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聊城熱電有限責(zé)任公司污水處理回用技術(shù)方案

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 2004-07-01
來源 中國水網(wǎng)
作者 韓西海
摘要 韓西海 第一章  前  言   水資源的匱乏、經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長、人口的增多,必將導(dǎo)致水價(jià)格的不斷提高,因此,大力發(fā)展污水回用事業(yè),不僅能節(jié)約有限的水資源,緩解日趨突出的用水緊張矛盾,而且能減少污水的排放,減輕對周圍水體的污染,改善人類居住環(huán)境,還能節(jié)約大量水資源費(fèi)。污水回用是促進(jìn)經(jīng) ...

韓西海

第一章  前  言

  水資源的匱乏、經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長、人口的增多,必將導(dǎo)致水價(jià)格的不斷提高,因此,大力發(fā)展污水回用事業(yè),不僅能節(jié)約有限的水資源,緩解日趨突出的用水緊張矛盾,而且能減少污水的排放,減輕對周圍水體的污染,改善人類居住環(huán)境,還能節(jié)約大量水資源費(fèi)。污水回用是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要舉措。
  山東聊城熱電責(zé)任有限公司現(xiàn)在運(yùn)行機(jī)組共30萬kw,每天外排污水約1.3萬噸,其中,生活污水約150t/h,熱網(wǎng)回收水約150t/h,循環(huán)水排污水約180t/h,虹吸濾池反沖洗水約1000t/d。大量污水的排放不僅造成周圍水體的污染,引起企業(yè)與周邊地區(qū)居民的社會矛盾,而且造成水資源的極大浪費(fèi)。為此,聊城熱電責(zé)任有限公司擬對上述外排污水進(jìn)行適當(dāng)處理后加以回用,這不僅給企業(yè)自身帶來較大的經(jīng)濟(jì)利益,降低產(chǎn)品的成本,而且大大緩和了水資源緊張的矛盾,對企業(yè)自身和聊城地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展均產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用。

第二章  設(shè)計(jì)水量水質(zhì)及設(shè)計(jì)原則

一、設(shè)計(jì)水量水質(zhì)及回用標(biāo)準(zhǔn)
1、設(shè)計(jì)水量水
  依據(jù)甲方提供的基本數(shù)據(jù)和進(jìn)一步分析的結(jié)果,我們確定本工程設(shè)計(jì)規(guī)模和進(jìn)水水質(zhì)如下:
  [1] 生活污水:150m3/h;
  CODcr:  <50mg/l     BOD5:  <20mg/l
  SS:   <70mg/l      pH:   6-9
  [2] 循環(huán)水排污水:180m3/h;
  電導(dǎo)率:2300μs/cm     全堿度:5.4mmol/L
  氯根:  340mg/L      TDS:  2350mg/L
  SS:   47mg/L       全硬度:17.0 mmol/L
  耗氧量: 2.2mg/L      pH:    8.23
  [3] 虹吸濾池反洗水:1000 m3/d;
  SS:   133mg/L       Fe:    <0.3mg/L
  [4] 熱網(wǎng)回水:150 m3/h;
  全堿度:0.33mmol/L
  氯根:  6mg/L       TDS:  1230mg/L
  SS:   6.0mg/L      全硬度:0.4 mmol/L
  耗氧量: 0.4mg/L      pH:    8.65
2、回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
  達(dá)到根據(jù)中國工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會發(fā)布的《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范(CECS61:94)》修訂的《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的再生水回用于循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求。主要指標(biāo)如下:
  SS:≤10 mg/L      濁度:≤5 NTU
  Cl-:≤250 mg/L      總硬度:≤450 mg/L
  總堿度:≤350 mg/L    CODcr:≤60 mg/L
  PH:6.5-9.0       BOD5:  ≤10 mg/L
  鐵: ≤0.3 mg/L     氨氮: ≤1 mg/L
  TDS:≤1000 mg/L
二、設(shè)計(jì)依據(jù)
  [1]  山東聊城熱電責(zé)任有限公司外排污水基本情況資料;
  [2] 《給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》;
  [3] 《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范(CECS61:94)》;
  [4] 《水處理工程師手冊》;
  [5] 《給排水設(shè)計(jì)手冊》
三、設(shè)計(jì)原則
  [1] 嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī),按規(guī)定的排放或回用標(biāo)準(zhǔn),使處理后的廢水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到且優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。
  [2] 采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝,并具有顯著的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
  [3] 工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地,能適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)。
  [4] 在運(yùn)行過程中,便于操作管理、便于維修、節(jié)省動力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。

