不易脱落,不易流失,高负载的生物量保证了ABFT反应器去除污染物的高效和稳定性;运行过程中每个载体内部都存在着良好的好氧、缺氧、厌氧环境,使其内部形成无数个微型的硝化反硝化反应器,故而造成在同一个反应器中同时发生氨氧化、硝化和反硝化联合作用,有力的保证了氨氮的高效去除。曝气生物流化池在实际工程应用中常以小格多级为主,便于不同工艺过程的调整与控制。其主要包括以下技术特点104、:生物酶与载体的固定化技术生物酶与载体的固定化技木是借助由高分子材料合成的载体上带有的氨基、羧基、环氧基等活性基团与微生物肽链氨基酸残基作用,形成离子键结合或共价键结合,从而将生物酶固定在载体上,固定后的微生物与载体的结合力牢固,不宜随污水的流动而流失。NC-5ppi型微生物载体NC-5ppi型生物载体是一种由高分子材料合成的新型生物载体,这种载体的表面带有某些亲水性基团以及氨基、羧基、环氧基等活性基团,可与微生物肽链氨基酸残基作用形成离子键结合或共价键结合而将微生物及生物酶固定在载体上,生物载体上的微生物除生长着真菌、丝状菌和菌胶团外,还有多种捕食细菌的原生动物和后生动物,形成了稳定的食物链105、,因而污泥产生量小。固定化微生物后的载体密度接近于水的密度,微生物负载量大,容积负荷高达8kgBOD5/m3d,比表面积为23.3m2/g。这种载体,由于其结构的特点,可使污水、空气和生物膜得到充分掺混接触交换,生物膜不仅能大量地在微生物载体内坐床,保持良好的活性和空隙可变性,而且在运行过程中气体在三维流动的污水带动下,互相碰撞并被处于蠕动状态的微生物载体不断切割成更小的气泡,增加了氧的利用率,可减小曝气量。因此它具有切割气泡能力强,空间体积利用率大、无死区等特点,是当前微生物载体的更新换代产品。NITROBACTERIA-II高效菌种成功分离培养出广谱性硝化菌种,适应性强等优势,本工程采用煤106、科院生产的nitrobacteric-II高效菌种。固定化生物酶特点采用共价、离子价键结合及物理吸附的方法固定化与传统的活性污泥法及生物膜相比,具有以下特点:a.微生物负载量大,与载体结合牢固,因为载体本身所具有的弹性当生物膜达到一定重量时,多余的生物膜会自动脱落。b.能纯化和保持优势菌群。将微生物固定在载体上,由于载体上可以提供不同的微环境,适合于不同种群的微生物的代谢活动,利于各种菌群的分布和繁殖,因此可达到纯化和保持优势菌群的效果。c可休眠及启动迅速。微生物固定在载体上,在单元载体上形成营养物-细菌-原生动物的食物链,当外部条件导致载体上微生物的微环境改变时,例如长期停止曝气或废水中断出107、现厌氧和营养不足的条件下,载体上的微生物种群会发生改变,以厌氧菌群为主,外观呈黑色,且微生物间可相互为食。当曝气并加入营养液或废水,固定的微生物又会转变为好氧菌群,外观呈棕色,实际观察和运行已证明了这一点。这样不会因外界条件长时间的改变而导致微生物死亡,节省时间和运行费用。 4.2.5曝气生物流化池的构造根据污水在曝气生物流化池运行中的水流方向不同,曝气生物流化池可分为上向流和下向流曝气生物流化池,除污水在池中的流向不同外,上向流和下向流曝气生物流化池的池形结构基本相同。但在实际工程运用中常以上向流曝气生物流化池为主。图2即为典型的矩形曝气生物流化池构造简图。由图2可知,每个曝气生物流化池从结108、构上共分成四个区域,即集泥区、缓冲配水区、生物载体区、清水区。待处理污染原水经均匀 布水槽均匀布水后,在流过生物载体区时,经载体上附着生长的微生物膜净化处理后,经过出水区和出水槽由出水管排除。缓冲配水区的作用是使污染原水均匀流过曝气池。待处理污水进入曝气池起,同时由鼓风机鼓风并通过曝气管向池内供给生物膜代谢所需的空气(氧源),附着在生物载体上的微生物膜从污染水体中吸取可溶性有机物、氮、磷化合物等做为其生理活动所需的营养物质。在代谢过程中有机等污染物质被分解,污染原水得到净化。由于曝气生物流化池内微生物的内源呼吸进行得较充分,合成物质被进一步氧化、且生化池内的微生物食物链比较完全和稳定,因而生化109、池内的污泥产生量极少,产生的少量污泥由池底排泥管排出。4.2.6 ABFT工艺特点1)采用ABFT工艺治理氨氮污水已有大量工程实例;2)保证了出水的稳定性和出水质量。配合接触沉淀工艺,生物曝气流化池出水COD可以降低到20mg/l以下,BOD5可以降低到5mg/l以下,SS可以降低到5mg/l以下,氨氮可以降低到1mg/l以下,再经过消毒工艺完全可以满足生活杂用水水质标准(CJ/T 48-1999)的限值要求,也就是说不需要后续的物化处理即可达到生活杂用水水质标准,可以直接应用于城市绿化、冲厕、洗车、扫除等;3)减少了污泥量的排放。由于本工艺中产生的剩余污泥非常少,所以大大降低了污泥量的排放,110、降低了处理成本。对环境不会带来二次污染;4)减少了投药量。占地面积小、基建投资省、能耗低、易维护、运行成本低;5)调节、控制、运行操作方便,人员配置较少,减少吨水人工成本;6)处理出水质量好,运行安全可靠,可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准;7)抗冲击能力强,受气候、水量和水质变化影响小,并可间歇运行;8)能够有效的进行除磷脱氮处理。可直接在原有污水处理构筑物(生化池)大体结构不变的基础上直接进行氨氮达标改造;9)系统衔接性能好,可充分利用原有构筑物,减少投资成本。4.2.7硝化反应与温度、pH的关系硝化菌对温度很敏感,温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且影响硝化菌的活性。当温度低于15时111、,硝化速率迅速降低,当温度低于5时,硝化细菌的生命活动几乎停止。图4-4 氨氮硝化速率随温度的变化图图4-5 氨氮硝化速率随温度的变化图。温度越高,硝化速率越快,25时的硝化速率是10时硝化速率的4倍左右,但温度超过30时,硝化速率增加缓慢。在冬季,考虑曝气升温的作用,设计最低水温为8。图4-5氨氮硝化速率随pH的变化图同时,pH值对硝化速率的影响也很大。图4-6是硝化反应速率常数随pH变化图,硝化反应的最佳pH值范围为7.58.5,当pH小于6.5时,硝化反应速率将下降。为了工程安全起见,根据实际情况,本工程处理水用于循环冷却水系统,冷却水出水温度高、偏碱性,可通过回收进入深度处理系统,一方112、面对曝气池水温有一定的调节作用,另一方面可实现对冷却水的循环利用。4.2.8工艺流程通过对与本方案相似已经投入运行工程的考察,净化水质效果明显,尤其对NH3-N有显著的去除效果。本方案控制主要出水标准如下:CODCr20mg/L;BOD55mg/L;SS5mg/L;磷酸盐0.5mg/L ;NH3-N1mg/L以上水质指标满足电厂循环水控制要求,满足电厂循环水需要,能够保证循环水系统的安全,不会对循环水系统和辅机冷却水系统产生腐蚀或结垢。4.2.8.1工艺流程图杀菌加药系统PAC加药系统ABFT池用水点循环水池机械澄清池调节水池污水厂来水泵AC加药系统泵AC加药系统污泥处理系统说明: 表示工艺处113、理系统单元。 图 4-7 方案二工艺流程图4.2.8.2工艺说明本方案是将xx市污水厂中,通过市政中水管网系统输送到电厂中水深度处理站调节池内,进行水量的收集和调节,通过提升水泵提升至ABFT生化处理池,经过ABFT生化池的脱碳区、高速硝化区、中速硝化区、低速硝化区四部分生化处理,出水至中间水池集水,通过提升泵提升至原净水系统配水井,利用原有净水系统的混凝剂、杀菌剂加药装置加入药剂,浑水井出水自流进入机械加速澄清池沉淀处理,处理后的清水流入循环水池,回用到循环水系统。选择适当的鼓风机,送入生化过程中所需要的氧气,在污水中微生物和硝化细菌的作用下,降解污水中的各种污染因子,特别是通过硝化作用有效114、去除水中的氨氮。机械澄清池污泥也排到污泥池,进行污泥浓缩,上清液回流到调节池,污泥利用离心脱水机进行压榨脱水,污泥进行外运或利用。4.2.9方案二各工艺单元主要污染因子去除效率表4-4 方案二 主要污染因子预期去除效率一览表工艺单元项目单位进水水质出水水质去除率ABFT池单元SSmg/l10.020.00%CODcrmg/l50.04020%BOD5mg/l10.0640%NH3-Nmg/l8.00.594%pH无量纲磷酸盐mg/l0.50.420%机械加速澄清池单元SSmg/l10.05.050%CODcrmg/l40.02050%BOD5mg/l6.04.033%NH3-Nmg/l0.80115、.50%pH无量纲磷酸盐mg/l0.40.40%系统总去除效率SSmg/l10.05.050%CODcrmg/l50.02060%BOD5mg/l10.04.060%NH3-Nmg/l8.00.595%pH无量纲磷酸盐mg/l0.50.420%4.2.10工程工艺设计深度处理回用工程总体规划按40000m3/d处理能力设计。4.2.10.1设备选择原则设备选择是一项非常重要的工作,应以先进、可靠、经济适用的原则来进行选择。目前国产设备已具有较高的技术水平及完善的配套服务,故本工程尽可能选择国内较先进的设备,特殊关键设备考虑国外进口。本工程所选择的设备,大多数为免维护产品,这就大大节省了日常维护116、保养的工作量,并具有寿命长、可靠性高、技术先进的特点。4.2.10.2 构(建)筑物设计介绍如下:(1)工程处理能力为40000m3/d,主要构(建)筑物为新建ABFT池、中间水池、综合用房等。1)调节池功能 调节水量、均化水质数量 一座设计水量 40000m3/d(1700m3/h)池体尺寸 34.0m25.0m4.5m有效水深 4.0m水力停留时间 2.0h 有效容积 3700m3结构 钢混防腐,地下式结构选用性能稳定的潜水污水泵,利用该提升泵将废水稳定连续提升后续处理系统。 数量 四台(三用一备) 流量 560m3/h 扬程 10m 口径 DN250配浮球配液位开关2套,阀门等管件配套117、供应,就地控制开关箱一套。2)ABFT池功能 氧化有机物,硝化部分氨氮,降解各种水质污染因子。 数量 两组,每组分为四格。