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恒润河水
6000m3/d河水净化工程方案与概算
环保工程有限公司
二零一零年五月
目录
一概述2
二设计依据与设计原则2
三设计条件3
四工艺选择4
五主要构筑物7
六土建设计说明10
七电气自控11
八工程投资概算12
九运行费用概算14
十主要经济技术指标16
十一调试及服务16
附:
工艺流程图
平面布置图
一概述
有限公司是以生产、加工染整针织布为主的国内独资企业。
产品销往亚、欧、美国家和地区。
在产品生产过程中用水量需求大。
仅依靠自来水进行生产不能很好的控制成本,也对自来水造成一定浪费。
且由于该厂区近河可利用河水进行净化,达到生产用水要求,既可节省自来水资源,更可达到一定经济效益,因此厂家决定在原有旧设施基础上新建一套处理能力为6000m3/d的河水净化处理设施。
二设计依据与设计原则
2.1设计依据
厂家要求净化后水质标准;
工程设计执行《室外排水设计规范》(GBJ14-92);
业主提供的废水处理厂水质水量及处理厂用地位置等详细资料;
有关的设计规范及设计手册。
2.2设计原则
工艺流程应具有合理性、科学性、可靠性;
工程应具有投资省、操作管理方便、处理效果稳定、运行费用低等
特点;
整个工程布局应合理、规范,与厂区协调一致。
采用高效节能,简便易行的处理工艺,降低工程投资和运行费用。
实行连续式处理,自动化程度高,电路集中控制,管理简便。
立体化流程设计,紧凑合理,工艺成熟。
三设计条件
3.1设计处理能力
根据贵公司用水要求,计划建设一套生产用水量约6000m3/d的自备供水厂(站)。
对于采用水源为河水的原水,如含浊度、硬度超标时,必须采取有效的工艺进行沉淀及过滤处理。
1)系统处理能力:
净水6000m3/d;
2)系统配置:
加药反应系统、混凝沉淀系统、过滤系统、清水池;
3)运行方式:
定时反冲洗,24小时连续供水
3.2设计数据
1)原水水源:
河水
2)原水温度:
5~40oC
3)水质分析:
依据华南地区的平均水质(仅供参考):
项目
数据
单位
项目
数据
单位
浊度
≤1000
mg/L
Cl-
≤150
mg/L
色度
≤50
度
PH
6.5~9.0
总硬度
(以CaCO3计)
≤600
mg/L
出水采用《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006
项目
数据
单位
项目
数据
单位
浊度
≤3
mg/L
Cl-
≤0.5
mg/L
色度
≤15
度
PH
6.5~8.5
总硬度
(以CaCO3计)
≤450
mg/L
(1)设计范围:
水泵吸水口至清水池取水口法兰之间的全部构筑物、设备和材料;
(2)业主对水站系统控制要求。
3.3系统对外界要求如下:
(1)供水:
供水管道送至设备进水口
(2)产水量:
总流量6000m3/d,理论每小时流量为250m3/h
设计流量为300m3/h,设计20h运行。
(3)药品:
调试及运行过程中所用消耗品由业主提供
药品名称:
碱度调节剂、混凝剂
(4)反洗排污:
排至设备附近沟道中排至厂内污水处理系统的污泥浓缩池内进行脱水处理(厂家自备)。
四工艺选择
根据用户水源的实际情况,结合用户对水质的使用需要,主要要求对色度、浑浊度、硬度等指标进行处理。
从以上指标来看,色度、浑浊度可以通过过滤的手段进行处理,但由于原水浑浊度较高,悬浮物较多直接进行过滤容易使设备发过堵塞现象,另外总硬度的浓度也需要控制在一定的泛围之内。
