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1、 技术文件 1 矿井水处理系统 设 计 方 案 （初步设计）宜兴市环球水处理设备有限公司 技术部编制 2011 年 8 月 7 日 技术文件 2 目 录 一、工程范围 二、前言 2.1、处理站现状 2.2、要求设计原则和思路 2.3、基本条件和数据 2.4、设计范围 2.5、设计依据及规模 2.6、矿井水进水水质 2.7、经处理后水质标准要求 三、设计、制造、检验标准及规范 四、工艺流程及说明 五、设备制造技术参数 六、自控说明 七、水处理间总体布置 八、土建工程与公用工程 九、成本分析 十、系统设备材料供货范围 十一、技术资料及交付进度 十二、技术服务和设计联络 十三、产品的技术服务和售后服
2、务的内容及措施 技术文件 3 一、工程范围 1、本技术规范是根据业主要求，为煤井水处理系统矿井水排放量为2400m3/D。2、工程范围包括设备的供货、安装、调试等总承工程，并应协助业主办理投产验收手续。3、各管口的交界面为各进水集水池的进水口与排放池排水口。二、前言 2008 年 8 月矿井改扩建后的生产能力为2.4Mt/a。按设计，在主井工业场地已建成矿井水 2400m3/d 处理站一座，排出的矿井水经混凝、沉淀等处理后用作选煤厂生产用水。处理后的水质经检测基本符合 GB20426-2006 煤炭工业污染物排放标准新（扩、改）建生产线排放标准限值规定及选煤厂用水水质标准的要求。为了积极响应国
3、家节能减排政策，注重环保效益，在现规模为 2400m3/d 处理站的基础上，改造成一座矿井水深度处理站，将井下排水进行处理后全部再生利用，回用于地面和井下生产，即解决了周边污染问题，又节约了水资源。2.1、处理站现状 一）现矿井水处理站占地面积约为 434m2,，并配有 2600m3储水池。二）配置主要设备及参数 1、净化器本体 2 组，型号：GJX-100；规格：900030004500；处理水量：100 m3/h；内置斜管：DN25;设备材质：Q235 环氧防腐。生产厂家：宜兴海华环保设备有限公司。2、加药装置 2 套，型号：TY-0.6；处理能力：100m3/h；规格：160075026
4、00mm；工作压力：常压 MPa；生产厂家：宜兴海华环保设备有限公司。3、二氧化氯发生器 2 台，型号：KW-400；工作电压：380 伏；规格：1000 800 1250；功率：4、8 千瓦；生产厂家：宜兴海华环保设备有限公司。4、自控装置 2 套，井下排水处理柜 AP1一台；井下排水处理 PLC 控制柜一台；工 技术文件 4 控机一套。中电加成自动化有限公司提供及安装调试。三）工艺流程根据工艺要求(工艺流程详见下图)，对主要设备进行集中监视和控制，操作员在集控室内通过上位机界面可对设备进行操作。井下排水处理流程图 四）存在问题 1、2 组净化器已运行 2 年多，内部件需待检确认是否损坏更换
5、或改造。2、现 2 组净化器反冲洗为手动操作阀，没有实现自控。3、由于没有设计调节沉淀池及设施，一是作为矿井水排至地面后的缓冲，二是作为大量煤泥的沉淀，其水质处理时间上难以调解保证。4、矿井水每天排出时间及次数不确定性，矿井水中的悬浮物含量变化无常（高达1000），因而加药沉淀效果欠佳，很难稳定处理出好水质，不能适应井下生产回用水。（出水30g/ml）。5、2 组净化器的排污阀速度出水很快，地沟出水速度跟不上排污阀出水速度，经常出现地沟大量煤泥水外溢。需要改造地沟或排污阀。7、二氧化氯发生器装置应根据出水浊度和流量实现自动加药，但目前没有实现自动，原因如下：（1）出水管道上没有装备浊度仪和流量
6、计，无法监视出水浊度和流量。（2）此装置没有投入使用已达一年之久，对井下矿井水不需要消毒的说法，需进一步确认。（3）此装置的加药系统不具备电控功能（需要带变频器的电机和加药泵或其他可电控方案）。井下排水 净化器 一体化水处理设备 选煤厂生产清水池 选煤厂循环水池 排 泥 污泥池 选煤厂煤泥水系统 加 药 技术文件 5 8、水质处理结果没有设置在线检测系统，不便直接观察，间接替代化验室的化验结果。2.2、要求设计原则和思路 一）要求设计原则 1、认真贯彻国家关于水资源保护的方针和政策及可持续发展战略，符合国家的有关法律、规范、标准。2、本工程属于技改项目，即集整体设计、改造（原有设备）、安装（新
