1、湖南*紙業有限公司造紙污廢水處理系統改造工程技改方案 (技術部分)設計單位: 設計日期: 二OO九年八月目 錄1 工程概況41.1概況41.2 編制依據41.3設計原則51.4設計范圍和內容52 廢水處理規模、水質及排放標準62.1 廢水處理規模62.2 廢水處理站進水水質62.3 排放標準73 廢水處理方案731改造工藝流程的選擇83.1.1污水特征分析83.1.2污水處理工藝的設計思路83.2. 改造工藝流程93.3各處理單元效率設計103.4.改造處理工藝主要特點:104.廢水處理單元設施及工藝參數124.1廢水處理部分124.1.1高架斜篩(新增)124.1.2初沉池(利用原有)124
2、.1.3水解酸化池(原有)124.1.4氧化溝(原有)124.1.5二沉池(原有)124.1.6 絮凝沉淀池(新增)124.1.7氧化反應池(新增)134.1.8脫色沉淀池(新增)134.2.化學投藥系統部分134.2.1營養鹽投加系統134.2.2PAM投加單元144.2.3 PAC投加系統144.3.污泥處理部分144.3.1污泥濃縮池(原有)144.3.2污泥脫水機房(利用原有)144.4. 廢水處理改造主要建、構筑物一覽表154.5. 廢水處理改造工藝新增設備一覽表165. 公用工程165.1總圖運輸165.1.1總平面布置165.1.2道路運輸165.2綠化165.3土建165.3.
3、1建筑設計175.3.2結構設計175.4電氣195.4. 1電氣設計依據195.4.2設計范圍195.4.3供電電源195.4.4負荷計算205.4.5繼電保護205.4.6用電設備的控制205.4.7管線敷設及電纜選擇205. 4.8照明215.4.9防雷及接地215.4.10設備選型215.5 、自動控制和儀表設計說明225.5.1設計范圍225.5.2設計所遵循的文件、標準和規范225.5.3控制系統設計原則235.5.4控制系統網絡結構245.5.5硬件系統255.5.6軟件系統255.5.7接地265.6化驗分析265.6.1化驗分析任務265.6.2分析項目265.6.3分析方法
4、265.6.4化驗設備一覽表275.7環境保護及安全衛生275.7.1環境保護275.7.2安全防護和通風276.投資成本286.1土建工程286.2設備工程286.3工程總價297.1.新增電耗297.2.運行費用307.3.主要技術經濟指標:307.4.工程效益分析307.4.1環境效益307.4.2社會效益317.4.3.經濟效益318.施工進度319. 工程組織與工程服務319.1調試319.2工程質量保證措施359.2.1原則359.2.2工程施工所遵循的規范359.2.4土建施工過程質量保證措施359.2.5安裝質量控制措施389.3運行管理體系和服務計劃409.3.1運行管理體系
5、409.3.2服務計劃401 工程概況1.1概況湖南*紙業是一家以蘆葦為主要原料的制漿造紙企業,該企業原有老制漿系統采用燒堿法蒸煮工藝,蒸煮主要設備為4臺25M3的蒸球,洗漿設備采用水平帶式洗漿機。水平帶式洗漿機黑液波美度過低,因此老制漿系統制漿工藝無法適應黑液堿回收系統,而且,該廢水中稀黑液含量較大,有機污染物高,CODcr值可達20000mg/L以上,治理難度大,傳統污水處理工藝無法做到達標排放。湖南*紙業在自身發展壯大的同時,積極響應國家環保的相關政策要求。因此,企業進行了較大規模的擴大再生產以及治污項目,建設了日產量180T的制漿連蒸項目,黑液堿回收項目、以及2640mm的長網多缸紙機
6、,和配套的日處理40000m3的中段廢水水處理項目。連蒸180T的制漿能力每日可產生約20000T左右的廢水,其廢水CODcr值平均在2000mg/L左右,日負荷總量約為:40T。為了實現國務院關于節能減排“十一五”規劃目標,2008年6月25日國家環保部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了造紙工業水污染物排放標準GB3544-2008,該標準的實施時間2008年8月1日。標準中水污染物排放控制要求分兩個實施階段;第一階段:,自2009年5月1日起至2011年6月31日現有制漿造紙企業執行表1規定的水污染物排放限值,自2008年8月1日起,新建制漿造紙企業執行表2規定的水污染物排放限值。第二階
7、段:自2011年7月1日起所有制漿造紙企業執行表2規定的水污染物排放限值。湖南*紙業有限公司現有生產系統和正在擴建的二期工程對應執行的標準為:新標準中現有紙漿和造紙聯合生產企業中其它制漿和造紙企業所執行的標準。1.2 編制依據(1) 造紙工業水污染物排放標準(GB35442008)(2) 室外排水設計規范(GB500142006)(3) 地表水環境質量標準(GB38382002)(4) 供配電系統設計規范(GB50052-95)(5) 建筑結構荷載設計規范(GB50009-2001)(6) 混凝土結構計規范(GB50010-2002)(7) 建筑設計防火規范(GB50016-2006)(8)
8、建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002)(9) 業主提供的其它相關資料1.3設計原則把清潔生產、污染源管理、污水達標處理、總量控制幾個方面有機結合起來,提出預處理、集中達標處理的水污染防治設計系統。針對該公司生產和污水水量水質實際情況,選用技術先進可靠、工藝成熟穩妥、處理效率高、運轉成本低的污水處理工藝,確保出水達標排放。選用質量可靠、維修簡便、能耗低的設備,盡可能降低處理系統的運行費用。充分考慮污水處理站污泥和廢氣的排放,力求在處理工藝中減少污泥和廢氣的排放。污水處理站內廢水處理,工藝流程順暢,出水自流排放。設施布局合理、緊湊、美觀和節約用地。1.4設計范圍和內容本設計包括污水處理;
