5000吨生活污水处理方案.doc

CM5K 移 动 式 水 体
净 化 站

河道水处理项目

设计方案

目 录

第一章 总 论 1
第一节 项目名称、项目性质及所在位置 1
第二章 项目概述 2
第一节 设计依据、原则和范围 2
一、 设计依据 2
二、 设计原则 2
三、 设计范围 3
第二节 项目设计主要技术经济指标 4
第三章 磁分离工艺工程设计 5
第一节 方案设计 5
一、 工艺流程 5
二、 工艺流说明： 6
三、 工艺设计 7
第二节主要设备表 8
第三节 建构工程设计 11
第四节 电气工程设计 12

第一章 总 论
第一节 项目名称、项目性质及所在位置
项目名称：5000吨/天移动式水体净化站河道水处理项目
项目性质：新建
项目所在位置：杭州市

第二章 项目概述
第一节 设计依据、原则和范围
一、 设计依据
1）《中华人民共和国环境保护法》主席令第 22 号（1989）；
2）《建设项目环境保护管理条例》国务院令第 253 号（1998）；
3）《供配电系统设计规范》GB50052-95；
4）《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）
5）《室外给水设计规范》GB50013-2006；
6）《室外排水设计规范》GB50014-2006；
7）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003；
8）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
9）《构筑物抗震设计规范》GB50191-93；
10）《砌体结构设计规范》GB50003-2001；
11）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
12）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93；
13）《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009；
14）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87-85；
15）《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008；
16）《地面水环境质量标准》（GB3838-88）。

二、 设计原则
1）主题性原则
新建的污水处理工程以净化湖水为主，兼具一定的河道功能。工程建设完成后
要提升区域水质和河道水平，方便游人观水、亲水、戏水。
2）生态原则
工程总体设计依据湖泊水质情况，以该区域水生态系统建设为目的，处理回水
满足湖区水质的条件要求。
3）教育与示范原则
通过污水处理的净化展现水由污转清的转化过程，表达环境治理思想。通过展 板、标牌及现场介绍宣传来体现教育及示范意义。
4）设计规范性原则
严格执行国家的相关法规、政策、规范和标准。
5）内部功能性原则
选用的污水处理设备保证长期连续稳定运行，出水水质达设计排放标准，运行 管理操作简便。
6）运行经济性原则
选用的处理工艺在满足工艺运行的条件下，能最大限度的节约用电，降低污水处理的运营成本。
三、 设计范围
编制范围包括磁分离处理系统内工程建设规模、工程建设条件、工程技术方案、 环境保护及节水措施、工程建设期及进度安排、工程投资分析及效益评估。

第二节 项目设计主要技术经济指标
序号
项目
技术参数
1.
系统设计处理能力（m3/d，不含自用水量）
5000
2.
系统最大处理能力（m3/d，不含自用水量）
5000
3.
最高进水 SS 负荷能力（mg/L）
≤100
4.
系统允许水力负荷波动范围（%）
10%
5.
水处理装置自用水率（%）
＜1%
6.
水处理装置装机功率（kW）
28.71kW
7.
水处理装置运行功率（kW）
20kW
8.
冲洗水水质要求
生产用水
9.
不同水质冲洗水用水量（m3/h）
无反洗
10.
磁分离装置预期使用寿命（年）
10
11.
磁粉回收率（%）
＞98%
12.
PAC 投加浓度（%）
10%
13.
PAC 工作浓度（ppm）
≤20
14.
PAM 投加浓度（%）
0.15%
15.
PAM工作浓度（ppm）
≤2.0