7、设备）、调试、验收、运行，质保一年的机电自控一体化，水质达标、处理成本低的一揽子工程。3、在现有构筑物的基础上，并符合矿井工业广场地统一规划范围内，作整体布置设计新构筑物及设施，尽量减少占地面积。4、保留现有设备单元及工艺流程。新增设备及工艺流程对现设备及工艺流程的日常运行不能有影响。其衔接安装要有详细进度描述。5、鉴于上述存在问题，事前须派工程技术人员到场勘查确认，并出具详细的改造方案，以此为基础，作整体设计。二）要求设计思路 1、因矿井水排量及时间上的不确定，需拟在现流程前端设增调节沉淀设施（水池或灌）。其水量达到一定高度时通过泵自控提升到现有一体化净水处理设备中，减少流量变化对一体化净水
8、设备的负荷冲击，缓解大量煤泥在净化设备中的沉积，提高及确保处理水水质。2、调节沉淀设施（水池或灌）内的沉积煤泥应设置机械刮泥或清挖装置，或沉积量大时自控排放到管路内。3、为使煤泥水零排放，应在五平台空闲处建一坐 600m3蓄水池，将收集的水排到水深度处理站进行再处理回用，这样从根本上真正做到了闭路循环零排放。4、所属区域管线较为复杂，为避免工程遇阻，应事先到现场勘查了解其布置及确认通畅情况。对管径及衔接每一节点作出详细改造及安装设计。5、设计时对现有系统流程不合理部分进行设计改造，但不能影响正常使用，通过阀组切换使新、旧系统兼并运行。整体工艺流程须采用自动化控制和监测，及在线监测仪表监控水质。
9、技术文件 6 2.3、基本条件和数据 一）矿井服务年限 矿井服务年限为 41.3 年。二）气象条件 1、气候类型：本地区属中温带、大陆性气候，冬季寒冷，夏季炎热干燥风沙严重。2、气温 年平均气温6.5；日最高气温37.7；日最底气温-29.1；3、降雨量 全年降水量为247.0491.2mm；雨季集中在69月份；三）工程地质条件 井底海拔高度+1039m；当地土壤性质：属松散黄土；最大冻土深度为 1.5m；地震烈度：7。2.4、设计范围 煤矿矿井水深度处理工程主体工艺（含现工艺及设备改造）设计；相关非标设备、配套设备及辅助设备的功能设计；电气仪表自控设计；给排水设计；采暖通风设计；建筑结构设计
10、（含调节平流沉淀池和事故水池）等。2.5、设计依据及规模 1）根据原矿井设计提供水文资料及近三年矿井 2#层生产期矿井水排量的实际情况，又考虑到矿井开采 3-5#层过度期及扩能生产期，按其正常涌水量为 80m3/h，最大涌水量为 120m3/h，加上生产用水排量为依据；其规模按处理能力为每小时 100 m3/h，故处理能力按 2400 m3/d 设计。2）该工程是处理整个煤矿生产井产生的废水，整个污水处理的处理能力和处理阶段分以下部分：技术文件 7 A、煤井水处理系统矿井水处理量为：Q1=100m3/h 运行方式：三班制 B、后续矿井水深度处理（生活饮用水处理系统）：处理量按 Q2=100m3
11、/h 的系统进水计算，运行方式：三班制 C、系统中排出的污泥处理 运行方式：间歇方式 经过整个处理系统后，出水水质达到生活饮用水卫生标准和井下消防、洒水用水水质标准、煤炭工业污水物排放标准。2.6、矿井水进水水质 通过取原水水样，（投标单位设计时必须按要求重新取样化验）经相关检测部门进行了水质卫生检测，具体水质见下表：序号 检 测 项 目 检 测 结果 01 PH值 8.13 02 悬浮物，mg/L 92 03 化学需氧量（CODcr）,mg/L 175 04 生化需氧量（BOD5）56 05 浊度，NTU 235 06 电导率，S/cm 753 07 总硬度(以CaCO3计),mg/L 25
12、9 08 全盐量(TDS),mg/L 464 09 氯化物,mg/L 18.9 10 总有机碳,mg/L 2.1 11 矿物油,mg/L 0.62 2.7、经处理后水质标准要求 矿井水深度处理后要求达到的水质标准如下：根据煤矿液压支架和采掘设备用水水质指标，结合目前国家煤炭总局所要求的“六大系统”中的供水施救系统需在井下安装供人饮用水的装置，其标准为饮用水标准。综合列出下表的水质指标要求：技术文件 8 序号 项 目 限 值 1 菌落总数（CFU/mL）小于 100 2 总大肠菌群 不得检出 3 游离余氯 0.05mg/L 4 PH 值 658.5 5 浑浊度 1NTU 6 色度 15 度 7
13、臭和味 无异臭、异味 8 CODMN 3mg/L 9 肉眼可见物 未见异物 10 三、设计、制造、检验标准及规范 1）、设备的设计、制造、安装标准 1、煤矿矿井初步设计、环境影响报告及其矿井原始水质资料；2、生活饮用水卫生标准GB5749-2006 3、室外排水设计规范GB 50014-2006 4、反渗透水处理设备CJ/T119-2000 5、工业企业设计卫生标准TJ 361979 6、工业企业厂界噪声标准GB 123481990 7、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92 8、电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92 9、电力装置的电气测量仪表装置设计规范G