池体尺寸 42.5m26.5m5.5m结构 半地下式矼砼结构,地下部分2.5米有效水深 5.0m总有效容积 5000m3总水力停留时间 3.0h汽水比 6.5:1 曝气方式 穿孔管曝气 设计氧转移效率 15% 总供气量 10800 m3/hABFT池内安装总高度0.8米的硝化菌专用填料,分二层,单层填料高度为0.8米,分别设置填料支架,填料总容积1088m3。3)鼓风机房平面尺寸 18.0m6.0m数量 一间结构 砖混内设多级离心式鼓风机,噪音低,振动小,效率高。 数量 三118、台(两用一备)单台供气量 90m3/min出口风压 58.8KPa每台鼓风机进口处配置细过滤器及消声器,在出风口处设置电动旁通阀及消音器,在出风管上设逆止阀和手动蝶阀,配自耦减压启动柜。风机房配置一套电动检修葫芦,方便电机检修。4)机械澄清池废水在澄清池池中进行泥水分离,进一步去除氨氮、有机物等污染物,澄清池设置有斜管。设配水水井一座和机械澄清池2座,澄清池内设机械转动刮泥搅拌机,池体结构为地上式钢砼结构。池体尺寸 24m结构 半地下式矼砼结构,地下部分2.5米有效水深 2.0m总有效容积 900m35)循环水池功能 收集ABFT池出水,由输送泵送至原净水系统配水井。池体尺寸 34m25m4.119、5m结构 半地下式矼砼结构,地下部分2.5米有效水深 4.0m总有效容积 3400m3停留时间 2h设立式污水泵,将生化处理出水输送至原给水系统配水井。 数量 四台(三用一备) 流量 560m3/h 扬程 10m 口径 DN250配浮球液位开关2套,阀门等管件配套供应,就地控制开关箱一套。6)药剂制备投加聚合氯化铝(PAC)投加系统一套次氯酸钠(NaClO)投加系统一套。投加位置:配水井7)污泥池功能 收集机械澄清池污泥,浓缩后的污泥通过污泥输送泵输送到离心式污泥浓缩机进行污泥浓缩。数量 一座池体尺寸 6.0m5.0m3.5m有效池深 3.0m有效容积 90m3结构 钢混防腐,半地上式结构 设120、污泥输送泵泵,将污泥输送至污泥脱水系统脱水。 数量 两台(一用一备) 流量 10m3/h 扬程 20m配浮球液位开关2套,阀门等管件配套供应,就地控制开关箱一套。8)污泥脱水系统离心式污泥脱水机功能 去除污泥间隙水,缩小污泥体积。 数量 一台 流量 9m3/h 螺旋输送泵数量 一台 流量 3m3/h9)综合用房数量 一座池体尺寸 41.0m6.0m结构 砖混结构设置风机房和配电房,污泥脱水间,加药间,其它用房利用原有给水系统用房,不单独设置综办公用房,中控系统直接接入化控室。4.2.10.3主要构筑物、设备材料表1)主要构(建)筑物列表表4-5 主要构(建)筑物一览表序号项目池体尺寸单位数量备121、注LWH(m)1调节池34255.7座1半地上式、钢砼结构2ABFT池42.526.55.5座1半地上式、钢砼结构3机械澄清池24座2半地上式、钢砼结构4循环水池34254.5座1半地上式、钢砼结构5污泥池653.5座1半地下室、钢砼结构6配水井335座1地下室、钢砼结构7防护栏不锈钢m5408鼓风机房18.06.0m2108砖混结构9污泥脱水间9.06.0m254砖混结构10加药间9.06.0m254砖混结构11配电间4.56.0m227砖混结构12隔声门窗扇1213地基、管道、电缆沟等开挖2)主要设备及材料表表4-6 方案二主要设备及材料一览表序号名称型号单位数量技术性能描述安装位置备注1122、硝化菌专用填料NC-5ppim31088505050mmABFT池2不锈钢拦截网S304m23808ABFT池3塑料网格m23808ABFT池4填料支架14#工字钢m1115国标ABFT池5填料支架6#槽钢m6474国标ABFT池6填料支架10#圆钢m19638国标ABFT池7支架防腐环氧树脂m23264国标ABFT池8曝气系统直管DN150;材质:UPVCm925ABFT池9曝气系统直管DN65;材质:UPVCm3808孔径3.5mmABFT池10曝气系统直管DN32;材质:UPVCm190ABFT池11曝气管附件三通、弯头及异径管件批1ABFT池含调节支架12多级离心鼓风机C90-1.6台123、3风量90m3/min风压58.8KPa风机房2用1备13电动葫芦套1风机房14风机MCC柜风机配套套3风机房15生物酶制剂NITROBACTERIA-IIkg81616废水输送泵台4560m3/h,10m调节池3用1备17废水输送泵台4560m3/h,10m循环水池3用1备18综合用房辅助设施洗手池、冲洗槽等套1综合用房19混凝加药装置套120氯气杀毒加药系统套121污泥输送泵台2Q=10m/h,H=0.20MPa污泥池22离心式污泥脱水机台3Q=9m/h污泥脱水间23螺旋输送机台1Q=3m/h污泥脱水间4.2.10.4方案二工艺管道及阀门清单表4-7 方案二工艺管道及阀门一览表序号名称材质124、单位数量技术性能描述安装位置备注1直管DN500A3钢M400国标风机管道290弯头DN500A3钢个14国标风机管道3法兰式松套伸缩接头DN500复合材料个6VSSJA,国标风机管道4直管DN300A3钢M140风机管道5可调减压阀DN300复合材料套4HC200国标风机管道6三通DN300A3钢个4国标风机管道7法兰式松套伸缩接头DN300复合材料个4VSSJA,国标风机管道8法兰式通风蝶阀DN300复合材料个4D341W国标风机管道9直管DN200A3钢M204国标风机管道10法兰式通风蝶阀DN200复合材料套11D341W国标风机管道11消声止回阀DN300复合材料套4HC52X/国标125、风机管道12风管支架批1配套供应风机管道13焊接法兰附件批1配套供应风机管道14直管DN800PEM544进水管15弯头DN800焊制套14进水管16异径三通PE套1进水管17法兰片DN800PE套8进水管18注塑法兰根DN800PE套8进水管19直管DN600A3钢M680国标进出水管20三通DN600A3钢套6国标进出水管21弯头DN600A3钢套28国标进出水管22法兰式松套伸缩接头DN600复合材料套14VSSJA-2,国标进出水管23电动双法兰蝶阀DN600复合材料套6D941X,国标进出水管24蜗轮传动双法兰蝶阀DN600套325管道支架批1配套供应进出水管26焊接法兰附件批1配套126、供应进出水管27检修蝶阀DN200A3钢套11DN150检修放空管28检修放空管DN200A3钢M408DN150检修放空管29焊接法兰附件A3钢批1配套供应检修放空管30管路外层防锈漆及保温批131厂区供水管路批14.3 工艺比较 根据上述工艺设计,从各方面对两个方案进行比较,具体见附录一。5 电力与自控系统5.1 供电设计5.1.1设计范围5.1.1.1处理站区内的低压供配电系统设计5.1.1.2低压配电装置布置5.1.1.3工艺设备、动力设备的配电及控制及防雷5.1.1.4处理站区动力、控制电缆敷设5.1.2设计依据及技术规范5.1.2.110KV及以下变电所设计规范 (GB500539127、4)5.1.2.2电力装置系统的继电保护和自动装置设计规范 (GB5006292)5.1.2.3供配电系统设计规范 (GB5005295)5.1.2.4电气装置的电测量仪表设计规范 (GBJ0390)5.1.2.5民用建筑电气设计规范 (GB50057942000年版)5.1.2.6工业与民用电力装置的接地设计规范 (GBJ6583)5.1.2.7建筑物防雪设计规范 (GB50057942000年版)5.1.2.8电气图用图形符号 (GB4728)5.1.2.9工业企业照明设计标准 (GB5003492)5.1.2.10工业企业提供的用电设备资料及工艺布置图5.1.3供电系统要求5.1.3.1128、配电设计动力进线设互为备用电源,独立为中水处理系统供电,由电厂变电直接接入。其中对系统进线要求如下:进线电压:三相四线制380V;进线容量:方案一:一台容量为1250KVA的变压器。方案二:一台容量为1250KVA的变压器。进线连接方式:进线进入到系统进线柜采用组合母线联接。表5-1电力负荷汇总表项目总装机容量(Kw)工作容量(Kw)用电量(Kwh/d)吨水电耗(Kwh /m3)方案一1861.881447.3115231.60.38方案三68248992310.23各方案电力负荷计算如下:表5-2 方案一主要用电负荷统计表序号设备名称电压设备台数单台容量工作容量总装机功率需要系数运行时间耗电129、量KV安装工作KWKWKWKchKW.h1废水提升泵0.3832901802700.82434562曝气生物滤池反洗水泵0.38221322642640.83633.63曝气生物滤池供氧风机0.38321102203300.82442244反洗排污泵0.38211111220.8326.45澄清池搅拌机0.38221122220.824422.46澄清池刮泥机0.38220.551.11.10.832.647污泥输送泵0.38211.11.12.20.832.648变孔隙滤池反洗风机0.3854552202750.835289聚铁卸药泵0.38114440.80.51.610硫酸卸药泵0.38130、114440.80.51.611盐酸卸药泵0.38114440.826.412聚铁加药泵0.38320.551.11.650.82421.1213硫酸加药泵0.38210.370.370.740.8247.10414石灰乳输送泵0.38427.515300.82428815石灰乳搅拌机0.38223660.824115.216PAM搅拌机0.38111.51.51.50.82428.817PAM投加泵10.38320.551.11.650.82421.1218PAM投加泵20.38210.550.551.10.82410.5619氯酸钠搅拌机0.38112.22.22.20.82442.242131、0氯酸钠输送泵0.38112.22.22.20.823.5221二氧化氯发生器0.38229.519190.824364.822石灰震动料斗0.38223.77.47.40.824142.0823石灰给料机0.38221.5330.82457.624石灰输送机0.38323.77.411.10.824142.0825布袋除尘器0.38220.370.740.740.82414.20826房间布袋除尘器0.38112.22.22.20.82442.2427滤池反洗水泵0.3822851701700.8340828循环水输送泵0.3832851702550.824326429加氯水泵0.38213132、030600.82457630泥渣冲洗水泵0.38215.55.5110.8313.231电动葫芦0.38333.711.111.10.80.10.88832起重机0.38114.54.54.50.80.10.3633离心污泥脱水机0.38113030300.8819234螺旋输送机0.38215.55.5110.8835.235电动泥斗0.38114440.8825.636潜污泵0.38210.750.751.50.82414.437照明负荷0.38111515150.889638总负荷751447.311861.8815231.6表5-3 