第三章  工藝流程及說明

一、生活污水處理回用工藝流程及說明
  
1、工藝流程

  2、工藝說明
  生活污水中含有少量的有機(jī)物和油類,這是影響回用的主要因素。熱電廠內(nèi)的生活污水水質(zhì)不同于通常的生活污水,其有機(jī)物含量要低得多,不適宜采用傳統(tǒng)的生化處理工藝,而純粹的物化工藝有不能經(jīng)濟(jì)有效地去除有機(jī)雜質(zhì),因此,本方案采用當(dāng)今先進(jìn)的曝氣生物濾池水處理工藝。
  曝氣生物濾池(biological aerated filter)簡稱 BAF,是 20世紀(jì) 80年代末 90年代初在普通生物濾池的基礎(chǔ)上開發(fā)的污水處理新工藝,曝氣生物濾池在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行,目前世界上已有數(shù)百多座大大小小的污水處理廠采用了這種技術(shù)。該技術(shù)不僅可用于水體富營養(yǎng)化處理,而且可廣泛地被用于城市污水、小區(qū)生活污水、生活雜排水和食品加工廢水、釀造和造紙等高濃度廢水的處理。隨著研究的深入,曝氣生物濾池從單一的工藝逐漸發(fā)展成系列綜合工藝,具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮除磷、除去AOX(有害物質(zhì))的作用,其最大特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體,節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池,在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化。此外,曝氣生物濾池工藝有機(jī)物容積負(fù)荷高、水力負(fù)荷大、水力停留時(shí)間短、所需基建投資少、能耗及運(yùn)行成本低,同時(shí)該工藝出水水質(zhì)好,能滿足進(jìn)水有機(jī)物濃度很低的污水處理要求。
  曝氣生物濾池是普通生物濾池的一種變形形式,也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式,即在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填比表面積極高的顆粒填料,以提供微生物膜生長的載體,并根據(jù)污水流向不同分為下向流或上向流,污水由上向下或由下向上流過濾料層,在濾料層下部鼓風(fēng)曝氣,使空氣與污水接觸,污水中的有機(jī)物與填料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到穩(wěn)定和去除,填料同時(shí)起到物理過濾作用。
  本工藝中,生活污水通過調(diào)節(jié)池均化水質(zhì)水量后,由提升泵輸入曝氣生物濾池,通過微生物膜的降解作用,去除污水中的有機(jī)物和油類物質(zhì),并截留大部分的懸浮物質(zhì),出水經(jīng)機(jī)械過濾器進(jìn)一步處理,使出水中的懸浮物降至1mg/L以下,滿足回用水標(biāo)準(zhǔn),保證再生水能安全回用。
二、循環(huán)水排污水處理回用工藝流程及說明
  1、工藝流程

  2、工藝說明
  循環(huán)水中的主要污染物是硬度、總?cè)芙夤腆w、懸浮物和少量有機(jī)物。由于蒸發(fā)濃縮,循環(huán)水中的含鹽量不斷提高,只有通過排污來維持總?cè)芙夤腆w含量在一定范圍,另外,在循環(huán)水冷卻過程中會溶入空氣中的懸浮塵粒和微生物,使循環(huán)水中含有一定量的懸浮物和生物膠體等。因此對TDS、總硬度較高的循環(huán)水排污水,必須脫鹽后才能回用。當(dāng)前最常用的脫鹽工藝有離子交換法、電滲析法、反滲透法、納濾法等。
  離子交換法主要是利用離子交換樹脂的交換基團(tuán)來置換水中的離子,當(dāng)樹脂中可供交換的基團(tuán)大部分被交換后,即達(dá)到飽和交換容量時(shí),必須用酸堿等化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行再生,并用脫鹽水沖洗干凈,恢復(fù)起其交換容量后,才能繼續(xù)使用。若待處理的廢水含鹽量較高時(shí),會很快達(dá)到樹脂的交換飽和容量,再生周期極短,不僅消耗大量的酸堿再生藥劑,而且沖洗水的用量占產(chǎn)品水的比例太高,使處理成本太高,并且操作煩瑣,因而對TDS較高的循環(huán)水排污水不宜采用離子交換法。
  電滲析法以離子交換膜為介質(zhì),靠離子的選擇透過性來分離水溶液中的某些物質(zhì)。它是在離子交換技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),它去除的也是一些電解質(zhì)物質(zhì),但水回用率很低(50-60%)且能耗大、運(yùn)行成本很高,因此,電滲析法也不宜采用。
  反滲透法是近20年來發(fā)展起來的膜技術(shù),現(xiàn)己被廣泛地用于水質(zhì)除鹽和污水治理等方面。該法專門用以分離水中的分子態(tài)和離子態(tài)溶解物質(zhì),其實(shí)質(zhì)是向水溶液中施加巨大的壓力,使溶劑水透過反滲透膜成為淡水,而溶質(zhì)被阻留成為濃水,由此可達(dá)到兩個(gè)目的,一是從含鹽水中制取淡水;二是濃縮污水中的溶解態(tài)污染物質(zhì),處理后的污水或直接排放或重復(fù)利用。反滲透裝置是以分子擴(kuò)散膜為介質(zhì)。以靜壓差為推動力來分離水溶液中的物質(zhì),與電滲析法相比,在經(jīng)濟(jì)上具有顯著的優(yōu)越性,電能效率較高、能耗低,相同進(jìn)水條件下,反滲透法生產(chǎn)一噸淡水的能耗僅為電滲析法的五分之一至十分之一。
  超濾和微濾亦屬于壓力推動的膜工藝系列,就分離范圍而言,它補(bǔ)充了反滲透、納濾和普通過濾之間的空隙。超過濾是對料液施加一定壓力后,高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等被半透膜所截留,而溶劑和低分子物質(zhì)則透過膜。超過濾的分離機(jī)理主要是膜表面孔徑篩分機(jī)理、膜孔阻塞的阻滯機(jī)理和膜面以及膜孔對粒子的一次吸附機(jī)理。一般來說,超濾操作的跨膜壓差為0.2-0.7MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于反滲透等膜法裝置。但超濾裝置不能脫鹽,實(shí)現(xiàn)不了我們污水深度處理的目的。
  本處理工藝主體系采用當(dāng)今世界流行的納濾膜技術(shù),是利用一種具有半透性能的膜在借助外在壓力推動下實(shí)現(xiàn)水溶液中某些組分選擇性透過的分離技術(shù)。采用ESNA系列高性能納濾膜,膜材質(zhì)為芳香族聚酰胺,可脫除污水中的有機(jī)物、細(xì)菌、病毒、鹽類,操作壓力0.4-1.0MPa。納濾膜的分離性能介于超濾和反滲透之間,超濾只能去除水中的細(xì)小懸浮物和膠體物質(zhì),不能除鹽;而反滲透技術(shù)雖能除鹽,但操作壓力大,能耗較高;納濾技術(shù)既可除鹽,能耗又低,近年來在廢水回用方面應(yīng)用廣泛。(膜分離技術(shù)的分類范圍見下圖)