第三章 磁分离工艺工程设计
第一节 方案设计

一、 工艺流程

PAC泡药 PAM泡药 出水

河道水原水 原水提升泵 絮凝一体机 磁分离机

污泥外运 叠螺机 磁鼓 高速剪切机

二、 工艺流说明：
在河道上设置截流堰，提高河流水面高度自流进入河岸边设置的集水池，在集水池前渠道中设置拦污格栅，去除水中漂浮物质以后用提升泵提升至进入絮凝一体机集装箱，通过向水中投加磁种、混凝剂、絮凝剂等，使水中悬浮物、胶体 物质及反应产生沉淀的可溶解性物质絮凝成以磁种为核心的“微磁絮凝体”。经过絮凝反应的河水自流进入磁分离机集装箱，水流在通过磁分离系统时，水体中的微磁絮凝体被快速从水体中分离出来。经过磁分离机吸附处理污水中的悬浮物、胶体物质、可与絮凝剂参与反应而生成沉淀等物质得到显著的去除，同时水中的其他杂质通过絮凝体吸附、网捕卷带作用具有一定的去除效率。经过净化的废水达到业主方对水质的要求后排入附近河道。磁分离机分离出的废渣（微磁絮凝混合物）经螺旋输送装置进入脱磁和高速搅拌环节，实现磁种和悬浮物的分离，通过磁鼓的吸附将分离后的磁种从污泥中回收，剩余无磁性污泥排入污泥池后，用泵送入叠螺式污泥脱水机，通过压滤作用干化污泥，形成泥饼后外排，通过磁鼓回收磁种进入磁种搅拌搅拌均匀后重复投加至混凝系统，参与混凝反应，使得磁种在整个系统中重复循环使用。由于稀土磁钢的高强磁场作用，磁种在随水流通过磁鼓时，几乎全部被磁鼓吸附回收，随出水带走的极少量的微磁性物质中所含重金属含量极少。根据《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）标准，允许的砷含量小于 0.01mg/L,硫化物含量0.02mg/L。而经权威机构检测磁分离净水系统配套使用磁种含0.00083mg/L, 含 砷0.0000858mg/L，不会对最终出水带来二次污染。
另外，磁分离技术在处理河道水时，只需向原水中投加的微量 PAC 和 PAM 形成微絮凝即可。根据《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006标准，氯化物允许小于 250mg/L，丙烯酰胺允许小于 0.0005mg/L。而作为河道水，对此要求更低。微絮凝 向水里投加的PAC、PAM量很微小，而且反应后基本无残留，不会对河道的生化条 件带来不良影响。
三、 工艺设计
1、移动式水体净化集装箱
设计条件：流量 Q5000m3/d
数量：1 台
材质：碳钢防腐
单台集装箱尺寸：外腔尺寸 12000×3000×3000mm
移动式水体净化站集装箱内设置絮凝一体化系统、磁分离水处理系统、加药系统。各系统的具体参数如下：
1、絮凝一体化系统分三格，单格尺寸大小如下：
1级反应箱：长×宽×高=1450×1700×2000mm
2级反应箱：长×宽×高=1450×1700×2000mm
3级反应箱：长×宽×高=2400×2400×2000mm
2、磁分离水处理系统
设计条件：流量 Q=5000m3/d
数量：1 台
磁分离水处理系统包含磁分离设备、磁粉循环设备、软管泵，各设备的具体参数如下：
磁分离设备：处理水量 5000m3/d、P 主电机 0.55KW、P 辅电机 2.2KW、防护 等级 IP55、数量：1 台
磁粉循环设备：处理量与磁分离配套、P 磁辊电机 0.37KW、P 高速分散 4KW、 P 磁粉搅拌 5.5KW、防护等级 IP55、数量：1 台
软管泵：型号TPX40、功率2.2KW、最大流量2.5m3/h、最大出口压力1.0MPa
3、加药系统包含PAC加药设备、PAM加药设备，各设备的具体参数如下：
PAC加药设备：有效容积4m3、P功率1.5KW、搅拌材质不锈钢、防护等级 IP55、数量：2台
PAM加药设备：有效容积1m3、P功率0.75KW、箱体材质不锈钢、搅拌材质不锈钢、防护等级 IP55、数量：1 台
4、污泥池
1）构筑物功能
主要用于贮存磁分离磁鼓机分离出的污泥。
2）构筑物设计参数
构造：钢筋混凝土结构；
构筑物数量：1 座；