14、BJ63-90 10、自动化仪表选型规定HG20507-92 11、煤矿工业矿井设计规范 GB5021594 12、煤炭工业给水排水设计规范 MT/T5014-96 13、煤炭工业矿区总体设计规范 MT500694 14、煤炭工业矿区机电设备修理设施设计规范MT/T500894 15、煤炭工业选煤厂设计规范 MT5007-94 技术文件 9 上述规范如有更新，以最新的国家标准及规范为准。2）、现场安装 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB50231 钢结构工程施工、安装及验收规范 GB50205 钢结构工程质量检验评定标准 GB50221 排水工程机电设备安装质量检验评定标准 SZ-06-
15、99 泵安装技术规范 SD204-98 泵安装工程施工及验收规范 GB50275-98 建筑排水硬聚氯乙烯管道设计与施工验收规程 CECS41-92 低压流体输送用焊接钢管 GB/T3092-93 低压流体输送用镀锌焊接钢管 GB/T3091-93 低压流体输送用大直径电焊钢管 GB/T14980-94 工业管道工程施工及验收规范 GBJ235-82 给排水管道工程施工及验收规范 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 建筑电气安装工程施工质量检验评定标准 电气装置安装工程电缆电线施工及验收规范 工业自动化仪表工程施工及验收 技术文件 10 四、工艺流程及说明 4.1、预处理部分 A、煤井水
16、处理系统矿井水处理量为：Q1=100m3/h 运行方式：三班制 泵 泵 井下排水处理流程图 预处理工艺流程简要说明 由于矿井废水浊度不稳定，原水经调节预沉池后进入机械澄清池，同时投加石灰乳，再加凝聚剂（PAC），使废水中的小颗粒煤灰颗粒凝聚成较大颗粒的煤灰颗粒而易沉降，设置机械澄清池的目的是为了对矿井废水进行化学澄清，降低矿井废水中浊度的含量和重金属离子的含量，使重金属离子通过化学反应而结晶沉淀，从水体中分离出来；通过机械澄清，可去除水体中的大部分 CODCr含量，机械澄清池出水高位自流进入全自动净水器，出水经中间水池至用水点。在前级净化部分设置一台 100 吨/小时的全自动净水器，通过重力流
17、进入矿井废水分离装置，同时投加凝聚剂（PAM），使原水中小颗粒煤灰颗粒凝聚成较大颗粒的煤灰颗粒通过煤水分离装置去除。全自动净水器是集混凝反应、斜管沉淀、过滤于一体的综合净水装置,经混合器混合后的原水进入矿井废水分离装置的反应区进行再次混凝反应，使 PAM 与原水充分接触反应，经一级斜板整流区进行固液分离使大颗粒的悬浮物得以沉淀，同时经一级固液分离后的水形成均匀的流态进入斜管区进行二级固液分离，经二次沉淀后的清水由自流通井下排水 调节预沉池 机械澄清池 全自动净水器 中间水池 污泥池 选煤厂煤泥水系统 石灰 紫外杀菌器 PAC 石灰 PAM 技术文件 11 过滤池顶部布水槽进入过滤池。由调节预沉
18、池、机械澄清池和全自动净水器产生的污泥进入煤泥池，由污泥输送至选煤厂煤泥水系统进行浓缩压滤处理，泥饼外运。过滤池主要去除竖流式沉淀区未通沉降的小颗粒的悬浮颗粒，过滤池内设有多种粒径的滤料，上层为粒径较大的无烟煤滤层，下层为石英砂滤层，下层为砾石承托层。由于过滤层特殊的布置形式，使滤池具有多个过滤界面,在各过滤层可截留不同粒径的悬浮物,以提高滤料的截污能力，使出水水质较普通石英砂过滤器更优越,同时可降低过滤器的反洗自耗水率，具有更长的工作周期。过滤池应定期自动反冲洗，反冲洗水来自设备内部的净化水，经过滤池后的出水浊度小于 5PPm。4.2 深度处理制水工艺流程及说明 B、后续矿井水深度处理（生活
19、饮用水处理系统）：处理量按 Q2=100m3/h 的系统进水计算，运行方式：三班制 制水工艺流程简要说明 根据饮用水有关规范，为尽可能去除水中溶解杂质、有机物等，关键制水方案选择反渗透除盐工艺。为了适应反渗透进水要求，防止原水中悬浮物成份（原水浓缩后，其存在影响尤显突出）在处理过程中粘附和沉淀在膜表面，使膜表面劣化产水能力下降，甚至结垢堵塞，给连续运行造成障碍，因此须采用预处理，使原水流经反渗透膜表面之前就去除悬浮成份和易浓缩结垢的物质。絮凝加药装置 阻垢剂加药装置 原水池 原水泵 石英砂过滤器 活性炭过滤器 5精密过滤器 高压泵 反渗透装置（该水池为 矿井水处 理全自动 净器后生 产中间水池