  在處理工藝過程中,先通過絮凝劑的作用,使污水中的膠體物質(zhì)和細(xì)小懸浮物聚集成大顆粒的絮凝體,非常容易地被粗介質(zhì)過濾器截留去除。剩余的少量細(xì)小懸浮物再通過細(xì)砂過濾器進(jìn)一步截留,出水的SDI可降至5以下。由于循環(huán)水排污水的硬度和pH值均較高,在納濾脫鹽濃縮過程中,容易產(chǎn)生鈣鎂鹽的結(jié)垢沉積,影響納濾膜的工作效率和使用壽命,因此,在污水進(jìn)入納濾之前,通過水質(zhì)調(diào)節(jié),改變鈣鎂離子在水中的存在狀態(tài),可阻止其在納濾膜表面結(jié)垢沉積。紫外殺菌不僅快速、高效、經(jīng)濟(jì),而且消毒后在水中不產(chǎn)生任何殘留物質(zhì),是目前反滲透和納濾工藝中首選的消毒方式。最后,污水經(jīng)過精密過濾器的保安過濾除去水中大于5μm的雜質(zhì),通過上述預(yù)處理后的污水,再通過高壓泵進(jìn)入納濾裝置脫鹽后回用?;赜盟腡DS小于600mg/L,水質(zhì)優(yōu)于新鮮水。
三、虹吸濾池反洗水處理回用工藝流程及說明
  1、工藝流程

  2、工藝說明
  污水回用處理技術(shù)主要有活性炭吸附、臭氧-生物炭、多孔陶粒生物濾池、離子交換、電滲析法、反滲透法、納濾、超濾和微濾、過濾以及絮凝沉淀、氧化、消毒等。其中,絮凝沉淀和機(jī)械過濾是最基本的回用水處理技術(shù),其余則為深度處理技術(shù)。
  濾池反洗水中,除SS較高外,其余水質(zhì)指標(biāo)與新鮮水近似。因此,回用時(shí),主要考慮如何去除污水中的懸浮雜質(zhì)。本工藝就是采用最經(jīng)濟(jì)的絮凝沉淀和機(jī)械過濾技術(shù),污水先通過絮凝劑將其中的膠體物質(zhì)和細(xì)小懸浮物聚集成大顆粒的礬花,在高效沉淀池內(nèi)沉淀,與清水分離,沉淀池出水再經(jīng)機(jī)械過濾器的截留,進(jìn)一步去除剩余的細(xì)小懸浮物,并經(jīng)消毒后回用
四、熱網(wǎng)回收水處理回用工藝流程及說明
  1、工藝流程

  2、工藝說明
  熱網(wǎng)回水的硬度和懸浮物濃度均較低,經(jīng)深度處理后,作為高價(jià)值的脫鹽水回用于鍋爐,經(jīng)濟(jì)效益明顯。循環(huán)水中的主要污染物是硬度、總?cè)芙夤腆w、懸浮物和少量有機(jī)物。
  本處理工藝主體系采用當(dāng)今世界流行的低壓反滲透技術(shù),是利用一種具有半透性能的膜在借助外在壓力推動下實(shí)現(xiàn)水溶液中某些組分選擇性透過的分離技術(shù)。本系統(tǒng)分前處理系統(tǒng)、反滲透膜系統(tǒng)、混床離子交換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分。前處理部分主要是根據(jù)原水的水質(zhì)特點(diǎn),圍繞著如何去除水中某些能對反滲透系統(tǒng)造成危害的雜質(zhì)進(jìn)行設(shè)置,反滲透裝置對進(jìn)水水質(zhì)的要求都十分嚴(yán)格,如要求濁度<1NTU,污染指數(shù)SDI<5,細(xì)菌含量TBC<10個(gè)/ml。進(jìn)水水質(zhì)的好壞直接影響反滲透水處理設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。
  在工藝流程中(見流程圖),污水通過調(diào)節(jié)池的水流量均化和降溫作用,經(jīng)泵提升至過濾設(shè)備,機(jī)械過濾器是用來去除水中直徑大于30微米的雜質(zhì),原水經(jīng)介質(zhì)過濾器后,污染指數(shù)SDI可降至5以下;熱網(wǎng)回水的pH值較高,長期在高pH值下運(yùn)行,會損傷反滲透膜材料,降低反滲透膜的使用壽命,pH調(diào)節(jié)就是將污水的pH值調(diào)整至適宜于反滲透膜的最佳工作范圍,以提高反滲透膜的工作性能,并延長其使用年限;精密過濾器是用來去除水中的5微米以上的小顆粒雜質(zhì),該類雜質(zhì)對后級反滲透系統(tǒng)的影響很大,不經(jīng)過該濾器處理的原水一旦進(jìn)入反滲透系統(tǒng),會很快堵塞反滲透膜的通道,從而使反滲透系統(tǒng)不能正常工作,嚴(yán)重時(shí)會造成價(jià)格較貴的反滲透膜報(bào)廢;反滲透系統(tǒng)是該設(shè)備的關(guān)鍵部分,該系統(tǒng)是利用溶質(zhì)的分離技術(shù)來去除水中的有害物質(zhì)和溶解性鹽類,需要被去除的溶解類固體隨一部分濃水排放,另一部分則成為凈水。反滲透出水通過電導(dǎo)率控制系統(tǒng)自動檢測,若達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),則直接進(jìn)入凈水箱回用,若偶爾出水達(dá)不到回用水標(biāo)準(zhǔn),則自動進(jìn)入混床離子交換系統(tǒng),以保證出水合格,同時(shí)控制系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警信息,要求對原水進(jìn)行檢測或檢查、調(diào)整反滲透裝置。
  本工藝系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備均為進(jìn)口產(chǎn)品,為使設(shè)備運(yùn)行直觀和安全,系統(tǒng)設(shè)置了壓力監(jiān)控、流量監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)控以及低壓保護(hù)、高壓保護(hù)、反滲透膜沖洗等功能,從而使得系統(tǒng)運(yùn)行狀況既能通過儀器、儀表直觀地被顯現(xiàn)出,又能使系統(tǒng)的各主要部件比如反滲透膜、高壓泵等得以最安全、合理的保護(hù)和使用??刂葡到y(tǒng)采用當(dāng)前最為先進(jìn)的DCS集散控制方式,控制元件均采用質(zhì)量優(yōu)良的西門子產(chǎn)品。采用自動操作,也可手動操作,在高壓泵啟動之前,原水泵首先啟動,將系統(tǒng)中的空氣排除之后,高壓泵才啟動,為防止高壓水流對反滲透膜的沖擊,高壓泵后的電動閥門會緩慢啟動,使進(jìn)入反滲透膜的水壓逐漸增高至設(shè)計(jì)值;系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)也是高壓泵后的電動閥門首先緩慢啟動,使進(jìn)入反滲透膜的水壓逐漸減小,其次再關(guān)閉高壓泵,最后在對反滲透膜低壓沖洗一段時(shí)間后,再關(guān)閉原水泵。這樣既可防止壓力變化對反滲透膜的沖擊,又可將系統(tǒng)在工作時(shí)沉積在膜表面的污染物沖洗掉。在系統(tǒng)運(yùn)行中,如果原水水量不足或停水,系統(tǒng)會自動停機(jī)。
  3、設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)
  [1]脫鹽率>99.9%
  [2]回收率:75%
  [3]工作壓力:12.5kgf/cm2
  [4]工作環(huán)境溫度:5-45℃