方案二主要用电负荷表序号设备名称电压设备台数单台容133、量工作容量总装机功率需要系数运行时间耗电量KV安装工作KWKWKWKchKW.h1废水输送泵0.384330901200.82417282多级离心式鼓风机0.38321322643960.8245068.83机械澄清池刮泥机0.38220.551.11.10.82421.124机械澄清池搅拌机0.38221122220.824422.45污泥输送泵0.38210.750.751.50.8127.26螺旋输送机0.38113.73.73.70.81235.527循环水输送泵0.384330901200.82417288PAM计量泵0.38211.12.22.20.82442.249PAC溶药箱搅134、拌机0.38111.51.51.50.82428.810NaClO计量泵0.38210.370.740.740.82414.20811NaClO溶药箱搅拌机0.38111.51.51.50.82428.812加药搅拌0.38112.22.22.20.82442.2413照明负荷0.38111010100.886414总负荷2620489.69682.449231.3285.1.3.2控制方式所有用电设备均在现场设有控制柜或按钮箱,在现场控制模具上设有“手动/自动”控制选择开关。自动时,由上位机或PLC进行控制;手动时,在现场控制柜上进行手动控制。5.1.3.3电气设备配电采用集中供电方式,在辅135、助用房内设配电房,安装电源进线柜和电气控制柜。由受电、馈电、马达控制中心组成系统的配电系统。为操作方便,便于设备的维护,在所有的电机装就地操作箱或操作柜,设置启、停按钮和指示灯。同时,具有远程操作功能。5.1.3.4电气设备的控制采用可编程控制器(PLC),实现对电气设备自动/手动的操作控制,并向计算机监控系统和声光报警提供电气设备运行状态。5.1.3.5电气设备的保护每台电机加热继电器和空气开关的保护,可编程控制器(PLC)对热保进行监视。5.1.4照明、检修、防雷接地及通讯5.1.4.1 照明照明电源由控制柜提供一路专用回路,接入泵房和厂房,由控制柜接到各分线箱。各分线箱设有单级和三级空气136、开关和插座。控制室、值班室和办公室用双管日光灯照明,泵房、厂房内照明用工厂灯。5.1.4.2检修电源为了设备检修方便,设备相对较为集中的地方设检修箱。厂房、泵房内配检修电源箱一台,按50Kw负荷考虑,能满足一般检修的需要,并为泵房电动葫芦供电。5.1.4.3接地系统设计在厂房和泵房的边沿打(1根/5米)接地桩为接地点,引入到控制柜基座。由于采用的进线为三相四线制,其N相接电控柜的基座,形成接地系统,电机接地也是三相四线制。系统接地电阻小于4欧姆。同时与主厂房接地网相连。5.1.4.4通讯污水处理站不再设新的通讯系统,可根据需要设分机与电厂程控机相连接,实现该系统的通讯需要。5.1.5电气设备清137、单表5-4 方案一电气设备清单序号设备名称规格及技术参数单位数量备注1高压进线柜面1(含包括开关)2变压器SCB10-1250KVA台13低压配电柜MNS面24软启动器台75照明箱XMR只26就地控制箱只67检修电源箱只48照明灯具套19动力电缆批110控制电缆批111电缆桥架等批112防雷接地材料批113其他附材批1表5-5方案二电气设备清单序号设备名称规格及技术参数单位数量备注1高压进线柜面12变压器台13输电电缆米10004塑壳断路器NS250H250只3Schneider,三极,AC380V5微型断路器C65N2PD6A只3Schneider,单极,AC220V6软起动器ATS48C2138、1Q只3Schneider,线圈AC 220V7接触器LC1-D205M7C只6Schneider,线圈AC 220V8辅助触头LAD-N22C只69带灯启动按钮XB2BW33M1C只3Schneider,绿灯,AC220V10带灯停止按钮XB2BW34M1C只3Schneider,红灯,AC220V11转换开关XB2BD25C只312按钮触点ZB2BE102C只6Schneider,1NC,AC220V13中间继电器RXM4AB2P7只614中间继电器底座RXZE1M4C只615急停按钮XB2BS542C(1NC)只3Schneider,1NC,AC220V16电源指示灯XB2BVQ4LC只139、3Schneider,红灯,AC220VV17接线端子SAK70/35只45Weidmulle18接线端子SAK 2.5只9019固定器EW35只15Weidmulle20端子隔板TW SAK70/35只6Weidmulle21控制柜1600*600*400只322标记座SchT5只9Weidmulle23附材24照明箱XMR只325检修电源箱只326照明灯具套627动力电缆批128控制电缆批129电缆桥架等批130防雷接地材料批131其他附材批15.2 仪表和控制设计5.2.1设计范围水质实时监测系统是利用现代信息技术与水质分析仪、流量变送器技术相结合,集数据采集、处理、控制于一体,使供公司140、监测人员从根本上减少人工监测的繁杂劳动强度,及时准确便捷的获取现场检测数据,对污染防治具有重要意义。它不但能提高管理部门的工作效率,也适应现代用户节能减排的新需求。配置必须的检测仪表,及其模拟信号和开关信号送至中控室显示报警。工艺设备的运行状况信号均送至中控室。5.2.2设计依据根据工艺要求,本工程必须对深度处理回用工程ABFT工艺系统进、出水NH3-N、CODcr、PH、流量等各项指标进行全程自动控制,设置超值报警系统,以便及时更换启用原净水处理系统,确保电厂用水安全。5.2.3建设原则l 选择运行稳定、数据质量高、维护方便的监测仪器。l 选择技术成熟、先进的系统,保证总体运行稳定,可靠。l141、 按照以有的国家标准的业务规范和标准,进行系统设计。l 系统可扩展性高,在线监测仪器接入软件和硬件工作能力方面利于升级、扩展。l 选择利于集成的计算机技术,保证后期与其它环保管理信息系统集成和数据共享。l 系统易于操作和使用,方便各种类型用户的迅速掌握。l 整体投资性能价格比高。5.2.4设计要求1、 对厂区进水口、出水口等2个测点进行监测。具体监测参数如下: 进水口:氨氮、CODcr、PH、流量 出水口:氨氮、CODcr、PH2、进、出水口的氨氮、CODcr要求报警显示 3、风机、水泵运行状态显示及无人值守自动运行控制4、现场仪表,控制室微机监控系统和化控室模拟监控等三组数据同时显示5.2.142、5系统结构5.2.5.1现场平面布置根据现场各站点及科室的相互关系,我们以图6-1所示的平面假想来设计方案。图5-1进水口的监测仪器安装于进水口监测房内,其中流量计的传感器需严格按设备的要求安装于进水主管路的有效管段。出水口的监测仪器安装于出水口监测房内。5.2.5.2系统网络结构系统网络结构如图5-2所示。考虑到现场工况和数据的可靠性要求,进水口、出水口与中控室按工业以太网要求组网,其中出水口至中控室的线路需采用光纤敷设。中控室再通过光纤与化控室组网。图5-2整体数据流程简图见图5-3所示图5-35.2.5.3监测现场由监测房、水样预处理系统、监测仪器和数据传输设备(简称数采仪)及软件构成。143、5.2.5.3.1监测房基本要求:按一般民用建筑的有关规定要求设计,结构材料符合监测用房的安全要求(如防火、防腐),地面采用防滑瓷砖铺设,在线监测站房距离采样点不大于10m。仪器正视方位不得有阳光直射。监测房规格:4m3m2.6m室内面积为12m2外墙面:0.5夹芯彩钢板,单面加筋灰白雨蓬面:海兰色夹芯板,高度300屋面:75mm厚彩钢夹心板图5-40.6 m引下线2.5 m连接扁钢接地装置:人工接地体的装设(据GB501691992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范)要求垂直埋设人工接地体,接地体要求采用50mm、长为2.5m的钢管。为减少外界温度变化对流散电阻的影响,埋入地下的接地体,144、其顶部不宜小于0.6m(如图所示)。根据现场及电力装置要求接地电阻小于等于10欧姆,现要求在监测房周围,距监测房墙脚23m,选12根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体,管距5m,用404mm2的扁钢连接,环形布置。接地网的布置,应尽量使地面的电位分布均匀,以降低接触电图5-5压和跨步电压。人工接地网的外缘应闭合。外缘各角应作成圆弧形。为保障人身安全,应在经常有人出入的走道外,采用绝缘路面(如沥青碎石路面)。接地体通过一根扁钢引至监测房内。防盗门尺寸(参考):2.1m0.8m室内地面:用瓷砖铺砌室外地坪:用瓷砖铺砌地坪:按一般民用建筑的有关规定浇注,混凝土平台为5m3.8m1.5m约19m2145、,为建造彩钢板房打好基础。图5-6图5-7图5-8供电要求:1. 接入5000W、220V交流电源。2. 监测房的避雷和地线系统应与附近厂区取得平衡。3. 安装电源总开关和漏电保护开关(如图5-6所示)。供水要求:1. 监测房内需安装一只立式盥洗池和水龙头并接入自来水(如图5-7所示)。