污水处理工程实例.docx

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污水处理工程实例

 曹杨污水处理厂工程共分三期工程，工程建设单位均为上海市城市排水管理处，其中第一期设计单位为上海市政工程设计研究院，第二、三期设计单位均为上海市城市建设设计院，工程施工单位为青浦水利工程公司。

曹杨污水处理厂位于上海市西北角的曹杨新村内。

污水厂第一期工程建于1954年，1955年正式投入使用，一期工程原设计日处理能力为5700m3，投资约115万元，为当时曹杨地区约4万人服务；1960年曝气池的运行方式由传统曝气池改为吸附再生法，使处理能力达到8000m3/d。

随着新村规模的不断发展和人口的增加，设备的处理能力已日益跟不上污水量的增加，1976年开始筹建第二期工程，投资360万元，增加处理能力1.2万m3/d，1980年正式投产。

1984年又增建日处理量1万m3/d的三期工程，1987年正式投产，工程投资约450万元。

三期扩建工程完成后，曹杨污水厂处理量达到3万m3/d。

厂所属的污水输送泵站有兰溪路泵站、真如泵站、水塘泵站共3座泵站。

工程设计进水水质为：

BOD5200～250mg/L，SS300～350mg/L；设计出水水质为：

BOD5≤20mg/L，SS≤30mg/L。

主要设计参数：

（1）曝气沉砂池，设计停留时间101s，曝气量80m3/h；

（2）初沉池（斜板）：

水力负荷4.17m3/（m2·h），停留时间0.58h；（3）曝气池：

设计污泥负荷0.22~0.35kgBOD5/（kgMLSS·d），曝气强度5.5~6.2m3/（m2·h），水力停留时间6.3~8.9h，污泥回流比40%；（4）二沉池，一期（平流）水力负荷1.74m3/（m2·h），停留时间0.96h；二期（斜板）水力负荷2.5m3/（m2·h），停留时间1.14h；三期（竖流）水力负荷0.93m3/（m2·h），停留时间2.0h；（5）污泥浓缩池，停留时间1.8d。

本工程中采用的设备均比较成熟，污水、污水的提升及输送均采用立式离心泵，格栅、鼓风机等均为国内优质产品，其中大部分控制及调节闸阀及闸门均采用手动控制。

曹杨污水厂实际运行中，进水BOD5为350～400mg/L，SS320mg/L，出水BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，出水水质相当好。

污水厂实际运行水量约为24000m3/d。

工程实际运行电耗为0.33kWh/m3，运行费用为0.51元/m3，工厂运行管理污泥处理部分采用二班制，污水处理采用三班制。

至1995年，引进阿法拉伐的离心脱水机对湿污泥池贮存的污泥进行浓缩脱水，脱水后的污泥外运至填埋场进行卫生填埋。

狼山水厂工程设计由南京市政设计院负责，南通市自来水公司科研设计所、南通市市政设计院参与。

设计规模30万m3/d，1987年12月开工建设，1990年10月竣工。

狼山水厂水源取自长江下游南通段黄泥山岸边，采用开凿自流隧道引水。

取水工程包括：

淹没式取水头部、自流式隧道、压力井、虹吸管、一级泵站及浑水管道。

其中一级泵站在国内首次采用4台PT3/645大型低扬程潜水泵（每台流量为10万m3/d）。

节省了基建费用，没有噪音污染，工作可靠，方便维修。

在净水厂总体设计方面，净水厂区占地65000m2，水厂区占45000m2，分6条生产线，每组5万m3/d。

净水工艺包括：

（1）混合絮凝：

采用管式内螺旋静态混合器；8台双隔膜加药泵（可变频调速）投加三氯化铁；网格絮凝池（反应时间为8min，反应室水头损失为80mm）。

（2）沉淀：

采用斜管沉淀，单位面积负荷为7.7m3/（hm2）；斜管沉淀池上升流速为2.5mm/s；总停留时间为41min。

采用多次配水技术，即采用从池两侧底部廊道，斜管下采用人字稳流板二次配水。

排泥采用中心传动刮泥机。

池底设DN300mm排泥管，气动蝶阀排泥。

（3）过滤：

采用泵吸式移动冲洗罩滤池，平面尺寸为25.5×14.04m，池高3.5m；中间廊道，上层为进水配水渠，下层为清水出水渠；滤格共42格，分列两边，左右各一台冲洗桁车，每台桁车冲洗21分格；每格有效面积为3.3m2；平均滤速8m/h；工作水头为1.4m；冲洗强度为14.3L／（sm2）。