第四章  主要設(shè)備、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明

一、生活污水處理回用工藝設(shè)施設(shè)計(jì)說明
  1格柵井
  處理水量:150m3/h
  柵槽寬度:500mm
  池體結(jié)構(gòu):鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:
  機(jī)械格柵:日本百事德公司生產(chǎn)
  柵條間隙5mm,過柵流速0.7m/s,材質(zhì)為不銹鋼,數(shù)量1臺。
  2調(diào)節(jié)池
  有效容積:V=600m3
  停留時(shí)間:T=4h
  有效水深:H=3m
  結(jié)構(gòu)尺寸:20×10×5m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:提升泵: 型號WQ100-10-5.5,Q=100m3/h,H=10m,P=5.5KW,
  數(shù)量:3臺,2用1備。
  預(yù)曝氣風(fēng)機(jī):型號:SSR65-1820,風(fēng)量2.6m3/min,風(fēng)壓0.40kgf/cm2
  功率:4kw,數(shù)量:2臺,一用一備。
  3 曝氣生物濾池
  本設(shè)計(jì)中采用氣水同向的上向流曝氣生物濾池。氣水同向上向流具有以下優(yōu)點(diǎn):
 ?。?)采用氣水平行上向流,使得氣、水較好地均分,防止氣泡在濾層中的凝結(jié),氧的利用率高,節(jié)能降耗。
 ?。?)與下向流相比,可以更好地避免溝流或短流現(xiàn)象產(chǎn)生。
 ?。?)采用氣水平行上向流,使得濾池整個(gè)空間能被更好地利用,空氣將固體物質(zhì)帶到濾床深處、從而延長反沖洗周期。
  有效容積:150 m3 
  停留時(shí)間:1h
  建筑尺寸:7×7×6.8m
  池體結(jié)構(gòu):鋼混結(jié)構(gòu)
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:曝氣風(fēng)機(jī):型號:SSR125-1630,風(fēng)量9.9m3/min,
  風(fēng)壓0.55kgf/cm2 ,功率:15kw,數(shù)量:2臺,一用一備。
  反洗水泵:型號WQ1000-16-75,Q=1000m3/h,H=16 m,P=75KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  活性生物填料:粒徑:3-6mm,數(shù)量:150m3,
  濾池專用曝氣器:空氣流量:0.45m3/h·個(gè),數(shù)量:1320只
  濾池專用楔型濾頭:楔型縫隙:2.5mm,數(shù)量:1500只
  4中間水池
  有效容積:V=50m3
  有效水深:H=3.5m
  池體結(jié)構(gòu):5×3×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:增壓泵:型號WQ150-22-22,Q=150m3/h,H=22 m,P=22KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  5機(jī)械過濾器
  過濾速度:V=10m/h
  濾器直徑:2500mm
  數(shù)量:3臺
  附屬設(shè)備:反洗水泵:型號WQ250-17-22,Q=250m3/h,H=17 m,P=22KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  6清水池
  有效容積:V=200m3
  有效水深:H=3.5m
  池體結(jié)構(gòu):10×6×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:ClO2發(fā)生器: 型號:ST-8,產(chǎn)量:600g/h,數(shù)量:1臺。
  7設(shè)備、操作間
  建筑尺寸:20×8×6m
  數(shù)量:1座,輕鋼結(jié)構(gòu)。
二、循環(huán)水排污水處理回用工藝設(shè)施設(shè)計(jì)說明
  1粗介質(zhì)過濾器
  過濾速度:V=18m/h
  濾器直徑:2500mm
  數(shù)量:2臺
  附屬設(shè)備:增壓泵:型號WQ100-40-30,Q=100m3/h,H=40 m,P=30KW,
  數(shù)量:3臺,2用1備;
  洗水泵:型號WQ250-17-22,Q=250m3/h,H=17 m,P=22KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  加藥設(shè)備:型號HLD5500,功率1.5kw,數(shù)量2臺。
  2細(xì)砂過濾器
  過濾速度:V=9m/h
  濾器直徑:3600mm
  數(shù)量:2臺
  附屬設(shè)備:反洗水泵:型號WQ400-16-37,Q=400m3/h,H=16 m,P=37KW,數(shù)量:2臺,1用1備。
  3反洗水貯池
  有效容積:V=100m3
  有效水深:H=3.5m
  池體結(jié)構(gòu):6×5×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  4 精密過濾器
  過濾精度:5μm
  結(jié)構(gòu)尺寸:Φ800×1400,不銹鋼外殼
  數(shù)量:2臺。
  5 納濾裝置
  目前世界上最大的3家膜生產(chǎn)廠家均在美國,分別是DOW(陶氏)化學(xué)公司、HYDRANAUTICS(海得能)公司和FLUIDSYSTEM(流)公司。這些公司的復(fù)合膜已廣泛應(yīng)用于世界各國的許多工程領(lǐng)域。
  本系統(tǒng)中,我們采用HYDRANAUTICS(海得能)公司的ESNA1-8040型反滲透膜,該類膜具有高通量、低壓損的特點(diǎn),且耐化學(xué)清洗,運(yùn)行能耗低、壽命長。該納濾膜的鹽去除率達(dá)80%以上。
  設(shè)計(jì)產(chǎn)水量:2×75 m3/h,
  脫鹽率:85%,
  水回收率:>80%
  設(shè)計(jì)工作水溫:10-30℃
  納濾膜設(shè)計(jì)最短使用壽命:3年
  高壓泵:型號CR90-5,流量90 m3/h,揚(yáng)程110m,功率37kw,
  數(shù)量2臺;(丹麥格蘭富)
  NF膜:型號ESNA1-8040,數(shù)量216根;
  膜殼:型號8040SS-6,數(shù)量36根,材質(zhì)為不銹鋼;
  配套設(shè)備:清洗水泵:型號:IH80-65-125,流量:50 m3/h,揚(yáng)程:20m,功率:5.5kw,數(shù)量:1臺;
  自動加藥系統(tǒng):型號:JY-I,數(shù)量:2臺。
  6、凈水箱
  有效容積:24m3,
  結(jié)構(gòu)尺寸:4×3×2.5m,不銹鋼,
  數(shù)量:1座。
  7設(shè)備、操作間
  建筑尺寸:35×16×6m
  數(shù)量:1座,輕鋼結(jié)構(gòu)。
三、虹吸濾池反洗水處理回用工藝設(shè)施設(shè)計(jì)說明
  1調(diào)節(jié)池
  有效容積:V=600m3
  停留時(shí)間:T=12h
  有效水深:H=3.5m
  結(jié)構(gòu)尺寸:18×10×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:提升泵: 型號WQ50-10-3,Q=50m3/h,H=10m,P=3KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  2沉淀池
  有效容積:40 m3,
  停留時(shí)間:1h,
  表面負(fù)荷:2.0 m3/ m2·h
  結(jié)構(gòu)尺寸:5×5×5.2m,鋼混,
  數(shù)量:1座。
  配套設(shè)備:加藥設(shè)備:型號HLD5500,功率1.5kw,數(shù)量1臺。
  斜管填料:1000×500×866mm,25 m2,聚丙烯。
  3 中間水池
  有效容積:V=25m3
  有效水深:H=3.5m
  池體結(jié)構(gòu):4×2×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:增壓泵:型號WQ50-25-7.5,Q=50m3/h,H=25 m,P=7.5KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  4 機(jī)械過濾器
  過濾速度:V=10m/h
  濾器直徑:2500mm
  數(shù)量:1臺
  附屬設(shè)備:反洗水泵:型號WQ250-17-22,Q=250m3/h,H=17 m,P=22KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  5 清水池
  有效容積:V=50m3
  有效水深:H=3.5m
  池體結(jié)構(gòu):5×3×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:ClO2發(fā)生器: 型號:ST-4,產(chǎn)量:200g/h,數(shù)量:1臺。
  6 設(shè)備、操作間
  建筑尺寸:12×8×6m
  數(shù)量:1座,輕鋼結(jié)構(gòu)。
四、熱網(wǎng)回收水處理回用工藝設(shè)施設(shè)計(jì)說明
  
