污水厂离子除臭技术方案设计.docx
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污水厂离子除臭技术方案设计
安康市紫阳县污水处理厂离子除臭系统
技术方案
2016年4月1日
1.项目概况
紫阳县污水处理厂，坐落于陕西安康市，设计处理能力为日处理污水0.80万立方米。
自2013年8月正式投入运行以来，污水处理设备运转良好，日平均处理污水量为0.44万立方米。
该项目采用先进的污水处理设备，厂区主体工艺采用CASS处理工艺。
紫阳县污水处理厂建成后极大地改善了城市水环境，对治理污染，保护当地流域水质和生态平衡具有十分重要的作用，同时对改善安康市的投资环境，实现安康市经济社会可持续发展具有积极的推进作用。
臭气是一类挥发性的气体，其分子在空气中扩散，对机械设备会产生腐蚀作用，被吸入人体的嗅觉器官，将引起极不愉快的气味感觉。
为了削减污水处理厂运行过程中臭气的浓度，避免所产生的异臭味废气对设备的腐蚀及对水厂员工、生产环境、周围大气环境等造成一定的影响。
根据要求，须对产生恶臭气体的污水和污泥设施进行除臭处理，以确保处理后的尾气必须达标后排放。
经计算，本项目臭气处理量3000m3/h经过本公司实地调研及详细工艺比选，结合甲方的要求，紫阳污水处理厂选择等离子除臭技术对臭气进行处理，处理后臭气达到GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中厂界15m排放标准。
具体排放量见下表：
序号
控制项目
最高允许排放量（Kg/h）
1
硫化氢
0.33
2
氨
4.9
3
臭气浓度
2000（无量纲）
2.设计依据及设计原则
2.1设计依据
◆《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；
◆《中华人民共和国大气污染防治法》）（2000年4月29）；
◆《中华人民共和国恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
◆《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；
◆《实用环境工程手册》（大气污染控制工程）；
◆《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
◆《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
◆《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-86）；
◆《工业场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）；
◆《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；
◆《通风与空调施工质量验收规范》（GB50243-2002）；
◆建设方提供的生产工艺、臭气处理量、处理要求等基础资料。
2.2设计遵循的原则
1）严格遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策，并符合当地环境保护有关规定；
2）在保证臭气达标排放的前提下，根据厂区实际情况，选择处理技术成熟、效果好、
投资省、运行费用低的处理工艺，并最大限度地避免二次污染；
3）充分考虑各泵站的工况要求，并配合；
4）设计的处理工艺流程应力求运行稳定可靠，可调节性强，操作管理方便；
5）考虑各泵站整体布置规划，总体设计布局与绿化和美化环境有机结合；
6）在总体规划指导下，结合实际情况，尽量减少投资和占地面积 ；
7）在臭气处理工艺设计中贯彻节能的原则，自动化程度高，便于维护管理和操作。
3.处理规模