9、廢渣、污泥處理及污水站內的廢氣處理三大部分,具體內容包括:1.4.1設計范圍從污水處理站進水口到總排口,與廠方水、電、汽等交接點為設計界區外1米。1.4.2本工程的設計內容包括污水處理站內的污水處理工藝設計,總圖布置設計、建構筑物設計、設備選型與非標設備設計、電氣設計、自控設計、給排水設計等。1.4.3廢渣、污泥處理工藝設計,包括廢渣處置、污泥濃縮、脫水及安全衛生處置等。1.4.4廢氣處理主要針對污水站內的無機、有機廢氣收集與處理。1.4.5提出人員培訓、質量保證運行管理計劃和工程承包服務承諾。2 廢水處理規模、水質及排放標準2.1 廢水處理規模湖南*紙業二期工程制漿車間建設規模為180t/d
10、漂白蘆葦漿,該車間按照正在實施的工藝建成后,將產生18000t/d中段廢水,屆時將停掉現有的老制漿系統。目前紙機生產系統有一套紙機白水回收處理系統,基本可滿足現有紙機外排白水的達標處理,但生活污水和車間清洗廢水仍需進入現有中段水處理系統經處理后達標排放。堿回收系統經建設完工后,將滿足180t/d漂白葦漿黑液的處理能力,則該車間將產生1500t/d污冷凝廢水,加上堿回收三個工段的沖洗廢水,每天該車間總廢水量2000t/d。據此確定改造工程的設計規模為20000 t/d,詳見表2-1表2-1:廢水排放情況一覽表名稱來源污水量t/dCODcr濃度(mg/l)CODcr排放量t/d中段廢水制漿洗、選、
11、漂18000220039.6污冷凝水堿回收200018003.6合計2000043.22.2 廢水處理站進水水質根據的招標文件,湖南*紙業污廢水改造工程設計進污廢水水質如表2-2所示:表2-2 設計進水水質一覽表(除色度單位為(倍)外其余單位:mg/l)指標CODcrSSBOD5pH色度濃度(mg/l)240060076869800倍2.3 排放標準污廢水治理工程分步實施,即2009年5月1日前和2011年7月1日前分別達到的造紙工業水污染物排放標準GB3544-2008標準如表2-3表。本工程處理出水排放標準:表2-3:制漿和造紙聯合生產企業水污染物排放限值序號污染物名稱2009年5月1日標
12、準2011年7月1日標準污染物排放監控點1pH值6969廢水總排放口2色度(稀釋倍數)5050廢水總排放口3懸浮物(mg/l)5030廢水總排放口4五日生化需氧量(BOD5, mg/l)3020廢水總排放口5化學需氧量CODcr, mg/l)15090廢水總排放口6氨氮(mg/l)108廢水總排放口7總氮(mg/l)1512廢水總排放口8總磷(mg/l)1.00.8廢水總排放口9可吸附有機鹵素AOX, mg/l)1512車間或生產設施廢水排放口10二唖英(pgTEQ/l)30車間或生產設施廢水排放口3 廢水處理方案湖南*紙業現有一套20,000T/d中段水二級處理系統,所用工藝為卡魯賽爾氧化溝
13、好氧生物處理工藝。該系統在2008年建設過程中,由于考慮到節省投資,未建設好中段水預處理系統高架斜篩,系統流程污泥回流部分也不完善。現處理系統排放指標只能達到GB3544-2001的排放標準。 2008年6月25日國家環保部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了造紙工業水污染物排放標準GB3544-2008,系統改造要求執行這一新標準。31改造工藝流程的選擇污水特征分析根據對廢水水質的分析情況,排放的廢水具有以下幾個特征:(1)污水中有機污染物(CODcr)濃度高,達到2400mg/l,BOD5達768,B/C=0.32,生化性尚可。(2)色度較高,達800倍。(3)廢水懸浮物較高。污水處理工藝
14、的設計思路根據該項目的廢水特征(包括水量和水質)、排放標準、處理深度及現有處理工藝,確定污水處理工藝應遵循下列原則。(1)廢水中有機污染物濃度高,色度也較高,COD和色度指標應作為處理工藝的主要特征指標。(2)廢水處理程度較高(COD濃度從2400降至90以下),采用單一的物化手段或生化手段均難解決廢水達標排放問題,必須采用物化和生化相接合的方法。(3)生化法處理能力大、運行費用低、工藝成熟,在有機廢水處理中占有十分重要的地位,是去除COD的主要途徑。該項目進入污水系統的COD高達2400mg/l左右,水量達20000m3/d。因此本設計將生化工藝作為工藝的主流程。(4)設計時考慮進水有機污染
15、濃度高造成的不可降解成份及生物降解底物濃度較高的水質特點。(5)廢水處理要達到造紙工業新排放要求,處理難度較大,在結合常規處理技術的同時,可考慮化學高級氧化在處理中的應用。3.2. 改造工藝流程初沉池 PAC PAC車間廢水格柵機斜篩車間斜篩 污泥進濃縮池 壓泥外排 污泥回流PAM PAC絮凝沉淀池水解池二沉池氧化溝CLO2 剩 余 污 泥 外 排達標外排氧化反應池脫色沉淀池流程說明:各生產車間排水匯集至廠區集水池,分別用泵提升至中段水處理車間高架斜篩,利用高架斜篩的水力過濾作用,去除廢水中的細小纖維和各種填料,以降低廢水中的懸浮污染物SS,過濾下來的纖維雜質回收利用或外賣。濾后廢水進入初次沉
