1、3600m3/d高效沉淀池 方案設計 二零一三年七月目 錄第一章 概述11.1總則11.2方案說明1第二章 方案基礎22.1設計依據22.2設計原則22.3項目范圍32.4設計進水水量32.5設計進、出水水質3設計進水水質3設計出水水質3第三章 工藝設計43.1處理方案選擇43.2工藝選擇43.2.1 混合43.2.2 反應43.2.3 沉淀5工藝比選73.3原則流程83.4工藝說明8第四章 工藝單元設計94.1主要工藝構（建）筑物、處理設備9加藥系統9高效沉淀池104.2管材及防腐、防滲措施114.2.1 管材114.2.2 防腐措施11第五章 電氣設計125.1設計依據125.2設計范圍1

2、25.3電動裝置控制要求12第六章 自動化系統及儀表136.1設計依據136.2防雷、接地136.3自控要求13第七章 建筑結構設計147.1設計依據147.2建筑裝修147.3抗震等級147.4耐火等級147.5地基處理14第八章 環境保護、節能與勞動衛生158.1環境保護158.2節能措施158.3勞動安全衛生措施15第九章 設備（構筑物）材料16第十章 運行成本分析17第十一章 質量及售后服務承諾18第一章 概述1.1總則德安人一貫奉行“一次做對、顧客滿意”的質量方針，嚴格貫徹ISO9001質量管理體系和ISO14001環境管理體系，健全“顧客全程星級體系”，為顧客提供一流的服務。卓越的

3、品質，完美的服務，使得德安產品暢銷全球。我們堅持奉行“二十一世紀經營是以德安天下”的經營理念，服務于大眾，服務于社會，共創二十一世紀的全球化環保集團。德安集團，國家級高新技術企業，中國環保產業骨干企業，建有博士后科研工作站，以“凈化環境、服務全球”為己任。通過近20年的發展，德安已形成完善的研發平臺和銷售服務平臺，可提供：城鄉給水處理、污水處理及中水回用、工業水處理及回用、水廠升級改造、污水廠升級改造、城鄉垃圾資源化、河道湖泊治理等系列解決方案及設計、施工總承包服務。還提供水處理設備的研發、制造、銷售一條龍服務。德安通過持續科研創新，建有科研中心和中試工廠，并與清華大學、浙江大學、武漢大學以及

4、國際生態城市建設者協會等國內外科研機構開展了多方向、多層次的深度合作，聯合成立了多家科研機構。擁有300余項專利，并獲得多個國家級獎項，繼D型濾池廣泛推廣應用及編制行業標準，DA-EH污水處理工藝成功應用于國內外市政污水處理項目之后，又研制成功并向市場推出智慧型WTBOX多功能污水處理裝置、循環冷卻水協同處理裝置、DE型濾池、DF濾池、DA新型濾布濾池、DA高效沉淀池、活動式螺桿污泥脫水機、DA螺旋式高效生物填料等多個領先技術，廣泛應用于多個水處理領域工程。近期還將隆重推出DA無污泥污水處理技術、DA高效全自動油水分離器、水平流鰭片式沉淀池和污泥資源化治地膜技術等，期待與您的合作。1.2方案說

5、明該項目為煤礦廢水，處理水量為150m3/h， 進水SS2200mg/L，經處理后，出SS度80mg/L。據此，浙江德安科技股份有限公司根據建設方提供的資料推薦以下處理方案。第二章 方案基礎2.1設計依據 室外給水設計規范（GB50013-2006） 室外排水設計規范（GB50014-2006） 水處理設備技術條件（JB/T2932-1999） 給水排水工程構筑物結構設計規范（GB50069-2002） 給水排水構筑物施工工程及驗收規范（GB50141-2008） 城鎮給水廠附屬建筑和附屬設備設計標準（CJJ41-91） 給水排水工程管道結構設計規范（GB50332-2002） 給水排水設計手

6、冊（第二版） 城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002） 工業自動化儀表工程施工及驗收規范（GBT50093-2002） 供配電系統設計規范（GB50052-2009） 建設方提供的原始水質、水量等基礎資料2.2設計原則（1）本設計方案嚴格執行國家和地方有關環境保護的各項規定，水處理首先必須確保各項出水水質指標均符合投資方的標準要求；（2）針對本工程的具體情況和特點，采用簡單、成熟、穩定、實用、經濟合理的處理工藝，以達到節省投資和運行管理費用的目的；（3）平面布置應合理緊湊，減少占地面積；（4）處理系統運行有一定的靈活性和調節余地，以適應水質水量的變化；（5）管理、運行、維修方便

