中水回用工程设计方案.doc

万达广场项目中水回用一体化设备工程TWDZS-100中水回用一体化设备(100T/D)设计方案安徽特威达水电设备有限公司二零一四年六月目 录一、工程概述11.1公司简介11.2工程概况2二、工程设计依据3三、工程设计思想33.1设计原则43.2设计范围53.3施工范围及服务5四、设计参数54.1污水来源54.2水质特点54.3进出水水质6五、主要处理工艺说明65.1 脱氮工艺65.2膜生物反应器（MBR） 工艺75.3 除臭工艺8六、 工艺流程96.1流程图96.2 处理构筑物、设备的作用106.3主要处理单元及设备11七、电气自控13八、运行班制及人员安排148.1人员编制148.2主要管理设施148.3运行的技术管理148.4检修和维护158.5事故或故障处理措施15九、主要构筑物、设备15十、运行成本17十一、售后服务及设备保修1819一、工程概述1.1、公司简介安徽特威达水电设备有限公司坐落于科教文化古城安徽省合肥市，地处国家级双凤经济开发区，占地约20000平方米。专业从事电力系统保护装置、电力节能限流装置研发、设计、生产、销售及相关技术咨询服务；水处理设备、水资源节约型设备及自动化控制系统的研发、生产和销售；水处理项目的工程设计、施工安装及运营管理；产品已形成高度产业化。公司自主研发的系列产品主要有：TWDWT系列全自动自清洁式地下污水提升排放设备、TWDGY/GT系列全自动除渣隔油（提升）一体化智能排放设备、TWD-ZS系列中水回用一体化成套设备、TWD-WS系列地埋式污水处理一体化成套设备、TWD-MJ煤矿井水处理成套设备，以及食品、养殖、屠宰等轻工业废水设计施工、雨水收集与回收利用及河水净化。产品经国家权威机构检验认证后，广泛应用于高档小区、大型城市综合体、商业会馆、餐饮酒店、地铁、人防、工矿企业等广泛领域。公司年生产各类设备近6000多台套。公司始终坚持科技创新、强化管理，专注污水提升、隔油设备，水处理领域，以其高水准的产品质量和良好的企业信誉不但得到社会的广泛认同，也使公司自身得到发展和壮大。公司已具有先进的设计和制造工艺，科学严谨、技术过硬，并获得多项国家专利、国家级重点新产品、省级新产品、高新技术产品；为完善管理体系，提升产品质量，2010年公司顺利通过“质量/环境/职业健康安全ISO9001、ISO14001、GB/T28001”三标一体国际化的综合管理体系认证。公司拥有环境工程专项设计乙级、专项工程施工乙级的专业资质。目前在全国设有六个核心办事机构，拥有近百人的专业团队为用户提供优质的产品和服务做出了有力保障。公司将秉承“以科技为动力，以质量求生存”的企业理念，为污水处理、隔油处理治理等领域的发展与稳定保驾护航。1.2、工程概况水污染的加剧带来了生态环境状况的日益恶化，水资源的逐年短缺又一直困绕着城市和乡村，这一系列的环境资源问题已成为关乎国计民生的头等大事。我国是一个水资源短缺的国家，城市缺水问题尤为突出，随着经济发展和城市化进程的加快，当前相当部分城市严重缺水，这几年的干旱以及水源水质的日益恶化，更显示出解决城市水问题的极端重要性和紧迫性，它直接关系到人民群众的生活，关系到社会稳定，关系到城市的可持续发展。生活污水是人们日常生活活动中产生的大量污水，只要有人类的活动，就难免会有生活污水的产生，为了保护我们的生存环境，保护水资源以及充分利用二次资源，可以对生活污水进行处理再利用即中水回用，特别是针对建筑小区、商场等生活污水加以处理回收利用可以节约有限的水资源，避免了对环境的污染，具有极高的经济和环境效益，万达广场项目考虑到了生活污水的回收利用问题，表明了其重视环境、保护环境的积极意识。“中水”设施可增加水复用率，实现污水资化，在减少用水量的同时亦减少了排水量。因此，中水设施具有良好的社会效益和经济效率。本工程（工程概况）。开发单位为节约水资源，提高环境质量，拟将该项目生活污水作为中水水源，经处理后回用水达到城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB18920-2002）水质标准后作为冲厕、绿化等非人体直接接触用水。二、工程设计依据1、业主提供的相关资料；2、城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB18920-2002）；3、室外排水设计规范（2011年版）(GB50014-2006)；4、通用用电设备配电设计规范(GB50055-2011)；5、电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GBT50062-2008)6、给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)；7、工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)；8、恶臭污染物排放标准（GB14554-93）；9、给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；三、工程设计思想1、严格执行环境保护的各项规定，认真贯彻国家关于环境保护的政策，确保经处理后的排放水质达到国家排放标准；2、本着技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择废水处理工艺，使灵活性和可靠性有机地结合起来；3、尽可能采用节能技术处理废水；切实贯彻“生产可靠，技术先进，节省投资，调高效益”设计指导方针以生产可靠为前提，尽可能采用先进的技术方案和优质设备，以降低治理投资成本及日常运行费用，达到运行稳定可靠，高效节能，经济合理。