除磷废水处理站设计方案.docx
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除磷废水处理站设计方案
CompanyDocumentnumber：
WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
除磷废水处理站设计方案
含磷废水治理工程
工艺技术设计初步方案
天津普蓝环保工程有限公司
2013年3月25日
一、工程概况……………………………………………………………2
二、设计依据、规范、范围及原则……………………………………2
三、设计水量与水质……………………………………………………5
四、废水处理工艺设计…………………………………………………7
五、污水处理系统性能及技术参数……………………………………9
六、建筑结构设计……………………………………………………29
七、电气控制设计……………………………………………………31
八、运行费用估算……………………………………………………34
九、组织机构及人员编制……………………………………………35
十、项目实施…………………………………………………………37
十一、项目管理………………………………………………………38
十二、工程投资报价…………………………………………………40
（1）主要构筑物投资估算……………………………………………………40
（2）主要处理设备及材料投资报价…………………………………………40
（3）工程总投资………………………………………………………………42
十三、技术服务………………………………………………………43
十四、售后服务………………………………………………………44
一、工程概况
某污水处理厂在进行污水深度处理及回用过程中，采用双膜技术所排放的RO泥水中磷酸盐含量出现超标，废水中含有不同浓度的磷酸盐，该类废水具有连续性排放、水质成份复杂，其危害性比较大，这些RO浓水如不经处理就直接排放，将对周围的生态环境造成严重的影响（对地表水、土壤、作物造成严重污染），并将影响周围居民的身心健康。
随着国家经济的发展，人民生活水平的不断提高，国家对环境保护越来
越重视，已成为企业发展的重要课题。
对环保的日益重视和人民环保意识的提高，废水污染解决与否直接关系企业的生存和发展。
因此，无论从企业发展还是从改善水资源、保护水环境，做好该厂这类废水的治理工程建设是十分必要。
该公司领导十分重视环保工作，贯彻科学发展观，重点研究、探索循环发
展经济，企业节约水资源，降低生产成本，减少污水排放量，计划实行污水综合治理，以期采用合理可靠地解决方式去除排放浓水中的磷酸盐，以供该单位领导和有关部门参阅、决策和实施。
项目名称：
污水回用处理RO浓水
工程规模：
14000t/d
二、设计依据、规范、范围及原则
设计依据及规范
●项目单位提供的污水水质、水量等基础设计资料；
●《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
●《城镇污水处理厂污染物排放标准》【GB18918-2002】；
●《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
●《工业企业噪音控制设计规范》（）；
●《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
●《供电系统设计规范》（GB50052-95）；
●《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
●《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-1984）；
●《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-1986）；
●《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-1990）；
●《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）
●《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
●《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）；
●《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
●《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；
●《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）；
●《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）；