1調(diào)節(jié)池
  有效容積:V=600m3
  停留時(shí)間:T=4h
  有效水深:H=3.5m
  結(jié)構(gòu)尺寸:18×10×4m,鋼混
  數(shù)量:1座
  主要設(shè)備:提升泵: 型號WQ150-30-30,Q=150m3/h,H=30m,P=30KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  2 機(jī)械過濾器
  過濾速度:V=10m/h
  濾器直徑:2500mm
  數(shù)量:3臺
  附屬設(shè)備:反洗水泵:型號WQ250-17-22,Q=250m3/h,H=17 m,P=22KW,
  數(shù)量:2臺,1用1備。
  3 精密過濾器
  過濾精度:5μm
  結(jié)構(gòu)尺寸:Φ1000×1600,不銹鋼外殼
  數(shù)量:1臺。
  4 一級反滲透
  本系統(tǒng)中,我們采用HYDRANAUTICS(海得能)公司的ESPA2-8040型反滲透膜,該類膜具有高通量、低壓損的特點(diǎn),且耐化學(xué)清洗,運(yùn)行能耗低、壽命長。該反滲透膜的鹽去除率達(dá)99.6%以上。
  設(shè)計(jì)產(chǎn)水量:140 m3/h,
  脫鹽率:99.6%,
  水回收率:80%
  設(shè)計(jì)工作水溫:<45℃
  高壓泵:型號IS150-100-315,流量180 m3/h,揚(yáng)程130m,
  功率110kw,數(shù)量2臺(1用1備);
  RO膜:型號ESPA2-8040,數(shù)量180根;
  膜殼:型號8040SS-6,數(shù)量30根,材質(zhì)為不銹鋼;
  配套設(shè)備:清洗水箱:10m3,數(shù)量1只,不銹鋼;
  清洗水泵:型號:IH80-65-125,流量:50 m3/h,揚(yáng)程:20m,功率:5.5kw,數(shù)量:1臺;
  自動加藥系統(tǒng):型號:JY-I,數(shù)量:1臺。
  5 二級反滲透裝置
  設(shè)計(jì)產(chǎn)水量:120 m3/h,
  脫鹽率:99.6%,
  水回收率:85%
  設(shè)計(jì)工作水溫:<45℃
  高壓泵:型號IS150-100-315,流量140 m3/h,揚(yáng)程135m,
  功率110kw,數(shù)量2臺(1用1備);
  RO膜:型號ESPA2-8040,數(shù)量84根;
  膜殼:型號8040SS-6,數(shù)量14根,材質(zhì)為不銹鋼;
  電導(dǎo)率在線控制儀:CM230,1臺;
  PH在線控制儀:DP5000-1,1臺。
  6 混床離子交換器
  型號:LHHA-200
  規(guī)格:φ2000×5610
  材質(zhì):Q235-A(A3)
  內(nèi)防腐:襯硫化橡膠2層5mm,
  外防腐:2層環(huán)氧底漆,2層酚醛面漆,
  集水形式:石英砂墊層
  陽樹脂:001×7高500mm
  陰樹脂:201×7高1000mm
  數(shù)量:2臺。
  配套設(shè)備:酸再生系統(tǒng)一套,堿再生系統(tǒng)一套。
  7 純水箱
  有效容積:40m3,
  結(jié)構(gòu)尺寸:5×4×2.5m,不銹鋼,
  數(shù)量:1座。
  8 設(shè)備、操作間
  建筑尺寸:35×16×7m
  數(shù)量:1座,輕鋼結(jié)構(gòu)。