2. 按采/配水要求在室内规范布局管路。3. 在接入室内的自来水管路上预留DN15三通以供水样预处理系统接入,自来水压力要求为:0.15-0.4MPa。配套设施:1. 监测房天花板安装40W日光灯。2. 监测房内安装一只换气扇。3. 室内需安装壁挂式冷暖空调(1.5匹)。4. 工作台5. 消防器材(如灭火器)图146、5-9如图5-9所示:A处标识为:50U-PVC地漏管路。B处标识为:32U-PVC进水样管路。C处标识为:32U-PVC回水样管路。D处标识为:32U-PVC管路,用于穿流量计传感器的信号电缆,需在管道内穿入钢丝。E、F处标识分别为预留管路,可视不同监测点需求进行处理。所有管路(B、C、D、E、F)间隔按80mm均布,离室内地面100mm。B(进水)、C(回水)管路组成取样循环系统,管内带压(采样泵工作时)。5.2.5.3.2 选择取样点水样采集位置一般情况下要设置在测流堰跌水处或巴歇尔槽出水处(管道流量无此限制),且在水面至水面下5cm30cm 处。在测流堰跌水处,能使排水形成水跃,以便采147、集混匀的水样。具体要求如下:1、 进水口和出水口的取样点需形成取水池,在无流量时最低水位要求大于等于50cm。2、 取水点的水样应充分置换,以保证采样分析的代表性、测量结果不失真。取样口水流图5-10(示例)图5-11(示例)5.2.6系统组成系统由中央控制微机(化控室)、控制柜、测控终端、测量设备组成。中央控制微机:主要由服务器和操作系统软件、数据库软件、水质实时监测与管理软件组成。控制柜:主要控制各仪表数据采集、报警及风机运行状态测控终端:对现场仪表进行控制传输功能。测量设备:包括电磁流量计、各种水质分析等。5.2.6.1中央控制单元序号配置名称规格及型号单位数量1服务器CPU:AMD或I148、ntel 2.0G 或更高台12显示屏优派 VX2835wm台12数据传输模块FGDATA-6100台13操作系统软件Windows2003Server with sp2或sp4套14数据库软件MicrosoftSQLServer 2000套15水质实时监控与管理系统软件FGDATA-WS01套15.2.6.2子站监测点5.2.6.2.1进水口测控点主要置硬件配置序号配置名称规格及型号单位数量1测控终端FGDATA-7201件12箱内电源、空开、端子、FG-08-02件13电磁流量计西门子MAG台14CODcr分析仪CODmax台15氨氮分析仪Amtax Compact台16PH分析仪pHDT149、M差分台15.2.6.2.2出水口监测点主要置硬件配置序号配置名称规格及型号单位数量1测控终端FGDATA-7201件12箱内电源、空开、端子、FG-08-02件13PH分析仪pHDTM差分台14CODcr分析仪CODmax台15系统FGCY-A台16氨氮分析仪Amtax Compact台15.2.7数据采仪5.2.7.1 概述对于这些监测现场的仪器的数据采集,均由安装于现场的数采仪完成。现场的仪器不外乎两大类:数字类仪表、模拟类仪表。其中对数字类仪表的采集可直接通过数采仪标配的通讯接口实现;对模拟类仪表的采集则必须先通过数采仪内置的数字化转换模块完成AD转换的工作,就目前的硬件水平,完全可以150、做到模拟类仪表经数字化转化后与实际测量值同步的效果。仪器的信号由数采仪采集后,则需要面对一个数字协议转换的问题(模拟类仪器经AD转换后同样也存在一个数字协议识别解析的问题),讲得更明确点,就是说对于不同品牌的仪器所提供的通讯协议要进行识别解析。站在通讯角度对这两类仪表的数据采集过程可由图5-12示意:图5-12数采仪的特点l 同时支持无线数据传输(GPRS/CDMA)及有线数据传输(ADSL、光纤等)的数采仪;l 标准配置下:可接入8路模拟仪表、四路数字仪表的数采仪;l 全面支持国家标准HJ/T212-2005污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准的数采仪;l 除提供与远程服务器实现通讯及151、传输的基本功能外,授权用户在本地可通过网线直接访问数采仪,从而不需要再另加显示器、键盘、鼠标等输入/输出设备。如果需要本地显示,数采仪留有标准输入/输出接口;l 大容量存储介质,历史数据可通过U盘或网络导出为标准格式(如Excel)的文件。图5-13DLC-E型嵌入式数据采集与传输控制仪(Data Acquisition and Data Transmission control Embeded)是一款基于工业级嵌入式低功耗32位CPU芯片,采用工业级电子盘DOM作为存储介质,板载10Mbps以太网接口、四串一并、内建看门狗定时器的全功能嵌入式工业计算机的基础上开发的数据采集与传输控制器,内嵌152、工业级嵌入式操作系统以及国内领先的环保在线监控组合软件(DLComposer)。数据采集可选功能有多路数字量信号输入输出、多路继电器信号输入输出、多路双通道模拟量输入,允许用户采用单端输入方式或双端输入方式,用以测量单极性信号或双极性信号。A/D转换为12位。另外还具备一路16位的DIO(数字输入/输出)接口功能,可以很方便的和单片机及其它DIO卡设备互连。数据传输功能有串口远程通讯、以太网和GPRS/CDMA无线数据传输三种数据传输功能。DLComposer软件是为了简化对现场监控仪器的管理工作而设计的,实现了对现场仪器的“PnP(即插即用)”支持,从而能够快速构建适用于当前监测现场要求的监153、控系统,同时使用户能够任意添加或删除设备,并允许系统在无需用户干预的情况下按照硬件配置的改变而进行调整。5.2.7.2 核心技术(1)对现场仪器的“即插即用”技术及虚拟设备支持为了简化对现场监控仪器的管理工作,嵌入式数据采集器实现了对现场仪器的“PnP(即插即用)”支持,从而在现场能够快速构建适用于当前工况的监控系统,同时使用户能够任意添加或删除设备,并允许系统在无需用户干预的情况下按照硬件配置的改变而进行调整。现场监控仪器可分为两大类:数字设备:提供数字信号输出的仪器,如HACH CODmax COD在线分析仪、AMTAX compact NH3-N在线分析仪。该类仪器提供基于485总线的M154、odbus RTU/ASCII协议或基于RS232接口的串口协议等数字化协议,可以对仪器进行远程全数字化操作:l 反控操作(启动测量、停止测量、启动校准、启动清洗)l 参数设定(变更量程、状态量设定、设定时钟、设定测量周期、设定继电器触发条件)l 状态反馈(测量数值、当前状态)模拟设备:以0/420mA或其它电流电压形式发送信号的仪器,如pH计、流量计、浊度仪等。要使采集器实现对现场设备的“PnP”功能,前提是现场仪器必须进行全数字化通讯。对于现场的数字化仪器来说,只需要直接接入嵌入式数据采集器即可。但对于模拟设备,则需要在设备与采集器之间再加一模/数转换设备。有了上述物理连接后,利用嵌入式数155、据采集器的虚拟设备支持即可最终完成与现场设备的“PnP”连接。嵌入数据采集器内部的虚拟设备支持功能实际上就将对外部设备的支持以“构件”形式配置于系统中,比如:需要将某一提供了Modubs协议的监控仪器接入采集器时,我们只需将数据采集器中的“Modbus构件”加入到虚拟设备列表中即可完成对该仪器的连接。有了“PnP”功能及虚拟设备支持,嵌入式数据采集器的系统构成我们可以描述为下述结构:数值显示曲线显示图表显示人机界面动画指示设备设置远程操作Modbus构件虚拟设备TCP/IP构件PLC构件 图5-14(2)通过虚拟服务器技术向外界提供IE浏览功能图5-15嵌入式数采仪通过RJ45通用网络接口向用156、户提供Internet远程浏览的功能。该功能在一些不需要人机界面显示(比如显示器等输入输出外设)的场合尤其适用:用户在现场巡检过程中只需要用一根普通网线与随身的笔记本连接即可浏览现场的历史数据及设备运行状态,同时还可对现场仪器进行相关反控操作。嵌入式数采仪采用的虚拟服务器技术引入了先进的瘦客户机机制。即:在用户端只需要有Microsoft Internet Explorer 5.0版本的网页浏览器,就可以对现场的各种数据进行浏览,同时还可通过网页实现对现场仪器的反控。无需在用户的计算机上安装任何软件,既减少了软件购买成本,又可以充分利用大部分用户都具备的使用浏览器来浏览网页的能力,无需另外培训157、用户来使用客户端软件。与传统的基于C/S(客户/服务器)模式的应用系统相比,嵌入式数采仪内置软件采用了更为先进的基于TCP/IP协议的下位机服务器客户端三层模式的结构体系。因此,系统维护更为简单有效,同时也可以更为方便地得到最全面、最及时的现场信息。