●《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-92）；
●《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）；
●《民用建筑生活污水处理工程设计规定》（DBJ08-71-98）；
●《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）；
●《地下工程防水技术规程》（GBJ108-87）；
●《地面水环境质量标准》（GB3838-88）；
●污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）；
●《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）；
●《给水排放制图标准》（GBJ106-87）；
●《总图制图标准》（GBJ103-87）；
●《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）；
●我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。
设计范围
☆从污水处理格栅调节池开始到处理后的排放监测（回用水池）为止。
☆水处理站的总体设计包括工艺、电气、土建设施的设计和设备选型等，不包括处理站外污水收集、输送管道和与本项目配套的装饰工程。
☆污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。
☆不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网和回用水管网等。
◆污水处理部分
调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。
◆污泥处理与处置
污水处理过程中产生的污泥，进行稳定处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处置。
设计原则
（1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规；
（2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标和回用的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；
（3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。
要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；
（4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用的自动化程度要较高，减轻操作人员的劳动强度低；
（5）在确保达到排放水质和回用标准的同时，做到提高运行效率，降低运行成本。
工艺选择上在确保可靠性好、稳定性好，充分考虑节约运行费用，降低企业污水运营成本；
（6）工艺设计强调工艺技术的成熟性和可靠性，充分考虑本厂废水水质的实际情况，选择耐冲击负荷强，通用性好和稳定的污水处理流程，确保出水稳定达标排放；
（7）设备设计和选型尽可能简单实用，关键设备采用国产名牌或合资产品，所选设备品质优、能耗低、维修率低、保养简单和管理方便，确保污水处理站能长期稳定运行；
（8）高程设计综合考虑提升所需的动力费用和构筑物结构处理的费用，尽可能利用水泵提升的水头，靠重力自流经各处理设施；
（9）平面布置紧凑合理、外观协调，尽量节省占地面积；
（10）做好污泥脱水处理工作，防止二次污染的产生；
（11）废水处理工程减少污水排放总量，注意预防臭气、噪声等污染的产生；
（12）主要水处理设备设在地面上，便于管理、操作、维护和控制。
三、设计处理水量与水质
废水水量
根据该公司提供的资料：
本项目所产生的废水主要为中水回用处理过程中RO所排放的浓盐废水，排放水量为Qh=7000m3/d，为有效降低磷酸盐的排放浓度，拟考虑到部分引入污水处理厂的最终达标排放水与RO浓水进行掺混后再行合并处理后达标排放，该部分其总排放量为14000m3/d。
废水进水水质
根据业主提供，具体废水水质如下：
序号
项目
进水水质
1
磷酸盐
5～L
2
pH
6～9
设计排放水质
处理后排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》【GB18918-2002】中一级B的排放标准，具体出水水质指标见下表：
序号
项目
排放标准
1
磷酸盐（按P计）
≤L
2
pH
6～9
操作制度
根据该厂生产的特点，本废水处理站年操作日按330天考虑，三班制工作，每班设一人，共配备操作人员三名。
四、废水处理工艺设计
生产废水处理工艺流程
废水处理工艺流程说明
1、废水处理工艺简述