（4）消毒：

采用氯气原水投加和滤后投加，选用型号为Ａ2029-GST的真空柜式加氯机。

（5）清水池：

容量为2×10000m3；平面尺寸为59.6×39.6m，池深4.6m。

采用大板拼装池壁，无梁楼盖底板结构，设胶带止水沉降缝一道。

出水二级泵站选用型号为20LN26的离心泵机组，扬程54m，电机功率800kW。

全厂采用从奥地利引进的PDS控制系统。

该系统由中心控制室PD计算机系统和4套ELDAIC2000PLC装置组成。

可以对整个生产进行全过程自动控制。

狼山水厂运行10年来，除控制系统根据技术发展自行进行了全面改造外，运行正常，保障了城市供水的可靠性，发挥了投资效益。

一、概述

　　浙江冠南针纺印染有限公司，在生产过程中有高色度的印染废水产生，日排印染废水约3000M3，为实行项目"三同时"，特委托上虞绿州水处理设备有限公司编制该废水的治理工程设计方案。

二、设计依据

　　1、设计水量：

根据厂方提供日排废水3000M3，三班制作业，污水站设计流量按150M3/h计。

　　2、设计废水水质：

根据厂方提供水质指标如下：

一、概述

　　浙江冠南针纺印染有限公司，在生产过程中有高色度的印染废水产生，日排印染废水约3000M3，为实行项目"三同时"，特委托上虞绿州水处理设备有限公司编制该废水的治理工程设计方案。

