水处理设备.doc

宁波水处理工程
设
计
方
案
项目名称:12M3/d水处理工程
编制单位：宁波市优适滤水工程有限公司
编制日期:2011年9月3日
目录
一、设计方案 1
1 工艺设计说明 1
1.1 污水特点 1
1。2 污染物的去除率 1
1.3 工艺路线的确定 1
2 工艺设计 1
2。1 工艺流程图 1
2.2 工艺流程简介 2
3 主要构筑物设计 3
3。1 主要构筑物一览表 3
3.2 主要构筑物参数及设计说明 3
二、设备工程报价 11
三、运行费用分析 12
四、供应进度表 13
五、售后服务与承诺 13

废水处理工程
一、设计方案
1 工艺设计说明
1。1 污水特点
废水的水质水量随时间变化较大，COD和色度一般都非常高，COD一般在10000以上，可生化性不强，是比较难处理的废水之一。
1。2 污染物的去除率
原水中主要的污染物包括:CODCr、BOD5、SS。
治理效果达到《宁波市水污染物排放控制标准》（DB 35/322—1999)污染物排放的允许最高浓度三级标准。
即：CODCr≤300
BOD5≤200
SS≤300
1.3 工艺路线的确定
由于原水水质可生化性很差，而且污染物浓度都很高，所以不适宜于用生化法进行处理，可以进行物化处理.本工程拟采用的工艺流程如下:
废水--调节池—-调节池提升泵——反应沉淀池——过渡水箱——超滤增压泵——石英砂过滤器——保安过滤器——超滤——产水箱——排放
2 工艺设计
2。1 工艺流程图
根据原水水质特点,选定如图一所示工艺流程:
废水

调节池

泵

反应池
加药

沉淀池

过渡水箱

泵

污泥压滤系统
石英砂过滤器

保安过滤器

清洗过滤器
泵

超滤

清洗药箱
产水箱

排放

图一：废水处理工程工艺流程图
2。2 工艺流程简介
废水先经调节池进行水质水量调节，再由泵抽入反应池中，同时往反应池中加入CK无机混凝剂，并在搅拌机的搅拌作用下使药剂与废水充分混合、反应，形成絮凝体。反应池的出水自流入沉淀池，在沉淀池中进行泥水分离，将悬浮物与污水进行分离。经沉淀池的污水自流进入过渡水箱,过渡水箱主要作用为储存沉淀后的上清液，为后续处理系统提供稳定的水源。过渡水箱的废水通过超滤增压泵抽至石英砂过滤器,经过石英砂过滤器的过滤，再进入保安过滤器，保安过滤器滤除废水中较小的颗粒,以防止细小颗粒物对超滤膜的损伤。经保安过滤器后的废水进入超滤系统，经超滤系统处理后出水进入产水箱，最终通过管道排入市政污水管网。
3 主要构筑物设计
3.1 主要构筑物一览表
表四：主要设备设施一览表
编号
名称
有效尺寸
数量
备注
TK001
调节池

1座
自建
TK101
反应沉淀池
3m3
1座
碳钢防腐
TK102
过渡水箱
3m3
1个
PE
TK103
石英砂过滤器
1665
1个
玻璃钢
TK104
保安过滤器
Φ195×500芯
1台
不锈钢
TK105
超滤系统
1T/L
1套
ABS
TK106
产水箱
2m3
1个
PE
WP101
调节池提升泵
KCB—55
1台
不锈钢
WP102
污泥泵
I-1B 1寸
1台
铸铁
WP103
超滤增压泵
CHL2—30/0。55kW
1台
不锈钢
WP104
反洗水泵
CHL4—20
1台
不锈钢
TK201
清洗药箱
100L
1座
PE
TK202
清洗过滤器
Φ195×250/5芯
1台
不锈钢
TK301
污泥压滤机