20、)生活用水池 技术文件 12 反渗透装置进水水质指标：浊 度：1.0 色 度：清 污染指数 FI 值：5 PH 值：2-11 水温：5-45 游离氯（毫克/升）：0.1 铁（总铁计）（毫克/升）：0.1 表面活性剂（毫克/升）：检不出 沉淀离子：浓水不发生沉淀 根据原水水质报告及原水直接使用后易结垢（Ca、Mg 离子含量高），原水经反渗透浓缩后，可能导致微溶盐在膜表面沉淀和析出，故对原水进行软化处理，或在原水中加入阻垢剂（PTP-0100），本方案在原水中加阻垢剂，另外原水中投加 ST 絮凝剂，使原水中不溶性的粒状悬浮物、胶体、有机物、硅、铁、锰等表面电荷脱稳，凝聚集合成大颗粒，然后通过机械过
21、滤器除去 10 以上的悬浮物，再利用活性碳微细孔的表面吸附原理。吸附水中有机物，胶体硅、色度、余氯，利用熔喷聚丙烯细纤维滤芯截留水中微细颗粒和破损活性炭粉末。原水经前级预处理后，较好地改善了水质指标，为后级反渗透的正常运行创造了良好的条件，预处理水通过反渗透装置中半透膜的选择吸附毛细管流动机理和筛分机理，使出水得到除盐和去除细菌等在内的细微颗粒的深度净化。根据工艺用水情况，反渗透提供成品水能力 Q1=75m3/h，反渗透装置对水的回收率按 75%计，则反渗透前级预处理供水能力为：Q2=Q1/75%=100m3/h，故预处理供水能力设计为 Q=100m3/h。4.2.1 单元简介 4.2.1.1
22、 预处理单元 4.2.1.2 组成：絮凝剂加药装置、石英砂过滤器、活性碳过滤器、阻垢剂加药装置。4.2.1.3 预处理目的 主要降低原水中对膜有污染作用的物质，如胶体和微溶性盐等沉积污染；防止有机物及微生物污染及堵塞；最大限度地降低游离氯的含量，防止聚酰胺（PA）等类膜的氧化破坏；技术文件 13 确保其后的反渗透装置有长期稳定的性能；以上目的是基于反渗透系统如下的进水要求：1、污染指数 SDI3 2、余氯（ppm）0.1 3、浊度 1.0NTU 4、浓水朗格利尔指数 LSI0 3.4.1.3 絮凝剂加药装置 配置一台 28.5L/h 投加量的美国计量泵 P056；絮凝剂加药口设置在石英砂过滤器
23、之前，破坏胶体的稳定性，同时使小颗粒的悬浮物凝聚为较大的颗粒，提高石英砂过滤器的处理效果。设计采用高效分子 ST 絮凝剂，具有投加量少，絮凝速度快、效果好及适应性广泛等特点；采用现场调试确定加药量，按比例调节计量泵，自动加药。4.2.1.4 石英砂过滤器的配置 配置一台直径为 3600mm 多介质过滤器；滤料选用精制石英砂；去除大部分的大颗粒物质及经絮凝后的胶体颗粒等杂质；设计流速为 810m/h，产水量 81.4101.7m3/h；4.2.1.5 活性碳过滤器的配置 配置一台直径为 3600mm 的活性碳过滤器；滤料选用精制活性碳；去除大部分的胶体余氯等杂质；设计流速为 810m/h，产水量
24、 81.4101.7m3/h；4.2.1.6 阻垢剂加药装置 配置一只 1000L 的 PE 药箱；技术文件 14 配置一台美国米顿罗计量泵 P056；4.2.2 反渗透装置 4.2.2.1 组成：保安过滤器、高压泵、反渗透装置、化学清洗系统 4.2.2.2 精密过滤器 配置一台 304 不锈钢快换式滤器，内装 30 支 40 寸的 5 的喷溶滤芯；除原水中 5m 以上的杂质，防止进入反渗透膜或引起布水通道的堵塞，确保反渗透设备进水的浊度及 SDI 值达到要求；产水量为 105m3/h。4.2.2.3 高压泵 反渗透的产水量按 75m3/h，回收率按 75%计算，RO 装置进水量为 100m3
25、/h，操作压力为 1.5Mpa；选用丹麦格兰富原装进口 CR120-7 型立式多级高压泵，流量为 100m3/h，扬程150m，功率 75KW；采用进水低压保护：当高压泵进水压力低于设定的某个值时，自动停运高压泵，以保护高压泵。4.2.2.4 反渗透装置 装置配 20 根 5 芯 8304 压力膜管；装置配 100 支 CPA3-8040 美国海德能膜元件；膜元件排列：12：8；进水量为 100m3/h，操作压力 1.50Mpa，产水量 75m3/h，浓水排放量 25m3/h，脱盐率 98%以上；开机/关机自动低压冲洗，过程如下：开机时，预处理单元已处运行状态，自动开启反渗透浓水侧的电动球阀，