根据甲方招标文件要求，本项目处理规模为3000m3/h，处理区域主要包括1#CASS池及2#CASS池。
依照甲方要求，本项目采用等离子除臭技术对臭气进行处理。
4.臭气浓度
4.1进气浓度：
根据以往的工程经验，臭气进气浓度见下表:
序号
臭气主要成分
浓度
单位
1
H2S
5-20
mg/m3
2
NH3
5-20
mg/m3
3
臭气浓度
4000
无量纲
4.2排放浓度
出口臭气排放浓度符合GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中厂界15m排放标准。
其中H2S含量降低至0.33Kg/h，NH3降至4.9Kg/h，臭气浓度降至4000。
5.工艺选择
经过工艺比较，确定选择离子除臭工艺对污水处理厂臭气进行处理，工艺流程如下：
本工程主要分为臭气收集系统、臭气处理系统、自动控制系统三大部分。
6.臭气收集系统
6.1简述
臭气收集系统主要包括密封工程、臭气收集管路以及除臭风机。
6.2臭气收集区域
本项目臭气收集区域主要集中在以下几个区域：
1）1#CASS池池体；
2）2#CASS池池体；
3）1#CASS池检测口；
4）2#CASS池检测口。
6.3密封工程
6.3.1密封工程设计原则
封闭覆盖装置需满足以下几点条件：
1盖密封后集气空间小；
2盖密封保证构筑物微负压状态，臭气不外逸扩散；
3盖密封后要不影响构筑物内设备的运行和维修；
4盖密封后集气管道配置合理；
5盖密封后要考虑检修人员人身安全问题；
6盖密封系统需有足够的抗台风暴雨的承压能力。
封闭覆盖装置的一般要求：
（1）臭气封闭覆盖收集系统的设置综合考虑处理构筑物密闭、运行、检修、取样的要求；为了便于构筑物中设备、仪表的检修、吊装，在设备、仪表、爬梯处设检修孔，在适当的位置预留搅拌观察孔；考虑到池子的大修、清掏积泥，每座池适当位置处须设一些可活动盖板，以确保构筑物加盖后仍有生产设备维修空间及清砂工具的放置空间；具体位置在实施前获得招标人的批准；
（2）臭气封闭覆盖收集系统尽可能与原有构（建筑）筑物协调一致，形成一套完整、污水处理工程除臭方案
（3）本次采用的臭气封闭覆盖的形式：
检测口采用玻璃钢格栅盖板，CASS池采用弧形玻璃钢盖板。
6.3.2密封系统管材选择
1）玻璃钢格栅盖板：
按照招标文件要求，本工程选用的玻璃钢格栅盖板表面的厚玻璃钢平板厚度不小于3mm，且带有防滑花纹。
花纹凸起高度不小于2mm。
格栅盖板底部厚度不少于47mm，格栅盖板宽度不能超过1.5m。
所有与臭气、污水直接接触的钢构件采用不锈钢件。
2）弧形玻璃钢盖板：
弧形玻璃钢盖板加盖方式能够实现池体无骨架支撑加盖，特别适用于腐蚀性较强的环境。
弧形玻璃钢盖板加盖包括弧形盖板和侧盖板及连接、固定件等部分。
弧形玻璃钢盖板采用专用的玻璃纤维，具有较强耐老化、抗酸碱性能的树脂，通过人工开模成型的表面光洁、断面尺寸精确的模具制作产品。
按照招标文件的要求，选用的弧形玻璃钢盖板具有以下特点：
（1）胶衣有良好的防紫外线能力，盖板内表面有防腐蚀树脂涂层。
（2）使用荷载0.55kN/㎡。
（3）施工检修荷载≥3kN/㎡
（4）吸风负压-0.1kN/㎡。
（5）活荷载承压能力不小于2.0KN/m2。
（6）玻璃钢结构强度安全系数不小于8。
（7）抗12级台风，使用年限15年以上,10年内不褪色。
（8）除臭罩采用防紫外线添加剂有机玻璃钢（FRP）制作，玻璃钢厚度≥5mm，加强筋≥6mm，法兰≥10mm。
结构为弧形，玻璃钢拼接采用扣接或铆接，盖板内部要求有加强筋，使用时允许挠度小于等于盖板跨度的1/200。
（9）设计检查口用于潜水泵、搅拌器及各检测仪器的检修。
（10）与臭气、污水直接接触的钢构件采用碳钢构件并玻璃钢全包防腐。
（11）玻璃钢盖板与池壁等连接处壁顶须用水泥砂浆找平，盖板的支承面应完整、光滑，与盖板平稳接触无晃动。
除须经常开启的盖板外，板支座处用3mm通长橡胶条作为密封条，不锈钢螺栓加不锈钢压板固定。