1台
电动
3。2 主要构筑物参数及设计说明
3。2。1 调节池(业主自建）
作用：调节水质水量。
调节池有效容积:6m3，有效水深取1。5m,总深度根据废水管进水口管底标高确定。
3.2.2 反应池
作用：废水与药剂在此池进行反应，形成絮凝体。并进行泥水分离.
设计参数为：
有效尺寸：
超高：200mm
有效容积:3m3
水力停留时间：调试确定，约5~10分钟
池内安装搅拌机，用于对废水及药剂进行搅拌,使废水与药剂充分混合反应。
结构及型式：碳钢防腐，地上式。
污泥泵：
型号：I—1B 1寸
型式：单螺杆式浓浆泵
材质：铸铁
数量：1台
产地：上海泵
3。2.4 过渡水箱
作用:收集沉淀后的出水，为后续系统提供稳定的水源。
有效容积:3m3
水力停留时间：1hr
结构及型式：PE,地上式。
附属设备：
超滤增压泵
型式:卧式多级离心泵
型号:CHL2-40
材质：不锈钢
流量：1m3/hr
扬程：40m
品牌及产地：杭州南方泵。
3。2。4 石英砂过滤器
作用：去除废水中残留的悬浮物。
设计参数：
设备型号:1665
材质：玻璃钢
过滤流速：8m/h
设备出力：1m3/hr
品牌及产地：洁盟桶,北京洁明
3.2。4 保安过滤器
作用：去除废水细小的颗粒，保护超滤系统.
设计参数：
设备型号：Φ195×500/5芯
材质：不锈钢
设备出力：1m3/hr
产地：深圳
3.2。4 超滤系统
（1）超滤基本概念
1）超滤原理说明
超滤的原理如下图所示：
超滤膜分离过程是一种与膜孔径大小相关的筛孔分离过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，即在一定压力作用下,当含有大、小分子溶质的混合溶液流过膜表面时，溶剂和小分子溶质（如无机盐类）将透过膜。大分子溶质则由于体积大于膜孔径而被膜截留，作为浓缩液被回收。因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
原液一般指需要净化、分离或浓缩的溶液，透过液指原液中透过超滤膜而被滤除大分子溶质的那部分液体，浓缩液则是原液中因分离出透过液而剩余的高浓度溶液。在净化水工程中，原液是指原水进水，透过液即为净化水，浓缩液则是排放的废水。
2）内压式和外压式中空纤维超滤膜
一支中空纤维超滤膜组件主要是由成百到上千根细小的中空纤维膜丝和膜外壳两部分组成，一般将中空纤维膜内径在0。6—6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜，毛细管式超滤膜因内径较大,因此不易被大颗粒物质堵塞更适用过滤原液浓度较大的场合.按进水方式的不同,中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种：
图二 内压式中空纤维超滤膜
内压式:即原液先进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外透过中空纤维成为透过液，浓缩液则留在中空纤维的内部，由另一端流出，其流向如图二所示。其中环氧树脂端封的作用是在中空纤维膜丝的端头密封住膜丝之间的间隙，从而使原液与透过液分离，防止原液不经过膜丝过滤而直接渗入到透过液中。
外压式:原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液，而截留的物质则汇集在中空纤维的外部。
3）全量过滤和错流过滤方式
中空纤维超滤膜的过滤方式主要分为全量过滤和错流过滤两种：全量过滤
方式是指原液全部渗透过超滤膜,没有浓缩液流出，参见下图：
图四 全量过滤方式
全量过滤方式
错流过滤方式则是在过滤的过程中有一部分的浓缩液体从超滤膜的另一端排掉，参见下图:
错流过滤方式
4）超滤的过滤孔径：
从下表中可以看出，在膜法分离技术中膜的微孔径在0.002-0.1μm之间的过滤膜称为超滤膜，而一般胶体体积均≥0。1um,乳胶≥0。5um,大肠菌、葡萄球菌等细菌体积≥0。2um，悬浮物、微粒子等体积≥5um，因此超滤膜可以过滤出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质。
超滤孔径与常见物质的对照
5）超滤膜分离技术的特点
超滤膜的分离过程具有以下几个显著特点：
＊ 在常温和低压下进行分离，因而能耗低，设备的运行费用低。
＊ 设备体积小、结构简单，投资费用低。
* 超滤分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理。