4、采用国内成熟先进技术设备（主要设备国产化）尽量降低工程投资和运行费用；5、废水处理站建设综合考虑原有设施设备；6、废水处理站建设尽量考虑操作运行稳定与维护管理简单方便。3.1、设计原则1. 设计方案严格执行有关环境保护的各项规定。2. 采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行费用。3. 本设计充分利用原有构筑物，可以有效的控制噪声、气味，妥善处理，避免二次污染。4. 设备选型兼顾通用性和先进性，确保运行高效、稳定、可靠。5. 系统运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑部分操作自动化，减少操作劳动强度。并且降低运行成本。6. 设计新颖美观、布局合理，在各方面优化考虑。7. 工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。3.2、设计范围 本中水回用设施为新建工程，废水经收集后进入中水处理站进行处理。本技术方案包括中水处理站界区内的治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程等。3.3、施工范围及服务1、中水回用系统的设计、施工；2、中水回用设备及设备内的配件均由我公司负责提供。3、我公司负责中水回用系统内设备的全部安装工作。包括设备内的电器接线。4、我公司负责设备的调试，直至合格。5、我公司免费培训操作人员，协同编制操作规程，同时做有关运行记录。为今后的设备维护、保养，提供有力的技术保障。四、设计参数 设计处理水量为100t/d,每天运行10h,即10t/h.4.1污水来源 废水来源主要是生活污水。4.2水质特点废生活污水主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水 中含氮、磷、硫多，致病细菌多，总体污染物浓度不是很高，水质可生化性好。4.3进出水水质 因未提供废水水质情况，进水水质按照经验值确定。出水水质执行城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB18920-2002）标准。表1 进出水水质 项目指标进水水质（mg/L）出水水质（mg/L）BOD515010CODcr45050SS15010NH3-N3510PH6969五、主要处理工艺说明5.1 脱氮工艺本工程采用改良的A/O工艺进行脱氮处理。利用膜生物反应器代替O段，更结合了生物膜法脱氮的优点。膜生物反应器内可形成同步硝化反硝化的作用。由于污泥浓度高，污泥颗粒大。在污泥颗粒内部微环境造成一定的缺氧区，使得生物反应器的微生物可进行一定程度的反硝化脱氮；膜生物反应器具有传统工艺所难以达到的高负荷，具有高效的去除含碳有机物和脱氮的功能。膜生物反应器进行定期排泥，因排泥间隔时间较长，所含的NH3-N浓度较高。通过污泥回流和污泥池混合液回流为缺氧池提供足够数量的微生物，并使缺氧池得到一定量的硝酸盐。污水在缺氧阶段，通过厌氧、兼氧菌的作用，NH3-N浓度由于反硝化作用而大幅下降，同时由于在反硝化过程中利用了碳源有机物，污水的COD和BOD5均有所下降；一部分NH3-N被用来进行细菌的微生 物合成。5.2膜生物反应器（MBR） 工艺MBR是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它用具有独特结构的浸没式膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵通过滤膜过滤后抽出。它与传统污水处理方法具有很大区别，取代了传统生化工艺中二沉池和三级处理工艺。由于膜的存在大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，出水可达到杂用水标准，经后续处理后可达到景观用水标准。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、操作简单等优点。目前广泛应用于生活污水和各种可生化工业废水的处理及回用中。MBR工艺优点：处理水质优良、出水稳定、SS3mg/L或接近于0，同时可截留水中的细菌和大肠杆菌。由于污泥泥龄长，从而可以大大提高难降解有机物的去除率。