常开启的盖板上设置有不锈钢把手，材质304不锈钢。
6.4臭气收集管路
6.4.1臭气收集管路计算原则
本工程风管计算遵循以下原则：
1）主风管风风速不大于10m/s，次风管、支风管风速不大于8m/s。
2）管道布局合理，在不影响检修及人员通行的前提下尽量做到节省管路。
3）在满足风速要求的条件下尽可能减小管径，节约成本。
6.4.2管路管材选择
对于除臭风管的管材选择主要从以下几个方面考虑：
（1）密度：
由于臭气收集风管一般都是架设在构筑物之上，为了减轻风管的自重对构筑物的荷载影响，应尽量选择材质较轻的管材；
（2）耐腐蚀：
污水处理厂内空气中温度高、湿度大，从废水中溢出的有害气体H2S、N3H浓度高，容易引起收集风管的腐蚀，因此应尽量选择耐腐蚀性较好的管材；
（3）使用寿命：
对于风管的选择还应考虑其使用寿命、综合经济造价等因素。
结合招标文件的要求，本项目除臭风管选择圆形有机玻璃钢（FRP）材质。
FRP材质除臭风管耐化学腐蚀性能好，使用寿命长，在正常使用寿命期间无需维护，输送的气体稳定，管道采用法兰连接，施工方便，可缩短工期，且气密性能好。
6.5除臭风机
本项目配置离心风机一台，风量为3000m3/h，根据招标文件技术要求，本项目选用的离心风机具有如下性能特点：
（1）额定风量以20℃、湿度为90%为准，总绝对效率﹥80％；
（2）风机选用玻璃钢离心风机，轴为高强度合金钢。
（3）轴承温度低于环境温度40℃；
（4）振动速度有效值小于6.3mm/s；
（5）叶轮有足够的刚度，保证搬运和运转中不产生变形；
（6）设置防振垫，隔振效率≥80％；
（7）风机密封良好，不会发生气体泄露；
（8）运行平稳、噪音低、性能优越；
（9）风机电机防护等级IP55，电流380V、3P、50HZ，F级绝缘，B级温升；
（10）风机前端配置手动风量调节阀，材质为SUS304不锈钢。
6.6离子除臭系统
6.6.1除臭规模
根据招标文件要求，本项目选用离子除臭设备规模为3000m3/h。
6.6.2离子除臭设备工艺说明
根据招标文件要求，本项目采用离子除臭工艺对污水厂产生的臭气进行处理。
离子除臭设备是由离子发生器、离子传送管、控制系统组成、用来除臭、清除异味的空气净化设备，普遍应用于工厂、车间、污水站、垃圾除臭等场所。
常见的有等离子除臭设备、高能离子除臭设备、光氢离子除臭设备。
离子除臭设备的主要原理是在高压电场作用下，产生大量的正、负氧离子，具有很强的氧化性。
能在极短的时间内氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氢、醚类、胺类等污染臭气因子，打开有机挥发性气体的化学键，最终生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子，从而达到净化空气的目的。
本项目选用的离子除臭设备主要分为以下工艺段：
过滤段、离子发生段、除臭处理段、排风段。
6.6.3工艺流程
工艺流程见下图：
6.6.4各系统简介
（1）过滤段
为了保证除臭效果和净化设备的长期有效运行，臭气中的杂质不进入离子净化设备，离子发生装置前的风口设置过滤装置，过滤材料采用优质产品，具有过滤效率高、压力损失低、外型尺寸小并可拆洗和重复利用的特点。
（2）离子发生段
离子发生段内设离子发生器，产生高能量的正负离子，进入除臭处理段与臭气发生反应，达到除臭的目的。
配合除臭工艺需要，离子产生量既可手动调节又可自动调节。
为了减小能风管阻力，节省运行成本，离子发生装置的安装方式为卧式安装，为了保证主体设备的使用寿命和整个工艺的安全，臭气不与离子发生器直接接触，从而保证了离子发生装置的使用寿命。
离子发生装置在正常情况下，其易损件（离子管）连续运转的使用寿命大于30000小时，主机的使用寿命保证在15年以上，配合除臭工艺的需要，离子产生量即可手动调节又可自动调节。