第二节主要设备表
水处理站主要设备详见表 4-2-1。

表 4-2-1 移动式水体净化站主要设备表

序号
名称
技术规格
单位
数量
备注
1
絮凝一体化系统

套
1

1.1
絮凝一体化箱体

台
1

设备外形尺寸：

4100×2900×2000mm

箱体材质：碳钢防腐

1.1
1#搅拌器

台
1

P=4KW、N=1440r/min、防护等
级 IP55

搅拌器材质：不锈钢

1.2
2#搅拌器

台
1

P=2.2KW、N=1440r/min、防护等
级 IP55

搅拌器材质：不锈钢

1.3
3#搅拌器

台
1

P=1.1KW、N=1440r/min、防护等
级 IP55

搅拌器材质：不锈钢

2
磁分离水处理系统

套
1

2.1
磁分离机

台
1

处理水量：5000m3/d

设备重量：18T

运行重量：23T

处理效率：＞90%

配套电机

额定电压：380V 50Hz

主电机：0.55Kw

辅电机：2.2Kw

绝缘等级：F 级

防护等级：IP55

2.2
磁粉循环机

台
1

处理干渣能力：与磁分离机配套

外形尺寸：2.00×1.00×1.05m

设备重量：1.5T

运行重量：3T

电机

额定电压：380V 50Hz

磁辊电机：0.37Kw

高速分散用电机：4.0Kw

磁种搅拌用电机：5.5Kw

绝缘等级：F 级

防护等级：IP55

2.3
磁种投加软管泵
型号：TXP40
台
1

型式：软管泵

流量：0-2.5m3/h

压力：1.0MPa

软管管径：DN40

材质
软管：橡胶

外壳：碳钢

电机

额定电压：380V 50Hz

功率：2.2Kw

绝缘等级：F 级

防护等级：IP55

3
加药系统

台
1

3.1
PAC 加药装置

套
2

外形尺寸: 2000×1100×1860mm

设备重量：1.0T

箱体材质：钢制防腐

搅拌器材质：不锈钢

加药泵
型式：机械隔膜计量泵
台
1

型号：KDV-24N-PTC

流量：0～1000L／h

压力：0.4MPa

泵头材质：PVC

隔膜材质：PTFE

电机

额定电压：380V 50Hz

搅拌机功率：1.5Kw

计量泵功率：0.75Kw

绝缘等级：F 级

防护等级：IP55

3.2
PAM 加药装置
型号：JY-1000
套
1

设备重量：0.75T

连续制备能力：1000L/h

箱体材质：304 不锈钢

搅拌器材质：304 不锈钢

加药泵
型式：机械隔膜计量泵
台
1

型号：KDV-24N-PTC

流量：0～1000L／h

压力：0.4MPa

电机

额定电压：380V 50Hz

干粉投加功率：0.37Kw

溶解搅拌功率：0.75Kw

熟化搅拌功率：0.75kw

其他功率：0.22kw

计量泵功率：0.75Kw

绝缘等级：F 级

防护等级：IP55

4
仪器仪表

套
1

5
管道、阀门、管件等附件

套
1

6
控制系统

套
1

第三节 建构工程设计
本工程土建设计为5000吨城市河道水处理站磁分离处理系统的生产及辅助建（构）筑物。建筑物设计使用年限为50年。

一、 土建设计
本工程土建设计待需方提供正式岩土勘察报告后最终确定。
1）本工程抗震设防烈度为8度，场地土类别为Ⅱ类。建筑物类别为丙类；建
筑物结构安全等级为二级；构筑物结构安全等级为二级。
2）地基基础
根据场地地质状况，对厂内的建筑物及地面式构筑物，作浅基础方案，以粉质粘土层或基岩作持力层，考虑下卧层地震条件下的不利影响，设计时应加强上部建、构筑物刚度，并据实际情况作适当换填处理方案，埋置深度较深的构筑物，亦应以 基岩作基础持力层或作相应结构处理。
3）构筑物抗浮
据工艺流程布置，部分构筑物深埋地下，丰水期地下水位较高，为保证构筑物
安全使用，对面积较小、自重相对较大的深埋构筑物，采用自重抗浮；对于面积较大、自重相对较小、且埋有一定深度的构筑物，通过管理措施避开洪水期和地下水 丰水期放空检修，即“管理抗浮”方式。同时，在构筑物底板下设置抗浮锚杆，利用抗浮锚杆抗拔力来解决抗浮问题。
4）防渗及防腐措施
所有盛水构筑物均需注意防渗处理，本工程以自防水为主辅以必要的表面防水（防腐）层。为了提高砼的自防水能力，在砼中适量掺加U型膨胀剂或其它高效防水剂。表面防水层与防腐层统一实施，采用一般防腐砂掺加适量的防水剂。
5）现浇钢筋混凝土构筑物伸缩缝间距一般按以下原则设置：
a. 室内或土中：地基为土基时 30mm，地基为岩基时 20mm；
b. 对于由于工艺要求等原因使伸缩缝间距超规范允许值的构筑物，视具体情况采用加强温度应力钢筋、设置混凝土后浇带或加强带、混凝土中掺入微膨胀剂等构造措施处理。

