化肥污水处理设计方案.docx
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化肥污水处理设计方案
第一章项目编制的依据和原则
一、编制依据
1、公司关于《化肥污水装置整改完善项目设计委托书》；
《化肥事业部关于方案设计的意见》（2012-10-25）
《碳酸钠隐患治理项目建议书》（2012-9-20）
2、公司提供的相关基础资料；
3、中国石化《项目可行性研究技术经济参数与数据<2007>》；
4、其他相关规定、研究和调查资料。
二、项目编制原则
1、在达到建设目的的前提下，最大限度地减少改造工程量，节约投资。
2、本项目未涉及部分，全部依托现有设施。
3、严格执行国家环境保护及劳动安全卫生等方面的规定和标准。
第二章项目背景及建设的必要性
一、项目背景
（一）、化肥污水加药系统的隐患治理
1、化肥污水装置加药系统设计上存在问题，加药间位于事故池上的二楼，药剂的配置和贮存需要人工简易吊装，楼层高度有限，人员须站在加药罐上（无操作平台），用简易滑轮吊起药袋，空间狭小，吊装人员不能直立，且无护栏保护，存在严重安全隐患；加药管线经常堵塞，不能满足生产要求。
2、由于新污水装置原设计现场没有碳酸钠仓库，污水装置所用的大量碳酸钠露天堆放，没有围堰，不符合安全环保规范，2012年HSE大检查中总部专家指出了这个问题，必须进行整改，新建一个规范、合格的碳酸钠仓库。
（二）、化肥污水装置改造完善
1、煤代油污水装置，上游来水甲醇污水氨氮很高，超过装置设计处理能力，造成反硝化反应不完全，污泥在二沉池内反硝化；二沉池刮板结构不合理，池底留有死角，刮泥不彻底；以上几项原因，使得二沉池经常出现污泥上浮现象，造成污泥流失严重和外排污水COD超标。
2、化肥污水装置调节池容积4320m3，露天敞口设计。
甲醇污水含饱和硫化氢，排入调节池后周边硫化氢气味严重，严重危害到了操作人员的身体健康，在环保验收和清洁生产检查中，各位专家均指出了这个问题，必须进行整改。
3、化肥污水斜板沉淀池，原设计中没有安装反冲洗水管，导致池底污泥排不彻底，沉积的污泥堵塞了填料，严重影响了斜板沉淀池的处理效果。
另外现有斜板填料强度不够，使用两年出现塌陷。
第三章项目的范围
一、项目规模
本次项目对化肥污水装置的加药系统、调节池、斜板沉淀池、污水二沉池进行整改和完善。
二、项目内容
1、污水加药系统改造，包括：
加药间移位、新建一个150m2（10m×15m）仓库、一个40m3（Φ5m×2m）的圆形配药池。
2、污水调节池、A/O生化反应池加盖，臭气收集治理。
3、污水斜板沉淀池改造。
4、污水二沉池改造。
第四章建设方案
一、流程简述
1、化肥污水加药系统改造
对污水装置碳酸钠加药系统进行全面改造，新建一个碳酸钠仓库，在仓库旁新建一个地面配药池，并将原碳酸钠加药系统（贮槽、计量泵等）移位至地面配药池旁边，从计量泵出口配管至新污水装置和老污水装置：
（1）、在老污水装置罗茨鼓风机房旁边，新建一个150m2（10m×15m）仓库，用来存放碳酸钠。
（2）、在仓库旁边建一个40m3（Φ5m×2m）的圆形配药池，池面上安装格栅板，并安装2台桨叶式搅拌机（3kw*2）和DN100新鲜水管，碳酸钠的配制在地面上进行。
（3）、将新污水装置加药间的碳酸钠加药装置（包括配药罐、贮药罐、计量泵等）移位至新建的圆形配药池旁边，原配药罐也改造成贮药罐。
（4）、新增两台20m3/h的自吸泵和相应的管线阀门，配药完毕后，将圆形配药池内的药液提升至碳酸钠贮药罐。
（5）、新增一根DN50碳酸钠管线至新污水装置BAF池，与原有碳酸钠加药管线连接。
（6）、新增一根DN50碳酸钠管线至老污水装置A/O池，并增加相应的阀门，替代原有A/O池加液体烧碱系统。
改造后的加药流程为：
碳酸钠汽车运送到污水界区后，卸车至碳酸钠仓库贮存，配药工从仓库用小推车将碳酸钠搬运至配药池，投加到池内，加水搅拌后配制成溶液，用自吸泵提升至碳酸钠贮槽存放，污水装置需要加药时，开启计量泵，将贮槽内的碳酸钠溶液输送到BAF池或者A/O池。
项目流程示意图
2、污水调节池、A/O生化反应池加盖，臭气收集治理
采用比较成熟的生物降解除臭工艺，系统除臭效率高于95%。
（1）工艺说明：
在调节池上增加玻璃钢盖子（所需面积800m2），进行集中收集后，经风机送入成套的生物除臭设备，废气在除臭设备内经过预处理后，废气达到一定的温湿度；然后，通过附着微生物的填料将废气内带异味分子进行吸附，同时，附着在填料内的微生物把已吸附的异味分子作为食物吸收并经过微生物的新陈代谢作用将异味分子分解成无污染物。
净化后的气体通过排气筒集中排放。
（2）工艺设计：
a.恶臭气体收集系统
生化池面积800m2，池顶玻璃钢密闭罩平均高度2m，密闭罩顶部为弧形，密闭罩面积经折算后合计800*1.4=1120m2。
上述废气经收集管道接入主风管并进入集中处理系统，主风管Φ600。
b.通风机
风机设置在生物除臭设备前，用于克服系统阻力。
型号规格如下。
型号：
F4-72No.5A，1台
风量：
12343m3/h全压：
2844Pa
功率：
15kW材质：
FRP
c.碱液喷淋塔
碱液喷淋塔规格：