图5-16用户通过网页浏览即可实现对现场测量数据及运行状态的查阅:图5-175.2.8一体化集成系统系统构成 采样单元CODmax与Amtax Compact一体化 分析单元HACH CODmax COD在线分析仪Amtax Compact氨氮在线分析仪U53超声波流量计(或 P53 pH分析仪) 控制单元DLC-II-TE型一体化嵌入式数采仪图5158、-185.2.9自控系统及仪表清单表5-6 方案一自控系统与仪表一览表序号配置名称规格及型号单位数量一中央控制中心1服务器CPU:AMD或Intel 2.0G 或更高件12显示屏优派VX2835wm件12数据采集传输模块FGDATA-6100件13操作系统软件Windows2003Server with sp2或sp4件14数据库软件MicrosoftSQLServer 2000件15供水实时监控与管理系统软件FGDATA-WS01件1二进水口监测点6测控终端FGDATA-7201件17箱内电源、空开、端子、FG-08-02件18氨氮在线分析仪Amtax TM Compact台19COD在线分159、析仪CODmax台110pH在线分析仪P53控制器件1pHDTM差分电极件1Ryton 电极保护套件1沉入式安装件台111电磁流量计(DN600,PN10)MAG5000变送器台1MAG3100传感器台1墙式安装件台1防水胶件1MAG3100传感器固定件件112科龙空调KFR-32GW/VC2套1三出水口监测点13测控终端FGDATA-7201件114箱内电源、空开、端子、FG-08-02件115氨氮在线分析仪Amtax TM Compact件116COD在线分析仪CODmax件117pH在线分析仪P53控制器件1pHDTM差分电极件1Ryton 电极保护套件1沉入式安装件件118科龙空调KF160、R-32GW/VC2套119控制房12平方米套1四调节池液位计套2五中间水池液位计套2六循环水池液位计套2表5-7 方案二自控系统与仪表一览表序号配置名称规格及型号单位数量一中央控制中心1服务器CPU:AMD或Intel 2.0G 或更高件12显示屏优派VX2835wm件12数据采集传输模块FGDATA-6100件13操作系统软件Windows2003Server with sp2或sp4件14数据库软件MicrosoftSQLServer 2000件15供水实时监控与管理系统软件FGDATA-WS01件1二进水口监测点6测控终端FGDATA-7201件17箱内电源、空开、端子、FG-08-0161、2件18氨氮在线分析仪Amtax TM Compact台19COD在线分析仪CODmax台110pH在线分析仪P53控制器件1pHDTM差分电极件1Ryton 电极保护套件1沉入式安装件台111电磁流量计(DN600,PN10)MAG5000变送器台1MAG3100传感器台1墙式安装件台1防水胶件1MAG3100传感器固定件件112科龙空调KFR-32GW/VC2套1三出水口监测点13测控终端FGDATA-7201件114箱内电源、空开、端子、FG-08-02件115氨氮在线分析仪Amtax TM Compact件116COD在线分析仪CODmax件117pH在线分析仪P53控制器件1pHDT162、M差分电极件1Ryton 电极保护套件1沉入式安装件件118科龙空调KFR-32GW/VC2套119控制房12平方米套1四中间水池液位计套2五循环水池液位计套26 土建工程6.1 概况 中水深度处理工程拟建设燃料办公楼和煤场上方的空地上,建设场地范围内基本无建筑物,工程地质条件良好。6.1.1设计原则6.1.1.1外墙围护结构、内隔墙为240厚机制页岩空心砖或按当地习惯做法采用当地经济适用的围护材料。 在楼面的所有洞口处、平台、楼梯平台以及不伸至墙壁的楼面及平台的四周均设置带护沿的栏杆,以作保护,护沿高度不低于100。所有钢平台和钢梯等要防止腐蚀和锈蚀,所有室内和室外的铁件将油漆。 各建筑物的163、人行通道在障碍物之下的净空不得小于2.0m。 配电间墙,楼面及天棚各构件将有良好吸声隔热性能。室内照度将符合设备人工照明的要求,在仪表盘上不得出现眩光。6.1.1.2土建部分包括:总平面布置、竖向布置、建筑、结构、给排水等。6.1.1.3 土建工程设计执行国家现行规程、规范。6.1.2 建(构)筑物设计要求6.1.2.1 土建工程以安全、适用、经济、美观为基本原则,建筑标准与电厂主厂房等其他建筑群体相协调。土建工程遵循:现行国家有关标准、规范和规定的要求土建设计根据生产工艺流程、使用要求,自然条件、建筑材料、建筑技术等因素,结合工艺设计进行建筑物的平面布置、空间组合及建筑造型设计,并注意建筑群164、体与周围环境的协调。6.1.2.2建筑设计配合工艺解决好建筑物内部通道、防火、防爆、防噪声、保温隔热、采光、通风等方面的问题。各建(构)筑物采取适当的结构型式,一般采用现浇钢筋混凝土结构。所有建筑物外墙采用与主厂房相协调的外墙涂料墙面,楼地面根据实际要求采用混凝土地面、水磨石地面或其它地面。结构上的设计荷载,根据相关规范、工艺提供的参数和安装、运行、维修等要求综合考虑。砼结构所用的钢筋为HPB235级、HRB335级钢筋。砼采用的强度等级为C15、C20、C25、C30、C35;其中基础混凝土一般为C20、C25,垫层为C15,主体结构为C30、C35。当采用钢结构时,所有钢结构构件(除镀锌构165、件外)均除锈、防腐涂漆等保护,并根据需要进行必要的保温措施。6.1.3地基处理 需要根据各建(构)物的布置通过勘察决定。6.1.4 设备基础及地面处理 综合机房内设备基础采用砼结构处理。地面采用水磨石地面。6.2 总体布置6.2.1 方案一 按照xx运河发电有限公司提出的统一设计,分期建设的原则,本方案一期工程建设调节池、曝气生物滤池、机械澄清池池、变孔隙滤池、循环水池、风机间和电控操作间。中水深度处理工程拟建设燃料办公楼和煤场上方的空地上,建设场地范围内基本无建筑物,工程地质条件良好。建设总用地面积约13000平方米,具体定位根据现场实际情况进行调整。 详细请见方案一平面布置图。6.2.2 166、方案二本方案一期工程建设ABFT池、中间水池、鼓风机房、综合用房主要构筑物。中水深度处理工程拟建设燃料办公楼和煤场上方的空地上,建设场地范围内基本无建筑物,工程地质条件良好。本方案建设场地面积约9500平方米。具体位置见方案二平面布置图。6.2.3主要建筑物及结构形式方案一主要土建构筑物表6-1主要构(建)筑物及结构形式设备名称参数数量结构形式调节池34m25m4.5m1半地下式钢砼结构曝气生物滤池8m8m6m8半地下式钢砼结构中间水池16.58m4.5m1半地下式钢砼结构反冲排水池88m4.5m1半地下式钢砼结构机械加速澄清池24m2半地下式钢砼结构变孔隙滤池6.5m6.5m5.5m4半地下167、式钢砼结构清水池34m25m4.5m1半地下式钢砼结构污泥贮存池11m10m4.5m1半地下式钢砼结构污水泵间116.5m10m4.5m1地上式砖混结构污水泵间225m10m4.5m1地上式砖混结构污泥脱水间11m10m10m1地上式砖混结构鼓风机间13.5m6.5m5.5m1地上式砖混结构加氯间10m7.5m5m1地上式砖混结构加药间20m10m5m1地上式砖混结构贮藏间27.5m10m5m1地上式砖混结构石灰间20m13m10m1地上式砖混结构运行控制室10m11m4.5m1地上式砖混结构变压器及配电间19m10m4.5m1地上式砖混结构方案二主要土建构筑物表6-2 方案二主要构(建)筑物168、及结构形式统计序号项目池体尺寸单位数量备注LWH(m)1调节池34255.7座1半地上式、钢砼结构2ABFT池42.526.55.5座1半地上式、钢砼结构3机械澄清池24座2半地上式、钢砼结构4循环水池34254.5座1半地上式、钢砼结构5污泥池653.5座1半地下室、钢砼结构6配水井335座1地下室、钢砼结构7防护栏不锈钢m5408鼓风机房18.06.0m2108砖混结构9污泥脱水间9.06.0m254砖混结构10加药间9.06.0m254砖混结构11配电间4.56.0m227砖混结构12隔声门窗扇1213地基、管道、电缆沟等开挖7 其它设计7.1 建筑设计与现有污水处理设施搭配和谐,设计中169、充分注意厂内环境的美化及建筑物造型,尽量做到建筑物实用和美观为一体,艺术和技术为一体。7.2 结构设计建筑结构设计依据以下规范进行:给排水工程结构设计规范建筑结构荷载规范砌体结构设计规范混凝土结构设计规范建筑地基基础设计规范7.3 给排水增加改造后的溶药槽用水。改造后的污水管道进入现有出水口。7.4 消防根据有关规定,结合现有工程实际情况,加强消防设施管理。7.5 化验分析利用原有分析室,分析项目主要是CODcr、SV、MLSS、pH、水温、总碱度、SS、TKN等。8环境保护和安全措施8.1 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小170、到最低限度。设计中采用了以下措施:(1) 风机置于房内,并配置进出口消音器以降低噪声源。(2) 生化处理设施周边种植数木,减少气体散发。8.2 安全防护(1) 在各种处理池构筑物旁,为防止参观者或工作人员意外落水,均设置护栏。(2) 风机房、配电室均有通风设备。(3) 水池需检、维修时,应对池子进行换气通风。(4) 厂内配置救生圈、安全带、安全帽等劳防用品。(5) 所有电气设备的安装、防护等均需满足电气设备安全的有关规 定。(6) 对液位和设备故障均有自动报警和保护功能。(7) 对工艺过程中所需的絮凝剂、消毒化学药品应严格管理,专人负责。(8) 要求在部分高浓度作业区域必须佩戴防毒面具并禁止单171、人作业,同时开展安全培训工作,增强安全意识,完成主动安全防护工作;监理安全应急体系,明确责任人,明确急救路线,常备急救药品,一旦发生事故,能够尽快解决。(9) 为现场员工购买商业意外保险,以降低安全风险。8.3 安全施工安全生产是实施企业管理重要环节,也是关系本工程形象及施工企业的头等大事。公司树立“安全为了生产、生产必须安全,安全生产、人人有责”的观点。为搞好安全生产,爱护自己,保护他人,针对本工程特制定如下安全措施。实施文明施工,安全施工。实行项目安全责任制,有专职安全员管理安全,制定安全规章制度。制定相应的安全技术施工保障体系。合理施工、材料堆放有序,符合文明安全施工要求,争创优良工程。172、施工现场悬挂明显安全警示标志。所有施工人员、技术人员进入施工现场必须要求采取合理的安全防范措施。9人员编制9.1 人员编制原则根据生产与行政管理的需要,按照建设部有关污水站设计规范规定,结合工艺的运行管理特点,对污水处理站机构设置进行精简,在保证污水站能正常运行的条件下尽可能的减少人员配置。在生产部门设立污水输送泵站、污水处理车间和污泥处理车间,辅助生产部门有变配电、机修车间等。9.2 处理站人员编制根据建设部有关规定和该电厂的具体情况,结合本工程设计的站区专业运行人员的技术和专业素质要求,由于ABFT工艺设计自动化程度高、管理简单、运行稳定,处理站仅需5人管理。但石灰处理工艺设备较多、流程复173、杂,需专人值守,按标准需增加配置12人。9.3 运行人员技术要求运行人员要求掌握以下技术要点:1、水污染种类及防治原理;2、主要水处理工艺原理;3、絮凝药剂的稀释配比和水处理的效果;4、处理站的正常操作运行和维护;5、处理站的正常管理和注意事项;6、如何进行节能降噪和防止二次污染等。