离子发生装置采用技术先进、优质耐用的知名品牌。
设备和材料均适应长期每天24小时连续运行和间歇运行模式。
在系统正常运行的情况下，不必设专职人员。
设备能耗低，安装维护简易方便
（3）除臭处理段
高能量的正负离子气体与污染气体在除臭处理箱内密集、高效掺混反应，瞬间分解氧化污染因子，去除异臭味，从而保证整套除臭系统的净化效率。
为了保证除臭装置长年、安全、稳定运行，废气除臭处理箱内不设置任何电动设备和电器。
（4）收集排风系统
根据污水处理厂的生产工艺及污染空气的密度情况，结合设计臭气处理量，本项目排风段设计DN350排风管一根，高度15m，材质FRP。
离子除臭设备后端接一台离心风机，保证处理后的臭气能够及时排出
7.施工方案
7.1施工进度计划表
根据招标文件要求，工程建设周期按60天建设，具体实施计划见下表（工程起始日以合同生效日为准）：
）
十
天
（
目
项
间
时
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
25-28
29-32
33-36
37-40
41-44
45-48
49-52
53-56
57-60
施工图设计
设备制造及材料采购
设备安装
人员培训
调试
验收
7.2施工组织指导思想
本工程是一条安全、可靠的除臭处理工艺。
先进的工艺、优良的设备，需要有科学、先进的施工安装工艺和组织管理来实施完成。
因此，我单位承担本工程施工时，将把科学性、先进性作为制定本工程施工总方案的指导思想；把本单位在过去承担施工的类似工程中积累、总结提炼的科学、先进的施工安装工艺和组织管理方法、理论，与本工程的特点相结合，制定一个科学、先进的施工总方案，指导工程施工建设的顺利进行，保证本工程土建工程按合同要求全面建成。
在科学性、先进性的前提条件下，选择合理、经济而又能满足本工程施工技术、质量、进度、安全要求的具体实施方案，达到既能保证质量、工期，又能降低工程成本的目的，因此，合理、经济也是本单位制定本工程总方案的指导思想。
7.3施工部署原则
1、我方根据现场实际情况和合同要求对工程安全、质量、环保及文明施工的要求，组织经验丰富的管理和技术人员，安排专业施工队伍进行施工，配备先进完好的机械设备，合理进行施工组织。
2、针对工程特点，选择合理的施工工艺和施工方法，保证工程达到“快速、优质、安全”的施工要求，采取各种有效措施，确保实现工期目标。
3、结合关键目标工期、环境、结构、交通等特点组织施工。
4、简化施工管理层次，按专业施工班组组织施工的原则。
5、综合考虑地上构筑物、地下管线等影响因素，施工时采用分阶段进行施工。
施工时拟安排专业施工队伍分多个班组同时进行平行或流水作业。
7.4施工现场组织机构设置
（1）施工组织管理结构模式
本工程项目为大型、复杂的施工项目，需多部门、多技术、多工种配合施工，在不同施工阶段，对不同人员有不同的数量和搭配要求，因此，本工程管理组织形式采用矩阵制施工组织管理结构模式。
（2）施工组织机构
本工程拟按项目法管理施工，我方本着“科学组织、创优夺杯、安全高效、确保工期、文明施工”的原则，组织具有类似工程施工经验和对本地区施工状况熟悉的施工管理人员组建工程项目部。
根据本工程的特点及施工的要求，承担本工程项目施工任务的管理层人员，由具有类似工程的施工经验的工程技术人员和管理人员组成。
7.5施工进度计划及工期保证措施
根据项目的工期要求，结合我公司以往同类型工程施工经验，我公司将严格按照施工组织计划进行供货、安装及现场验收等工作，建立健全施工工期保证体系，从组织上、制度上、技术上和劳材机上保证工程按施工进度计划顺利实施。
在施工过程中，不断完善管理机制，确保工期保证体系的有效运行。
加强工程施工调度，结合工程进展及时调整进度计划，力争加快工程进度，提前实现工期目标。
7.6劳动力安排计划
根据施工进度计划，组织施工班组按计划进场，并对技术性工种的施工人员进行岗位培训，实行持证上岗，为保证工程质量和工期，我们决定派出有丰富经验的班组进场施工。
