深层气浮一体化设备技术方案(最终).教程文件.doc

气浮沉淀一体化设备设计方案1.1项目概况广西中粮生物质能源有限公司污水处理系统技术改造，是针对目前生产工艺水质中SS较高，厌氧反应器容积负荷高，影响后续好氧装置运行，以及在原深度处理过程中运行费用过高的问题。工艺改造分为预处理、厌氧系统及深度处理系统三个部分。预处理系统主要是考虑增加冷却塔对清液进行降温，提高废水中SS去除效率。 厌氧处理系统主要是考虑厌氧反应器容积负荷（控制在15-17kgcod/m.d）,采用深层气浮沉淀装置去除厌氧出水的TSS。深度处理装置，主要是降低深度处理费用，达到国家污水综合排放一级标准。1.2设计范围针对预处理系统提高废水中SS的去除率，加设一套气浮沉淀一体化设备。1.3设计依据、标准GB3096 城市区域环境噪声标准GB8978 污水综合排放标准GB12801 生产过程安全卫生要求总则GB18599 一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准GB50013-2006 室外给水设计规范GB50014-2006 室外排水设计规范GB50268 给水排水管道工程施工及验收规范给水排水工程设计手册1.4设计进出水指标项目设计范围进水设计值出水设计值水量m/d576057605760CODcr,mg/l2400-340030002400TSS,mg/l2400-32003200800PH7.2-7.57.2-7.5大于7.0温度36-3836-381.5设计理念将深层气浮与沉淀工艺有机结合，一方面降低投资和运行成本，另一方面两种工艺有机结合与一套设备内比单纯的把两种工艺并列存在更节省空间而且效果更好。1.6设计意图及目标深层气浮是处理悬浮颗粒及油类，斜管沉淀能处理可沉降的或经絮凝后可沉降的颗粒物，将深层气浮与斜管沉淀有机结合，这样对水中SS的处理更全面，大大提升处理效率，常规气浮对TSS的处理率在60%左右，经过这样的改良后处理效果超过了65%。1.7工艺设计工艺流程管道混合器絮凝反应区气浮分离区气浮反应区混凝剂絮凝混合区回用水区污泥池絮凝剂斜管沉淀区进水进入下个处理工序溶气罐空压机气浮沉淀一体化设备1.8工艺流程说明本工艺采用气浮与斜管沉淀结合的工艺，污水通过提升泵或重力自流的方式经过静态管道混合器，同时往管道混合器中假如混凝剂溶液（按比例），然后污水流入絮凝剂混合区，在絮凝剂混合区中添加絮凝剂溶液（按比例），混和的污水进入絮凝反应区，通过有效的设备内部布局降低污水流速（趋于静态），这样会大大提高絮凝反应效率，有利于后续气浮反应的效果，然后污水进入气浮反应区，溶气罐中的溶气水在气浮池中经释放器突然减到常压，这时溶解于水中的过饱和空气以微细气泡在池中逸出，将污水中悬浮物颗粒或油粒带到水面形成浮渣通过行车式刮渣机刮除之，另一部分易于沉降的悬浮颗粒通过重力沉降落入污泥斗定期排泥，通过集水管道将气浮分离区中部的水均匀分布进入斜管沉淀池，通过蜂窝填料进一步处理水中的SS，提高处理效果。本工艺优势：1、混凝剂利用管道混合器添加，在产生相同混匀效果的情况下，节省了混凝剂的停留时间。2、采用了深层气浮与斜管沉淀的结合，这样较普通气浮增加了可沉降的污泥处理单位，提高了处理效率，而且两种处理单元采用合理的方式有机结合，降低了设备的占地面积。1.9工艺计算及设备配备1.9.1气浮沉淀一体化设备主体外型尺寸：3000235003000mm（底板厚度10mm、周边板厚8mm、内部隔板厚度8mm）总停留时间：48min材质：CS（环氧煤沥青防腐处理）数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保配套设备（1）静态管道混合器型号：GW-350数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保产品描述：（1）不需外加动力。（2）水流通过混合器，产生成对分流，交叉混合和反向旋流，效果显著，混合率达90%-95%。（3）投资低廉，安装简易，一般不需维修、保养，管理方便，水头损失小。（4）混合器安装应尽量靠近沉淀池。（2）行车式刮渣机型号：LZH-3材质：组合件功率：0.55KW数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保产品描述：电机使用南阳防爆电机有限公司的电机、轴承品牌为SKF。