RO浓盐生产废水经过管道收集进入本次设计的除磷废水处理站，厂区排放的处理达标废水也经管道汇入除磷废水处理站内，两种废水进入废水混合调节池，进行调节水量和均化水质。
调节池中的污水再经液位控制仪传递信号，由污水提升泵提升至絮凝反应槽，通过投药PAC（聚合铝或硫酸亚铁等）混凝剂和PAM（高分子）助凝剂，使废水进行混凝反应，经反应后的废水流入斜管沉降槽内进行泥水沉淀分离，从而除去磷酸盐，经沉淀后的上清液废水流入进入外排水池达标排放，一并汇入厂区总排放口经在线监测满足排放标准后集中外排。
2、污泥处理
絮凝反应池和斜管沉降槽内的污泥也自流入污泥浓缩池内；由污泥泵提升至厂区现有的污泥脱水车间进行污泥脱水处理。
污泥浓缩池内的溢流污水重新回到前级的废水调节池中进行再处理。
3、工艺特点
工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理；
处理系统具有较好的耐冲击负荷能力，以适应水质、水量变化的特点；
充分考虑二次污染产生的可能性，将其影响降低至最低程度；
采用集中控制，易于管理维修，提高系统可靠性、稳定性；
系统采用逐级处理，深化处理，保证出水符合排放标准。
五、污水处理系统性能及主要技术参数
1、混合调节池（已设计）
主要功能：
经处理后的废水和RO浓盐水自流进入混合调节池进行水量、水质的调节和均化，保证后续处理系统水量、水质的均衡、稳定。
设计特点：
混合调节内设置潜水混合搅拌装置，按照池体的布局条件沿对角设置两潜水搅拌装置，强化对污水进行搅拌混合反应。
主要设计参数：
◇总容积：
600m3
◇有效容积：
580m3
◇停留时间：
60min
◇外形尺寸：
待定
◇结构形式：
地下式钢砼结构
◆附配1：
混合反应池内设潜水搅拌机2台
型号：
QJB8-320/3-740/s
搅拌机转速：
740转/分
搅拌机功率：
搅拌轴及叶轮：
不锈钢
数量：
2套
◆附配2：
型号：
200WQ360-6-11
流量：
Q=360m3/h
功率：
N=15kW
扬程：
H=6m
数量：
3台（2用1备）
同时在调节池中设置三只液位浮球，分高液位、中液位和低液位三个液位，由电气控制系统控制水泵的工作运行。
2、絮凝反应池
设置目的：
经投加高分子絮凝药剂在此池内进行混合反应，从而保证后面的沉淀池的处理效果。
设计特点：
絮凝反应采用机械搅拌形式，设置一台摆线针式搅拌机，对污水进行搅拌混合反应。
主要设计参数：
◇总容积：
300m3
◇有效水深：
2500mm
◇有效容积：
290m3
◇停留时间：
30min
◇外形尺寸：
7500×7500×3000mm
◇结构形式：
钢砼结构
◇数量：
2座
◆附配1：
絮凝反应池内设搅拌机一台
型号：
12#电机
搅拌机转速：
131转/分
搅拌机功率：
搅拌轴及叶轮：
碳钢防腐
数量：
2套
◆附配2：
PH监测仪
型号：
GPP02
数量：
2套
生产厂家：
上海金点
安装地点：
絮凝反应池内
3、斜管沉淀池
设置目的：
经加药反应后的污水在此池内进行混凝沉淀，部分氟化物和磷矿盐及悬浮物得到去除，从而减轻了后续处理的负担。
设计特点：
（1）设计为斜管沉淀池，其污泥降解效果更好，沉淀效率更好。
（2）采用三角堰出水，使出水效果稳定。
（3）污泥采用重力排泥至污泥浓缩池。
主要设计参数：
◇总面积：
400.0m2
◇有效水深：
4200mm
◇有效负荷：
1.5m3/
◇停留时间：
◇外形尺寸：
22000×7500×5000mm
◇数量：
2座
◇结构形式：
地下钢砼结构
◆附配1：
填料名称：
六角蜂窝斜管填料
填料规格：
Ф65，斜长1000mm
填料材质：
玻璃钢
安装角度：
60度
填料数量：
286.0m2
填料支架：
碳钢
4、外排水池
斜板沉淀池出水自流进入外排水池，出水经检验合格后并入污水处理厂外排口集中排放污水。
该池设计为地下钢筋混凝土结构。
总容积：
100m3
有效水深：
2500mm
停留时间：
15min
基本尺寸：
7500×7500×3000mm
数量：
一座
5、污泥浓缩池
设置目的：
经斜管沉淀污泥、气浮处理的浮渣均进入污泥浓缩池，再由污泥泵抽送至渣场填埋，污泥上清液再回流处理。
设计特点：
该池设计为地下钢筋混凝土结构，
设计参数：
◇总容积：
100m3
◇有效水深：
2500mm
◇基本尺寸：
7500×75000×3000mm
◇数量：
1座
6、污泥泵
型号：
流量：
Q=15m3/h
功率：
N=
扬程：
H=30m
数量：
2台
7、加药装置技术说明及参数
加药装置的工作原理
按所需将一定的药剂放入搅拌溶药槽内进行搅拌，再由计量泵输出至各投加药点，本加药装置可本地和远程控制计量泵、搅拌机的启停，有手动/自动切换装置。
可实现连续的各种药剂的自动投加，加药流量连续可调，以满足不同加药量的场所。
本工程中设计2套JY-A加药装置，分别用于投加PAC和PAM，投加于混凝反应池加药。
每套JY-A加药装置均由1个贮药槽、1套电动搅拌机、1台投加计量泵、1套液位计、仪表及1套相应的阀门、管道及平台、支架和就地控制柜等组合而成。