7、，盡量考慮操作自動化，減少操作勞動強度。設備選型采用通用產品，選購的產品在國內應是技術先進、質量保證、性能穩定可靠、工作效率高、管理方便、維修維護工作量少、價格適中及售后服務好的產品；（6）在保證處理高效率的同時工程設計緊湊合理、節省工程費用、減少占地面積，盡量降低運行費用；（7）設計美觀、布局合理、降低噪聲及合理處置固體廢棄物。2.3項目范圍（1）本技術方案設計范圍包括高效沉淀池進水至高效沉淀池出水1米范圍內的工藝、電氣及設備等；（2）不考慮地基的特殊處理；（3）本項目提供系統成套設備的安裝、調試及操作人員培訓等服務。2.4設計進水水量根據提供的資料，本項目的建設規模為3600m3/d，按2

8、4h運行。2.5設計進、出水水質設計進水水質根據建設方提供的資料，進水SS2200mg/L。設計出水水質要求經過處理后，出水SS88 mg/L。本方案僅考慮SS的去除，其余指標不做考慮。第三章 工藝設計3.1處理方案選擇根據提供的水質情況，主要是對水中的SS進行處理和去除。在此方案設計中考慮造價和技術成熟的原因，本方案對混凝沉淀部分進行設計。3.2工藝選擇 混合混合是絮凝中最主要的環節之一。混凝劑的水解產物迅速混合到水體的每一個細部，并使水中膠體顆粒脫穩，同時產生凝聚是取得好的絮凝效果的先決條件，也是節省投藥量的關鍵。混合問題的實質是混合劑水解產物在水中擴散問題。目前常采用的混合形式一般分四種

9、，管式混合，隔板混合，水泵混合及機械攪拌混合。1）管式混合，靜態混合器和擴散混合器，缺點是混合效果一般，不適合流量變化，流量減少時，在管中易產生沉淀；優點是混合快速，安裝、維護簡單，造價低，運行費用低。2）隔板混合,是靠水流本身消耗能力來產生大的紊流，以達到混合目的。雖然此種池型不需機械設備，但對流量變化適應性差，能耗大，增大了后續構筑物的埋深。3）水泵混合,適應于一級泵站距凈化構筑物較近的情況，一般用在水量較小的工程上，它的缺點是：藥品易腐蝕水泵，造價高，運行費用高。4）機械攪拌混合：是依靠外部機械供給能量，使水流產生的絮流，它的優點是水頭損失小，適應各種流量變化，能使藥劑迅速而均勻的分布在

10、原水膠體顆粒上，具有節約投藥量等特點；缺點是增加相應的機械設備，需消耗電能。 反應反應是給水處理的最重要的工藝環節，絮凝長大過程是微小顆粒接觸碰撞的過程。絮凝效果的好壞取決下面的兩個因素：一是混凝劑水解后產生的高分子絡合物形成吸附架橋的連接能力，這是由混凝劑的性質決定的；二是微小顆粒接觸碰撞的機率和如何控制它們進行合理的有效碰撞，這是由設備的動力學條件決定的。要想使水體中顆粒相互碰撞，就必須使其與水流產生相對運動，這樣水流就會對顆粒運動產生水力阻力。由于不同尺度顆粒所受水力阻力不同，所以不同尺度之間就產生了速度差。這一速度差為相鄰不同尺度顆粒的碰撞提供了條件。如何讓水中顆粒與水流產生相對運動呢

11、？最好辦法是改變水流的速度。改變速度方法有兩種：一是改變水流時平均速度大小。二是改變水流方向。由此，如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流渦旋的比例，就可以大幅度的增加顆粒碰撞次數，有效的改善絮凝效果。這可以在絮凝池的流動通道上增設反應設備的辦法來實現。反應型有：穿孔旋流反應池、渦流反應池、折板反應池、孔室反應池、機械反應池、隔板反應池等。1）穿孔旋流反應池、渦流反應池、孔室反應池，優點是結構簡單，造價低，施工方便；缺點是不適合水量的變化，反應時間長2030分鐘，水頭損失大，反應效果比較差，占地面積較大，大型水廠一般不宜采用。2）折板反應池、隔板反應池雖然反應效果好，所需反應時間1524分鐘，也相對