（3）立轴式机械反应搅拌机型号：LJH-2875材质：组合件功率：0.37kw数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保产品描述：电机使用南阳防爆电机有限公司的电机、轴承品牌为SKF。（4）溶气释放器型号：TJ-作用直径：110cm材质：SS304数量：8套生产厂家或品牌：凌志环保产品描述：（1）在0.15MPa以上，可释放溶气量的99%。释放的微气泡密集、直径为20-40m。在0.2MPa压力下即能正常工作。（2）单个释放器出流量和作用范围较广。堵塞时可用水射器。提起舌簧，清除堵塞物。1.9.2溶气罐型号：TR-16外型尺寸：16003780mm压力范围：0.2-0.5MPa材质：CS（衬胶防腐处理）数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保配套设备（1）空压机型号：ET-90排气量：1.08m/min使用压力：0.8MPa功率：7.5KW数量：1台生产厂家或品牌：台湾捷豹1.9.3加药装置1.9.3.1PAC加药装置型号：WA-200外型尺寸：500018002000mm材质：CS（防腐）功率：0.74KW数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保产品说明：溶药能力200kg/h,WA系列加药设备配有两个碳钢材质的药剂溶解槽，并配有两台电动搅拌机、1个药剂溶液箱、E+H液位计，一套投药装置及配管、钢制平台、扶梯等组成一个整体。配套设备（1）螺杆泵(变频控制)流量：5m3/H扬程：15m功率：1.5KW材质：组合件数量：2台（一备一用）1.9.3.2PAM加药装置型号：WA-20外型尺寸：300012001800mm材质：CS（防腐）功率：0.74KW数量：1套生产厂家或品牌：凌志环保设备描述：溶药能力20kg/h,WA系列加药设备配有两个碳钢材质的药剂溶解槽，并配有两台电动搅拌机、1个药剂溶液箱、E+H液位计，一套投药装置及配管、钢制平台、扶梯等组成一个整体。配套设备（1）螺杆泵(变频控制)流量：5m3/H扬程：15m功率：1.5KW材质：组合件数量：2台（一备一用）1.9.4提升泵型号：CR(E)120-1流量：120 m/h扬程：20m功率：11KW数量：4台（2用2备）生产厂家或品牌：格兰富1.9.5溶气水回流泵型号：CRN(E)90-2流量：80m/h扬程：48m功率：15KW数量：2台（一用一备）生产厂家或品牌：格兰富1.9.6电子流量计型号：Promag 300/53P口径：DN300数量：1台生产厂家或品牌：E+H设备描述：（1）PTFE或PFA衬里 （2）PFA高温型，最高温度+180 （3）按章长度符合DVGW及ISO （4）测量精度高，有利于提高过程控制质量：- Promag 50：0.5%（可选：0.2%）- Promag 53：0.2% （5）一体化现场变送器外壳IP 67 （6）用于分离型的墙装式变送器外壳：IP 67 （7）Promag 53带光敏键：外部操作 - 无需打开外壳、适用于防爆场合 （8）可扩展软件包- 批量应用- 电极清洗- 带诊断功能，提高操作可靠性 （9）用于现场调试的快速设定菜单 （10）可以和多种过程控制系统的通信接口相连：- 标准HATR接口- Promag 50：PROFIBUS-PA- Promag 53：PROFIBUS-PA/-DP基金会现场总线 （11）防爆认证，Zone 1：ATEX，FM，CSA等 1.10设备材料清单序号名称详细技术参数数量（单位）厂家备注1气浮沉淀一体化设备主体（含集泥斗、集水斗）3000235003000mm（底板厚度10mm、周边板厚8mm、内部隔板厚度8mm）沥青防腐1座凌志环保2溶气释放器TJ-作用直径：110cm，材质：SS3048套凌志环保3静态管道混合器GW-350，DN3501套凌志环保4行车式刮渣机（含行车轨道）LZH-3, 材质：组合件,功率：0.55KW1套凌志环保搅拌装置电机使用南阳防爆电机电机5立轴式机械反应搅拌机（含机架）LJH-2875, 材质：组合件,功率：0.37kw1套凌志环保搅拌装置电机使用南阳防爆电机电机6溶气罐TR-16，外型尺寸：16003780mm压力范围：0.2-0.5MPa,材质：CS（衬胶防腐处理）1套凌志环保7空压机ET-90, 