26、利用预处理产水冲洗反渗透膜表面，以减轻膜表面的污染；在关机时的低压冲洗，可以将反渗透膜元件内的浓水置换出来，使反渗透膜元件处于浓度较小的原水中；技术文件 15 冲洗 35 分钟后自动开启高压泵，并延时关闭浓水侧的电动球阀，反渗透进入正常运行状态；装置设置在线控制系统，如压降、产水量、产水水质等。4.2.2.5 RO 清洗系统 反渗透装置的进水中仍可能含有微量的悬浮物、胶体，某些难溶盐和金属氧化物及细菌等杂质，加上浓差极化的影响，当 RO 装置正常运行一段时间后，膜表面易被碳酸钙等沉淀物覆盖而结垢。因此要定期对 RO 膜清洗，延长膜的寿命。清洗周期为 36 个月。物理清洗：每次开机前/关机后，对
27、膜表面进行低压冲洗，冲去部分杂质。4.2.2.6 性能指标 反渗透装置回收率 75%；反渗透装置除盐率：98%；4.2.3 电气控制单元 集中控制柜布置于电气控制柜中，具有各用电器的集中控制功能及系统运行工况模拟显示盘；系统的各个连锁、保护回路均采用 PLC 控制；控制回路；原水箱高液位时高压泵停运，同时,关闭预处理进水阀门，反渗透系统停止工作，纯水箱中液位时开启预处理进水阀门，高压泵启动，反渗透系统运行；原水箱低位时纯水泵停运，中液位时纯水泵启动；反渗透装置开机自动低压冲洗；絮凝剂计量泵与预处理进水阀门联锁，阻垢剂计量泵与高压泵联锁。技术文件 16 五、设备制造技术参数（一）预处理部分 1、
28、调节预沉池 调节池是水处理系统的重要组成部分。它的作用是调节系统水质水量，起到均衡的作用；同时对调节池进行改造并具备部分澄清池的作用，通过设置泵吸式行车吸泥机对调节池池底沉淀污泥定期排出调节；并使污泥得到一定程度的浓缩，使井水得以澄清。停留时间：6h 有效容积：600m3 结 构：钢砼 外形尺寸：2000060005500mm 有效水深：5300mm 排泥方式：泵吸排泥 配套设备 行车式刮吸泥机 技术参数 设备数量：1 套 驱动方式：同步驱动 吸泥口形式：长扁嘴形 集渣槽（管）：300，功率 0.75 kW 行走速度：1.0 m/min 受电方式：滑导线 行走电机功率：0.75 KW2 驱动电
29、机防护等级：IP55 绝缘等级：F 级 电 源：380V/220V、三相交流、50Hz 配套潜污提升泵：单台流量：42 m3/h 扬 程：11 m 技术文件 17 每套数量：4 台 电机防护/绝缘等级：IP55/F 级 提升泵 型 号：100WQ100157.5 数 量：2 台（1 用 1 备）流 量：Q=100m/h 扬 程：H=15m 功 率：N=7.5kw 配自耦装置各 1 套 液位控制器 数 量：1 套 量 程：5 米 2、机械澄清池 沉淀池是活性污泥法工艺的重要组成部分。它的作用是使活性污泥与处理完的废水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩，使混合液澄清，同时排除剩余污泥，其工作效果直接
30、影响活性污泥系统的出水水质和排放污泥浓度。沉淀池采用坚流式沉淀池，附设小型污泥池。澄清池主要技术参数：数量：1 台 设计水量：100m3/h 分离区设计最高上升流速：0.8mm/s 回流量/进水量35 有效容积：200m3 结 构：钢砼、池内壁防腐材料 外形尺寸：80005500mm 有效水深：5300mm 排泥方式：静压排泥 技术文件 18 配套设备 布水装置 数 量：1 套 材 质：Q235A 防腐 机械搅拌机 型 号：JJ-8 型 式：中心传动 池 径：8.0m 周边线速：418 r/min 开 度：3.24 m/s 功 率：7.5kw 数 量：1 套 中心传动刮泥机 型 号：JG-8
31、型 式：中心传动 池 径：8.0m 周边线速：1.5m/min 功 率：0.75kw 数 量：1 套 3、全自动净水器 本装置包括布水、反应、沉淀、过滤、集水、集泥、自动反洗七个主要单元，内装PVC 斜管填料及各种规格精制滤料，设备主壳体均为 8-10mm 碳钢制作，内外部采用特殊涂料进行防腐处理，使用寿命厂长，适用范围广，性能卓越，广泛用于大、中、小型水厂（站）的建设和改造。处理水量：100t/h 设备型号：FA-100 型 外型尺寸：680046004100mm 适用原水浊度：500mg/L 技术文件 19 水 温：常温 净水出水浊度：SS3mg/L 沉淀区设计表面负荷：78m3/m2h