搅拌机减速机为常州江南减速机名牌产品，形式为立式摆线针轮减速机。
轴及叶轮采用不锈钢叶轮，减速机噪声低，轴和叶轮耐腐性能好，搅拌器采用定时控制。
贮药槽采用碳钢材质，罐内设有分隔板，罐外设液位计。
加药装置特点：
a、加药量精确、恒定，能耗低。
b、操作方便，维修简单。
c、加药量大，可自由调节，满足不同期的要求。
d、本设备是一种新颖的加药装置，用于锅炉水处理、循环水处理、凝结水处理、及其它工业用水加药处理。
装置所有设备、管道及阀门均集中安装在钢支架上，具有结构紧凑、占地面积小和易于运输安装等优点。
e、主设备选用国产优质计量泵，它采用机械隔膜密封方式，泵头材质为ABS，因而具有良好的耐腐蚀和完全无泄漏，可满足强腐蚀性介质的要求。
f、加药入口设置了Y型过滤器，因此可以保证计量泵入口介质的洁净，同时也提高了运行的可靠性，延长了设备的使用寿命。
型加药装置组成及参数
每套JY-A型加药装置配有1个贮药槽、1台电动搅拌机、1台投加计量泵、1个液位计及相应的一整套仪表、阀门、管道及平台、支架和就地控制柜等组合而成。
贮药槽材质为碳钢材质，管阀件为UPVC材质，搅拌装置为不锈钢材质。
支架及平台为碳钢材质。
六、建筑结构设计
1、遵循的主要设计规范、设计依据
（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（3）《砌体结构设计规范》（GB10-89）
（4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（5）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
2、结构设计
因缺乏该单位具体地质资料，只能根据一般地质情况，对地基处理做综合的评述。
表层耕土及杂填土均不宜做结构基础持力层。
当原土地承载力大于或等于120Kpa且无软弱下卧层时，采用天然地基。
当实际情况与上述情况不符时，要根据实际地质情况，采用相应的措施来处理。
当软弱土较深或为下卧层时，要根据具体情况采用碎石振冲桩、灌柱桩或其他方法进行处理。
当厂址内有液化土层时，上部结构及地基要做相应处理。
埋深大的构筑物，要根据地下水的埋藏深度进行抗浮设计。
如不能满足抗浮稳定性的要求，须采取抗浮措施，一般情况下采用配重抗浮。
3、结构形式及技术要求
建筑物：
一般情况下，采用砖混结构。
基础采用柱下独立基础和墙下条形基础。
有特殊要求的建筑可采用框架或排架结构。
构筑物：
本工程属小型规模的污水处理厂，其主要构筑物均为钢筋混凝土结构。
材料要求：
混凝土C20或C25，垫层C10。
抗冻标号：
D50，抗渗标号：
S6。
4、建筑设计
（1）设计原则
遵循实用安全、技术先进、经济合理和美观的技术指导；
执行国家及地方的有关设计规范和规定；
满足设备安装要求和使用功能的要求；
建筑立面造型与厂区主要建筑物相协调。
（2）建筑设计方案
各子项工程内容根据使用功能或生产工艺要求进行平面布置及高程确定。
根据当地气候条件和污水厂工艺生产的特点，合理选用装饰材料，使整个建筑群体内外空间组合设计，充分呈现各谐统一和具有特色的环境，以利于提高生产效率和美化环境。
5、结构设计说明
（1）设计参数
基本风压：
地震烈度：
7度
地下水位：
最高地下水位按设计地面下1米考虑
荷载：
各种荷载按GBJ9-87《建筑结构荷载规范》及GBJ69-84《给水排水工程结构设计规范》采用。
（2）结构设计方案
①盛水构筑物及底下构筑物的混凝土标号均采用C25，抗渗标号，水灰比小于，水泥用量控制在300～350kg/m3；
②全地下水工构筑物，池外壁均作油毡防水层，防水层高出水位0.5m；
③垫层为C10混凝土，填料层为C15混凝土；
④构筑物部分的钢筋混凝土构件确立采用C20；
⑤地面以下及与水接触部分用M10水泥砂浆砌筑，地面以上部分墙体用M5混合砂浆砌筑；
⑥盛水构筑物内壁水位变化处上下各1m范围涂刷改性氰凝防腐涂料。
七、电气控制设计
1、工程范围
本自动控制系统为污水处理工程工艺所配置，自控专业主要涉及的内容为该污水处理系统中各水泵与液位的连锁、报警、气浮系统及加药装置的联动运行等。
2、控制水平
本工程中拟采用PLC程序控制。
系统由PLC控制柜、配电控制屏等构成，为此可专门设立一个控制室。
3、控制方式
本工程装置内所有电动机均采用中央集中室控制方式，电动机连锁由仪表专业的PLC实现。
4、用电负荷及等级
本污水站总装机容量为，其中正常运行容量为，所有用电负荷均为380V和220V低压用电负荷。
装置以100%的设计能力运行时，年总耗电量约万KWh。
（一年按350天运行计.）
5、电源状况
因业主没有提供基础资料，本装置所需一路380/220V电源暂按引自厂区变电所。
6、电气控制
污水处理系统电控装置为集中控制，采用进口PLC可编程序控制器，主要自动控制调节池内污水泵提升、搅拌反应装置、中和加药系统、混凝加药系统、过滤泵、反冲泵及混凝气浮系统等。
控制系统采用自动、手动二档，可互相切换，需要时（如维修状态下）可切换到手动工作状态。