第五章  工程投資概算

一、生活污水處理回用工程投資概算

序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量金額:萬元備注
1機(jī)械格柵柵條間隙:5mm16.8不銹鋼
2提升泵WQ100-10-5.537.2兩用一備
3預(yù)曝氣風(fēng)機(jī)SSR65-1820,4kw28.4含消聲器
4曝氣風(fēng)機(jī)SSR125-1630,15kw212.8含消聲器
5濾池反洗水泵WQ1000-16-75110.8 
6活性生物填料Φ3-6mmm315033.0 
7濾池專用曝氣器0.45m3/h13207.9 
8濾池專用楔型濾頭楔型縫隙:2.5mm15009.0 
9增壓泵WQ150-22-22210.8一用一備
10機(jī)械過濾器Φ2500×4200354.0碳鋼防腐
11反洗水泵WQ250-17-22211.6一用一備
12ClO2發(fā)生器ST-8114.6 
13自動控制系統(tǒng)PLC135.0西門子
14電氣儀表  115.0 
15管道配件  120.0 
設(shè)備、材料投資合計(jì):               256.9
16格柵間2.5×0.5×3.5m10.8鋼混
17調(diào)節(jié)池20×10×5m135.0鋼混
18曝氣生物濾池7×7×6.8m115.4鋼混
19中間水池5×3×4m12.4鋼混
20清水池10×6×4m17.2鋼混
21機(jī)房、操作間20×8×6 m112.8輕鋼結(jié)構(gòu)
22設(shè)備基礎(chǔ)、道路      10 
土建投資合計(jì):                  83.6
23設(shè)計(jì)費(fèi)(設(shè)備+土建)×5%    17.0 
24安裝費(fèi)設(shè)備費(fèi)×10%    25.7 
25調(diào)試運(yùn)行費(fèi)設(shè)備×3%    7.7 
26建設(shè)管理費(fèi)(設(shè)備+土建)×5%    17.0 
27培訓(xùn)費(fèi)      4.0 
28不可預(yù)見費(fèi)      20.0 
29稅金總投資×3.4%    14.7 
工程取費(fèi)合計(jì):                  109.1
工程總投資:                   449.6

二、循環(huán)水排污水處理回用工程投資概算

序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量金額:萬元備注
1粗介質(zhì)過濾器Φ2500×4200236.0碳鋼防腐
2提升泵WQ100-40-30319.2兩用一備
3反洗水泵WQ250-17-22211.6一用一備
4加藥設(shè)備HLD5500,1.5kw213.0加藥設(shè)備
5細(xì)砂過濾器Φ3600×4500248.0碳鋼防腐
6反洗水泵WQ400-16-37213.6 
7精密過濾器Φ800×140028.2 
8紫外殺菌器NLC-2000,0.5kw227.0 
9PH在線控制儀DP5000-1210.8一用一備
10自動加藥設(shè)備JY-I211.0碳鋼防腐
11高壓泵CR90-5,37kw225.0格蘭富
12納濾膜ESNA1-8040216162.0美國
13膜殼8040SS-63654.0不銹鋼
14清洗水泵IH80-65-125,5.5kw14.5防腐
15凈水箱4×3×2.5m112.6不銹鋼
16自動控制系統(tǒng)DCS155.0西門子
17電氣儀表  120.0 
18管道配件  125.0 
設(shè)備、材料投資合計(jì):               556.5
19反洗水貯池6×5×4m14.2鋼混
20機(jī)房、操作間35×16×6m139.2輕鋼結(jié)構(gòu)
21設(shè)備基礎(chǔ)、道路      15 
土建投資合計(jì):                  58.4
23設(shè)計(jì)費(fèi)(設(shè)備+土建)×4%    24.6 
24安裝費(fèi)設(shè)備費(fèi)×8%    44.5 
25調(diào)試運(yùn)行費(fèi)設(shè)備×2%    12.3 
26建設(shè)管理費(fèi)(設(shè)備+土建)×5%    30.7 
27培訓(xùn)費(fèi)      8.0 
28不可預(yù)見費(fèi)      20.0 
29稅金總投資×3.4%    25.7 
工程取費(fèi)合計(jì):                  165.8
工程總投資:                   780.7