10工程项目组织实施及进度安排10.1 实施原则与步骤工程实施原则与步骤如下:1)本工程项目的实施首先应符合国内基本建设项目的审批程序;2)建立专门机构作为项目的执行单位,负责项目实施的组织协调和管理工作;3)由领导部门委托或指定人员担任项目负责人,作为项目的法人及用户代表;4) 项目执行单位应与项目履行单位协商制174、定项目实施计划表,并在履行前通知有关各方。项目执行单位应为履行单位开发工作创造有利条件,项目履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。10.2 进度设想本工程目前处于工程的可行性研究阶段,如工程是可行的,建议按照如下的轮廓进度进行工程设计、招标、施工、调试,计划耗时六个月,工程完成并投入正常的商业运行。表10-1 时间进度表第一个月第二个月第三个月第四个月第五个月第六个月工程设计土建施工工程安装工程调试试运行验收建设周期6个月11 投资估算及效益评价11.1 投资概况本工程处理水量为40000 m3/天,对二个方案投资估算汇总,其中包含厂内进水总管、进水口在线检测系统以及综合用房和配电系统等。具175、体见表11-1。 表11-1 投资估算总表 单位:万元项目方案一方案二工艺设备及安装工程2303.981933.2管道设备及安装工程773.01703.09电气设备及安装工程509.70306.9自控设备及安装工程153.20306.4土建工程1605.411346.68其它320.93355.78合计5669.694952.05工程投资5669.694952.05吨水投资1417.42(元)1238.01(元) 注:吨水投资不包含厂区外的污水输送管道。11.2 项目概算11.2.1投资费用估算(方案一)11.2.1.1 方案一投资费用汇总表表11-2 方案一费用汇总表(厂内部分)工程费用名称176、价值(万元)设备购置费安装工程费建筑工程费其他基建费合计1234567第一部分:工程费用1工艺设备及安装工程2094.53209.45002303.982工艺管道及安装工程594.62178.3900773.013电气设备及安装工程410.53102.6300509.704自控设备及安装工程122.5630.6400153.205土建工程001605.4101605.41第一部分小计3222.24521.111605.4105345.3第二部分:其他费用1设计费按第一部分4.0%计算213.952设备吊装、运输费按第一部分2.0%计算106.98第二部分小计320.93第三部分:总预备费1基本177、预备费不作计算02涨价预备费不作计算0第三部分小计0工程静态总造价5669.69工程动态总造价5669.6911.2.1.2 方案一工艺设备估算表表11-3 方案一工艺设备费用估算表序号设备及材料名称规格单位数量单价(元)合价(万元)1提升泵Q=850m3,H=20m,P=90Kw台332400097.202滤料陶粒m39002550229.503承托材料鹅卵石m31565408.424滤板钢混;980x980x100mm套250210052.505长柄滤头ABS套900302.706单孔膜曝气器橡胶;(个h)套90004540.507稳流板PVC及不锈钢套103000030.008曝气系统不178、锈钢套86000048.009反洗水泵Q=1300m3,H=20m,P=132Kw台224600049.2010排泥泵Q=100m3,H=15m,P=11Kw台2324006.4811布水系统穿孔管套1900009.0012搅拌机、刮泥机等叶轮直径4m;11Kw;刮泥机0.55Kw台21350000270.0013反冲洗布气系统穿孔管套1900009.0014承托材料鹅卵石m31205406.4815滤料石英砂m35003600180.0016污泥输送泵Q=10m/h,H=0.20MPa台290001.8017压缩空气储罐V =15m台29900019.8018供氧风机Q=75m3/min,H179、=6m,P=110kW台317550052.6519滤池反洗风机Q=30m3/min,H=7m,P=55kW台511940059.7020聚铁储罐V=25m3台116200016.2021聚铁卸药泵Q=10m/h,H=0.20MPa台1120001.2022硫酸贮罐V =10m台27500015.0023硫酸卸药泵Q=10m/h,H=0.20MPa台1120001.2024盐酸贮罐V =10m台1750007.5025盐酸卸药泵Q=10m/h,H=0.20MPa台1120001.2026氯酸钠贮罐V =10m台1750007.5027聚铁加药泵Q=340L/h,H=0.70MPa台311400180、3.4228石灰乳配置箱V =3m台2204004.0829石灰乳辅助水箱V =1m台2171003.4230石灰乳输送泵Q=15m/h,H=0.20MPa台42700010.8031硫酸加药泵Q=35L/h,H=0.70MPa台299001.9832PAM溶解一体化装置Q=1.5kg/h台1540005.4033PAM投加泵Q=240L/h,H=0.70MPa台3114003.4234PAM投加泵Q=340L/h,H=0.70MPa台2114002.2835氯酸钠溶解搅拌箱V =3m台1540005.4036氯酸钠输送泵Q=15m/h,H=0.20MPa台1135001.3537二氧化氯发生181、器15kg/h台2600000120.0038石灰贮仓V=150m3台223400046.8039导波雷达料位测量仪JVR-G151台2210004.2040震动料斗1800mm台223700047.4041给料机Q=2m/h台226400052.8042石灰输送机0.5-2m/h台221300042.6043布袋除尘器Q=2200m/h台2120002.4044房间布袋除尘器Q=1200m/h台1135001.3545事故洗眼器台154000.5446安全淋浴器台175000.7547滤池反洗水泵Q=850m3,H=18m,P=85Kw台223850047.7048去循环水输送泵Q=850m182、3,H=18m,P=85Kw台323850071.5549加氯水泵Q=150m/h,H=0.50MPa,P=30kW台2435008.7050泥渣冲洗水泵Q=50m/h,H=0.20MPa,P=5.5kW台2183003.6651电动葫芦T=2t台3180005.4052电动单梁悬挂起重机T=3t台1240002.4053离心污泥脱水机Q=10m/h台21710000342.0054螺旋输送机Q=5m/h台115000015.0055电动泥斗V =10m台26600013.2056潜污泵Q=10m/h,H=0.10MPa台290001.80合计2094.5311.2.1.3 方案一管道阀门估算183、表表11-4 方案一工艺管道及阀门费用估算表序号名称规格型号单位数量单价(万元)合价(万元)1止回阀DN100套20.060.122止回阀DN150套20.110.223止回阀DN200套20.190.394止回阀DN300套40.431.725止回阀DN450套54.0520.256止回阀DN500套34.7314.187蝶阀DN100套50.060.308蝶阀DN150套80.100.809蝶阀DN200套150.203.0710蝶阀DN250套20.320.6411蝶阀DN300套20.480.9512蝶阀DN350套40.552.1813蝶阀DN450套52.1210.5814蝶阀DN184、500套82.5520.4015蝶阀DN600套23.607.2016蝶阀DN800套27.7515.5017气动蝶阀DN150套20.380.7618气动蝶阀DN200套240.5914.1019气动蝶阀DN350套101.6616.5920气动蝶阀DN400套21.963.9221气动蝶阀DN500套203.5871.5022气动蝶阀DN600套24.438.8523气动蝶阀DN800套47.9431.7724截止阀DN800套118.9018.9025反洗风管各种规格(DN200为主)批110.0010.0026风管支架配套供应批11.001.0027焊接法兰、管附件配套供应批12.00185、2.0028厂内进水总管DN800批137.5037.5029管道支架配套供应批13.753.7530焊接法兰、管附件配套供应批17.507.5031系统连接管道各种规格(DN600为主)批1191.25191.2532管道支架配套供应批120.0020.0033焊接法兰、管附件配套供应批140.0040.0034检修蝶阀DN200套60.201.2335检修放空管DN200批12.502.5036焊接法兰、管附件配套供应批10.500.5037保温油漆等辅料批112.5012.50合计594.6211.2.1.4 方案一电气设备估算表表11-5 方案一电气设备估算表序号设备名称规格及技术参数186、单位数量单价(元)合价(万元)1压力表0-1.0Mpa台21600.252流量表台596009.603PH表变送器:CPM253-PR0005 传感器:CPF81-LH11C4台31940011.644浊度仪变送器:CUM253-TU0005 传感器:CUS31-A2A台24800019.205液位变送器台920003.606余氯检测仪台1156003.127氨氮分析仪CA71AM-B10B2A3台120600041.208磁翻板液位计L=2000mm台476006.089磁翻板液位计L=2500mm台188001.7610高压进线柜台1220004.4011变压器SCB10-1250KVA台187、136000072.0012低压配电柜台2240009.6013软启动器台73400047.6014照明箱只236001.4415现场控制箱批1160003.2016检修电源箱只428002.2417照明灯具套180001.6018电缆批1600000120.0020电缆桥架等批16000012.0021其他附材批120000040.00合计410.5311.2.1.5 方案一自控系统设备估算表表11-6 