16、淀池沉淀,在PAC等絮凝劑的作用下進一步去除廢水中的SS,同時去除10%左右的COD污染物,減輕后續生物處理單元的處理負荷。初沉池沉淀污泥進入污泥處理系統,出水進入水解酸化,酸化后出水進入卡魯賽爾氧化溝生物處理系統。氧化溝出水進入二沉池進行沉淀,部分污泥回流至氧化溝,剩余污泥去原有污泥濃縮池進行濃縮。二沉池出水依靠水力自流作用進入絮凝反應池系統,利用PAC、PAM等藥劑的破膠體、絮凝功能,將污水中的有機可溶性懸浮物進一步去除,此方法在制漿造紙污廢水工程實踐中,去除廢水中的SS、COD、BOD能力分別在60%、45%、30%以上,同時具有一定的脫色能力。絮凝反應池出水進入氧化脫色系統進一步去除水
17、中的污染物,此單元重點脫除色度。經脫色處理的廢水中會殘留一定量的SS污染物,特別是可吸附有機鹵素和二噁英,需用高效斜管沉淀池并投加壓縮膠體雙電層藥劑和還原劑加以去除,才能確保2011年7月1日排水標準,此斜管沉淀池可緩建。3.3各處理單元效率設計表3-1 各單元處理效果設計污染物處理單元CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH可吸附有機鹵素(mg/L)色度(稀釋倍數)高架斜篩24007686006-950800初沉池14385506006935400水解池1294.2522.54206935360二沉池258.84104.5846931.5324絮凝沉淀池194.1378
18、.38846929.93129.6氧化反應池106.7747.5656920.95103.68脫色沉淀池85.423.75506916.546.65出水水質852350699.937去除效率(%)95.54% 96.72%95.83% -71.71% 90.75%排放標準9020306712503.4.改造處理工藝主要特點:1、所采取的處理工藝針對性強,重點突出對COD和色度的去除。2、充分發揮物化、生化各自優點和作用,并做到相輔相成,能有效地提高處理效果和效率,減少投資,降低運行費用。3、通過一級物化(高架斜篩)和二級物化(加藥初沉)去除懸浮態和膠態的COD,提高B/C比,增強可生化性。4、
19、通過后續三級物化處理,進一步削減了COD,保證出水達標排放。5、二級生化采用的氧化溝工藝,由于采用卡魯賽爾2000型表曝機,氧利用率高,運行成本低;污泥回流比大,污泥負荷低,剩余污泥少。6、改造工作量小,對紙廠的正常生產影響小;7、即使再擴大生產規模,只需要在前端增加厭氧處理單元,其它部分改造很小;8、即使來水有波動,但曝氣池的出水CODcr濃度很穩定,給后續的物化部分創造了穩定的工作環境;9、占地面積小,在現有的廢水處理廠內就能完成改造4.廢水處理單元設施及工藝參數4.1廢水處理部分高架斜篩(新增)廠區廢水經泵送至高架斜篩的入口。設高架斜篩2套,用于截留廢水中的寶麗龍及塑膠片,以保證后續處理
20、系統的正常運行。一套用于車間外收漿,一套用于中段水車間。污水用泵提升至(或自流)中段水處理車間高架斜篩,利用高架斜篩的水力過濾作用,去除廢水中的細小纖維和各種填料,以降低廢水中的懸浮污染物SS,過濾下來的纖維雜質回收利用或外賣。構筑物:新增設備:高架斜篩:面 積:200m2數 量:2套初沉池(利用原有)廢水經過高架斜篩后重力流入初沉池,沉降的污泥在初沉池依靠刮泥機收集到初沉池中部,并被污泥泵直接輸送到污泥濃縮池(原有)。濾后廢水進入初次沉淀池沉淀,在PAC等絮凝劑的作用下進一步去除廢水中的SS,同時去除10%左右的COD污染物,減輕后續生物處理單元的處理負荷。水解酸化池(原有)氧化溝(原有)二
21、沉池(原有)氧化溝出水利用二沉池進行污泥沉淀,部分污泥回流至水解池,來保證水解池以及氧化溝的污泥濃度,剩余污泥去濃縮池進行濃縮。 絮凝沉淀池(新增)數 量:1座尺 寸:39m4.5m有效水深:4.5m有效容積:5000m3停留時間:6h氧化反應池(新增)數 量:1套尺 寸:20 m5 m3m有效水深:3m二氧化氯發生器數 量:4套型 號:CPF-D產二氧化氯量:5kg/h脫色沉淀池(新增)氧化脫色系統進一步去除水中的污染物,此單元重點脫除色度數 量:1座尺 寸:39m4.5m有效水深:4.5m有效容積:5000m3停留時間:6h4.2.化學投藥系統部分營養鹽投加系統尿素和磷酸二氫銨將以固體形式
22、送至現場,在溶解罐中溶解,再排至溶液罐,然后由計量泵連續向調節池投加。該罐的液位計可以產生高低液位報警。在設計參數下運行,廢水厭氧和好氧處理運行總消耗的營養鹽為:N:369kgd,折合N含量46.7的固體尿素(CON2H4)789kgdP:91.2kgd,折合成磷酸氫二銨385kgdAM投加單元絮凝劑PAM用于兩個位置:污泥機械脫水時需要投加絮凝劑PAM來提供污泥脫水性能。聚和物干粉最高消耗量估計為每噸干污泥1.69kg。為提高出水水質,在絮凝池需投加PAM。在使用之前聚和物需要先溶于水,兩套半自動的聚和物制備單元將用于此目的。聚和物干粉將自動與水混和以達到要求的稀釋率,然后送入投加單元的進料
23、管線。4.2.3 PAC投加系統為了達到去除不可生物降解的COD、更好地去除SS的效能,提高出水水質,PAC投加系統將聚合氯化鋁溶液添加到混凝池內,與初沉池出水發生混凝反應。PAC用于位置:初沉池。4.3.污泥處理部分污泥濃縮池(原有)廢水處理廠的初沉池、二沉池和絮凝池、脫色沉淀池的污泥需要收集。由于污泥含水率較高,用機械污泥脫水機進一步脫水。初沉池、二沉池和絮凝池、脫色池的污泥被泵入污泥濃縮池進行濃縮,然后進入污泥脫水系統。污泥濃縮池能滿足目前生產規模要求,因此不需改擴建。污泥脫水機房(利用原有)污泥脫水機房內放置帶式壓濾機及帶機進料泵等。設備:帶式壓濾機(原有):帶機進料泵(原有)4.4.