32、滤池冲洗强度：14 16L/Sm2（可调）过滤区设计滤速：810m/h 冲洗历时：46min（可调）总停留时间：4045min 进水压力：0.06Mpa 数 量：1 套 性能优点 净水装置本身从反应、絮凝沉淀、集水、配水、过滤、体内反洗、排泥等一系列运行程序，均达到了全自动运行的效果，中央控制柜内留由 PLC 接口，值班人员只要定时作水质监视外，无需对净水装置操作管理。高浓度絮凝层，能使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞接触，吸附的机率增大，因而能适应各种原水的水温和浊度，杂质颗粒区除率高，在一定使用条件下，还具有除藻功能。迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣及时排除，从而
33、保证稳定的杂质颗粒去除率。高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。新颖独创的集水系统及最省的集水水头，使集水更为均匀有效，不仅提高了体积利用系数，而且其集水，水头极小。净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度小于 3000mg/L 时，滤后水浊度可保持在 3mg/L 左右），又能自动反冲，无需另设反冲洗水泵或空压机等电气设备，而且节省大量基建投资及日常运行、维修、保养费用。设备自耗水率低约在 3%左右，对节省宝贵的水资源起着积极作用。占地面积小，与一般净水构筑物相比，可节省占地面 50%以上，高度 4.35 米左右，室内外均可安置。便于扩建、改造、搬迁，或移地再用
34、。基建工期短，为常规的澄清过滤设施施工周期的四分之一。净水出口高度2m，清水池可建半地上式，清水泵为自灌式吸水，同时运行更为可靠。技术文件 20 4、中间水池 数 量：1 座 容 积：300m3 外形尺寸：1200050005500mm 材 质：钢砼结构，配液位控制器 5、PAC 加药装置 加药机都有三大部分组成：（一）搅拌机；（二）溶液槽；（三）计量装置及投加设备。（一）搅拌机：有搅拌槽与搅拌装置组成，其作用是使需投加的溶质与水按比例配制，使其充分混合与溶解。（二）溶液槽：用于存放已搅拌好的溶液，供投加设备使用。（三）计量装置及投加设备：采用计量泵投加溶液并计量。5.1 加药装置技术参数 型
35、号规格：JY2V/2.0m33P/120L 型 数 量：1 套 所有管道及阀门材质为 ABS 或钢管，底盘材质为碳钢、搅拌筒为 Q235A 内衬玻璃钢。单套加药装置配置如下：5.1.1 搅拌筒 数 量：1 台 容 积：1.0m3/台 材 质：Q235 防腐 搅拌器型式：机械式 搅拌器电机功率：0.37kw 5.1.2 溶液箱 数 量：1 台 容 积：1.0m3/台 材 质：Q235A 防腐 液位计型式：磁翻板液位计 技术文件 21 5.1.3 加药泵 数 量：2 台（1 用 1 备）最大流量：0-100L/h 压 力：0.6Mpa 功 率：0.75kw 泵流量调节方式：手动 5.1.4 控制柜
36、 数 量：1 台 外形尺寸（长宽高）：8005001400mm 5.1.5 配件 包括压力表、框架、平台、爬梯及就地控制柜等。6、紫外线杀菌器 6.1 主要技术数据 产品型号：KCW-3.2KW/320W 处理水量：2400 吨每天 电源电压:380220V 电子镇流器额定电压:220V,额定功率:320W 输出总功率：3.2KW 6.2 紫外 C 消毒原理 紫外线对细菌或细胞照射，使大量细菌或细胞中维持生命的主要构成成分核蛋白中的核酸分子，因大量吸收紫外线而发生性变，以破坏其生理活性，因为细胞不能复制，微生物不久便会死亡，从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭水或空气中所有的细菌病毒。紫外 C
37、 消毒不产生任何污染物，它以其高效率、广谱性、低成本、长寿命、大水量、无污染等其它消毒手段无法比拟的优点，目前已在西方发达国家逐渐成为一种主流消毒手段。6.3、结构简要说明 紫外消毒系统安装于敞开式消毒明渠中，紫外光灯管装入石英套管内，紫外灯管与水流方向一致平行排放，灯管间距为 100100mm，保证在明渠中的紫外灯管每一点有均 技术文件 22 匀的紫外光量以保持稳定的杀毒效果。本系统采用 1 组 25=10 支 320W 紫外灯构成 1个模块组，分别安装一条消毒明渠中，保证杀菌效果和方便组装。7、污泥浓缩罐 外形尺寸：60004000mm 有效容积：V100m3 数 量：1 座 单座配套煤泥
38、水泵 型 号：100WQ65155.5 数 量：2 台（1 用 1 备）流 量：Q=65m/h 扬 程：H=15m（根据现场实际确定扬程）功 率：N=5.5kw 8、加药间、配电、值班室 规 格：1200040006000 数 量：1 间 材 质：砖混 （二）预处理后制生活用水部分 1、石英砂过滤器 型 号：3600 规 格：36005200mm 流 量：100m3/h 流 速：8-10m/h 材 质：A3衬胶 功 能：有效去除水中肉眼可见物及悬浮物等 填 料：优质石英砂 数 量：1 台 技术文件 23 2、活性炭过滤器：型 号：3600 规 格：36006400mm 流 量：100m3/h