排气量：1.08m/min,使用压力：0.8MPa,功率：7.5KW1套台湾捷豹8PAC加药装置（含搅拌装置）WA-200,外型尺寸：500018002000mm材质：CS功率：0.74KW1套凌志环保搅拌装置电机使用南阳防爆电机电机9螺杆泵流量：5m3/H,扬程：15m，材质：组合件2台变频控制10PAM加药装置（含搅拌装置）WA-20, 外型尺寸：300012001800mm材质：组合件功率：0.74KW1套凌志环保搅拌装置电机使用南阳防爆电机电机11螺杆泵流量：5m3/H, 扬程：15m，材质：组合件2台12溶气水回流泵（出口接压力表）CRN(E)90-2,流量：80 m/h,扬程：48m,功率：15KW2台格兰富13电子流量计Promag 300/53P1台E+H14电动排泥阀DN150，铸铁22只泽中国际15手动排泥阀DN150，铸铁22只泽中国际16加药装置配套管阀件UPVC1批外购17溶气水泵至溶气罐连接管、法兰、螺栓SS3041批外购18溶气罐至溶气释放器连接管、法兰、螺栓、阀门SS3041批外购19空压机至溶气罐连接管、法兰、阀门、螺栓SS3041批外购20布水装置UPVC1套凌志环保21集水装置UPVC1套凌志环保22斜管填料PP凌志环保23填料支架（上、下）CS、沥青防腐1套凌志环保24走道及栏杆CS、沥青防腐1套凌志环保25自控1套凌志环保1.11电气与自控1.11.1电气设备设计标准低压开关设备和控制设备总则 GB/T14048.1-2000绝缘导体和裸导体的颜色标志 GB7947-87低压成套开关设备和控制设备 GB7251-97低压抽出式成套开关设备 JB/T9661-99低压固定封闭成套开关设备 JB/T5877-99低压系统内设备的绝缘配合第一部分：原理、要求和试验GB/T16935.1-1997低压开关设备和控制设备 低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器GB14048.3-93固体绝缘材料在潮湿条件下的相对起痕指数和耐痕指数的测定方法 IEC112：19791.11.2网络架构气浮沉淀一体化设备及加药装置自动控制系统网络架构示意图如下所示：此网络架构为能源管控网络体系中的子系统，主要分为两层结构，为集中监控层和现场设备层；监控层监控层是整个污水处理监控系统的核心和关键，基于开放式的工业标准软件平台，提供数据采集、过程监视、数据分析与计量以及设备综合管理等功能。配置一台上位监控站（其数据存储不少于六个月，计算机完成污水处理站的全部监控功能），提供统一风格的图形化的人机界面。监控计算机向上通过工业以太网完成污水处理系统信息上传，实现全厂信息共享和集中管理；向下通过DP与现场PLC控制系统通讯，实现对污水处理系统的集中控制和管理。设备控制层控制采用SIEMENS cpu315-2DP PLC控制器，污水处理站的所有工艺设备（包括变频器）的故障、运行、手自动及控制信号均通过I/O站接入污水处理站的PLC控制系统。站内的温度、压力、流量、液位、分析检测仪表等信号均通过I/O站连接到污水处理站的PLC控制系统。1.11.3系统功能集中监控机实现对系统的远程组合操作、状态实时监控、参数修改设置、远程手动起停设备、运行数据记录、操作记录、报警显示、故障诊断等功能。系统设立交接班登陆模块，设置操作员与工程师等不同级别的密码，借密码划分不同的权限，同时，建立详尽的操作记录系统，对操作员的操作按不同用户、不同班次全面详细的记录，方便日后查阅。监控系统设置污水处理系统的工艺流程图画面，实时显示各运行参数、设备运行状态和故障状态，具有报表、棒图、趋势图等显示功能，数据刷新周期不大于2秒。 监控系统应具有历史数据、故障记录查询等功能。监控系统应制作完整详细的帮助系统，在监控界面内可直达帮助文档，帮助文档的内容包括一些重要数据的含义、一些常见和重要操作的详细流程、常见事故的处理方法、本控制系统所涉及的图标的含义及其他有助于操作员提高操作水平的知识等。控制系统应具有远程自动、手动和现场手动三种运行控制模式。在权限划分上，现场手动控制权限等级最高，一旦控制柜的转换开关调至“现场手动”，将屏蔽所有远端指令，包括自控，仅由现场操作面板实施控制。在现场设备旁设置急停按钮，能迅速切断所控工艺所有设备的动力电源，以保证人身、设备的安全。PLC 应对急停信号做出反应，立即做声光报警并在监控机上弹出急停按钮的位置提示。故障消除后必须重新进行配电和生产线开机操作，以免当故障消除后恢复供电时所控设备立即启动而造成危险。