JX-10000，1套，设计处理能力10000m3/h；
JX-10000碱液喷淋塔的主要设备明细如下。
外形尺寸：
Φ2m×5.5m；
材质：
PP；
循环液循环系统：
1套，包括循环泵2台（一用一备），N=5.5kW，Q=50t/h，H=20m，过流材质氟塑料。
其它设备材料：
压力表、流量计、液位计、阀门以及水泵进口Y形过滤器及循环液pH在线监测系统各1套。
d.水喷淋塔
水喷淋塔规格：
SX-10000，1套，设计处理能力10000m3/h；
SX-10000生物除臭设备的主要设备明细如下。
外形尺寸：
Φ2m×5.5m；
材质：
PP；
循环液循环系统：
1套，包括循环泵2台（一用一备），N=5.5kW，Q=50t/h，H=20m
其它设备材料：
压力表、流量计、液位计、阀门以及水泵进口Y形过滤器各1套。
e.生物过滤除臭塔
生物除臭设备规格：
SW-10000，1套，设计处理能力10000m3/h；
SW-10000生物过滤除臭塔的主要设备明细如下。
外形尺寸：
11m×3m×4.2m；
外壳材质：
玻璃钢；
生物填料：
双层填料，总高1m；
增湿水泵1台（间歇喷淋），N=3kw，Q=25t/h，H=20m，过流材质氟塑料。
其它设备材料：
压力表、流量计、液位计、阀门以及水泵进口Y形过滤器及循环液温度显示与pH在线监测系统各1套。
f.配电和自控系统
除臭系统总装机40kw。
运行功率：
27.5kw
除臭系统采用1套PLC控制柜进行手动/自动控制
3、化肥污水斜板沉淀池改造
在化肥污水装置斜板沉淀池底部设置增加DN200穿孔排泥管、反冲洗水管，并更换新型斜管填料；新增2台20m3/h扬程50米的自吸泵，用来提供反冲洗的压力水。
4、污水二沉池改造
在二沉池至监护池中间增加增压泵（LDZ100-160）一台及一组的砂滤罐（80m3/h×2个），定期反冲洗，可彻底改善目前A/O污水装置出水悬浮物含量高的问题，并可降低部分COD含量。
二、主要设备
序号
名称
材质或型号
单位
数量
备注
1
桨叶式搅拌机
AFJB10
台
2
3kw
2
自吸泵
扬程50米、流量20m3/h
台
4
7.5kw
3
管线、阀门及材料
304L不锈钢材质
批
1
4
截止阀
304L不锈钢材质
台
18
5
除臭系统设备
成套设备
套
1
40kw
6
砂滤罐
碳钢材质、流量80m3/h
台
2
7
增压泵
LDZ100-160
台
1
11kw
三、自控方案
1、自动化水平
改造污水治理项目自动控制纳入值班室,设置独立PLC控制系统来实现，不单独设置控制室。
根据本项目规模，成套除臭设备SW10000含PLC及相关附属控制箱内带有AI/AODI/DO卡件，根据现有的设备进行布线与安装控制仪表，和控制柜接线。
数据输出与原中央控制室工程师站、打印机、辅助操作平台等接入。
安全栅柜、继电器柜、电源柜等沿用现有设备。
接入PLC系统的信号包括：
1台风机的运转状态显示、碱喷淋塔、水喷淋塔液位内温湿度、流量指示、液位指示、PH值显示、风机进出口压差显示、风机的启停控制、生物滤池提供的水泵运行、温湿度等信号。
表3.2.4-1仪表设备汇总表
序号
项目名称
数量
规格
1
液位计
2台
高度2000mm
带远传信号装置材质：
304
2
温度计
4个
热电阻温度计材质：
304
3
流量计
2台
4
压力表
4个
材质：
304
5
控制箱
2个
6
控制柜
1台
7
电缆
1600m
8
PH在线监测仪
2
2-14PH/0~30℃
9
仪表辅助材料
2、仪表选型
温度仪表：
就地温度指示选用双金属温度计。
所有温度检测元件均带有保护套管；热电阻为铂元件，三线制，端子接线盒为防爆；集中显示和控制的采用带现场显示表头的一体化热电阻或热电偶。
压力仪表：
就地压力指示选用不锈钢弹簧管压力表，腐蚀性介质的场合，选用隔膜式压力表，隔膜材质为316L或哈氏合金C；压力集中显示的一次仪表采用电容式或固态硅压力或差压变送器。
压力远传一般选用压力变送器，测量有腐蚀性或易堵介质的压力选用膜片密封式法兰压力变送器。
物位仪表：
介质具有一定的腐蚀性，较高的温度，且有固体物料和液体物料的物位测量，根据不同物料的特性，单点料位测量采用阻移式或差料液位计。
连续料位测量可采用超声波液位计。
3、防爆及接地
现场仪表选用隔爆型或本质安全型仪表；现场电缆经防爆挠性连接管、穿线管至电缆桥架；现场仪表及电缆桥架等保护接地可就近接至电气接地网。
4、设计采用标准规范
（一）、工艺管道采用标准
1、《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG20592～20635-97）
2、《化工装置工艺系统工程设计规定》
（一）HG20557～20559-93
3、《化工装置工艺系统工程设计规定》
（二）HG/T20570-95
4、《化工装置工艺系统工程设计规定》（三）HG20559-93
5、《化工装置设备布置设计规定》（HG20546-92）
6、《化工装置管道布置设计规定》（HG20549-1998）
7、《化工装置管道机械设计规定》（HG20645-1998）
8、《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）