可以在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行，产生剩余污泥量少，从而降低了污泥处理设施的费用。1、设备高度集成，占地面积小，自动化程度高、易于维护管理。2、膜使用寿命长，一般每平方米膜可以去除560kgCOD。本项目采用最新品种膜平板膜，其优点：1、浸没放置，膜组件稳定置放于反应池中；2、低压(抽吸或重力)出水，系统工作压力小，电耗低；3、气液两相流扰动；4、长时间稳定运行；5、膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便；膜片可单张更换。5.3 除臭工艺为消除设备运行中如果产生的异味，保持环境，本工程考虑除臭工艺。考虑到运行费用、操作、效果等方面，选择生物除臭法。由穿孔管构成的空气分布系统位于生物土壤底部，收集的臭气缓慢的在土壤介质中扩散，向上穿过土壤介质，并暂时的吸附在载体表面或吸附在微生物表面，或吸附在薄膜水层中，然后臭气被微生物吸收，参与微生物代谢，臭气被转化成CO2和H2O。土壤扩散层由粗、细石子及黄沙组成，可以使臭气均匀分布。六、 工艺流程6.1流程图格栅缺氧池MBR反应池风机沉淀池池污泥池调节池到中水管网清掏、外运污水污泥药剂空气污水污泥回流上清液回流剩余污泥流程说明： 污水首先流经机械格栅，机械格栅自动捞除大颗粒的悬浮物及杂质；后流入污水调节池内，在调节池内进行水质、水量调节，同时在调节池内设置嚗气设施，对污水进行预处理，再由污水提升泵将污水提升中水处理一体化设备，首先至缺氧池。污水在缺氧池内与回流和混合液混合，经过反硝化处理。缺氧池出水进入MBR反应池。MBR反应池内装沉浸式平片膜，反应池中的微生物将污水中的可生化污染物进行同化和异化，异化产物多数成为无害的CO2和H2O，同化产物成为微生物的组成物质。膜单元部分主要用于固液分离，微生物固体可有效地被截留在反应器中，保证了出水水质的稳定。MBR池中的污泥一部分排入污泥消化池，一部分回流入缺氧池，为缺氧段提供硝酸盐，达到脱氮的目的。MBR反应池出水可直接进入沉淀池，通过紫外线进行消毒杀死毒菌，并去除色度，各项水质指标达标后，停留或直接打入中水管网进行回用。6.2 处理构筑物、设备的作用1、格栅污水中含有较大颗粒和悬浮杂质，为保护处理系统设备正常运行、防止管路堵塞，池内设置手动格栅1台，对颗粒和悬浮杂质进行有效拦截，经过格栅拦截后的污水自流入调节池。2、调节池用于调节污水水量和均匀水质，以提高系统的抗冲击性能，配污水提升泵，由液位计自动控制水泵的启闭，将污水提升到缺氧池。3、缺氧池缺氧池有两个功能：首先是反硝化以获得不含硝酸盐的污泥进而提高好氧池的释磷效率，其次是利用好氧池中的硝酸盐来除磷，具有良好的脱氮功能。4、膜生物反应器（MBR）膜生物反应器，具有一种独特结构的浸入平片式膜反应器，它设置于曝气池内，经过好氧曝气和生物处理后的水经过滤膜过滤由泵抽出进入回用清水池，由于它的出水不受污泥沉降条件的影响，可使池内保持高容积负荷、长泥龄的条件下运行，这样大大提高生物氧化的工艺条件，提高了有机物降解效率，同时省去了二沉池，达到出水优良，稳定的效果。6.3主要处理单元及设备1、机械格栅 设备型号： GS-200 数量：1台2、调节池（含格栅井）尺 寸： 4.9m4.1m3.5m 有效容积： 65m3结 构： 钢砼离池顶300mm处设有溢流孔，以便将过量的雨水溢流至污水管网。原水提升泵2台（1用1备）型 号： ISW40-125I，流 量： 10m3/h，扬 程： 20m，功 率： 2.3kW 3、TWDZS-100中水处理一体化设备:含缺氧池、MBR反应池,沉淀池,由 碳钢防腐/不锈钢焊接而成，组合安装作成一个箱体，现场安装。A、缺氧池反应池 尺 寸： 3.5 m2.5m2.5m反硝化 速 率： 0.05kgNO3-N/(kgMLVSSd)有 效 容 积： 19.25m3停 留 时 间： 2h结 构 ： 碳钢防腐/不锈钢内 置： 弹性填料150 10m3B、MBR反应池反应池尺寸： 7.0m2.5m2.5m总有效容积： 44m3停 留 时 间： 4.4h结 构： 碳钢防腐/不锈钢混合液回流比： 100膜 元 件 面 积： 1.5m2，膜组件片数： 170片组件膜总面积： 255m2。抽吸泵2台（1用1备）型 号： 50ZX15-12。流 量： Q =15m3 /h。扬 程： H=12m.。功 率： N=4kW。泵出水口配真空压力表2只。鼓风机2台（1用1备）型 号： HZ-801S风 量： 3.33m3 /min，功 率： 5.5kW。曝 气 头： 20个。混合液回流泵1台型 号： WQ10-10-0.75，流 量： 10m3/h，扬 程： 10m，功 率： 0.75kW ，用 作： 将混合液回流到缺氧池和剩余污泥排入污泥池。间歇工作。（一泵两用）C、沉淀池沉淀 池 尺 寸： 1.0m2.4m2.5m有 效 容 积： 5.2m3结 构： 碳钢防腐/不锈钢上清液自流入调节池经消化后的污泥体积能够约为原来的50以下，所以仅需间隔一段时间进行定期清理。