39、流 速：8-10m/h 材 质：A3衬胶 功 能：有效去除水中余氯、三氯甲烷、有机物等 填 料：优质活性炭 数 量：1 台 3、絮凝剂(PAC)加药装置：计量泵选用美国进口“米顿罗”计量泵 型 号：AP1000 加 药 箱：1000L 材 质：PE 数 量：1 台 4、精密过滤器：型 号：D600 流 量：105m3/h 材 质：304 数 量：1 台 滤 芯：10 支 精 度：5 5、高压泵 型 号：CR120-7 流 量：100m3/h 扬 程：150m 材 质：304 数 量：1 台 功 率：75KW 制造单位：丹麦格兰富 技术文件 24 6、反渗透装置 型 号：ROY75 型 流 量：
40、75m3/h 系统脱盐率：98%系统回收率：75%此机包括：复合膜、膜壳、各种进口流量计、电磁阀、压力表、电导仪表、压力保护装置、自动控制装置及冲洗膜系统等。数 量：1 套 组装单位：六、自控说明 1、概述 本方案为水处理站工程的电控系统方案，我们根据污水处理站的工艺特点，结合了控制、可视化和网络的集成化体系结构，为各个流程提出了具体的控制方式，对详细的按标书中确定的或图纸中标明的对设备和过程进行控制、监视和数据采集、数据管理的设备。由仪表、传感器、计算机控制硬件、软件和网络接口所集成的 SCADA 系统能对过程进行自动控制、生产操作、监视信息。本系统同时考虑到今后污水厂生产规模的扩建，具有灵
41、活性并便于修改，能适应设备、控制计算机或系统配置地变化，同时最大限度地保护现有投资。本项目主控站设在控制室，内设 I/O 控制柜及操作平台各一套，同时在各个工艺设备的现场按照需要设有就地控制柜。西门子的 S7-200 系列可编程控制器采用模块化设计、坚固耐用，容易扩展并且具有广泛的通讯能力；分布式体系结构、用户友好的操作环境保证系统能适应复杂的生活过程控制和管理要求并成为中、高档性能控制领域的首先解决方案。2、设计参照标准 我们选用的仪表、设备均通过了 ISO9001 质量体系认证，为了保证系统的先进性、适用性和稳定性，系统进行设计、制造、测试和验收所遵循的质量标准、试验程序和规范均参照以下标
42、准的最新版本：技术文件 25 GB 中华人民共和国国家标准 IEC 国际电工委员会 ISO 国际标准化组织 IEEE 美国电子和电气工程师协会 PROWAYC 国际电工委员会工业过程数据公路标准 ANSI 美国国家标准协会 EIA 美国电子工业学会 RS-232C 数据终端设备和使用串行二进制数据交换数据 通讯设备之间的连接 ISA 美国仪器仪表协会 ICS4 用于工业控制设备和系统的端子板 ICS6 国际电工委员会 CCTTT 国际电报与电信咨询委员会 CCIR 国际无线电通信委员会 设计依据 本系统设计主要参照以下的文献资料：设计院提供的原设计文件 给水排水设计手册 GB-8566 计算机
43、软件开发规范 GBJ93-86 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBJ232-82 电气装置安装工程施工及验收规范 西门子系列硬件手册 其它标准、产品样本及技术说明 3、职责范围 我们的职责包括提供该污水处理站工程自控系统和仪表设备等的成套供货，必要的备品备件，并负责应用软件的编制、设备的安装、调试、人员培训、投运、试运行中的维护。我们还将提供上述设备得以正常运行的供配电系统和接地系统设备，必要的信号转换设备及招标文件中规定的全部控制、电源和通讯电缆。技术文件 26 4、设计原则 污水处理站的电气自动化控制系统设计必须依据工艺设计工程师所提及的工艺要求，电气要求及相应的国家和行业标准进行，必
44、须保证工艺参数控制准确、调整方便，工艺设备及动力装置运行安全、稳定、可靠。电气控制系统实现工艺参数控制，包括 PH、流量、液位等，电气控制系统元件充分考虑防火、防爆、防潮、防腐等特殊环境的要求。电器元件采用灵敏可靠、质量优异以及性价比高的产品。安全可靠、技术先进、性能价格比高、操作简单、易于维护，系统开放易于升级是我们设计、制造追求的目标。设计就符合经济的要求：设计中一方面尽可能采用先进优质的产品，同时考虑合理配制来降低工程建设和运行成本，另一方面必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和社会效益以及使用效果。设计技术先进和合理性：设计中必须根据生产的需要，在经济合理的原则下，采用先进