9、《化工企业静电接地设计规程》（HG/T20675-90）
10、《奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定》（HG20537-92）
11、《化工设备、管道外防腐设计规定》（HG/T20679-1990）
12、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）
13、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）
（二）、工艺设备采用标准
1、《钢制压力容器》（GB150-1998）
2、《钢制焊接常压容器》（JB/T4735-1997）
3、《设备及管道保温设计导则》（GB8175-87）
4、《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG20592～20635-97）
5、《化工机器安装工程施工及验收通用规范》（HG20203-2000）
（三）、自控采用标准
1、《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》（HG20505-92）
2、《自动化仪表选型设计规定》（HG/T20507-2000）
3、《自动化仪表工程施工及验收设计规范》（GB50093-2002）
（四）、电气采用标准
1、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
2、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）2000年版
3、《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
4、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）
5、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）
6、《化工企业供电设计技术规定》（HG/T20664-1999）
7、《化工企业静电接地设计规程》（HG/T20675-90）
8、《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058-92
四、设计采用标准规范
《合成氨工业水污染物排放标准》
《恶臭污染排放标准》
第五章总图及土建
一、总图
本次项目为污水处理车间原有设备的改造，部分新增设备与建筑物建于原设备旁的闲置地内，现场能满足本项目的用地要求。
总平面布置图（YH040-G-01）见附件
采用的相关标准规范
《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）
《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
二、土建
1、设计原则
本工程项目设计遵循现行国家、石油化工行业所制定的有关政策、规定及要求。
2、设计规范
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年局部修订）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
3、建构筑物设计内容
（1）各种设备基础采用现浇钢筋混凝土做基础。
（2）仓库为单层框架结构，长15米、宽10米，建筑面积150㎡。
屋面为不上人屋面，东西立面各设供人员进出的小门一个。
仓库室内采用水磨石地面；外墙采用高级防水涂料；采用铝合金窗、钢制大门。
（3）圆型配药池为钢筋混凝土结构，直径5米，深2米，池面上安装格栅板。
第六章公用工程
一、给水、排水
1、设计原则
本工程项目设计遵循现行国家、石油化工行业所制定的有关政策、规定及要求。
2、设计规范
《室外排水设计规范》（GBJ14-87）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）
《石油化工给水排水管道工程施工及验收规范》（SH3533-1999）
《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ41-90）
3、给水排水设计内容
依托污水处理原有的给排水系统进行改造。
1）.在配药池布置配置碳酸钠溶液所需的新鲜给水管道及阀门。
2）.污水处理系统中的污水工艺管道及设备与阀门。
二、供电
1.设计原则
1）、电气的设计、计算严格执行国家相关规范。
2）、新增电气设备的供电应首先考虑厂内原有变电所。
3）、电气设备正常不带电的金属外壳均应接地。
4）、设计规范
《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）
《低压配电设计规范》（GB50054-1995）
《通用电气设备配电设计规范》（GB50055-1993）
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-2008）