12、較短，但對大水量，且存在低溫、低濁期情況的不宜采用且結構較復雜，造價高。3）機械反應池反應效果好，水頭損失小，反應時間1215分鐘，但機械設備維護量大，管理比較復雜。 沉淀沉淀設備是水處理工藝中有機物與水分離的最重要環節，其設備運行狀況直接影響了出水水質。沉淀池常用的型式有：平流式沉淀池、斜管沉淀池，澄清池，高效沉淀池等。1）平流沉淀池：施工方便，水力條件好，適應性強，操作管理簡單等優點。但有占地面積大，排泥困難等缺點。2）斜管沉淀池：占地面積小，沉淀效率高，一般應用較多。排泥不好是由于斜管的結構形式造成的，因為其排泥面積只占其沉淀面積的一半，在特殊時期，如高濁期、低溫低濁期，加藥失誤期，污泥

13、沉降性能、特別是排泥性能明顯變壞，在斜管排泥面的緣處由于沉積數量與由斜面上滑落下來的污泥的數量大于排走數量，造成了污泥堆積，這樣就使斜管過水斷面減少，上升流速增加，增加了污泥下滑的頂托力，進一步增加污泥堆積。3）機械攪拌澄清池澄清是利用原水中的顆粒和池中積聚的沉淀泥渣相互碰撞接觸、吸附、聚合，然后形成絮粒與水分離，使原水得到澄清的過程。澄清池綜合了混凝和分離作用，在一個池內完成混合、絮凝、懸浮物分離等過程的凈水構筑物。設計上升流速一般采用0.81.1mm/s，低溫低濁或有機物較多時一般選用低值；占地面積大，機械設備的日常管理和維修工作量較大；初次運行及停池后重新運行，調試困難，一般需要23天；

14、抗沖擊負荷能力弱，當原水由于洪水等情況出現變化時，出水不穩定，需重新調試；深度大、圓形池施工困難。最大缺點是運行費用和維修費用高。4）高效沉淀池工作原理在混合反應區內靠攪拌器的提升作用完成泥渣、藥劑、原水的快速凝聚反應，然后經葉輪提升至推流反應區進行慢速絮凝反應，以結成較大的絮凝體，再進入斜管沉淀區進行分離。澄清水通過集水槽收集進入后續處理構筑物，沉淀物通過刮泥機刮到泥斗中，經容積式循環泵提升將部分污泥送至反應池進水管，剩余污泥排放。高效沉淀池，是一種高速一體式沉淀濃縮池，其工藝基于以下五個技術特點：獨特的一體化反應區設計；反應區到沉淀區較低的流速變化；沉淀區到反應區的污泥循環；采用有機絮凝劑

15、；采用斜管沉淀布置。由以上機理決定了高效沉淀池具有的優點為：污泥循環提高了進泥的絮凝能力，使絮狀物更均勻密實；斜管布置提高了沉淀效果，具有較高的沉淀速度，可達20 m/h；澄清水質量較高；對進水波動不敏感，并可承受較大范圍的流量變化。高效沉淀池主要由混合區、絮凝區、澄清區組成。混合區原水在混合池內通過快速攪拌機與絮凝劑攪拌混合。絮凝區快速混凝攪拌絮凝池：將原水（通常已經過預混凝）引入到絮凝池底板的中央。一個葉輪位于中心穩流型的圓筒內。該葉輪的作用是使絮凝池內水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質的分配提供所需的動能量。在該區加入適量的助凝劑，采用葉輪攪拌機進行均勻攪拌，同時通過污泥循環以達到最佳的

16、固體濃度。助凝劑根據水質情況確定，一般采用PAM。為保持絮凝池中懸浮絮狀或晶狀固體顆粒的濃度在最佳狀態，通過調整來自污泥濃縮區的濃縮污泥的外部再循環系統使池中污泥濃度得以保障。慢速混凝推流式絮凝池：其作用就是產生掃粒絮凝，以獲得較大的絮狀物，達到澄清區內的快速沉淀。因此，整個絮凝池可獲得大量高密度、均質的礬花，以達到最初設計的要求。澄清區的速度應比其他系統的速度快得多，以獲得高密度礬花。澄清區礬花慢速地進入到澄清區，這樣可避免損壞礬花或產生旋渦，確使大量的懸浮固體顆粒在該區均勻沉積。礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區分為兩層：一層位于排泥斗上部，一層位于其下部。上層為再循環污泥的濃縮。污