45、技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，根据用户需要妥善确定。确保废水处理设施具有较大的灵活性和调节余量，以适应水质、水量的变化。污水处理过程尽量简单，达到管理方便的目的，同时采用合理的自动控制和仪表监控系统，达到其先进性。尽量减少工程投资和占地面积、降低运行费用，并严格控制二次污染发生处理的设计原则。污水处理站工艺控制较复杂，为保证系统运行控制可靠、灵活、管理方便。该污水处理站设集中控制间，在控制间内设置的电控柜，根据需要设置现场控制柜、操作站、低压控制元件集中设置在电控柜内，柜面设有电流电压表及控制旋扭和人机界面，显示各设备的工作状况，在现场可以进行手动控制和自动控制的转换，控制系统采用
46、PLC 及上位机监近代系统对污水处理站用电设备实现自动化控制，并实现对下位实时级的数据采集、数据处理、数据图形界面显示及控制等操作最终达到提高管理水平、工作效率的目的，保证污水处理站用电设备安全可靠的运行。5、控制系统说明 5.1 系统概述 本污水处理站工程自控系统采用“集中监控、管理、分散控制”的集散型系统，由中控室监控计算机及 PLC 构成全站实时控制系统，基本功能是提供数据采集，过程控制，技术文件 27 报警指示，报警纪录，打印生产报表，并为生产操作人员提供操作画面，通过终端人机界面的彩色显示器能够显示所要求的工艺参数以及工艺设备的运行状态，通过终端人机画面，操作人员能够修改工艺参数的设
47、定点，并能远程控制设备的启停。对生产过程中出现的任何非正常状况，系统将通过声光报警的方式通知操作员，报警信息将通过报警打印机打印出来，同时也在 CRT 屏幕上显示，同时在系统存档以备将来查询。污水处理站自控系统能实现以下几个方面的功能：对被检测参数自动进行实时检测、记录并保存；能对被控参数实现自动和手动控制，并对控制操作进行记录、保存。整个系统用户界面友好、支持鼠标、易不易用。系统各子系统之间实现数据充分共享。保证整个系统运行的高可靠性。应用软件应对不同的用户设置使用权限，保证网络数据的保密性。整个系统安全、完整、容错能力强、开放性好。5.2 系统构成 整个控制系统由两个层次构成。5.2.1
48、监控室 监控站由一台监控计算机构成，是实现自动化监控的核心部分。另外还配一台 UPS不间断电源，用于站内整个自控系统和现场仪表供电，确保自控系统不受外界的干扰。监控计算机主要用于对污水站的管理、调度、集中操作、监视、系统组态、控制参数在线修改和设置、记录、报表生成及打印、故障报警及打印等功能。通过彩色显示器可直观的显示全站的运行情况。监控计算机具有以下功能：a 显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的实时趋势，历史数据及历史纪录，生成种类报表；b 打印过程控制参数的给定值、报警记录、报表、趋势图等；c 在操作过程中，设有启动、停止、复位和选择等软手动操作功能。d 监控计算
49、机上安装有功能强大的上位监控软件能方便、直观地组态和编程；e 系统具有在线和离线修改功能，并带有自诊断功能。f 系统运行极为稳定，不会因为误操作和通讯问题死机，重要技术参数的修改需取 技术文件 28 得相应的授权；g 可根据需要调阅历时数据和历史报警纪录，历史数据和报警纪录可保存 6 个月；h 所有的操作画面均为中文界面，操作简单，直接明了。5.3 本系统具有两种控制方式 5.3.1 手动控制方式 现场控制的手/自动转换开关处于手动位置时，设备只受现场控制按钮的控制，此时，PLC 和上位机只负责对设备的工况进行监视而不参与控制。该控制方式具有最高优先级。5.3.2 自动控制方式 当现场控制柜上
50、的手/自动转换开关处于自动位置，同时上位机监控画面上的控制方式也处于自动状态，此时 PLC 会根据现场的工艺参数机设备的工况完成对设备的自动控制而无须人工干预，即真正意义上的自动控制。5.4 本系统具有功能 5.4.1 数据采集和存储功能 系统可自动连续地检测并纪录显示出污水处理过程中各个工艺环节、各个时段的液位、PH 值、出水流量等生产数据，以及生产设备的运行工况。对采集到的数据将保存 1年，以备随时调阅。5.4.2 自动保护功能 PLC 和上位机能对采集到的数据进行综合分析，从而判断出生产过程中有可能发生的事故，完成自动报警和主动采取预防措施，防止事故的发生和扩大，达到保护人身和设备的目的