经综合考虑,我方认为应在进行过滤处理前增加一套加药混凝沉淀设施,以便保证效果,因此,本方案以“投药——混凝——沉淀——过滤”的方法作处理工艺(示图如下:
)
处理工艺说明:
吸水部分采用取水泵置于河堤外的方法,由水泵伸出吸水口抽水经过输水管道至处理反应池。
原水进入到加药反应池,在自流搅拌作用下与投放的碱度调节剂及混凝剂反应,通过电性中和与吸附架桥作用对水中的悬浮颗粒实现了吸附,并形成繁花沉淀,进而在絮凝沉淀池(为斜管沉淀池,能够加大对悬浮物及浊度的去除率)内达到固液分离的目的,从而起到净水作用。
经过絮凝沉淀后的出水进入到砂滤池,通过吸附、载留、“布朗运动”与“范德华引力”效应,使排水清晰透明浑浊度<3mg/L及大大降低原水硬度,砂滤池能通过自动反冲洗系统对滤料的冲洗。
净化处理后的河水经重力自流至清水池,再用清水泵输往生产供水管网于车间生产回用。
本处理工艺最大的特点是:
Ø本工程采用成熟先进的混凝沉淀工艺,操作简单施工方便。
Ø施工周期短,设备制造与土建施工可同时进行。
Ø系统布置灵活主动,可变动性强。
若生产用水量需要增大,只需增加1套或几套设备即能满足要求。
Ø系统采用手动适时排泥、水力反冲等工艺,整套系统可自动运行,大大减少工人操作的劳动强度,同时可避免了人为的操作失误而对水质造成影响。
各主要处理工序污染物去除率
序号
阶段名称
单位
浊度(mg/L)
色度
(度)
1
原河水
1000
600
2
格栅
%
30
10
700
540
3
混凝反应池
%
95
95
35
27
4
沉淀池
%
80
26
7
20
5
砂滤池
%
60
25
3
15
6
去除率
%
99.7
97
7
出水标准
mg/L
3
15
由于河水处理部分不包含软水处理,只含有浊度色度的去除,总硬度不变,因此出水标准应该符合《生活饮用水标准》,GB/T5749-2006中的浊度及色度要求。
五主要构筑物
5.1取水系统
主要设备:
(1)浊水泵组(上海凯泉)
型号200ZW300-18
流量300m3/h
扬程18m
功率37kw
转速1450r/min
数量2台(一备一用)
(2)吸水管路1批
(3)压水管路1批
(3)电箱1套
5.2加药反应池
结构形式:
地上筋砼结构
结构尺寸:
16×1.0×0.8m
有效水深:
0.5m
有效容积:
8m3
反应时间:
1.6min
数量:
1座
主要设备:
(1)加药系统2套
(2)高位药箱2套
(3)搅拌系统1套
5.3絮凝沉淀池
结构形式:
地上筋砼结构
结构尺寸:
18.00×13.00×6.0m
有效水深:
3.8m(不含泥斗)
有效容积:
890m3(不含泥斗)
停留时间:
2.9h
表面负荷:
1.28m3/m2·h
数量:
1座
主要设备:
(1)斜管234m2
(2)斜管支架234m2
(3)排渣系统8套
(4)布水系统1套
5.4砂滤池
结构形式:
地上筋砼结构
结构尺寸:
13.00×8.00×5.50m
有效水深:
3.70m
有效容积:
380m3(不含泥斗)
停留时间:
1.27h
过滤速度:
2.9m/h
数量:
1座
主要设备:
(1)综合滤料88.4m3
(2)支架104m2
(3)排渣系统3套
(4)自动反冲洗系统1套
5.5清水池
结构形式:
地上筋砼结构
结构尺寸:
16.00×8.00×5.50m1座(新建)
14.00×5.00×5.00m1座(原旧沉淀池改造)