1、污水提升泵：
调节池污水提升泵及过滤泵分工作泵和备泵，水泵的启动受池内液位控制，分为停泵水位（低液位）、开泵水位（中液位）、报警水位（高液位）；
2、搅拌反应机根据前级水泵动作；
3、混凝加药和PH调整加药的JY-A型加药装置根据PH设定值自动调节投酸或碱量；
※系统配药采用人工配制，自动投加。
※电气控制系统执行标准及规范：
①
JB/T7638-94《电力系统二次回路控制及机电保护屏（柜/台）技术要求》
②
JB/T7267-87《电力系统二次回路控制、保护屏及柜》基本尽寸系列》
③
JB7261-87《继电器及机电保护装置基本实验方法》
④
GB/T49492．293《低压电器外壳防护等级》
⑤
GB998《低压电器基本实验方法》
⑥
JB4374《低压电器电控设备》
⑦
GB2681-81《电工成套装置中的导线颜色》
⑧
GB4025《电工成套装置中的指示灯的按钮颜色》
⑨
GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》
⑩
GB6988．1-GB6988．７《电气制图》和《电气图用图形符号》
7、生产管理
维修
如本污水站在运转过程中发生故障，由于污水处理站必须连续投运的机电设备均有备用，则可启动备用设备，保证设施正常运转，同时对污水处理设施进行检修。
人员编制
污水处理站实行间隙运转，处理水量30T/h，所以只需配备操作工人3名，负责日常巡视、操作、维护等工作。
技术管理
进行处理设备的巡视、管理、保养、维修和污水水质的化验。
如发现设备有不正常或水质不合格现象，及时查明原因，采取措施保证处理系统的正常运化。
八、运行费用估算
由于本处理系统采用微机自动化控制，所以污水处理站实行间隙运转，处理水量14000t/d，由于处理系统自动化程度高，所以只需配备操作工人3名即可。
其污水处理成本即为3名管理人员工资、污水处理电费、污水处理加药费用三部分组成。
a.电费
本污水处理站总装机容量为，运行容量为，
电费平均按０.50元／计，则电费：
E1=×０.50×24÷14000＝元／吨.污水
b.药剂费
投加酸、碱、高分子絮凝剂、助凝剂等药剂综合运行费用为：
●絮凝剂PAC，投加量按40mg/L计，价格按2000元/吨计
费用1为=×=元/m3水
●絮凝剂PAM，投加量按3mg/L计，价格按20000元/吨计
费用2为=×20=元/m3水
药剂费总费用为E2=+＝元/m3水
c.人工费用
本污水处理站共设有3人，平均每人月工资按3000元计，则人工费用为：
E3=3×3000÷（14000×30）=元/m3.污水
d.运行总费用
则总计运行费用为：
（不计折旧费，维护费等）
E=E1＋E2＋E3=++=元/m3.污水
九、组织机构及人员编制
组织机构
在污水处理站的日常管理工作中，为了运行好各种设施设备，管理好各项运行工作，保障设备正常稳定地发挥作用，调动职工的积级性和责任感，必须建立和执行岗位责任制，制定一整套规范化管理制度。
建立一整套完整的组织管理机构并应采取以下相应的管理措施。
1、建立健全完备的生产管理机构。
2、对进入污水处理站的职工进行必要的资格审查。
3、组织操作人员进行上岗前的专业技术培训。
4、聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作。
5、建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的管理规章制度。
与岗位责任制相配套的在运行岗位上还应建立设施巡视制、安全操作制、交换班制和设备保养制度。
为使以上规章制度切实得到贯彻执行，生产管理部门还应制定出一套对岗位工作进行考核和科学方法及各种奖惩措施，对厂内职工定期进行考核及奖励。
组织专业技术人员提前进岗，参与施工与安装、调试、验收的全过程，为以后的运转奠定基础。
人员编制
人员编制参照国内已运行的污水处理站的经验和本站的自动化水平提出，本站主要设备采用自动控制，参照建设部《城市建设各行业编制标准》，结合本企业的情况，本废水处理站定员3人，本处理系数生产连续进行，每年除去设备检修时间，工作日为330天，每天三班24小时运行。
技术管理
污水处理站的运行管理、要以处理效果佳，处理成本低为目标。
要根据进厂水量、水质的变化而随时调整。
同时要求做好日常水质分析并保存好各项资料，记录要完整，做好处理构筑物和设备的日常维护保养工作。
人员培训
在设备设施安装、调试完毕，交付使用前，负责培训管理人员正确使用设备、自动控制，指导日常维修、保养的正确方法。
该污水处理工程正常运行期间，需配置专职人员3人，经培训后持证上岗。
十、项目实施
工程内容
本项目的工程内容主要包括两大部分：
即土建构筑物、设备制作安装。
施工进度
经分析研究，确定本工程建设工期为70天，其中土建施工工期为40天（与设备制造同时进行），设备制造及安装60天，系统联动调试及验收为10天。
全部施工图设计周期为方案设计批准后10天。
工程施工进度计划表
序号
升级会员 