方案一自控及仪表设备估算表序号配置名称规格及型号单位数量单价(元)合价(万元)一中央控制中心1服务器CPU:AMD或Intel 2.0G 或更高件1200002.002显示屏优派VX2835188、wm件1160001.602数据采集传输模块FGDATA-6100件1160001.603操作系统软件Windows2003Server with sp2或sp4件1680006.804数据库软件MicrosoftSQLServer 2000件1690006.905供水实时监控与管理系统软件FGDATA-WS01件1500005.00二进水口监测点6测控终端FGDATA-7201件1100001.007箱内电源、空开、端子、FG-08-02件116000.168氨氮在线分析仪Amtax TM Compact台117750017.759COD在线分析仪CODmax台116400016.4010p189、H在线分析仪P53控制器件1140001.40pHDTM差分电极件180000.80Ryton 电极保护套件16000.06沉入式安装件台116000.1611电磁流量计(DN600,PN10)MAG5000变送器台1140001.40MAG3100传感器台1480004.80墙式安装件台130000.30防水胶件110000.10MAG3100传感器固定件件16000.0612科龙空调KFR-32GW/VC2套12000.02三出水口监测点13测控终端FGDATA-7201件1100001.0014箱内电源、空开、端子、FG-08-02件116000.1615氨氮在线分析仪Amtax TM 190、Compact件117750017.7516COD在线分析仪CODmax件116400016.4017pH在线分析仪P53控制器件1140001.40pHDTM差分电极件180000.80Ryton 电极保护套件16000.06沉入式安装件件116000.1618科龙空调KFR-32GW/VC2套142000.4219控制房12平方米,彩钢房套1350003.50四水池液位计控制套160000.6五系统集成含信号线及线路桥架套112.00合计122.5611.2.1.6 土建工程费用估算表表11-7 方案一主要构筑物费用估算表序号项目池体尺寸容(面)积单位数量合价(万元)LWH(m)M3/m2191、1调节水池34254.53825座1212.872曝气生物滤池8m8m6m352座8302.723中间水池16.58m4.5m528座130.364反冲排水池88m4.5m256座114.725机械澄清池242712座2312.316滤池6.56.55.5232座4100.167清水池34254.53825座1212.878污水泵间116.5104.5165间133.009污水泵间225104.5250间150.0010污泥贮存池11104.5440座174.8011污泥脱水间111010110座122.0012鼓风机间13.56.55.588座117.6013加氯间107.5575间115.192、0014加药间20105200间140.0015贮罐间27.5105275间155.0016石灰间201310260间152.0017运行控制室10114.5110间122.0018变压器及配电间19104.5190间138.00合计1605.4111.2.3方案二11.2.3.1 方案二投资费用汇总表表11-8 方案二费用汇总表工程费用名称价值(万元)设备购置费安装工程费建筑工程费其他基建费合计1234567第一部分:工程费用1工艺设备及安装工程1757.4175.74001933.22工艺管道及安装工程540.84162.2500703.093电气设备及安装工程245.5261.38003193、06.94自控设备及安装工程245.1261.2800306.45土建工程001346.6801346.68第一部分小计2788.88460.651346.6804596.27第二部分:其他费用1设计费按第一部分4.0%计算183.852设备吊装、运输费按第一部分2.0%计算91.933运行调试费含营养液等80第二部分小计355.78第三部分:总预备费1基本预备费不作计算0.02涨价预备费不作计算0.0第三部分小计0.0工程静态总造价4952.05工程动态总造价4952.0511.2.3.2 方案三主要工艺设备投资费用估算表11-9 主要工艺设备投资费用估算(方案二)序号设备及材料名称规格单位194、数量单价(元)合价(万元)1硝化菌专用填料NC-5ppiM310887650832.32 2不锈钢拦截网S304M23808162 61.50 3塑料网格M23808524 199.39 4填料支架14#工字钢M1115162 18.01 5填料支架6#槽钢M647460 38.52 6填料支架10#圆钢M1963814 26.71 7支架防腐环氧树脂M2326477 24.97 8曝气系统直管DN150;材质:UPVCM925265.224.53 9曝气系统直管DN65;材质:UPVCM380879.930.43 10曝气系统直管DN32;材质:UPVCM19022.10.42 11曝气管附195、件三通、弯头、异径管件及曝气管支架批1106352 10.64 12多级离心鼓风机C90-1.6台3448800 134.64 13风机MCC启动柜配套风机套322100 6.63 14电动葫芦套171400 7.14 15生物酶制剂NITROBACTERIA-II套8161275 104.04 16提升泵WQ250-600-10台891290 73.03 17混凝加药系统锦隆邦特配套套1204000 20.40 18次氯酸钠加药系统锦隆邦特配套套1340000 34.00 19污泥输送泵Q=10m/h,h=10m台210628 2.13 20离心式污泥脱水机Q=9m/h台1918000 91196、.80 21螺旋输送机Q=3m/h台1127500 12.75 22其它辅助设施等洗手池、地面冲洗槽等套1340003.4合计1757.38 11.2.3.3 方案二管道阀门投资费用估算表11-10方案二工艺管道及阀门费用估算表序号名称规格型号单位数量单价(元)合价(万元)1直管DN500A3钢M400902 36.09 290弯头DN500A3钢个141170 1.64 3法兰式松套伸缩接头DN500VSSJA-2个66127 3.68 4直管DN300A3钢M140540 7.55 5可调减压阀DN250HC200X套418049 7.22 6三通DN300A3钢个4488 0.20 7法197、兰式松套伸缩接头DN300VSSJA-2个43002 1.20 8法兰式通风蝶阀DN300D341W个42799 1.12 9直管DN150A3钢米204229 4.67 10法兰式通风蝶阀DN200D341W套111781 1.96 11消声止回阀DN300HC52X/T套411596 4.64 12风管支架A3钢批110608 1.06 13焊接法兰附件批148100 4.81 14直管DN800PE米5443330 181.13 15弯头DN800焊制套143064 4.29 16异径三通PE套17072 0.71 17法兰片DN800PE套81213 0.97 18注塑法兰根DN800198、PE套82020 1.62 19直管DN600A3钢M6801576 107.14 20三通DN600A3钢套62574 1.54 21弯头DN600A3钢套282106 5.90 22法兰式松套伸缩接头DN600VSSJA-2套148416 11.78 23电动双法兰蝶阀DN600D941X套621125 12.68 24蜗轮传动双法兰蝶阀DN600D341X套314365 4.31 25管道支架批126520 2.65 26焊接法兰附件批195420 9.54 27检修蝶阀DN200A3钢套111335 1.47 28检修放空管DN200A3钢M408172 7.00 29焊接法兰附件A3199、钢批17800 0.78 30管路外层防锈漆及保温批1314920 31.49 31厂区内供水管网批180000080.00合计540.8411.2.3.4 方案二电气设备投资费用估算表11-11 方案二电气设备估算表序号设备名称规格及技术参数单位数量单价(元)合价(万元)1高压进线柜面1326000.00 32.60 2变压器台1550000.00 55.00 3输电电缆米1000880.00 88.00 4塑壳断路器NS250H250只35302.00 1.59 5微型断路器C65N2PD6A只3270.00 0.08 6软起动器ATS48C21Q只348750.00 14.63 7接触器200、LC1-D205M7C只63816.00 2.29 8辅助触头LAD-N22C只668.00 0.04 9带灯启动按钮XB2BW33M1C只3100.00 0.03 10带灯停止按钮XB2BW34M1C只3100.00 0.03 11转换开关XB2BD25C只384.00 0.03 12按钮触点ZB2BE102C只618.00 0.01 13中间继电器RXM4AB2P7只662.00 0.04 14中间继电器底座RXZE1M4C只630.00 0.02 15急停按钮XB2BS542C(1NC)只396.00 0.03 16电源指示灯XB2BVQ4LC只342.00 0.01 17接线端子SAK201、70/35只4524.00 0.11 18接线端子SAK 2.5只906.00 0.05 19固定器EW35只156.00 0.01 20端子隔板TW SAK70/35只610.00 0.01 21控制柜1600*600*400只38400.00 2.52 22标记座SchT5只910.00 0.01 23附材4000.00 0.00 24照明箱XMR只35000.00 1.50 25检修电源箱只34000.00 1.20 26照明灯具套62000.00 1.20 27动力电缆批1200000.00 20.00 