在保证系统运行安全、质量等要求的前提下，系统有故障报警及必须的联动控制功能。避免或减少故障的发生，确保设备和人员的安全。自动化控制系统中需要采集的数据参数包括但不局限于以下参数：进水口的流量（瞬时流量和累计流量）等参数的监测；溶气罐及溶气泵压力等参数的监测；每台污水提升泵、溶气水回流泵的运行状态及故障状态监测等；中水池的水位状态检测。整个系统设计统一的防雷接地系统，所有设备进行防静电接地。所有状态信号及控制命令接至端子排，控制柜(箱)内根据功能要求留有足够的端子，并预留25的空端子。现场控制箱供电电源为一路380220V(三相五线)低压电源，控制电源为交流220V。现场控制箱无论在手动、自动状态下，均应提供电机安全运行所必须的短路保护和过载保护，水下电机应提供干运行、泄漏等保护。对于关键设备如除味设备、照明系统、集水井、调节池及地下排水坑的提升泵和地下室的强制通风设备要设置双电源回路，作为事故应急使用。1.11.4软硬件配置上位机组态软件选用美国Wonderware公司Intouch 10.1版；数据库选用SQL2005版；操作系统选用windowsXP +SP3；PLC的组态软件选用step7 5.4+sp6或以上；监控机选用研华工控机台式机或相当于，显示器选用品牌19液晶显示器，屏幕比例：4:3；打印机选用HPA4网络激光打印机；配置APC UPS电源，不少于0.5小时后备；3.4器件配置要求选用24VDC直流输入，光电隔离型数字输入模块。选用24VDC，0.5A，晶体管输出，光电隔离型数字输出模块。 选用带诊断功能型模拟量输入模块选用带诊断功能型模拟量输出模块温度传感器与变送器（检测变送一体）选用E+H或等同进口产品。压力变送器、差压传感器选用E+H进口或等同产品。电磁流量计（水流量测量）选用E+H公司产品，中文菜单。变频器选择西门子公司M430标准型IP55系列或等同产品，带Profinet通讯接口产品（配图形面板）。主令开关选用德国MOELLER公司或等同产品，采用电动操作执行器，具备远程操作和本地分合闸功能。电机保护用断路器选用西门子公司（SIEMENS）3VU系列或等同产品。线路保护断路器选用西门子公司（SIEMENS）5SJ 系列或等同产品。中间继电器选用TURCK公司或等同产品。按钮、选择开关、指示灯（高亮度发光二极管型）选用MOELLER公司M22系列或等同产品。本地开关 选用MOELLER公司系列或等同产品，带一常开、一常闭辅助触点,平齐安装。急停开关 选用MOELLER公司M22-PVL系列（带指示灯）或等同产品。光报警器选用施耐德或等同产品。直流24VDC电源选用SIEMENS公司SITOP 6EP模块化系列或等同产品。安装辅材选用南京凤凰公司或等同产品，端子采用螺钉式。电控柜选用威图公司标准单或双门柜，柜体采用菊形喷塑，灰白色（国际标准色7035），电柜门带三点式安全锁。控制柜内均安装有荧光照明灯。分布式I/O箱选用威图公司系列产品，灰白色（国际标准色7035），下进线方式，箱内留有余量。所有柜门、I/O箱门、所有柜内元器件上安装功能标志牌架或标牌。 安装在设备上的电气部件防护等级不低于IP65，控制柜内汇流排：维纳尔母线排或同档次的产品。本工程电力电缆采用交联YJV-1KV电力电缆，控制电缆采用KVV型控制电缆，电缆采用铜芯。设计视工程需要采用电缆沟或电缆桥架敷设，电缆桥架采用热镀锌型。1.11.5其它提供整个控制系统所有程序的源代码，应有各代码功能段的中文说明，表明功能段的控制逻辑和功能，并有义务向招标方技术人员讲解清楚各功能段的细节、各代码的含义、函数变量的意义等。无条件配合能管系统、等项目的集成工作。水处理工程电气为三级负荷，拟直接从变电室引380V电源至本工程。动力设备保护按厂内现有系统，接地电阻10。1.11.6本工程用电负荷一览表序号设备名称装机容量（kw）数量工作数日工作时间（hr）日用电量（kWh）备注1刮渣机0.55112413.22搅拌机0.3711248.883空压机7.5112154PAC加药装置0.74112417.765PAM加药装置0.74112417.766螺杆泵1.5212436一用一备7螺杆泵1.5212436一用一备8溶气水泵1521230一用一备合计38.64174.6由上可知，本工程总装机容量38.64KW，一天用电量为174.6 kwh。1.11.7运行费用分析电费：174.657600.8=0.024元/吨水药剂添加量现无法确定要根据该水情况做小试确定。