＊ 超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体,纯物理方法过滤，物质在分离过程中不发生质的变化，在使用过程中不会有任何杂质脱落，运行稳定,保证超滤液的纯净。
以上特点决定了超滤膜的应用非常广泛，从普通家用饮水的净化到工业水处理都有大规模的应用。
(2）超滤膜
超滤膜属毛细管式中空纤维膜,是以高分子材料经特殊的膜制造工艺生产的非对称超滤膜，所用的制膜材料是聚砜或聚丙烯腈，其具有良好的机械性能和耐热、耐化学性能以及较强的抗污染能力。它的切割分子量为3-10万道尔顿（可根据客户要求制作其他的切割分子量）,单根超滤膜组件包含了数百根到数千根内径1.3mm，外径2。0mm的中空膜丝,属于内压式过滤，即原液先进入中空膜丝内部，经压力差的驱动，沿径向由内向外渗透过中空膜丝，从而可以滤除原液中的各种细菌、胶体、杂质等大分子物质。
超滤膜具有以下显著优点：
* 操作简单方便，进出水口为标准螺纹或快装式卡套连接，安装、更换和维修方便快捷；
＊ 过滤精度高，能有效滤除水中99.99％的细菌、悬浮物、胶体等有害物质；
* 抗污染和氧化能力强，允许长期处于5ppm(mg/L）浓度的游离氯环境;
* 适用PH值范围宽广，为2～12，因此不易受酸碱的化学腐蚀；化学清洗药液与RO膜的清洗药液相同,不必特殊的药液清洗；
* 耐压与防漏结构设计，确保不会出现漏水、脱胶、滑牙,爆胶等故障。
（3）超滤膜组
系统设置1套超滤膜组，每套膜组用4支膜组件。系统总进水量为1m3/h，产水量为0。85m3/h，回收率为85％.
设计参数:
系列数量：1套
系列设备出力：0.85m3/h
超滤膜组件：
型号:ALY-4040
型式:中空纤维膜
过滤方式:内压式
截留分子量：3万、5万、10万道尔顿
膜丝材质：亲水性聚丙烯腈
组件外壳：ABS
封端胶黏剂：环氧树脂
密封圈：硅橡胶
过滤性能和效果:
对悬浮物（粒径〉2μm）的去除率：100％
对微生物的去除率:>99。99％
对胶体硅、胶体铁、胶体铝的去除率：〉99。0％
对总有机碳（TOC）的去除率：≤20％（具体由有机物来源类型决定)
出水浊度:〈0.5NTU
出水污泥密度指数（SDI）：〈1
操作条件：
最高耐压：0。4MPa
运行压力：0.1～0。25MPa
推荐运行压力：0。15MPa
正常使用温度：5~40℃
进出口压差：<0。2MPa
反洗压力：<0。2MPa
PH值范围：2～12
进水浊度：<5NTU
连续抗余氯能力：5ppm
间歇抗余氯能力：200ppm
（4）超滤反洗泵
超滤的反洗过程即从中空纤维膜丝的产水侧把等于或优于透过液质量的水输向进水侧，与过滤过程的水流方向相反。因为水被从反方向透过中空纤维膜丝,从而松解并冲走了膜外表面在过滤过程中形成的污物。设计1套超滤膜用1套超滤反洗装置，反洗水为超滤产水。
反洗装置由反洗泵、反洗电动阀和反洗进出水管道组成。
设计参数:
反洗频率：每隔20~60min一次(视具体水源和试验定)
反洗时间：每次30～60秒
反洗压力：〈0.2MPa
反洗泵：
型式：卧式多级离心泵
型号：CHL4-20
数量：1台
流量：2m3/h
扬程：20m
材料:不锈钢
制造商及产地：杭州南方泵业
先洗水泵同时用于石英砂过滤器的反洗。
（5）超滤化学清洗
在实际膜分离技术应用中，尽管选择了较合适的膜和适宜的操作条件，在长期运行中，过滤通量随运行时间增加必然产生下降现象，即膜污染问题必然发生。浓差极化是超滤膜截留溶质的必然结果，因此必须使浓差极化降到最低程度。主要应采取的措施包括一下几方面：
* 提高超滤膜的进水流速以增大膜面水流速度，使被截留的溶质及时被水流带走;
＊ 适当提高水温以加速分子扩散，增大过滤速度;
＊ 采取清洗措施。通过化学清洗使膜面或膜孔内污染物去除，从而达到使过滤能量恢复，延长膜使用寿命的目的。
超滤跨膜压差比初始上升1。0bar(在相同温度下），且通过反洗不能恢复时就应对超滤装置进行清洗。
清洗系统包括清洗溶液箱、清洗水泵及清洗过滤器。该清洗为手动过程，通常采用手动配药方式，且需将待清洗装置停机后进行。
3.2。5 产水箱
作用：收集过滤后的产水，一方面便于排放,一方面可以利用产水对石英砂过滤器进行反洗,节约用水.
设计参数为:
有效容积：2m3
水力停留时间：2hr。
结构及型式：PE,地上式。
3。2.6 压滤系统说明
压滤机放置于室内，压滤机占地尺寸约1。0mX2。0m，及时压滤会有一定量的清液压滤出，为防止此部分水漫在房间内，需由业主自行在室内围出1.4mX2。4m面积的方形空地，以集压滤液回流至调节池。具体设计图纸由我方提供。
二、设备工程报价
序号
名称
规格
材质
数量
单位
备注
一
前处理部分
1
原水泵
KCB-55
不锈钢
1
台
上海海洋
2
流量计
5m3/hr
塑料
1
个