二氧化氯发生器：XD-200，有效氯200g/h，N=1.0KW,1台。4、PLC控制柜七、电气自控1、电源接到控制电柜。2、采用操作控制柜地面集中控制方式，带PLC微电脑全自动控制。控制板面设计为模拟屏，通过PLC可编程序控制器集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各设备亦可单台控制。为便于操作，有关设备设置现场开关。现场控制箱上有手动挡，自动挡开关。当处在手动挡状态时，操作人员可在现场启动、关闭设备。当处在自动挡状态时，由PLC自动控制系统设备的运转，实现无人值守。但现场发生情况，手动停止按钮仍然可以关闭系统，即实行手动优先原则。3、所有设备的运行状况和所有监测仪表的状态（运行、关闭、故障）在PLC电控柜面板显示。4、根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。5、备用设备之间可定时自动切换。6、对于间歇运行的设备，通过编程定时运行。7、相关设备实现联动功能。8、出现异常情况，自动报警功能。八、运行班制及人员安排8.1人员编制本处理站生产部门可分为污水处理组和污泥处理组。参照环保局有关规定按岗配置，结合该污水处理站实际情况，确定本废水处理站的管理人员1人（可兼职）。8.2主要管理设施本工程主要的管理设施包括：1、本工程主体构筑物。2、本工程中的各配电线路及机电设备。3、本工程设施的自控、监控、检查、观测等附属设备。4、本工程的通讯、照明线路。8.3运行的技术管理1、运行采用一班制度。2、定时巡视生产现场，发现问题及时处理并做好记录。3、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件。做好日常水质化验、分析，保存记录完整的各项资料。4、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。5、及时清理栅渣和运送污泥，减小对环境的影响。6、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。7、建立信息系统，定期总结运行经验。8.4检修和维护1、维护和检修内容各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。2、维护期限各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。8.5事故或故障处理措施个别设备发生故障时，其检修以不影响整个工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。1、若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至现场手动控制，待修复后重新投入正常控制。2、控制系统发生故障时，各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。九、主要构筑物、设备主要构筑物(按处理水量50m3/d)序号名称规格数量单位备注1调节预处理池4.9m4.1m3.5m1座钢砼结构2设备基础6.0m3.0m0.3m1座钢砼结构主要设备(按处理水量50m3/d)序号设备名称规格型号数量单位主要参数备注1机械格栅GS-2001台栅隙3mm不锈钢2原水提升泵 ISW40-125I2台一用一备3TWDZS-100中水一体化设备1只碳钢防腐/不锈钢4风机HZ-801S2台风量3.3m3 /min功率5.5kw5辅助曝气管UPVC1套0.1MPa6自吸离心泵 50ZX15-122台流量15m3/h扬程12m功率 4kW7MBR膜组件2组膜材料PVDF一用一备8混合液回流泵WQ10-10-0.751台9紫外线消毒器 1台配套10转子流量计2个11电磁流量计1个12液位计2套13真空压力表2个14线材、配电1套15管道、阀门等1套16弹性填料1505m317曝气头18个18控制系统1套注：一体化设备含：缺氧池、MBR池、沉淀池。设备须现场组合安装，做成地下式。十、运行成本污水处理、回用成本为污水处理电费以及药剂消耗费用两部分组成。（水量按满负荷100m3/d，系统运行按365天/年）。1.电耗电耗设备序号设备名称规格型号数量单机耗电备注1原水提升泵ISW40-125I2台2.3kW一用一备2风机HZ-801S2台5.5kW一用一备3自吸离心泵50ZX15-122台4kW一用一备4污泥回流泵WQ10-10-0.751台0.75 kW5二氧化氯发生器XD-2001台N=1.0KW装机功率：25.35kW；运行功率：13.55 kW；则每1m3污水处理并回用的耗电成本：0.56*13.55*10/100 =0.75元/m32.药剂费按0.1元/ m3每吨污水的处理、回用成本：0.75+ 0.1=0.85元/ m3十一、售后服务及设备保修目的及时了解净水处理成套设备整体运行情况和单位设备质量性能，出现产品质量问题尽快到达现场排除故障