24、 廢水處理改造主要建、構筑物一覽表表6.13-1 建、構筑物一覽表序號單體名稱LBH(m)數量備 注1初沉池1原有2水解池1原有3氧化溝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39m4.5m1新增7氧化反應池20m5m3m1新增8脫色沉淀池39m4.5m2新增4.5. 廢水處理改造工藝新增設備一覽表表7.14-1 廢水處理改造工程新增設備一覽表序號名稱型號/規格單位數量備 注1高架斜篩200m2M22套2二氧化氯器CPF-D ,5kg/h套43加藥系統套44攪拌機套65管道及配件等套16電控系統套15. 公用工程5.1總圖運輸總平面布置污水處理站占地主體構筑物布置在滿足生產、衛生、安
25、全的前提下,功能分區明確,布局合理,運輸便捷。道路運輸場內主要道路4m寬,轉彎半徑6m,采用混凝土路面。污水處理所用藥劑批量購貨,由公司汽車運入。沉淀污泥及生化處理剩余污泥,經計算每天約產生絕干污泥17噸,折合含水率75%的污泥68噸。用拖拉機或汽車外運作制磚或填埋處理。5.2綠化為了美化環境,在污水處理站的零星土地種植樹木、草坪。5.3土建建筑設計(1)建筑設計在滿足工藝生產要求的條件下,本著合理、節約的原則,力求實用、美觀。(2)綜合用房利用原有結構設計(1)結構選型:在滿足污水處理工藝生產、使用要求的條件下,力求做到技術先進、經濟合理、安全適用。針對該工程的具體情況,各種水池均采用自防水
26、現澆鋼砼結構,建筑物采用磚實砌體結構和框架結構。(2)抗震設計:按六級抗震設計。廠區內主要大型構筑物是綜合生化池、調節池,采用鋼砼結構。除按照規范規定要求設置伸縮縫外,可使用后澆帶,滑動層等方法,使之能更好地滿足使用要求。本工程主要構筑物均為儲水構筑物,對滲水性能有較高的要求,故需采用鋼筋砼自防水結構并考慮抗浮;構筑物長度超過20m的矩形池,一般情況下設溫度縫,內設橡膠止水帶。建筑物一般采用磚混結構,根據功能設置需要,逐步采用框架結構;基礎設計采用鋼筋混凝土條形基礎與獨立基礎相結合;屋面采用鋼砼現澆屋面,上鋪SBS防水卷材。區域內盡量考慮綠化用地,種植草皮及多種樹種。綠地內以建筑小品及藝術性的
27、園藝綠化形式烘托廠區內建、構筑物的整體效果。建筑物的設計力求實用、大方、新穎。地基處理:綜合生化池(含水解、好氧池、沉淀池)和調節池基礎為獨立鋼砼基礎。各構筑物主要結構形式:后曝氣池、斜管沉淀池等構筑物均采用現澆鋼砼結構水池。5.4電氣5.4. 1電氣設計依據1、供配電系統設計規范 GB50052-952、低壓配電設計規范 GB50054-953、電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范 GB50062-924、電力工程電纜設計規范 GB50217-945、通用用電設備配電設計規范 GB50055-936、工業企業照明設計標準 GB50034-927、民用建筑節能設計標準 JGJ26-958、民用
28、建筑照明設計標準 GBJ133-909、建筑物防雷設計規范 GB50057-9410、工業與民用電力裝置的接地設計規范 GBJ65-8311、工業企業照明設計標準 GB50034-9212、工業與民用建筑電氣設計手冊設計范圍本工程電氣設計包括:1、廠內所有新增動力設備的配電,控制及保護設計;2、新增動力設備電纜、照明電纜敷設設計;3、新增建筑物照明設計;4、新增建筑物防雷、接地設計。供電電源本工程按二級用電負荷考慮。按照現場考察取得的資料,由業主提供6KV電源至新增高壓環網柜,經變壓器降壓后提供380V220V電源至各低壓配電柜。高壓部分由業主考慮。負荷計算本工程用電負荷分為工業動力負荷和輔助
29、照明負荷兩大類,主要動力負荷為泵類負荷。工程負荷計算:工藝設備采用需用系數法,需用系數按照全國給排水設計手冊及有關規范。給排水電氣設計規范選取;輔助構筑物的照明采用單位面積平均負荷密度法進行計算。繼電保護低壓進線開關(斷路器)設短路速斷,延時速斷及長延時過電流三段保護。電動機保護回路設短路、缺相、過電流及過載等保護。供電線回路設短路及過電流保護。用電設備的控制所有設備均采用直接起動,起動母線壓降控制在10以內。主要工藝設備都設置自動和手動二種控制方式,自動方式時有PLC控制,手動方式時,在機旁控制箱(按鈕箱)上操作,通過選擇開關進行轉換,選擇開關安裝在就地控制箱上,手動方式優先于自動方式。工藝
30、成套的電氣控制設備,要求成套廠家提供PLC接口。管線敷設及電纜選擇電纜按技術先進,經濟合理,安全適用,便于施工和維護的原則進行設計,根據設備的工作電流,并按電機運行時電壓降在5%內及電機起動時起動設備的母線電壓降在15%內選擇電纜截面,0.4kV電纜選用交聯聚乙烯電纜。動力電纜選用YJV型,控制電纜選用KVV型。室內電纜敷設采用穿鋼管或橋架沿墻敷設,在電纜溝內沿角鋼支架敷設;室外電纜敷設采用埋地暗敷設的方式,在電纜溝內沿角鋼支架敷設,過道路穿鋼管保護。5. 4.8照明室內照明采用三相五線制、TNS系統,光源選擇:配電間、值班室、加藥間、化驗室采用熒光燈,車間廠房內采用工廠配照燈(白熾燈),污泥
31、脫水機房采用防水防塵燈。照明線路均采用BV型銅芯聚氯乙烯絕緣電線穿PVC管敷設,電線截面除特殊標注外,均采用2.5平方毫米,照明線路為2芯,插座線路為3芯。其中配電間、值班室設自帶電源的應急照明裝置。室外照明采用TT系統,采用沿廠區道路單側布置6米單勺路燈對廠區進行照明。照明電源可以接自原有的照明系統。防雷及接地工作接地保護:本工程采用TNS制接地系統,電氣、儀表采用共同接地體,接地電阻 1。綜合樓的電源進線設重復接地裝置,接地電阻1,利用基礎鋼筋網作自然接地體。防雷保護:防雷保護考慮防直擊雷和防雷電波侵入二種措施。1、防直擊雷保護污水處理廠一般構筑物按三類防雷保護。接閃器采用避雷帶,并充分利