三、虹吸濾池反洗水處理回用工程投資概算

序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量金額:萬元備注
1提升泵WQ50-10-323.2一用一備
2加藥設(shè)備HLD5500,1.5kw16.5加藥設(shè)備
3斜管填料1000×500×866m3252.5聚丙烯
4增壓泵WQ50-25-7.525.8一用一備
5機(jī)械過濾器Φ2500×4200118.0碳鋼防腐
6反洗水泵WQ250-17-22211.6一用一備
7ClO2發(fā)生器ST-417.6 
8自動控制系統(tǒng)PLC115.0西門子
9電氣儀表  15.0 
10管道配件  18.0 
設(shè)備、材料投資合計(jì):               83.2
11調(diào)節(jié)池18×10×4m125.2鋼混
12沉淀池5×5×5.2m17.8鋼混
13中間水池4×2×4m11.8鋼混
14清水池5×3×4m12.4鋼混
15機(jī)房、操作間12×8×6m18.8輕鋼結(jié)構(gòu)
16設(shè)備基礎(chǔ)、道路      6 
土建投資合計(jì):                   52
17設(shè)計(jì)費(fèi)(設(shè)備+土建)×5%    6.8 
18安裝費(fèi)設(shè)備費(fèi)×10%    8.3 
19調(diào)試運(yùn)行費(fèi)設(shè)備×3%    2.5 
20建設(shè)管理費(fèi)(設(shè)備+土建)×5%    6.8 
21培訓(xùn)費(fèi)      2.0 
22不可預(yù)見費(fèi)      8.0 
23稅金總投資×3.4%    5.8 
工程取費(fèi)合計(jì):                   40.2
工程總投資:                  175.4

四、熱網(wǎng)回收水處理回用工程投資概算

序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量金額:萬元備注
1機(jī)械過濾器Φ2500×4200354.0碳鋼防腐
2提升泵WQ150-30-30213.6一用一備
3反洗水泵WQ250-17-22211.6一用一備
4精密過濾器Φ1000×160016.5不銹鋼
5PH在線控制儀DP5000-115.4一用一備
6高壓泵IS150-100-315,110kw425.0兩用兩備
7RO膜ESPA2-8040264198.0美國
8膜殼8040SS-64466.0不銹鋼
9清洗水箱10m315.8不銹鋼
10自動加藥設(shè)備JY-I15.5碳鋼防腐
11清洗水泵IH80-65-125,5.5kw14.5防腐
12電導(dǎo)率在線控制儀CM23013.2 
13混合離子交換器LHHA-200244.0碳鋼防腐
14再生系統(tǒng)  16.8 
15純水箱40m3136.0不銹鋼
16自動控制系統(tǒng)DCS165.0西門子
17電氣儀表  125.0 
18管道配件  130.0 
設(shè)備、材料投資合計(jì):               605.9
19調(diào)節(jié)池18×10×4m125.2鋼混
20機(jī)房、操作間35×16×7m145.6輕鋼結(jié)構(gòu)
21設(shè)備基礎(chǔ)、道路      25 
土建投資合計(jì):                  95.8
22設(shè)計(jì)費(fèi)(設(shè)備+土建)×4%    28.1 
23安裝費(fèi)設(shè)備費(fèi)×8%    48.5 
24調(diào)試運(yùn)行費(fèi)設(shè)備×2%    14.0 
25建設(shè)管理費(fèi)(設(shè)備+土建)×5%    35.1 
26培訓(xùn)費(fèi)      12.0 
27不可預(yù)見費(fèi)      25.0 
28稅金總投資×3.4%    29.4 
工程取費(fèi)合計(jì):                  192.1
工程總投資:                  893.8