17、泥在這層的停留時間為幾小時。然后排入到排泥斗內。部分濃縮污泥自濃縮區用污泥泵排出，循環至反應池入口。下層為收集大量剩余濃縮污泥的地方。濃縮污泥的濃度至少為120g/l（澄清工藝）。采用污泥泵從泥斗的底部抽出剩余污泥，送至污泥脫水間或現有的可接納高濃度泥水的排水管網或排污管、渠等。污泥濃縮區設有超聲位泥位控制開關，用來控制污泥泵的運行，保證濃縮污泥層在所控制的范圍內，并保證濃縮池的正常工作。采用逆流式斜板（管）將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽下側的縱向板進行水力分布。澄清水由一個集水槽系統回收。絮凝物堆積在澄清池的下部，形成的污泥也在這部分區域濃縮。通過刮泥機將污泥收集起來，進入污泥濃縮區

18、的泥斗中。工藝比選綜合各種藥劑混合、反應、沉淀等工藝的優缺點，對比如下表：項目傳統反應沉淀池高效沉淀池絮凝反應時間1525min812min沉淀區液面負荷59m3 /(m2h)1520m3 /(m2h)占地面積比傳統工藝節約約1/3藥劑量比傳統工藝節約約30%排泥水含水量99%以上9798%處理效能一般高綜合上述的對比，高效沉淀池相對于傳統的工藝，不論是從處理效果、占地面積、投資、運行費用、以及排泥水的處理等等方面都有較大的優勢，因此在本項目預處理單元的工藝選擇上選用高效沉淀池。3.3原則流程助凝劑絮凝劑至后續處理構筑物原水高效沉淀池污泥回流污泥排放至廠區污泥處理系統或排放注：圖中虛線部分不在

19、本方案設計范圍之內3.4工藝說明原水在混合池與混凝投加裝置投加的混凝劑均勻混合、快速反應后進入絮凝區進行絮凝反應，并投加助凝劑以加速絮凝體的生成，進入后續澄清區澄清，除去水中主要懸浮物。高效沉淀池排泥水送入廠區污泥處理系統或排放，本方案中不作考慮。第四章 工藝單元設計4.1主要工藝構（建）筑物、處理設備加藥系統（1）絮凝劑投加系統藥劑的投加種類及具體投加量需要根據實際進出水水質，在現場通過燒杯試驗確定，本工程中所列出的投加種類及投加量是根據我公司類似項目工程經驗得出的參考值。暫定混凝劑采用投加聚合氯化鋁。投加量1020mg/L，投加濃度10%（重量比），采用隔膜式壓力計量泵投加。具體加藥量和投

20、加濃度由現場運轉部門根據進水水質參數、水量及出水水質參數經實驗確定。配套設備參數：溶液桶：W1=1000L材質：PE數量：2只，循環使用，一天配置二次；電動攪拌裝置：0.25kW溶解桶：W2=300L材質：PE數量：1只電動攪拌裝置：0.25kW加藥計量泵流量：42L/h壓力：1.0MPa配套電機功率：0.06kW數量：2臺（1用1備）采用濕式投加，藥劑在溶液池內經過溶解、攪拌均勻后配置成一定濃度的藥液，采用壓力計量泵投加到混合池內。（2）PAM投加系統由于PAM溶解性不佳，PAM制備采用自動溶液制備裝置，PAM投加點為高效沉淀池絮凝區內，投加濃度為0.2%，投加量分別為0.51mg/L。則自

21、動溶液制備裝置設計參數為投加量500L/h，數量為1套。計量泵：流量：150L/h壓力：0.3MPa電機功率：0.06kw數量：2臺（1用1備）。高效沉淀池高效沉淀池，采用鋼制設備。共1座，處理能力Q150m/h，設計參數如下： 設備配置：數量：1座尺寸：7.25m4.3m7.2m絮凝反應裝置：數量：1套材質：不銹鋼絮凝攪拌機：數量：1套材質：水下不銹鋼中心傳動污泥濃縮機 （含驅動頭、拉桿、刮板等）：數量：1套材質：水下不銹鋼刮臂直徑：4300mm電機功率：1.5kW斜管：內切圓直徑：d=80mm長度：1.0m安裝傾角：60數量：1套螺桿泵流量：10m3/h揚程：20m功率：3.0kw數量：3