二、设计依据

　　1、设计水量：

根据厂方提供日排废水3000M3，三班制作业，污水站设计流量按150M3/h计。

　　2、设计废水水质：

根据厂方提供水质指标如下：

　　3、处理后废水排放水质要求：

达到绍兴市污水入网排放要求，具体指为

　　4、处理后废水排放去向：

排入污水管网。

　　5、设计范围：

从污水进入污水站到废水出站（外排池出口）的工艺、管道及构筑物设计。

三、设计处理工艺流程

1、废水处理工艺设计指导思想

　　1.1、尽量利用物化法，并选择成熟可靠的工艺。

　　1.2、平面布置力求做到布局合理、整洁。

　　1.3、水处理工艺力求简单、可靠、实用，减少劳动强度，提高自动化程度。

　　1.4、处理后废水必须符合污水入网要求。

2、工艺流程

3、流程说明

　　废水经格栅去除大颗料杂质后，流入污水调节池，水质均化后。

用泵提升到气浮池，出水流入外排池，用泵送入污水管网。

沉淀污泥排入污泥干化池。

渗沥水回调节池，干泥掺入煤中烧锅炉或送砖瓦厂制砖。

4、废水处理效果预测

四、主要构筑物设计及设备选型

（一）、构筑物

　　1、调节池

　　地下式砼结构，有效容积800M3，池顶标高+0.20m，池底标高±0.0m，平面尺寸22.5Lm×12Bm。

　　2、污泥干化池

　　地上式砖混结构，有效容积20M3，池顶标高+1.20m，池底标高±0.0m，平面尺寸20m×10m。

　　3、外排池

　　半地上式砼结构，有效容积100M3，池顶标高+2.0m，池底标高-1.5m，平面尺寸6.5m×5.m。

（二）设备选型

　　1、格栅

　　选取用16目不锈钢丝网，面积6M2。

　　2、行车式刮泥机

　　选用跨度为3.6m钢制行车式刮泥机1台

　　3、溶气泵

　　选用Q=45M3/hH=34mN=7.5KW

　　IS80-65-160型清水泵2台1开1备

　　4、空压机

　　选用Q=0.17M3/minP=0.7MPaN=1.5KW移动式空压机1台

　　5、加药装置

　　选用V=1000L带搅拌、加药泵加药装置2套

　　6、气浮池

　　选用处理水量Q=150M3/h外型尺寸13Lm×3.6Bm

　　钢制气浮池1台

　　7、溶气水罐

　　选用Φ1200mmH=3800mm

　　内装填料钢制溶气水罐1台

　　8、提升泵

　　选用Q=150M3/hH=10mN=7.5KW

　　IS125-100-200型离心泵2台1开1备

　　9、外排泵

　　选用Q=150M3/hH=20mN=18.5KW

　　IS150-125-250型离心泵2台1开1备

五、总面积设计

　　1、废水处理区平面布置

　　废水处理构筑物尽做到连体设计，各功能物分布条块清晰，四周道路畅通，各构筑物间距合理。

　　2、站区道路及管道布置

　　站内所有工艺管道及废水管道根据标高、分明和暗管铺设，可以铺设暗管的尽量铺设暗管，按美观、实用、节约的原则布置，站区道路不混凝土路面。

　　3、绿化

　　站内道两侧设绿化带，可按气候和植物适应条件种植常绿乔木。

构筑物四周种植草坪与花卉，以美化污水站区。

　　4、人员编制

　　废水处理站人员定为4人。

六、建设与结构设计

　1、建筑设计

（1）砌体结构设计规范GBJ3-88。

（2）建筑地基基础设计按规范GBJ7-89。

　　（3）混凝土结构设计按规范GBJ10-89。

　　根据废水站的工艺要求，站内建构筑物分废水处理构筑物、污泥处理构筑物、辅助生产建筑物部分。

　2.结构设计

　　废水处理用的构筑物中，本设计采用钢筋砼结构形式，底板及池体采用C20钢筋砼，池体作抗渗处理。

各构筑物中设多道构造柱、梁，以增强池体的强度，降低工程造价。

本设地承载力按100kpa，地下水位0.5M考虑。

　3、建筑材料和施工条件

　　本地的砖、水泥、砂均可按要求标号供应，满足一般要求即可。

施工中，特别是在捣浇底板时应采用井底排水法施工。

七、电所设计

1、废水处理站所需电气设备如下表

2、配电

从变电所用埋地电缆引电至污水站低压柜，进线重复接地，设备上电机采用二地控制。

八、投资估算

（一）土建

（二）设备

　　（三）其它

　　1、设计费　　　0.8万元

　　2、安装费　　　0.5万元

　　3、调试费　　　0.3万元

　　4、运费　　　　0.1万元

　　5、不可预见费　0.6万元

　　小计　　　　　　2.5万元

　　（四）、工程总投资23.15+27.96+2.5=53.61万元，其中设备投资27.96万元。

九、主要经济技术指标

（一）运行费用估算

（1）电费：

单耗0.20度/M3水，电价0.7元/度

0.14元/M3污水

（2）药费：

单耗A：

0.10㎏/M3水药价1.8元/

　　0.19元/M3污水

　　B:

0.06㎏/M3水药价0.9元/0.045元/M3污水

　　（3）人工费：

定员4人，月工资700元/人

　　0.03元/M3污水

　　（4）维修费：

每年6000元计0.005元/M3污水

　　小计0.419元/M3污水

　　每处理1吨废水约需运行费用0.419元。

（二）主要经济技术指标

　　1、日处理水量：

3000M3

　　2、废水站占地面积：

500M2

　　3、废水站装机容量：

35.65KW

　　4、废水回用成本：

0.419元/M3水

　　5、劳动定员：

4人

　　6、吨水投资：

178.7元

　　7、总投资：

53.61万元

　　燕山石化公司是北京市的一个用水大户，年新鲜水用量七千多万吨。

由于水资源日益紧张，工业污水的回用成为迫切需求。

　　燕化公司部分炼油废水，原来经西区污水厂进行二级生化处理后外排。

在综合考虑了节水、环保和经济性等因素后，燕化公司先择了"超滤-反渗透"的双膜工艺，将原来外排的废水进行深度处理后，作为锅炉补给水。

　　该项目采用了亲水性好、寿命长、过滤精度极高的OMEXELLTM超滤作为反渗透的前处理，能够高效地去除悬浮物、胶体等，有效保障反渗透的可靠运行。

而反渗透则可以去除98%的盐离子，获得纯水。

　　◆污水回用后，外排污水量每年减少320万吨，新鲜水取用比原来减少了400万吨

　　◆污水回用做锅炉补给水，吨水直接运行费用比原来用新鲜水降低约2元/吨，年节约运行费600万元以上

　　◆污水回用系统的全部投资3年以内可以收回

　　由于污染物成份复杂、含量高，炼油废水的深度处理回用一直存在技术难题。

该工程是我国首次采用先进的双膜工艺处理炼油废水，即是石化行业节水工作的典型示范工程，又是膜分离技术应用的里程碑。

　　大唐高井发电厂循环排污水回用--应用全膜法工艺制备锅炉补给水

　　为了缓解北京地区水资源紧缺的状况，并减少污水排放、改善环境，大唐高井电厂将原循环水排污水经全膜法工艺处理后，回用作为锅炉补给水。

　　该全膜法工艺由目前最先进的超滤、反渗透和EDI组成。

工艺为：

　　该工艺的主要特点是：

　　◆整个流程采用以物理过程为主的膜法水处理技术，完全消除酸碱使用和酸碱废水的排放，代表了高纯水制备技术可靠、环保、经济的先进发展方向；

　　◆预处理采用了耐氧化性、抗污染性极佳的PVDF超滤，能够很好地适应原水水质，给下游反渗透膜提供最大限度的保护；

　　◆采用高效的抗污染反渗透膜进行预除盐，降低运行费用；

　　◆采用最新科技的卷式EDI进行深度脱盐，使得产水水质更稳定可靠。

　　该工程选用的工艺和主要设备均在我国电力系统300MW以及600MW以上大型火力发电厂有广泛业绩，并在高井电厂现场经过6个月的实际运行考验。

　　该工程每年可以节约新水120万吨以上，减少排污90万吨。

该开创性的工程不仅解决了废水回用上的诸多技术难题，也同时为我国大型火力发电厂的节水工作提供了良好的借鉴经验。

  工程名称:

 陶氏抗污染反渗透膜回收废水裕廊岛经验

  发表时间:

 2005-12-714:

26:

15

浏览人次:

 3562

  应用领域:

 回收废水

  工程介绍:

作者：

EuHongGay1,C.Ravi2,Kai-UweHoehn3

   译者：

曾宏伟4

   1运行经理，新加坡SUTSeraya有限公司

   2工程技术付总裁，美国Aquatech国际公司

   3高级工程专家，陶氏化学（澳大利亚）有限公司

   4技术服务代表，陶氏化学（中国）投资有限公司，北京100738

   摘要

   新加坡作为岛国自然资源匮乏，水成为它的一项战略资源。

目前新加坡的饮用水有一半来自邻国马来西亚，但是它与马来西亚仅有的两个供水协议将分别于2011年和2061年失效。

随着工业的繁荣，该国对水的需求也不断增长。

这种情况促使新加坡政府及其工业界不断寻求创造性的供水办法，使该国的水资源更多地自给自足。

   新加坡目前已建立起一个大型的反渗透工厂处理三级生化废水，并将其转化成适于蓬勃发展的石化工业使用的高级工业给水（HGIW）。

该反渗透系统由美国Aquatech国际公司（AIC）供货，并装备了2184支陶氏化学公司的抗污染膜元件FILMTECâBW30-365FR2。

该系统由SUTSeraya（SUT）公司---SembCorp公用事业公司的子公司---负责运营管理。

整个系统为单级RO，共6列，单列产水量5000m3/d，总产水量30,000m3/d。

每列分3段，按28:

16:

8排列，使用52个压力容器（7元件的容器），配置BW30-365FR2元件364支。

系统平均设计通量10GFD（17l/m2.h），设计给水TDS为~1300mg/l。

   利用RO技术及30,000m3/d的容量带来的规模经济效应，SUT通过新加坡公用事业署不仅能将回收水出售给裕廊岛用户，而且其价格比目前的饮用水更便宜。

SUT生产的高级工业给水，可进一步节省除盐费用，因为其中的绝大多数溶解固体已通过反渗透膜除掉。

   为了使该工程经济上更加合算，这要求系统回收率设计突破常规。

所以，SUT对三级废水以高达85%（常规为75%）的设计回收率，将其转化成可回用的高级工业用水。

其中，Aquatech独特的常规预处理工艺可以将生物活性废水的SDI值降到正常值4以下。

并且，SUT和Aquatech的工程师还发现：

FILMTEC的抗污染膜非常容易清洗，常规化学药品就足以满足清洗的要求，这样能够保持清洗成本低廉。

   目录：

   1.工程概况

   2.项目规划及发展历程

   3.中型试验及系统设计

   4.系统布局及运行性能

   5.结论及展望–保护稀缺的水资源

   1.  工程概况：

   1.1 裕廊岛的形成

   1994年，当新加坡开始实施其雄心勃勃的计划，准备在亚太地区建立世界级的化工中心时，它将其南部的7个小岛通过填筑水域的办法合并形成一个面积2650公顷的大岛。

这就是裕廊岛（JI）。

   在裕廊岛规划和发展的同时，SembCorp公用事业公司---通过它的子公司SUTSakra公司和SUTSeraya公司---实施了一项“公用事业设施集中化”的概念方案。

该方案可向预定建于裕廊岛的众多石化公司、化学公司及精炼公司提供一系列的公用设施，诸如蒸汽供应、废水处理、除盐水供应、冷却水供应、产品贮存设施及终端设施，等等。

   1.2 水-战略资源

   新加坡地域狭小，只有660平方公里，相对而言，人口则高达400万，仅仅靠新加坡岛的集水量远不能满足对水的全部需求。

所以，新加坡有一半的给水需通过两个供水协议（分别于2011年和2061年失效）从邻国马来西亚购买。

   基于战略重要性，早在20世纪70年代，新加坡已经向裕廊岛工业区提供工业用水（IW）作为替代性的工业水源。

这种工业用水主要是从UluPandan废水回收厂排放的的经过三级处理的废水（新加坡的污水需处理到符合标准20ppmBOD,30ppmSS）。

工业用水（IW）的典型水质为BOD<3ppm,SS<5ppmandTDS<1300ppm，为了鼓励回用它，其出售价格比饮用水便宜很多，因此，无论对直接的工业回用还是进一步深度处理均有很大的吸引力。

   由于化学和石化部门的用水主要是非饮用目的（占新加坡整个饮用水量的5％），所以这促使SUT和政府开发创造性的水源以替代现有的饮用水源。

2.项目规划及发展历程

   2.1为裕廊岛规划替代水源

   早在裕廊岛规划阶段，人们就已经设想将位于裕廊工业区的工业水网加以延伸，以满足整个裕廊岛的工业需要。

利用供给裕廊岛的工业用水，采用RO/EDR技术或相关技术进一步可将工业用水处理成高级工业用水（HGIW），这被认为在经济上是可行的。

   2.1.1高级工业用水（HGIW）规范

   为了使废水的回用对工业界更具吸引力，人们认为高级工业用水（HGIW）应该比公共事业署（PUB）提供的饮用水水质稍好一点。

其目标电导率将控制小于250μS/cm，相比而言，PUB提供给裕廊地区的饮用水水质电导率为350-650μS/cm。

   1996年和1997年，通过对拟投资于新加坡裕廊岛的石化公司、化学工司及精炼公司展开调查，预计饮用水级的工业用水消耗量将达到50,000m3/d。

因此，我们规划了一个日产30,000m3高级工业用水的工厂。

在投产后，如果产品水以稍低一些的价格出售，那么将很容易取代PUB的饮用水。

   接下来，在1997年和1998年，SUT开始着手发展用工业用水（IW）作原料的替代水源。

人们预计工业用水（IW）能够进一步处理并制得可与饮用水相比的产品水，但只用于工业目的。

这种水即被命名为高级工业用水（HGIW），以与工业用水（IW）相区别，并通过单独的给水系统卖给裕廊岛的工业用户。

   2.2工业用水（IW）规范

   设计HGIW水厂的起点是工业用水水质。

到目前为止，新加坡公用事业署（PUB）经营裕廊工业水网（JIWW-处理来自UlaPandan废水回收厂排放的三级废水处理厂）已长达20年，并积累了丰富的工业用水（IW）水质数据。