3
反应沉淀箱
3m3
碳钢防腐
1
台
厦门榕薪
4
搅拌机
100r/min
不锈钢
1
个

5
过渡水箱
3m3
PE
1
台
　厦门榕薪
6
电控系统

1
项
　厦门
二
超滤部分
7
超滤增压泵
CHL2-40/0.55kW
不锈钢
1
台
杭州南方泵
8
石英砂过滤器
1665
玻璃钢
1
台
北京洁明
9
石英砂
2# 3# 4＃

250
Kg
厦门
11
保安过滤器
Φ195×500
不锈钢
1
台
深圳
12
滤芯
5μm 20'’
PP
5
支
广东
13
超滤膜组件
ALY-4040
ABS
4
支
深圳
14
电磁阀
DN15
黄铜
2
个

15
低压保护开头
P6E

1
个
奉深
16
压力表
0.6Mpa

2
个

17
流量计
5GPM
有机玻璃
2
个
余姚
18
管路、阀门
DN15/20
U-PVC
1
批
南亚
19
超滤产水箱
2m3
PE
1
台
厦门榕薪　
20
化学清洗药箱
100L
PE
1
台
　厦门榕薪
21
清洗过滤器
Φ195×250/5芯
不锈钢
1
台
深圳
22
机架

碳钢防腐
1
个
深圳
23
反洗水泵
CHL4—20/0。55kW
不锈钢
1
台
杭州南方泵
三
压滤系统部分（14800元/套）
24
压滤机
电动
碳钢
1
台
浙江产
25
污泥泵
I-1B 1寸
铸铁
1
台
上海产
26
小计
98820
27
安装调试费
7800
28
运输费
1200
29
税收6%
6469
30
合计
114289
31
优惠价
110000
三、运行费用分析
本污水处理工程运行管理过程中，所需消耗的运行费用包括电费、药剂费、耗材费等,具体估算如下：
一、化学药品费
本工程所需要用到的化学药剂主要是CK无机混凝剂。本工程废水需要的加药量约为200ppm，即每立方废水需要投加药剂200克。
絮凝剂价格: 20元/kg
12×200/1000×20＝48元/天
每吨水处理药品费： 48 / 12 ＝ 4 元。
二、电费
序号
名称
型号及规格
功率(KW）
运行时间（H）
1
调节池提升泵
KCB-55
1。5
4
2
电动搅拌机

0。75
4
3
超滤增压泵
CHL2—40
0。55
12
4
反洗水泵
CHL4-20
0.55
1
总计

3.35

总装机功率约：3。35KW；
前处理部分每天处理12m3水，工作4h；所需9KWH电力；超滤主机部分每天处理2m3水,工作12小时,所需6.6KWH的电力，总计需要15.6KWH的电力。
每KWH电费以0.6元计；
每天电力费用为:15.6×0.6 ＝ 9。36元；
每吨水处理耗电: 9.36/12 ＝ 0.78元。
三、耗材费
耗材主要是超滤膜的更换及滤芯的更换。
1、超滤膜更换周期按一年计算:
（750×4）÷ 365 ＝ 8.2元/天
2、滤芯更换按50天计算：
(20×5）÷ 50 ＝ 2元/天
每吨水处理耗材费：(8。2+2）/12 ＝ 0。85元
四、总计
吨水运行成本：化学药品费+电费+耗材费
4 + 0.78 + 0。85 ＝5.63元/吨
四、供应进度表
周数
1
2
3
4
5
6
设计
√
√

制造

√
√

QC

√
√

装配

√

设备交付

√
√

安装

√

调试

√
五、售后服务与承诺
1、工程质量符合国家或行业的有关标准与规范。
2、治理效果达到《厦门市水污染物排放控制标准》（DB 35/322-1999）污染物排放的允许最高浓度三级标准。
3、免费负责培训贵司操作人员熟悉操作至完全掌握为止.
4、公司对工程质量保修一年，在保修期内因质量问题而发生的故障,本公司将在一天内到现场解决，所发生的费用全部由我司负责。保修期满后本公司将配合贵司的维修工作、有偿提供零部件或设备;
5、本公司定期派员对设施进行维护。
宁波市优适滤水工程有限公司
TEL:0574—83016518

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