13.00×8.00×5.00m1座(原旧清水池改造)
有效水深:
4.70m
总有效容积:
1420m3
总停留时间:
4.73h
主要设备:
清水输送泵
型号KQW200-315(I)B
流量346m3/h
扬程24m
功率37kw
数量2台(一备一用)
5.6地下调节池
结构形式:
地下筋砼结构
结构尺寸:
26.00×13.00×4.20m
16.00×8.00×4.20m
有效水深:
4.0m
总有效容积:
1864m3
主要设备:
污水输送泵
型号200ZW300-18
流量300m3/h
扬程18m
功率37kw
转速1450r/min
数量1台
六土建设计说明
6.1以布置紧凑合理为原则,共用隔墙,土建工程一次性建好可节省投资,
结合厂方原有设施、总区规划与协调性及环境绿化。
1、设计标准、规范与规程
1)GBJ10—89《混凝土结构设计规范》
2)GBJ9—89《建筑结构荷载规范》
3)GBJ69—84《给排水工程结构设计规范》
结合厂区地形地貌,用地限制等条件
6.2材料
混凝土:
本工程采用抗渗透混凝土(抗渗等级为S6,强度等级为C25)
荷载:
按工艺设计要求处理池液体容重:
1.0吨/m3;按当量平均温差△t<100C考虑。
地震荷载:
按七度三级抗震设防。
裂缝控制:
本工程控制结构构件的裂缝宽度<0.2mm计。
七电气自控
7.1设计标淮
GBJ55—83《工业与民用通风设备电力装置设计规范》
GBJ52—83《工业与民用供电系统设计规范》
GBJ54—83《低压配电装置及线路设计规范》
GBJ65—83《工业与民用电力装置接地设计规范》
GBJ93—86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
7.2电气设计原则
配套设备按工艺要求,现场分项敷设,集中分项敷设,集中控制台(部分自控);
供电总电源由建设单位负责(380V,50HZ)引至供水站总屏,负荷等级为三级,为保护开关与限负荷装置;
配电系统为三相五线制,单相为三线制,注意相间的平衡;
电力缆选用国标优产VV缆,控制缆为KVV缆,均采用保护套管或线槽,埋地缆则选用VV22或KVVP缆(可缆沟敷设);
照明电源为220V,室内光管、室外防爆灯、马路双头弯灯;
安装人工接地极,构筑物的基础钢筋作自然接地体,大型钢构应在底板设绝缘层和接地,防电化腐蚀的保护。
7.3常规仪表与自控
常规水、电、气测量表计;
提升泵备用率50%,采用备用泵自启动连锁装置。
八工程投资概算
8.1土建费用
序号
名称
规格
数量
单位
金额(万元)
备注
单价
合计
1
加药反应池
14.0×1.0×0.8m
1
座
1.76
1.76
地上筋砼结构
2
斜管沉淀池
18.0×13.0×6.0m
1
座
63.82
63.82
地上筋砼结构
3
砂滤池
13.00×8.0×5.5m
1
座
25.08
25.08
地上筋砼结构
4
清水池
16.0×8.0×5.5m
1
座
31.00
31.00
地上筋砼结构
14.0×12.0×5.0m
1
座
4.50
4.50
原2座旧池改造,含粉刷等
5
地下调节池
26.0×13.0×4.2m
16.0×8.0×4.2m
1
座
93.46
93.46
地下筋砼结构
6
走道
78.0×1.0×0.15m
1
座
3.93
3.93
地上筋砼结构
7
总计
223.55
注:
打桩及开挖土方费用由厂方负责,其中打桩约需36.0万,开挖土方费用约2.50万,其中挖土约1968m3.