32、用構筑物的鋼筋混凝土柱內主鋼筋為引下線,利用基礎鋼筋網作自然接地體,工作接地與防雷接地合一,接地電阻1。2、防感應雷保護在0.4kV進線處安裝防雷電浪涌保護器,以減小雷電波的侵入危害。設備選型電氣設備應考慮用在污染地區而不易產生腐蝕,生銹等狀況,保障設備運行安全,可靠。0.4kV柜選用MNS柜和GGD低壓開關柜;泵及其他部分需要變頻控制的泵采用西門子變頻器進行控制電纜選用絕緣性能好的交聯聚乙烯電纜。機旁控制箱:一部分隨工藝設備配套,戶外型采用雙門防水型不銹鋼箱體,其余為非標設備,需按設計要求配置。5.5 、自動控制和儀表設計說明為了保證廢水處理廠生產的穩定,減輕勞動強度,改善操作環境,自控儀表
33、系統在充分考慮本工程廢水處理工藝特性的基礎上,自控儀表設計中遵循“工藝必需、計量達標、先進實用、維護簡便”的原則。設計范圍本次設計的檢測儀表、控制系統為近期建設的構筑物。同時兼顧到遠期系統設備的可擴展性。(1)根據工藝生產流程及測控要求配置溫度、壓力、物位、流量、水質分析、過程控制等檢測控制儀表;(2)根據工藝和設備運行要求設置自動控制、自動報警、安全保護裝置;(3)儀表信號的傳送和顯示、設備狀態信號和控制命令的傳送;(4)按集中管理、分散控制的原則建立全廠計算機監控管理系統;設計所遵循的文件、標準和規范(1)招標文件中的污水處理廠工程技術要求;(2)工藝流程對本專業的要求;(3)工藝專業及其
34、它有關專業提供的資料、數據;(4)下列的設計標準、規范: 工業自動化儀表工程施工及驗收規范(GBJ93-86) 自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準(GBJl31-90) 工業計算機監視系統抗干擾技術規范(CECS81-96) 工業計算機監視系統驗收大綱(JB/T 5234) 過程檢測和控制流程圖用文字和圖形符號(GB 2625-81) 分散型控制系統工程設計規定(HGT 20573-95) 自動化儀表選型規定(HG 20507-92)儀表系統接地設計規定(HG 20503-92) 控制室設計規定(HG 20508-92) 儀表供電設計規定(HG 20509-92) 信號報警、聯鎖系統計規定(H
35、G 20511-92) 自控專業施工圖設計內容深度規定HG20506-92控制系統設計原則(1)檢測儀表配置應滿足工藝流程檢測、工藝設備控制和安全生產要求;(2)儀表選型應立足于可靠性、先進性,并確保工藝的精度要求和實時要求,以及維護方便,運行穩定。(3)自控系統對污水處理廠的工藝過程以分散控制為主,集中調度,達到國際先進水平。(4)自控系統除了對設備的監控外,還可按出水水質要求,實現優化運行,以確保出水水質的穩定和節約能耗,從而提高整個污水廠的社會效益和經濟效益。(5)自控系統的軟硬件的配置符合國家和國際上有關標準,確保產品的可靠性、開放性,以滿足產品的二期開發、升級和遠期擴展的需要。(6)
36、主要工藝設備的控制采用就地控制、現場站控制、中央控制的三層控制模式。(7)通訊網絡采用開放性的符合國際標準的通訊協議及規約,便于系統的擴展及升級。控制系統網絡結構控制系統由檢測執行級、現場分控制級、中央監控管理級三級組成,檢測儀表采用帶420mADCDDZ III型儀表;現場分控制級采用PLC及控制操作界面;中央監控管理級采用具有C/S(客戶機/服務器)結構,通過雙絞線環網與現場分控制站通訊。主要機械設備的控制系統分三層控制,即就地控制、現場站控制、中央控制三層控制模式;其它設備采用就地控制和現場站控制二層控制模式。控制過程可由就地控制箱手動控制(HC)、現場控制站自動控制(AC)、值班室操作
37、站遙控(RC)的三種級別的控制方式完成。控制方式分別為:HC:通過就地控制箱或MCC上的手動、自動轉換開關(HOA)選擇到手動位置,可在現場就地控制箱上手動操作設備的啟動或停止,此時自動和遙控不起作用,但設備狀態和手動、自動轉換開關(HOA)位置的信號傳到中央控制室顯示。RC:即軟手動模式,就是在中央控制室操作人員通過操作站的監控畫面切換到手動模式,然后用鼠標器或鍵盤來遠程啟動或關閉現場設備。此時該設備的自動控制方式不起作用。AC:設備的運行完全由所轄PLC根據預設程序和實時的工況及工藝參數來完成對設備的啟停控制,而不需要人工干預備。此時,必需是就地控制箱或柜上的手動,自動轉換開關(HOA)選
38、擇到自動位置,并且操作站的監控畫面切換到自動模式。三種方式的控制級別由高到低為:手動控制、軟手動控制和自動控制。硬件系統(1)監控操作站在中心控制室設置1套工業控制計算機,作為操作員站及工程師站、1臺激光打印機用于報表和圖表打印機。監控計算機配置如下:PIV 3G,內存:512M,硬盤:80G,光盤:80倍速,CRT 21”,工業用鍵盤,鼠標。(2)PLC控制站負責污水處理廠內在線檢測儀表的數據采集和執行機構的控制、設備的自動運行控制、設備的運行狀態和故障報警控制等。(3)網絡系統以太網:負責監控操作站與控制站PLC之間的通訊。在上位機之間與原有PLC進行通訊。預留通訊接口:預留數據通訊接口,
39、如必要將來可通過城市電話網或專線,使污水處理廠計算機系統可與廠內生產過程計算機管理系統或上級排水管理部門進行遠程數據通訊。(4)擴展接口所選用PLC可連接擴展機架,易于在后期工程中擴展新增I0點。軟件系統1、操作系統:采用正版微軟Windows Profession XP(XP2)2、監控軟件:采用與PLC系統相對應的組態軟件。采用西門子系統,軟件則選用WIINCC軟件。3、軟件預留標準數據接口,以備其他數據庫軟件通過接口實時讀取監控數據。4、監控系統計算機CPU負荷率在50以下。5、預留一期設備數據接口。(由業主自行匯總后接入新的監控系統)接地儀表及控制裝置的保護接地與電氣接地合并,但儀表及