22、臺（2用1備），其中兩臺采用變頻控制電磁流量計： 規格：DN250 數量：1臺污泥界面分析儀： 參數：06m，420mA 數量：1臺4.2管材及防腐、防滲措施 管材工藝管道主要采用經防腐處理的焊接鋼管，使用壽命長。各種管道的管徑根據工藝計算而定。 防腐措施（1）小口徑管道（管徑DN150mm）以下均采用焊接鋼管；（2）中口徑管道（管徑DN150mm）以上采用螺旋焊接鋼管；（3）大口徑管道（管徑DN500mm）以上采用鋼板卷焊管；（4）其他易腐蝕的材質采用涂二道環氧煤瀝青以加強防腐。第五章 電氣設計5.1設計依據 通用用電設備配電設計規范（GB50055-2011） 供配電系統設計規范（GB50

23、052-2009） 低壓配電設計規范（GB50054-2011） 10KV及以下變電所設計規范（GB50053-94） 電力工程電纜設計規范（GB50217-2007） 建筑防雷設計規范（GB50057-2010） 工業企業照明設計標準（GB50034-2004） 工藝提交的設備表、工藝流程及平面布置圖 甲方提供的相關資料5.2設計范圍本工程電氣設計包括以下內容： 用電設備供電及控制系統設計； 防雷和電氣系統接地設計； 電線電纜敷設設計。5.3電動裝置控制要求 （1）建設方提供一路380V（3P+N+PE）電源送至其MCC的電源進線開關端頭，本系統無備用電源；（2）電動蝶閥和電動球閥設有手動輪

24、和電動開關兩種操作裝置；（3）電動蝶閥的防護等級為IP54以上。絕緣等級均為F級，并以B級溫升考核。第六章 自動化系統及儀表6.1設計依據 自動化儀表選型設計規定（HGT20507-2000） 儀表配管、配線設計規定（HGT20512-2000） 儀表系統接地設計規定（HGT20513-2000） 控制室設計規定（HGT20508-2000） 儀表供電設計規定（HGT20509-2000） 分散型控制系統工程設計規定（HG/T20573-2010）6.2防雷、接地各建筑物的屋面均設置避雷帶，并引下與各自基礎焊接，再將所有基礎用接地扁鋼連為一體。各電氣設備應進行保護接地，接地電阻要求不大于4。6

25、.3自控要求系統采用可編程控制裝置（PLC）控制，運行人員通過所供控制盤及觸摸屏對過濾系統內所有被控對象進行監控，包括啟、停控制，設備狀態和主要工藝參數監控，設備的就地/遠程切換等。工藝設備的聯鎖保護將由PLC完成。第七章 建筑結構設計7.1設計依據 混凝土結構設計規范（GB50010-2010） 建筑結構荷載規范（GB5009-2001） 建筑抗震設計規范（GB50011-2010） 建筑地基基礎設計規范（GB50007-2011）7.2建筑裝修內外墻中等裝修，門窗采用鋁合金門窗。7.3抗震等級本工程所有建筑物抗震設防等級為七度，結構抗震等級為三級。7.4耐火等級本工程耐火等級為二級。7.5

26、地基處理本工程地基設計承載力fak100Kpa，經地質勘察后，若地基承載力與設計要求有異，需經地基處理加固以滿足設計要求。第八章 環境保護、節能與勞動衛生8.1環境保護水處理設施的運行對周圍環境帶來一些次生的影響，針對主要污染源和污染物，采取相應的措施。噪音污染噪聲主要來源為工作泵，采取以下降噪措施： 聲距減噪：增大聲源與臨近建筑物的間距； 隔音減噪：對設備間的隔墻和門、窗進行隔音處理； 減震減噪：在設備與管路連接處加設減震墊或柔性接頭； 綠化減噪：廠區綠化，密植林帶。8.2節能措施總體布置上，充分考慮工程選址，以降低管道的埋深和輸送距離，降低水泵揚程，最大限度地節約能源。選用高效節能設備。8

27、.3勞動安全衛生措施（1）生產構筑物均設操作行走平臺、走道板、安全護欄和扶梯；（2）對室外變電所和廠區內較高的構筑物均設置防雷裝置；（3）動力電源，采用雙路電源以保證安全用電；（4）電器設備的布置留有足夠的安全操作距離，做好接地保護；（5）對不同電壓等級的電氣設備設置標準的安全標志和保護網；（6）廠區加強綠化，保持清潔衛生條件，創造良好的工作環境。第九章 設備（構筑物）材料序名 稱規 格 型 號主體材質數量備 注一主要設備材料1高效沉淀池高效池本體 1套絮凝攪拌機 N=1.5KW不銹鋼1臺絮凝反應裝置不銹鋼1套污泥濃縮機4300mm N=1.5Kw不銹鋼1臺螺桿泵Q=10m3/h H=20m N=3.0Kw