28控制电缆批180000.00 8.00 29电缆桥架等批160000.00 6202、.00 30防雷接地材料批120000.00 2.00 31其他附材批180000.00 8.00 合计245.03 11.2.3.5自动控制系统设备投资费用估算表11-12 方案二自动控制系统设备估算表序号配置名称规格及型号单位数量单价(元)合价(万元)一中央控制中心1服务器CPU:AMD或Intel 2.0G 或更高件1400004.00 2显示屏优派VX2835wm件1320003.20 2数据采集传输模块FGDATA-6100件1320003.20 3操作系统软件Windows2003Server with sp2或sp4件113600013.60 4数据库软件MicrosoftSQL203、Server 2000件113800013.80 5供水实时监控与管理系统软件FGDATA-WS01件110000010.00 二进水口监测点6测控终端FGDATA-7201件1200002.00 7箱内电源、空开、端子、FG-08-02件132000.32 8氨氮在线分析仪Amtax TM Compact台135500035.50 9COD在线分析仪CODmax台132800032.80 10pH在线分析仪P53控制器件1280002.80 pHDTM差分电极件1160001.60 Ryton 电极保护套件112000.12 沉入式安装件台132000.32 11电磁流量计(DN600,PN204、10)MAG5000变送器台1280002.80 MAG3100传感器台1960009.60 墙式安装件台160000.60 防水胶件120000.20 MAG3100传感器固定件件112000.12 12科龙空调KFR-32GW/VC2套14000.04 三出水口监测点13测控终端FGDATA-7201件1200002.00 14箱内电源、空开、端子、FG-08-02件132000.32 15氨氮在线分析仪Amtax TM Compact件135500035.50 16COD在线分析仪CODmax件132800032.80 17pH在线分析仪P53控制器件1280002.80 pHDTM差分205、电极件1160001.60 Ryton 电极保护套件112000.12 沉入式安装件件132000.32 18科龙空调KFR-32GW/VC2套184000.84 19控制房12平方米,彩钢房套1700007.00 四中间水池液位计套1120001.20 五系统集成含信号线及线路桥架套124000024.00 合计245.12 11.2.3.6 方案二土建工程费用估算表表11-13 方案二主要构筑物费用估算表序号项目池体尺寸容(面)积单位数量合价(万元) LWH(m)m3/m21调节池34254.53825座1212.902ABFT池分2组四格,单格尺寸12.5105.5688格8507.14206、3机械澄清池242712座2312.304循环水池34254.53825座1212.905污泥池653.5105座117.336配水井33545座113.507防护栏不锈钢米40015.008鼓风机房186108间121.609配电间4.45617.8间13.5610隔声门窗扇120.4511地基、管道、电缆沟等开挖30.0012合计1346.68注:根据xx运河发电有限公司提供的现有地质报告,可以看出施工现场附近的地质情况,本工艺新建主体构筑物ABFT池为半地下式矼砼结构,不需要地基处理。在具体施工设计时,应进行现场地质勘测,根据施工地质情况地基处理费用另计。11.3 运行成本分析11.3.207、1方案一表11-14 方案一运行成本测算表序号测 算 项 目基 本 数 据1处理废水水量 (Q=m3/d)400002水量变化系数1.13装机总功率容量(Kw)1861.884实际运行功率(Kw)1447.315电费单价(厂用电 元/KwH)0.4096天用电量(KwH)15231.67吨水电费(元/ m3)0.1568吨水药剂耗费(元/ m3)0.2379编制运行人员(人)1210运行人员年平均工资(元/人)3000011吨水人工费用(元/ m3)0.02512吨水监测试剂费用(元/ m3)0.00113修理设备维护费(万元/年)10014吨水修理维护费用(元/ m3)0.06915工程总投208、资(万元)5315.8616吨水投资费用(元/ m3)1328.97年运行费用、废水处理成本及成品水制水成本测算1吨水电费(元/ m3)0.1562吨水药剂耗费(元/ m3)0.2373吨水人工费用(元/ m3)0.0254吨水监测试剂费用(元/ m3)0.0015吨水修理维护费用(元/ m3)0.0696污水处理运行成本 (元/m3)0.488 方案二表11-15方案二运行成本测算表序号测 算 项 目基 本 数 据1处理废水水量 (Q=m3/d)400002水量变化系数1.13装机总功率容量(Kw)682.444实际运行功率(Kw)489.695电费单价(厂用电 元/KwH)0.4096天用209、电量(KwH)9231.3287吨水电费(元/ m3)0.0948吨水药剂耗费(元/ m3)0.1159编制运行人员(人)810运行人员年平均工资(元/人)3000011吨水人工费用(元/ m3)0.01612吨水监测试剂费用(元/ m3)0.00213修理设备维护费(万元/年)5514吨水修理维护费用(元/ m3)0.03815工程总投资(万元)4952.0516吨水投资费用(元/ m3)1238.01年运行费用、废水处理成本及成品水制水成本测算1吨水电费(元/ m3)0.0942吨水药剂耗费(元/ m3)0.1153吨水人工费用(元/ m3)0.0164吨水监测试剂费用(元/ m3)0.0210、025吨水修理维护费用(元/ m3)0.0386污水处理运行成本 (元/m3)0.26511.4 经济效益 根据表2-3的测算,xx运河发电有限公司,根据表11-14和表11-15,方案一、方案二吨水处理费用为0.488元/0.265元,测算不包括污水输送运行费用,但包括直接运行成本、修理维护费用、人工费等。而方案二处理费用低于目前直接运行成本,有较好的经济效益。12 结论及建议12.1 结论12.1.1 通过对二个方案进行深入比较,ABFT工艺在工艺技术、投资规模、运行成本等各方面均显著优于石灰处理工艺,因此将ABFT工艺方案作为本回用工程的推荐方案。12.1.2 根据估算,方案一、方案二的211、投资规模分别为5669.69万元、4952.05万元。每吨污水处理的费用为:0.488元/0.265元。工程运行后,电厂净水处理系统将成为污水深度处理工程一个工艺组成部分,不需要停止运行,系统切换方便,同时方案二的投资规模小,且运行费用较低。12.1.3 对拟采用的水源进行夏季、冬季两阶段ABFT脱氮中试:出水指标满足电厂循环水用水要求,NH3-N 1mg/l。中试显示:xx市政污水厂的水可以采用ABFT工艺进行脱氮。12.1.4 ABFT生物脱氮在2006年以国家设计标准形式颁布实施,曝气生物流化池设计规程,编号:CECS209;同时列入:国家技术创新计划,2002年国家重大科技成果推广计划212、(项目名称:ABFT生物脱氮污水处理工艺,项目编号:2002E000417)。ABFT在技术上是先进的、成熟的。12.1.5 由于硝化菌属自养菌,极易流失,因此A/0工艺进行脱氮有缺陷;BAF适用自来水厂,易堵,效果不稳定,操作管理不方便,由于电厂是生产用水,1、水源为污水厂出水、水质较差,2、要求用水安全,对xx运河发电有限公司而言不适用。12.1.6ABFT有二个技术控制点:1、要求分离培养出具有广谱性的优势硝化菌种,选用型号:nitrobacteria-II;2、因硝化菌易流失,因而建议用硝化菌专用载体,选用型号:NC-5ppi 。12.1.7水温、PH对脱氮有一定影响,冷却水水温高、P213、H偏碱,建议冷却水进行部分回用,水温尽量控制在20以上。12.1.8 本工程的投入运行,减轻了xx市政污水厂排放污水中的污染因子对太湖流域的水体影响,符合国家的节能减排政策和对太湖流域水体富营养化的严格控制要求。12.2 建议12.2.1 为确保用水安全,建议中水回用工程进出水安装的在线监测系统。并制定应急预案。12.2.2 建议原次氯酸钠消毒系统改为臭氧消毒,确保水质更佳、效果更好、操作管理更方案。12.2.3 中水回用工程设计规模40000m3/d,考虑xx运河发电有限有限公司,污水处理到污水循环利用,节能减排以及国家环保要求,实现污水零排放,本次工程预留污水循环利用、零排放工程接口。附录214、附录1工艺方案比较附录1 工艺方案比较表序号比较项目方案方案一方案二1工艺方案石灰处理工艺ABFT2占地面积较大(13000m2)小(9500m2)3直接运行费用0.358元/ m30.222元/ m34综合运行费用0.488元/ m30.265元/ m35总投资规模5669.69万元4952.05万元6吨水投资1417.42元/ m31238.01元/ m38工艺特点无污泥回流,需反冲洗无污泥回流,不需反冲洗11运行管理复杂,工作环境恶劣管理方案,自动化控制12氨氮、CODcr去除效较好好13脱氮设计规范无有规程,编号CECS209:200614产泥量产泥量比较大,污泥处理难度高,污泥稳定性差产泥量比较小,污泥相对稳定15流量变化影响受过滤速度限制有较强的耐水力冲击负荷16冲击负荷影响可承受日常的日冲击负荷承受冲击负荷能力较强17水头损失3-3.5m1-1.5m结论:在进水氨氮及BOD5低负荷条件下,从稳定运行角度看,ABFT工艺比泥法石灰处理工艺具有明显优势。项目单位上报意见:经组织专家对本可行研究报告论证,中水回用ABFT处理工艺在工艺技术、投资规模、运行成本等各方面均优异,同意ABFT工艺方案作为本中水回用工程的推荐方案,同时预留深度处理工艺接口,根据下一步的环保要求实现厂区污水综合利用及污水零排放。
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