《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）
《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》（GBJ64-1983）
《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-1983）
《石油化工电气设备抗震设计规范》（SH/T3131-2002）
《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》（SH3038-2000）
《石油化工静电接地设计规范》（SH3097-2000）
2．供配电
1）.供电方案
本项目电气的设计、计算严格执行国家相关规范；新增电气设备的供电应考虑厂内原有变电所；电气设备正常不带电的金属外壳均应接地。
本次改造新增装机容量87kw，车间的原配电室的设计裕量能满足本项目要求，不需增加变配电设备。
用电设备为380V电压等级。
依托原来系统装置区现有供电系统,从配电室接电，可满足项目用电要求。
2）.负荷等级
本项目根据工艺生产的性质及对供电连续性的要求，确定生产负荷为一级负荷。
3）.防雷及防静电措施
根据《建筑物防雷设计规范》和《工业与民用电力装置的接地设计规范》，该项目的装置区应划分为第二类防雷建筑物，接地电阻不应大于10Ω。
静电接地电阻不大于100Ω。
新增臭气治理装置的防雷和防静电接地与原有接地网连接。
4、设计规范
《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）
《低压配电设计规范》（GB50054-1995）
《通用电气设备配电设计规范》（GB50055-1993）
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-2008）
《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）
《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》（GBJ64-1983）
《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-1983）
《石油化工电气设备抗震设计规范》（SH/T3131-2002）
《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》（SH3038-2000）
《石油化工静电接地设计规范》（SH3097-2000）
第七章投资估算
一、投资估算的依据
1、土建工程
1.1.建筑工程采用省建设厅颁发的湘建价（2001）第72号文“关于颁发《省建筑工程概算定额》的通知”。
1.2.建筑工程取费执行省建设厅颁发的湘建价计〔2008〕22号“关于调整二00一年《省建筑工程概算定额》费率标准及计费程序的通知”。
按建筑工程类取费。
1.3.材料价格调整执行岳阳市建设工程造价管理站二00九年（8～11月）建设工程材料价格信息及调整。
1.4.建筑工程人工工资单价执行省湘建价〔2007〕402号文《关于发布省各市州建设工程人工工资单价的通知》。
2、安装工程
2.1.安装工程依据中国石油化工集团公司颁发的《石油化工安装工程概算指标》、《石油化工工程建设设计概算编制办法》和《石油化工工程建设费用定额》计取。
2.2.安装工程取费依据中国石油化工集团公司“中国石化（2007）620号文”发布的“《石油化工安装工程费用定额》（2007版）”。
3、工程建设费用
3.1.中国石油化工集团公司“中国石化建（2008）81号文”发布的“《石油化工工程建设费用定额》（2007版）。
3.2.工程勘察和设计费按照国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知计价格［2002］10号文件计取。
4、计价原则
4.1．设备价格：
设备按现行市场询价计列。
4.2.安装工程材料价格：
采用2009年市场价并参考《石油化工安装工程主材费》中有关价格计取。
4.3.运杂费：
设备、材料运杂费已包含在其价格中，不再计列。
5、编制办法
依据中国石油化工集团公司中国石化建[2008]82号文颁发的《石油化工工程建设设计概算编制办法》（2007版）编制概算文件。
第八章经济效益与社会评估
1、改造完成后，避免了加药系统存在的安全隐患，加药系统的设施得到完善，可以满足污水装置的正常运行好需要。
2、煤代油污水装置二沉池污泥上浮情况好转，出水带泥的情况得到改善，避免了活性污泥流失，提高了煤代油污水装置的处理能力，降低药剂费用。
3、降低了废气排放，保障了职工身心健康，有利于清洁生产，不污染环境，具有很好的社会效益。
4、改造后，消除了排泥不畅的故障，提高了斜板沉淀池的沉淀效果，降低了进入BAF生化池的悬浮物含量，避免了填料堵塞情况，延长了填料的使用寿命。
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