40、控制系統工作接地必須單獨接地,接地電阻4。5.6化驗分析水質化驗分析是污水處理站日常工作的重要組成部分,是污水處理站正常運行的重要保證。化驗分析任務污水站全流程的日常生產控制檢測分析;按國家頒布的標準監測方法對處理后的排放水進行監測分析;各處理裝置主要控制指標的分析監測;界區內三廢排放的監測分析;承擔污水處理試驗的分析任務。分析項目根據本工程實際,確定日常主要分析項目為:化學需氧量CODcr酸堿度pH溶解氧DO懸浮物SSMLSSSVSVI生物相鏡檢分析方法根據國家水環境標準,確定各分析項目分析方法如下:序 號分析項目分析方法1CODcr重鉻酸鉀法2pH玻璃電極法或PH試紙法3DO碘量法或溶氧儀
41、測定法4SS重量法5生物相顯微鏡法6SV體積法化驗設備一覽表序號名 稱規 格單 位數量1物理天平500g/0.5(II)臺12全自動電光分析天平TG328A 200g/0.1mg臺13數顯鼓風干燥箱SC101-2A只14雙目生物顯微鏡XSP-18B臺15數顯酸度計PHS-25臺16溶解氧分析儀JPB-607套17萬用電爐1KW只88鐵架臺副69玻璃器皿及配套設備若干10分析藥品若干5.7環境保護及安全衛生環境保護本工程影響環境的因素主要有廢水、廢氣、廢渣和噪聲,需要采取一定的防范措施,就可以將環境影響減少到最低限度。設計中采取了以下措施:(1)風機置于風機房內,選用低噪聲的鼓風機并配置進出口消
42、音器以降低噪音源。(2)污泥機械脫水后及時外運填埋,避免二次污染。(3)設置綠化帶,種植可吸收臭氣的喬木,以減輕對周圍的污染。安全防護和通風(1)所有構筑物上的走道均設置內外防護欄桿,保障人員安全。(2)風機房、化驗室、配電室均有通風設備。(3)所有運行設備皮帶輪、連軸器設防護罩。(4)所有電器設施都按照安全規范設置,并按規定設防雷接地裝置。(5)按操作過程規范職工的操作行為。(6)配備安全帽、防毒面具等勞保用品。6.投資成本6.1土建工程土建工程投資如表6.1-1所示:表6.1-1 土建工程投資概算序號名 稱結構基本尺寸單位數量單價(萬元)造價(萬元)1初沉池鋼砼座1/2水解池鋼砼座13氧化
43、溝鋼砼座1/4二沉池鋼砼座1/5絮凝沉淀池鋼砼39m4.5m座1/6氧化反應池鋼砼20m5m3m座17脫色沉淀池鋼砼39m4.5m座28地基處理9合計6.2設備工程(1)設備工程投資如表6.2-1所示:表6.2-1 設備工程投資概算序號名稱規格或型號數量單價造價(萬元)1高架斜篩200m21套35.035.02二氧化氯器CPF-D ,5kg/h4套12.048.03加藥系統4套4攪拌機6套10管道及配件等1套11電控系統1套12變壓器1套13運雜費14安裝費15總計6.3工程總價污水站工程投資概算表(單位:萬元)序號項 目總 價1土建工程費用2設備費和材料費等3設計及技術服務費810工程總造價
44、注:本方案投資不包括圍墻和廢水處理區域綠化部分及化驗等設備。根據以上分析可知工程總造價約: 萬元。7. 技術經濟7.1.新增電耗廢水處理電耗如表71所示:表71 廢水處理電耗一覽表序號名 稱型號、規格數量裝機容量(kw)使用容量(kw)使用時間(h)電耗(kwh/d1二氧化氯器CPF-D ,5kg/h4套12.012.0242162加藥系統4套6.06.0241083攪拌機4套12.012.0242164均值0.267.2.運行費用廢水處理設施運行費用如表72所示:表72 廢水處理設施運行費用一覽表序號名 稱單 價計算方法單位費用(元/m3混合廢水)1電 費E10.55元/度0.240.550
45、.132人工費E21000元/月人1000330200000.0053藥劑費E3PAC:1800元/噸0.06Kg/m31.40.084PAM: 15000元/噸0.006Kg/m3150.09營養劑: 0.024日常費用EE=E1+E2+E30.8895成本1.026共計1.27.3.主要技術經濟指標:設計處理能力:20000m3/d污水處理站工程投資概算:915.26萬元新增裝機容量:100 kw耗電量:2400kwh/d單耗:0.24kwh/m3水日常運行費用:1.2元/t廢水。7.4.工程效益分析環境效益污水處理工程的建設是改善區域生態環境,保障人民身體健康,造福社會的環境保護工程,主
46、要工程效益就是環境效益。設施投入運行后,每天可削減COD約40.2噸,SS約10噸。社會效益污水處理站的建成將對改善和提高環境質量水平起到重要作用。.經濟效益污水處理工程其本身一般不產生直接效益,其效益主要體現在環境效益和社會效益,污水處理站的建設,將對該公司的發展提供強有力的環保基礎保證,因此從這一點上,污水處理工程產生的間接經濟效益將是巨大的。8.施工進度總工程進度安排如下:工程進度表 月份(個)工作內容123456789101112施工圖設計地基施工土建施工設備采購制作設備安裝調 試達標排放9. 工程組織與工程服務9.1調試一、設備單機調試1、規范電氣系統調試,保證所有需要調試的項目不漏
47、項和調試程序的準確,以便達到電氣系統調試工作快捷、安全、穩妥及滿足合同要求。系統在正式通電前,應對線路進行測試,包括線路的耐壓試驗、絕緣試驗和低壓電器的檢驗。電線、電纜絕緣測試包括:檢查電線、電纜技術指標是否符合合同要求。檢查電線條數、電纜芯數是否符合圖紙要求。測量電線、電纜的連續性。用搖表測量電線、電纜的絕緣電阻,包括,相間、相零、相地、零地等項檢測內容。將檢測結果填入電氣設備絕緣檢查記錄。對地線進行接地測試。送電后對電纜進行相序測試(保證A相為黃色、B相為綠色、C相為紅色)。按電纜線路分相工程質量檢驗評定表、配管及管內穿線分項工程質量檢驗評定表進行有關的質量檢查和驗收評定。低壓配電柜、屏、