第四节 电气工程设计
一、 设计依据
1）《供配电系统设计规范》GB50052-95；
2）《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》GBJ 63-90
3）《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
4）《低压配电设计规范》GB 50054-95
5）《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-93
6）《电气图用图形符号》GB 4728
二、 设计范围
磁分离系统内的所有设备供配电。外电引入方案不在本次设计范围内，甲方负责将外电引至本工程各电控柜的外线进线端子上。
三、 计量单位
常用参数计量单位表

参 数 名 称
单 位 符 号
功率
kW
容量
kVA
电压
V
电流
A，mA
液位
m，mm
流量
m3/h，L/h
长度
m，mm
体积
m3

四、 电压等级及功率
1、进电源三相AC380V 50Hz
2、总装机功率： 28.71kW，总运行功率：28.71kW
五、 功率计算
表 4-4-1 功率计算表
序号

名 称
设 备 安 装
功率（kW）
设 备 运 行
功率（ kW）
备 注
1.
1#搅拌器
4
4
1套
2.
2#搅拌器
2.2
2.2
1 套
3.
3#搅拌器
1.1
1.1
1 套
5.
磁分离机主电机
0.55
0.55
1 套
6.
磁分离机辅电机
2.2
2.2
1 套
7.
磁分离磁鼓机絮团分散搅拌机
5.5
5.5
1套
8.
磁分离磁鼓机磁辊电机
0.37
0.37
1套
9.
磁分离磁鼓机磁种搅拌机
4.0
4.0
1套
11.
磁种投加软管泵
2.2
2.2
变频控制

六、 继电保护及控制
本系统采用电机综合保护器，实现短路、过流、三相不平衡、漏电、断相等
保护功能；电机综合保护器具有控制电源电压超/欠压保护功能。 七、 配电线路
1、电源外线的引入、设计、敷设和提供均不在本项目合同范围内。
2、本系统内的电缆主要采用桥架和管线敷设，电缆、桥架和管线的提供和敷
设不在本项目合同范围内。
3、电缆线路的施工应符合《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
（GB 50268-2006）
4、电缆与电气设备的连接，电缆线芯必须使用镀锡焊片（线鼻子）与电气设 备进行连接。
八、 电压保护及接地
1）接地干线引自总接地网。
2）所有电气设备的金属外壳、铠装电缆的外皮及金属支架均应接地。局部接 地利用铠装电缆的钢带与井下总接地网相连。接地极集中设于附近水沟中。辅助接地采用MYQ-0.6/1.0KV，3X6+1X6 的电缆引至辅助接地极。辅助接地极与局部接地极之间的距离不得小于5米。接地电阻不大于2Ω。
3）接地线为明敷，沿墙采用挂线支架固定，安装高度为距地300，接地卡水平 间距1.5m，接地线过墙穿钢管保护。
4 ）局部接地极设置于水沟内。设置在水沟中的接地极应用面积不小于
0.6mm2、厚度不小 3mm 的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放与水沟 中。
九、 照明设计
照明设计统一设计集装箱，总设计8KW。
十、 电缆敷设
所有电缆分别采用电缆桥架或沿集装箱电缆挂钩明敷。缆桥架分别安装在碹顶和集装箱上，电缆桥架在碹顶安装时,桥架顶面距碹顶为 0.5m;在集装箱上安装时，桥架底距地面为 3.0m.电缆用电缆钩悬挂，电缆钩沿井壁水平为2米一个均匀悬挂。

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