本工程工作量大，根据施工顺序安排、施工作业面划分及市区施工环保方面的要求
1、做好技术管理人员和技术工人、普通工人的调配工作，必须具有丰富施工经验的专业人员，组成本工程项目部及施工队伍。
2、我公司管理人员做到提前进入施工技术、生产准备工作。
3、本工程施工时，必要时采取昼夜施工，确保按期完成。
4、项目部用周计划控制分部分项进度，用节点控制总进度，确保工程按计划完成。
5、根据工程进度进展情况，合理调配劳动力，当工程进入高峰时，我方可在二天内调集需要的劳动力。
6、充分发挥我公司施工、技术、管理上的优势，组织多支作业组同步施工，交叉施工，确保目标工期。
7.7管路安装
（1）管路安装符合GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》。
（2）风管安装要求如下：
（1）搬运风管应防止碰、撬、摔等机械损伤，安装时严禁攀登倚靠非金属风管。
（2）风管安装前应对其外观进行质量检查，并清除其内外表面粉尘及管内杂物。
安装中途停顿时，应将风管端口封闭。
（3）风管接口不得安装在墙内或楼板中，风管沿墙体或楼板安装时，距离墙面、楼板宜大于150mm。
（4）风管内不得敷设各种管道、电线或电缆，室外立管的固定拉索严禁拉在避雷针或避雷网上。
（5）支吊架的预埋件位置应正确、牢固可靠，埋入部分应除锈、除油污，并不得涂漆。
支吊架外露部分应做防腐处理。
（6）支吊架不应设置在风口处或阀门、自控机构的操作部位，距离风口或插接管不宜小于200mm。
（7）风管各管段的连接，应采用可拆卸的型式，风管和部件可拆卸的接口，不得装设在墙和楼板内。
（8）直接与通风机相连接的风管，宜在设备就位后安装。
（9）风管和部件在安装前，内壁必须擦拭干净，做到无浮尘和其它杂物。
（10）法兰破损和脱落处，应完全修复后才能安装。
（11）支、吊、托架的预埋件或膨胀螺栓，位置应正确、牢固，预埋件的埋入部分不得油漆，并应除去油污。
（12）支、吊架应避开风口、阀门等处。
（13）风管支、吊架用材应符合下列规定：
风管支、吊架应用扁钢、角钢、槽钢、圆钢制作；
7.8电气安装工程施工
（1）配管配线
施工人员在施工前必须认真阅读，熟悉技术交底及图纸会审记录，配管应根据施工图纸按线路短，弯曲少的原则确定路线，测量定位、配管配线的主要方法和要求如下：
1）明配线管和支架应横平竖直，排列整齐美观，支架间距均匀，固定牢固，并应刷防锈漆。
2）无论明暗配管，金属管子必须可靠接地，地极连接采用接地卡。
3）线管连接必须遵循：
薄（电线管）应丝扣连接，厚壁钢管40mm以下的可丝接，40mm以上可采用套管焊接，丝接管应焊接接地跨接线，管子与箱，盒间也应接地跨接线。
4）各种出线口及箱，盒安装应整齐，钢管与箱、盒连接应用锁紧螺母固定。
5）配管超过一定长度，中间应加装接线盒或拉线盒。
6）沿建筑物表面敷设的明管一般不采用支架，可用管卡固定，管卡间距应均匀牢固。
7）暗配管在墙内敷设时，应在砌墙时密切配合装修，各种暗式箱、盒应根据设计标高预埋好，箱盒露出毛墙面厚度应等于抹灰层的厚度。
8）在顶棚内配管时应使用吊支架，灯位设灯头箱并加以固定，软管敷设要到位且不宜过长。
9）采用塑料管作穿线管时，所有连接灯头和开关箱、接线盒均应采用塑料制品。
10）穿线应在土建地坪和粉刷工程结束后进行；在穿线前必须清扫管路，管内不得有杂物和水分。
11）管内导线的总截面积（包括保护层）不应超过管子截面积的40%。
12）线槽内敷设导线应排列整齐，导线不得绞在一起。
13）护套线固定的线卡间距应均匀整齐、牢固，塑料护套线接头均应设在开关、灯具、插座或接盒内。
（2）开关、插座的安装方法和要求
1）开关、插座固定应牢固、平直整齐，位置及高度应符合要求。
2）各种开关距门框一般为0.15～0.2m，安装在同一建筑物的照明开关开闭方向应一致。