48、箱調試配電柜、配電箱功能測試步驟對配電柜、配電箱進行外觀檢驗,確保其在運輸、安裝過程中沒有受到破壞,有關標簽、標志是否正確和齊全。根據有關設計圖紙,檢查配電柜、配電箱內部元件的規格型號是否準確無誤、支架與元器件是否安裝和連接牢固、端子排接線和元件配線是否整齊完好、有關標號是否齊全正確。清除內部灰塵和油污。檢查配電柜、配電箱、機電監控設備一次回路和二次回路是否連接正確,電纜、控制線連接是否牢固可靠。2、電動機試運轉電動機運轉前檢查和干燥。檢查電動機的接線是否正確和絕緣性能,電纜連接是否可靠。按設計要求調試控制回路和繼點保護裝置。試送電調整電動機的運轉方向。注意:不能反方向運轉的電動機進行相序測定
49、。試運轉測量電動機運轉的有關參數(電流、電壓、溫度等),填寫電動機檢查試運轉記錄。按電機的電氣檢查和接線分項工程質量檢驗評定表進行有關質量檢查和驗收評定。3、機泵設備單機測試電機運行參數與設計要求和產品參數對照。電機銘牌額定電流抄錄,啟動電流、運行電流測量。過載保護繼電器電流整定值為額定電流的1.1倍。檢查電動機在運行中的機體溫升、軸承溫升。檢查缺相保護性能。使用統表電施8表電動機試運行檢查記錄進行記錄。水泵運行參數與設計要求對照。進/出口壓力。計算水泵的工作揚程。將揚程值標在水泵的特性曲線圖上,找出對應的流量值,以證實水泵的實際工況流量滿足設計要求。測試數據使用水泵試運行記錄表進行記錄,配水
50、泵特性曲線圖。水池信號發生位置的調整。系統中的各種水池信號是通過浮球式(水銀)液位計產生的信號發生位置的調整,也是對浮球的懸掛長度進行調整。水池訊號經過初步調整后,將給水系統投入自動運行的狀態,復核水池訊號發生的真實位置,以及設備的響應情況。根據自動投入試運行時復核的情況,按實際情況對各種動作訊號的發生位置再進行一次精調。調整記錄使用水池訊號發生位置調整記錄表進行記錄。二、設備聯機調試各設備單機調試都達到正常狀態后,就可進行聯機調試,使其在負荷下運作。同時做好運作記錄。三、驗收方法及人員安排1、交工驗收當本合同工程已經實質上完工(指工程已按合同要求建成,具有獨立使用價值),并合格地通過了按合同
51、規定的各項交工檢測、檢驗,且已按規定編制好竣工圖表和施工資料后,承包人可就此向監理工程師提出交工驗收并發給交工證書的申請,同時抄送業主(如果尚有少量因季節影響或其他原因暫不能施工或完成,但并不影響工程使用的一些附屬工程或剩余工作時,需附有在缺陷責任期內盡快完成這些未完工作的書面保證)。監理工程師在收到該申請后,應在21天內組織交工驗收,交工驗收由業主主持,由質監、設計等有關單位和部門聯同監理工程師參加組成交工驗收小組,并寫出交工驗收報告上級主管部門。如果經交工驗收認為工程質量合格,業主應在此項驗收工作完畢后14天內向承包人簽發交工證書。證書中寫明按合同規定本工程的交工日期(即驗收小組決定的簽發
52、交工證書的日期,此日期一般應為承包人提出申請的日期),同時辦理合同工程的移交工作。交工證書簽發并移交管理后,承包人即不再負責對本工程的照管。本工程即進入缺陷責任期。2、竣工驗收當建設項目工程全部完工并合格地通過交工驗收后,業主應匯總各合同段工程的交工驗收報告,向上級主管部門提出竣工驗收申請。竣工驗收由上級主管部門主持,由建設、質監、設計、業主以及監理工程師等有關部門代表組成竣工驗收委員會,對建設項目和管理、設計、施工、監理等方面作出綜合評價,寫出竣工鑒定書。組織辦理竣工驗收的費用,由業主承擔。 9.2工程質量保證措施原則1、堅持“質量第一”、“預防為主”,重點進行事前控制;2、堅持“環保、優質
53、、實用”三優的最終目的;3、嚴格執行DB4437-90和GB8978-1996質量驗收標準,同時滿足業主提出的其他有關要求,確保安裝質量達到100%合格,爭創優良工程;4、提高員工質量意識,保證崗位的工作質量。工程施工所遵循的規范1、本工程將嚴格按照圖紙有關要求及下列施工驗收規定進行施工,確保安裝質量。2、電氣安裝工程施工及驗收規范;3、管道安裝工程施工及驗收規范;4、機電設備安裝工程施工及驗收規范;5、建設工程施工現場管理規定(建設部第15號令);6、房屋建設工程質量保修辦法(建設部2000年第80號令);7、中國建筑工業出版社出版的建設施工手冊。土建施工過程質量保證措施.1 總則1、做好施
54、工組織設計深化工作,按施工組織設計做好施工前的各項準備工作。2、做好圖紙會審和各級設計交底工作,讓所有施工人員都領會設計意圖和質量技術要求。3、嚴格按事先確定的合理施工工序進行操作施工,發現問題及時上報并會同有關人員研究處理。4、認真處理好土建施工與水電安裝之間的關系,積極配合水電安裝工程的預留、預埋工作。5、各工序施工質量檢查堅持執行“三檢”制度,逐級檢查,層層把關,并嚴格執行質量等級評定。6、合理安排工序的穿插施工,加強成品的保護。7、所有隱蔽工程必須經有關單位驗收、簽字蓋章,并如實做好隱蔽記錄后,方可組織下道工序的施工。8、對完成的分部(分項)工程,按相應的質量辦法進行檢查、驗收。.2鋼
55、筋工程質量保證技術措施1、進入施工現場的鋼筋必須要有出廠證明書或試驗報告單、標牌,由材料員和質檢員按照規范標準分批抽檢驗收,合格后方能加工使用。2、鋼筋的規范、數量、品種、均應符合設計圖紙要求,綁扎成形的鋼筋骨架不得超出規范規定的允許偏差范圍。3、鋼筋的接頭焊接必須按設計要求和規范標準進行焊接和搭接,鋼筋焊接的質量必須符合鋼筋焊接及驗收規范規定。4、為了保證樓板施工時,上下層鋼筋位置準確,在梁中部區域每3M加設支撐,加設砼墊塊,保證上層鋼筋網不踩蹋和變形。5、異形柱鋼筋固定方法:插筋前,在上、下層鋼筋網上放置一定位箍筋并與底板筋點焊連接,插筋放置后再在底面標高以上800mm處扎三道箍筋將柱插筋