8.2设备费用
构筑物
序号
名称
规格
数量
单位
金额(万元)
备注
单价
合计
取水系统
1
浊水泵组
200ZW300-18,300m3/h,N=37KW
2
台
2.64
5.28
上海凯泉一用一备
2
转子流量计
DN200
1
套
0.07
0.07
3
吸水管
DN200
1
批
0.16
0.16
A3钢管
4
压水管路
DN200
1
批
0.32
0.32
A3钢管
加药反应池
5
药液输送泵
KQZW32-20-12,20m3/h,N=2.2KW
2
台
0.37
0.74
6
药池搅拌机
PJ-700型,N=2.2KW
2
台
0.43
0.86
7
加药系统
1000×1000×1200mm
2
套
0.10
0.20
絮凝沉淀池
8
斜管
Φ50
234
m2
0.034
7.956
9
斜管支架
234
m2
0.010
2.34
10
排渣管道
DN200
8
套
0.25
2.00
11
布水系统
Φ160PVC给水穿孔管
1
套
0.85
0.85
砂滤池
12
滤料
88.4
m3
0.03
2.652
含碎石,石英砂
13
滤料支架
104
M2
0.01
1.04
14
排渣系统
DN200
3
套
0.25
0.75
15
反冲洗系统
1
套
1.50
1.50
清水池
16
清水输送泵
KQW200-315(I)B,346m3/h,N=37KW,扬程24m
2
台
2.09
4.18
上海凯泉
一用一备
17
液位控制器
2
套
0.03
0.06
地下调节池
18
污水输送泵
200ZW300-18,300m3/h,N=37KW
2
台
2.64
5.28
上海凯泉一用一备
其他
19
栏杆
1
批
0.50
0.50
20
其他管道阀门附件
1
批
0.40
0.40
21
电气仪表
1
批
0.20
0.20
总计
22
37.338
注:
以上设备费用不含渣处理设备费用。
8.3技术服务费
序号
名称
计算方法
金额
(万元)
1
设计费
(土建+设备)×1.5%
3.91
2
安装费
设备×8%
2.99
3
调试费
(土建+设备)×0.5%
1.30
4
总计
8.20
9.4总投资概算
序号
名称
计算方法
金额
(万元)
备注
1
直接费
土建费用+设备费用+技术服务费
269.088
不含税
总投资概算为:
RMB贰佰陆拾玖万零捌佰捌拾元正。
九运行费用概算
1.准备计算
平均电价C1=0.80元/KWh
电耗量:
设备
单机容量
(KW)
安装
数量
工作台数
安装容量(KW)
工作容量
(KW)
工作时间
(h/d)
功耗
(Kw/h)
浊水泵组
37
2
1
74
37
20
740
药液输送泵
2.2
2
2
4.4
4.4
4
17.6
药液搅拌机
2.2
2
2
4.4
4.4
10
44
清水输送泵
37
2
1
74
37
15
555
合计
78.4
156.8
82.8
1356.6
功率因数θ=0.85
劳动定员n=3人
工资福利C3=1500元/人·月
工作天数D=30日/月
投加药剂:
消毒剂、絮凝剂、碱度调节剂
2.电费
m1=(1356.6×0.8×0.85)/6000=0.154元/m3
3.人工福利费
m2=(1500×3)/(6000×30)=0.025元/m3
4.药剂费用(系统运行将用到以下药剂)
序号
药剂
名称
用量
(mg/L)
单价
(元/吨)
费用
(元/天)
备注
1
消毒剂
10
1000
60
2
絮凝剂
50
2000
600
3
碱度调节剂
30
2500
450
m3=(60+600+450)/6000=0.185元/m3
5.运行成本(不含固定资产折旧,大修基金提取率和渣运填费用)
m=m1+m2+m3=0.154+0.025+0.185=0.364元/m3
十主要经济技术指标
序号
项目名称
单位
指标
备注
1
建设规模
m3/d
6000
2
工程造价
RMB万元
269.088
不含打桩及挖土费,
税金由业主自理
3
工程用地
m2
498
4
装机总容量
KW
156.8
备用:
50%
5
能耗
KW·h/m3
0.19
6
运行成本
元/m3
0.364
7
劳动定员
人
3
8
每立方水投资成本
元/m3
448.48
包含土建投资在内的概算
十一调试及服务
项目施建完成后我方进行工程调试,(分为设备单机调试和技术性调试)。
设备单机调试包括试运行、制定初步操作规程和对废水处理站人员进行初步培训;技术性调试是调试工作的核心部分,包括药剂投加量的最佳比例。
校核设备的最佳运行参数,提出改进措施,并对工艺进行技术性总结,编制详细的操作手册,进一步培训废水厂管理及操作人员。
废水处理工程竣工后我方为设备正常运行提供一年保修期,保修期内及时排除各种设备故障。
保修期后,长期跟踪技术服务,承诺长期维修服务。
在保修期内,在废水处理站操作管理人员不能排除故障情况下,应及时通知我方,我方在接到通知后尽快到达现场进行处理。
在有偿维修期内,我方应向业主提供设备及零部件供应商的联系地址。
属于正常的维修工作仅收取人工计日工资费,我方长期提供技术支持。
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