3）三相安全插座和单相三脚插座应按插座上所标明的相线、零线和地线安装。
4）同一场所的开关、插座成排安装时，高低应不大于2mm，分散安装时高低差不大于5mm。
5）插座开关接线时导线分色应统一正确，严格做到开关控制相线，插座右极接相线，左极接零线，接地线在上方。
6）装开关时必须做到电源进开关，零线进灯具，使开关断开，灯具不带电。
（3）配电箱的安装方法和要求
1）导线引出板面处均应套绝缘管。
2）配电箱的垂直偏差应不小于1.5/1000，暗装配电箱的板面四周边缘应紧贴墙面。
3）各回路均应有标牌，标明回路的名称和用途，若有不同种类或不同电压等级配电设备装在同一箱体内时，应有明显区分标志。
4）配电箱的安装高度宜在1.6～1.8m之间为好，箱内工作零线与保护接地线应严格区分。
（4）低压电器的独立安装
空气开关应垂直安装，它可以安装在墙上或其他结构上，也可以安装在钢支架上。
固定在墙上时，可以预埋螺栓或铁膨胀螺栓固定；固定在支架上时，可以先预埋好支架或用铁膨胀螺栓固定好支架，然后用螺栓将铁壳开关固定在支架上，安装高度一般离地面1.3～1.5m。
开关外壳应可靠接地。
空气开关的进、出线可以用塑料带包缠后直接通过进出线孔上的橡皮圈进入开关内，如果用管子连接时，管子与开关之间应用管纳子连接。
如管子不能进入开关，可用金属软管连接。
开关接线的线端应在熔丝盒上，电源线接于L1、L2、L3接线端，接在标有T1、T2、T3的接线柱上。
（5）送电试验及试运转
电气安装结束后，在送交竣工验收前，应先进行线路和设备的检查，并对电设备试送电，确认正常无误后，才能交有关部门验收。
检查事项包括以下几项：
1）检查电源引入部位。
配电装置的安装质量和相位是否符合规程要求，并要测量其绝缘电阻是否符合规程要求。
2）检查配电室引出的负荷线路接线质量、相位、绝缘电阻等是否符合规程要求。
3）检查分配电箱引出回路是否符合设计要求，线路绝缘电阻是否符合规程要求。
4）检查主开关、分开关或配电箱各分支回路整定值是否符合设计要求，试送电源开关应连续3次合闸并迅速断开，无异常后才能合上电源开关。
5）合上照明回路的灯具开关，开关控制数次无误，并确认开关控制的是相线方可认为正常。
6）设备控制箱送电试验：
检查控制箱内控制线路是否符合设计要求；检查控制箱内主回路接线是否符合控制要求。
8.质量保证措施
根据业主方要求和针对工程的具体情况对工程实行目标管理，本工程施工质量目标：
确保“一次性合格”，力争“优良”。
为此，我单位各级领导和有关职能部门及项目经理部全体人员将对本工程质量高度重视，在总结类似工程施工经验之上，继续坚持“质量第一、信誉至上”的原则，运用科学的管理方法，制定严格的质量控制措施，大力采用新技术、新工艺和新材料，做到精心组织、精心施工，将本工程建成优良工程，让业主满意。
8.1质量管理措施
1、本工程主要项目必须按优质工程标准组织施工和验收。
2、施工前认真做好该工程优质工程的质量目标设计，并报有关部门审批。
3、加强质量教育，提高全员质量意识，特别加强对施工队伍的质量管理和教育，组织学习ISO—9002标准及单位质量体系文件。
4、严格把好原材料成品、半成品质量关，搞好材料试验工作，凡无合格证或经试验不合格的产品，严禁进场使用。
5、技术人员要做好关键部位，主抓项目技术方案，技术交底工作。
6、完善质量管理机构，认真遵守各级质量检查管理制度。
7、试验人员要随工程进度不漏项，及时全面地提供完整准确的试验资料，各项资料齐全，保存完好。
施工中做好该工程试件的见证取样和送检工作。
8、技术交底要有超前意识，作到简单明了，突出重点，切实可行。
9、生产施工组织中，技术上要尽量考虑提高周转材料使用率，协调组织流水段的施工，减少施工费用。
10、为实现优质工程的目标，在整个施工过程中均以单位质量保证手册为
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