56、預以固定。6、砼澆筑時,對鋼筋尤其是柱的插筋進行跟蹤測量,發現問題及時糾正。.3模板工程1、各班組應認真熟悉圖紙和模板工程作業指導書,并按其要求施工。2、模板配制時應彈線鋸邊,使用新鋸片或定期調撥鋸齒,保證模板尺寸準確,鋸路順直。3、模板拼裝時,板邊要找平、刨直,拼縫嚴密,用滾筒均勻涂上隔離劑。4、滿堂架立桿間距不大于1.2m,抄平桿接頭處必須加立桿,抄平桿與立桿用雙扣件連接,支平臺模之前必須將滿堂架的斜撐加固完畢,以免模板上放線檢查時晃動。5、梁模板支安要嚴格按規范起拱,不超拱或漏拱。6、臺模板支安時,應在主梁底開設清掃口,平臺支安完畢后,將鋸末、垃圾清理干凈,支墻,柱模板前,底部要清理干凈
57、。7、墻、柱的四角、門窗洞口邊重點加固,最外面一排螺桿距邊不大于10cm;陰角模板應兩塊同時拼裝,且必須有木枋襯角。8、墻、柱模板加固的立桿、橫擋、斜撐、螺桿間距按技術交底要求排列整齊,扣件、對拉螺桿擰緊。.4砼工程質量保證技術措施1、選擇優質砂子、石子、水泥和外加劑,使用時,嚴格按照砂、石、水泥、外加劑配合經配料過稱,以確保砼的質量。2、砼配合比按設計要求進行試配,該工程由商品砼廠家中心試驗室來完成。3、砼澆筑時,按規定進行商品砼檢驗和坍落度水灰比檢查.并按規定預留砼試塊。4、砼澆筑若遇到雨天時,應及時調整砼配合比,備足防雨棚布,并做好已澆砼保護。5、砼澆筑前,模板內部應清洗干凈,嚴禁踩蹋鋼
58、筋,踩蹋變形的鋼筋應及時地在澆注前復位,下落的砼不得發生離析現象,應保證好砼表面層養護工作,由專人負責。6、班組進行施工技術交底,澆搗實行掛牌制,誰澆搗的砼部位,就由誰負責砼的澆搗質量,要保證砼的質量達到內實外光。安裝質量控制措施.1 安裝前的質量控制1、制定質量控制程序、安裝質量檢驗程序。2、編制詳細完善、合理可行的總體安裝組織設計和各專業、關鍵部分的安裝組織設計及作業設計,做到安裝有方案,技術、質量保證有措施,開工有報告。3、在工程準備階段,把質量管理工作延伸到設計及制作部門,盡量把安裝中容易出現的技術質量問題解決在安裝之前,確保工程質量。4、工程所需原材料、構件、成品、半成品一律具備合格
59、證和技術說明書。在規定的范圍內進行復驗、抽驗達到合格要求后才能使用,并進行標識。5、項目經理部負責劃分、編制單位工程計劃。6、施工進場前的質量目標和質量技術交底要層層落實。.2安裝過程中的質量控制1、嚴格遵循施工程序及有關的施工規范進行施工,班組設兼職的質量檢查員,會同班長搞好班內的自檢、互檢,把好質量第一關。2、安裝單位對分部、分項工程進行劃分,并制定質量計劃。3、對質量控制點實行分級檢查和簽字認證,實行對安裝質量的認可或否決權。質量檢查必須按程序辦理。4、制定關鍵工序質量控制點和特殊過程控制方案,嚴格工序管理和控制,并做好質量記錄。5、嚴格工序交接制度的執行和隱蔽工程檢驗確認程序。施工過程
60、中的隱蔽工程記錄,設計變更等原始記錄,要經規定的檢查驗收人員到現場進行檢查后簽字確認,杜絕搞回憶錄的做法,所有驗收、竣工資料均應及時處理,由資料員存檔保管。6、發現未經檢驗或未經業主同意擅自更換、替代的工程材料使用在工程上,應立即下達停止施工的指令,并上報,同時查明原因。7、及時向業主等有關部門申請工程實體質量的中間驗收工作,經驗收符合規范要求后才能進行下一道工序。8、建立、健全現場用計量器具檢驗、標準體系,確保量值正確可靠。9、對安裝好的設備主材要加強保護,防止丟失和缺件。10、嚴格地做好質量記錄,記錄內容應包括:安裝中各項目專檢質量記錄;材料、構件及半成品合格證,器材、閥門、管件、設備合格
61、證及說明書;所有質量控制點經現場聯系檢查認可后,將檢查結果通知單連同原始記錄、質量控制頁都作為質量資料保管存檔;各專業單位工作質量評定記錄;設備清單及竣工圖。.3驗收階段的質量控制1、安裝單位在工程完工后,應及時組織對工程實體和交工資料進行自查和評定,并組織工程竣工預期驗收;2、應及時對工程竣工預期驗收,所查出的工程尾項和所存在的質量問題,認真進行處理;3、安裝單位確認預期驗收符合要求后,向項目經理部提出檢驗申請, 由項目經理部組織確認檢查,簽署評定意見;4、嚴格按交工驗收管理文件和質量保證資料檢查細則進行工程交工資料的整理及質保資料的審核。審核合格后,及時向業主進行實物和交工資料的移交。9.
62、3運行管理體系和服務計劃運行管理體系管理要素設計部工程部技術服務部現場操作備注設計階段水質分析工藝確定方案設計施工階段施工設計施工安裝單機調試調試階段系統調試參數調整操作規程運行階段運行跟蹤技術咨詢保修服務客戶回訪服務計劃對所施工工程實行全過程服務的交鑰匙工程:即前期設計、工程施工、中間調試、人員培訓以及后期運行等全過程的終身服務制度。前期設計:排查水質水量,選擇科學數據,采用運行可靠、技術先進、造價合理工藝,為工程的最終達標提供充分理論依據,并出臺設計方案。由設計部門負責實施。工程施工:嚴格施工規范和施工操作規程,確保設計思想的貫徹和實施。由工程部門負責實施。中間調試:對施工設備和整個處理系統進行試運行,細化設計思想,對實際運行中的相關數據進行調整,為業主后期運行提供科學、詳盡的操作規程。由設計及工程部門共同負責實施。人員培訓:向業主操作人員進行操作規程的講解及一般運行情況下相關技術參數的調整。由設計部門人員負責實施。后期運行服務:執行國家有關設備、電器保修制度,實行客戶的定期回訪;對運行中出現的技術問題進行咨詢,在接到通知后的48小時內趕到現場,因特殊原因不能前往現場時,應在24小時內予以答復,并說明排查故障方法及具體應急解決措施。