   然而，就象其他许多下水道陈旧、地下水位高的海岸城市一样，海水倒灌现象导致工业用水组分随着潮位而急剧变化。

氯化物水平从100mg/l可变化到500mg/l，但正常的范围为250+100ppm。

   在相当长的时期内，我们观察到工业用水（IW）的电导率从低达800mS/cm可波动到高达1800mS/cm，有时甚至高达2000mS/cm。

因此，为谨慎起见，应该提供安全设计裕度。

在设计RO时，原水规范采用相当于TDS1300mg/l的最大电导率。

另外，考虑到RO膜的逐渐污堵和盐通量随时间的增加，我们也提供了很高的安全设计裕度。

   2.3 技术招标及评估

   建设30,000m3/d的工业用水深度处理厂的项目在1997年初举行招标，有10多家国际著名的水公司参与组织的投标。

评标则基于每份标书的实际净值进行（结合资金和长期运行成本的影响），同时考虑采用当时最可靠的先进技术。

   提交的各种标书大概可以归类成三种基本不同的工艺：

   a）EDR技术

   b）用微滤（MF）作预处理的反渗透（RO）技术

   c）用传统双介质过滤（DMF）作预处理的反渗透（RO）技术

   EDR技术和RO相比由于其达不到高脱盐率而未被采纳。

   MF膜作预处理工艺与传统介质过滤相比经济性上有两个不足。

其一，每隔5年MF组件必须更换；其二，MF膜只能提供90-95％的系统回收率。

相比而言，传统双介质过滤（DMF）不需要昂贵的介质更换费用（砂子和无烟煤相对便宜），更重要的是，DMF由于使用RO的浓水作反洗水而可将其回收率提高到99%。

   令SUT感到欣慰的是，位于印度Chennai的马德拉斯肥料有限公司（MFL），成功地将传统双介质过滤和标准陶氏RO膜结合使用多年，日产12,250m3产品水。

   因此，用传统双介质过滤（DMF）作预处理的反渗透（RO）方案被确定下来。

   2.4 系统回收率及项目经济性

   由于公用事业署（PUB）对新加坡使用的每吨工业用水征收水费0.43新元，所以废水回收厂只有采用最高的可行的回收率，方能使该项目经济上可行。

同时，消费者也盼望有一个具有竞争性的水价。

因此，筛选剩下的标书必须采用介质过滤作为RO的预处理，而且RO装置的回收率高达86％，结合预处理部分99％的回收率，最后整个系统的回收率达到85％。

3.中型试验及系统设计

   设计和建设污水回用厂的合同最后被美国Aquatech国际公司（AIC）中标。

在设计的最初阶段，为了使SDI值达到RO膜要求的目标值（<4.0），工程公司决定采用两级双介质过滤DMF（初级：

PDMF和次级：

SDMF）作预处理。

这就意味着为裕廊岛将来可能出现的水质不稳定状态提供了裕度。

   3.1中型试验

   为模拟两级DMF，OEM建立了一套中试装置，以筛选、优化混凝/絮凝工艺，同时优化介质层。

   3.1.1混凝和絮凝的优化

   OEM作了一系列容器试验，测试了不同浓度的多种聚合物，并通过沉降性试验、絮体形成试验、浊度测量等方法确定每种聚合物的最佳效果。

从该容器试验中，筛选出两种聚合物，作为进一步中试研究。

中试主要测量不同浓度下的浊度和SDI值。

基于测试结果，最后确定采用的聚合物和混凝剂。

   3.1.2双介质