第六章  經(jīng)濟(jì)效益分析

一、生活污水處理回用工程經(jīng)濟(jì)效益分析
  
1電費(fèi):平均運(yùn)行負(fù)荷56kw,電價(jià)0.35元/kwh,折合噸水費(fèi)用0.131元;
  2人工費(fèi):定員3人,工資1200元/月·人,折合噸水費(fèi)用0.033元;
  3藥劑費(fèi):消毒劑投加量均為4mg/L,其價(jià)格分別為3000元/噸,折合噸水費(fèi)用0.012元;
  4折舊費(fèi):按照固定資產(chǎn)形成率95%計(jì),折舊年限為20年,則每年的折舊費(fèi)為16.17萬元,折合噸水費(fèi)用0.125元;
  5大修基金:按折舊費(fèi)30%計(jì),則每年提留的大修基金為4.85萬元,折合噸水費(fèi)用0.038元;
  6檢修維護(hù)費(fèi):按固定資產(chǎn)1%計(jì),則每年檢修維護(hù)費(fèi)為3.41萬元,折合噸水費(fèi)用0.026元;
  7行政管理及其它費(fèi)用:按[1]-[6]費(fèi)用之和10%計(jì),折合噸水費(fèi)用0.037元;
  8直接運(yùn)行成本:[1]+[2]+[3]+[7]之和為污水處理直接運(yùn)行成本,折合噸水費(fèi)用0.213元;
  9處理總成本:[1]-[7]之和為污水處理總成本,折合噸水費(fèi)用0.402元;
  10經(jīng)濟(jì)效益:地方新鮮水價(jià)格計(jì)為1.5元/噸,噸水回用創(chuàng)利1.098元,污水回用率按95%計(jì),則每年回用污水123.12萬噸,直接創(chuàng)利135.2萬元;另外,每年減少外排污水129.6萬噸,節(jié)約的排污費(fèi)和對周邊環(huán)境的潛在效益十分可觀。
二、循環(huán)水排污水處理回用工程經(jīng)濟(jì)效益分析
  1電費(fèi):平均運(yùn)行負(fù)荷141kw,電價(jià)0.35元/kwh,折合噸水費(fèi)用0.274元;
  2人工費(fèi):定員4人,工資1200元/月·人,折合噸水費(fèi)用0.037元;
  3藥劑費(fèi):絮凝劑、水質(zhì)調(diào)節(jié)劑投加量均為4mg/L,其價(jià)格分別為2000、3000元/噸,折合噸水費(fèi)用0.02元;
  4折舊費(fèi):納濾膜使用壽命按3年計(jì),殘值按30計(jì),其余按照固定資產(chǎn)形成率95%計(jì),折舊年限為20年,則每年的折舊費(fèi)為59.3萬元,折合噸水費(fèi)用0.381元;
  5大修基金:按折舊費(fèi)30%計(jì),則每年提留的大修基金為17.8萬元,折合噸水費(fèi)用0.114元;
  6檢修維護(hù)費(fèi):按固定資產(chǎn)1%計(jì),則每年檢修維護(hù)費(fèi)為6.5萬元,折合噸水費(fèi)用0.042元;
  7行政管理及其它費(fèi)用:按[1]-[6]費(fèi)用之和10%計(jì),折合噸水費(fèi)用0.087元;
  8直接運(yùn)行成本:[1]+[2]+[3]+[7]之和為污水處理直接運(yùn)行成本,折合噸水費(fèi)用0.418元;
  9處理總成本:[1]-[7]之和為污水處理總成本,折合噸水費(fèi)用0.955元;
  10經(jīng)濟(jì)效益:地方新鮮水價(jià)格計(jì)為1.5元/噸,噸水回用創(chuàng)利0.545元,污水回用率按80%計(jì),則每年回用污水124.42萬噸,直接創(chuàng)利67.81萬元。
三、虹吸濾池反洗水處理回用工程經(jīng)濟(jì)效益分析
  1電費(fèi):平均運(yùn)行負(fù)荷14kw,電價(jià)0.35元/kwh,折合噸水費(fèi)用0.117元;
  2人工費(fèi):定員3人,工資1200元/月·人,折合噸水費(fèi)用0.12元;
  3藥劑費(fèi):絮凝劑、消毒劑投加量均為4mg/L,其價(jià)格分別為2000、3000元/噸,折合噸水費(fèi)用0.02元;
  4折舊費(fèi):按照固定資產(chǎn)形成率95%計(jì),折舊年限為20年,則每年的折舊費(fèi)為6.42萬元,折合噸水費(fèi)用0.178元;
  5大修基金:按折舊費(fèi)30%計(jì),則每年提留的大修基金為1.93萬元,折合噸水費(fèi)用0.053元;
  6檢修維護(hù)費(fèi):按固定資產(chǎn)1%計(jì),則每年檢修維護(hù)費(fèi)為1.35萬元,折合噸水費(fèi)用0.038元;
  7行政管理及其它費(fèi)用:按[1]-[6]費(fèi)用之和10%計(jì),折合噸水費(fèi)用0.053元;
  8直接運(yùn)行成本:[1]+[2]+[3]+[7]之和為污水處理直接運(yùn)行成本,折合噸水費(fèi)用0.31元;
  9處理總成本:[1]-[7]之和為污水處理總成本,折合噸水費(fèi)用0.579元;
  10經(jīng)濟(jì)效益:地方新鮮水價(jià)格計(jì)為1.5元/噸,噸水回用創(chuàng)利0.921元,污水回用率按95%計(jì),則每年回用污水34.2萬噸,直接創(chuàng)利31.5萬元。
四、熱網(wǎng)回水處理回用工程經(jīng)濟(jì)效益分析
  
1電費(fèi):平均運(yùn)行負(fù)荷252kw,電價(jià)0.35元/kwh,折合噸水費(fèi)用0.588元;
  2人工費(fèi):定員4人,工資1200元/月·人,折合噸水費(fèi)用0.044元;
  3藥劑費(fèi):水質(zhì)調(diào)節(jié)劑投加量均為4mg/L,其價(jià)格分別為3000元/噸,折合噸水費(fèi)用0.012元;
  4折舊費(fèi):反滲透膜使用壽命按3年計(jì),殘值按30計(jì),其余按照固定資產(chǎn)形成率95%計(jì),折舊年限為20年,則每年的折舊費(fèi)為7.01萬元,折合噸水費(fèi)用0.541元;
  5大修基金:按折舊費(fèi)30%計(jì),則每年提留的大修基金為21.03萬元,折合噸水費(fèi)用0.162元;
  6檢修維護(hù)費(fèi):按固定資產(chǎn)1%計(jì),則每年檢修維護(hù)費(fèi)為7.02萬元,折合噸水費(fèi)用0.054元;
  7行政管理及其它費(fèi)用:按[1]-[6]費(fèi)用之和10%計(jì),折合噸水費(fèi)用0.140元;
  8直接運(yùn)行成本:[1]+[2]+[3]+[7]之和為污水處理直接運(yùn)行成本,折合噸水費(fèi)用0.784元;
  9處理總成本:[1]-[7]之和為污水處理總成本,折合噸水費(fèi)用1.541元;
  10經(jīng)濟(jì)效益:根據(jù)地方新鮮水水質(zhì)推測,采用傳統(tǒng)二級離子交換+混床工藝生產(chǎn)鍋爐除鹽水的成本價(jià)格約為3.5元/噸,則噸水回用創(chuàng)利1.959元,污水回用率按75%計(jì),則每年回用污水97.2萬噸,直接創(chuàng)利190.4萬元。
  隨著水資源的日趨緊張,水價(jià)的不斷增長,污水回用的潛在效益會更大,并且可減少對周邊環(huán)境的污染,為改善生存環(huán)境作出了貢獻(xiàn),環(huán)境效益和社會效益也非常顯著。

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