净化水处理设计方案

绍兴三圆石化有限公司 水库水净化处理项目

项目编号：KR20091110-A

技 术 方 案

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目 录

第1章 综 述 .................................................................................................................................................... 1 1.1工程概况 ................................................................................................................................................. 1 1.2待处理水来源 ......................................................................................................................................... 1 1.3 设计处理能力 ........................................................................................................................................ 2 1.4 排放标准 ................................................................................................................................................ 2 1.4社会环境效益 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.5设计原则 ................................................................................................................................................. 2 1.6 设计依据 ................................................................................................................................................ 3 1.7

工程范围 ........................................................................................................................................... 3

第2章 技术路线分析 ...................................................................................................................................... 4 2.1水库水净化系统概况 ............................................................................................................................. 4 2.1.2拟定水库水净化处理工艺：纤维球过滤器 ..................................................................................... 6 2.2工艺流程 .................................................................................................................................................. 8 2.3工艺流程说明 ......................................................................................................................................... 8 第3章 工艺参数设计 ...................................................................................................................................... 9 第4章 建筑土建设计 ...................................................................................................................................... 9 4.1土建设计原则 ......................................................................................................................................... 9 4.2建筑设计要点 ......................................................................................................................................... 9 4.3 总平面布置 .......................................................................................................................................... 10 第5章 电器及自控设计 ................................................................................................................................ 10 5.1设计依据 ............................................................................................................................................... 10 5.2设计范围 ............................................................................................................................................... 10 5.3电源及用电负荷 ................................................................................................................................... 10 5.4动力配电及电缆敷设 ........................................................................................................................... 11 第6章 供配电设计 ........................................................................................................................................ 11 第7章 环境保护、安全卫生及节能措施 .................................................................................................. 12 7.1 环境保护 .............................................................................................................................................. 12

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7.2 安全卫生 .............................................................................................................................................. 12 7.3节能措施 ............................................................................................................................................... 13 第8章 运行成本分析 .................................................................................................................................... 13 8.1 占地面积 .............................................................................................................................................. 13 8.2 运行电耗计算 ...................................................................................................................................... 13 8.4 人工及维护费 ....................................................................................................................................... 14 8.5 运行费用合计 ...................................................................................................................................... 14 第9章 主要构筑物和设备 ............................................................................................................................ 14 第10章 运行效果预测 .................................................................................................................................. 15 第11章 建设进度规划 .............................................................................................................................. 15 第12章 售后服务及培训 .............................................................................................................................. 16 第13章 投资估算 .......................................................................................................................................... 16 第 14章 附图 ................................................................................................................................................. 16

III

第1章 综 述

1.1工程概况

浙江绍兴三圆石化有限公司主要是生产各种性能的聚丙烯公司，已于2006年顺利投产，第一期建成后年销售收入达30亿人民币。二期工程计划到2008年底建成投产，届时年工业产值将超过80亿元。三圆石化是全国第一家投资于该领域的民营企业，同时该项目被列为省级A类重点项目和绍兴市重点技改项目。

企业在生产过程中饮用水用量较大，建净化系统的制水成本大大低于自来水水价，这不仅可以大幅度降低生产成本，且不受自来水管网用水量制约，同时还保护和合理利用了水资源。

受公司委托，我公司的工程技术人员在对原水进行了监测的基础上，结合我们在水处理领域的经验，并充分利用先进的水处理技术，拟定了一套完整的给水处理方案。该套方案设计过程中充分考虑到采用成熟高效工艺，合理布局，运行管理方便，投资节省。 1.2待处理水来源

企业用水主要是附近水库水。该水库水水质较好，根据企业要求主要需降低水库水浊度，并进行杀菌消毒，经处理的出水做饮用水。

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1.3 设计处理能力

水库水中的主要的污染物为SS

编号 1. 种类 水库水 水量m3/h 主要污染物及含量 3 少量SS，浊度 根据甲方提供的数据，设计考虑到水量瞬时的波动性：取设计系数1.2，设计处理能力3.6m3/h，即：Q=3-3.6m3/h。 1.4 出水标准

水库水经过处理后，水质应达到企业用水要求。净化处理后的水库水中的主要污染物指标如下：单位（NTU；mg/l）

1.5设计原则

(1) 严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水达到国家及地方有关排

放标准。

(2) 采用目前国内成熟、实用的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求。 (3) 工艺技术条件控制实现自动化，保证工艺的稳定性，减轻工人劳动强度。 (4) 技术路线简单明了，操作管理方便，工艺流程抗冲击能力强。 (5) 在上述前提下，做到投资少，运行费用低。

项 目 进水水质（平均值） 处理后出水标准 浊度 （NTU） <150 ≤3 2

1.6 设计依据

1. 《室外给水设计规范》（GB50013—2006）；

2. 《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069—2002）； 3. 《给水排水工程快速设计手册》,中国建筑工业出版社，1996年； 4. 《水处理工程师手册》，化学工业出版社，2000年； 5. 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

6. 《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB500141—08）； 7. 《水处理设备技术条件》（JB/T2932-99）； 8. 《电气装置施工及验收规范》（GBJ232—82）；

9. 《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231—75）；

10. 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GBJ236—82）； 11. 《钢制压力容器》（GB150-99）； 12. 《压力容器无损检测》（JB4730-94）； 13. 《压力容器油漆、包装、运输》（JB2532-80）； 14. 《钢制焊接常压容器技术条件》（JB2880）； 1.7 工程范围

本工程设计范围包括含水库水净化所有工艺构筑物和建筑物、附属设施、以及整套处理设备和系统。水库水净化系统以外的水、电力输送不在本方案设计和报价范围之内。

本方案设计界面为水库水净化系统原水泵进水口始，至水库水净化系统

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出口止；电力电缆的设计界面为水库水净化系统的主电源柜接入端始， 电源柜端之前的进线电缆由业主负责接入。

第2章 技术路线分析

2.1水库水净化系统概况

该企业生产过程中，从河道取水，经过净化处理后供生产冷却用水。水库水冬季或者在停止处理半个月后，并在河道没有较大水量流动时水较清，接近自来水，但在夏季雨量大或者水库水水流量很大时水库水水质较差，水库水中SS一般在20~150之间波动。本工艺主要采用纤维过滤器进行水库水过滤净化。水质较清的情况下，经调节池初步调节均质后，进入高效纤维球过滤器进行处理；水质较差，SS过高时，直接加明矾进行预处理，然后通过纤维球过滤器过滤处理，并提高过滤器反洗频率，出水水质可达企业用水要求。

2.1. 1水库水净化处理工艺分析

水库水净化工艺主要是通过过滤降低水库水浊度，以达到企业冷却用水标准。目前国内采用过滤处理工艺有以下几种： 1）、普通过滤池

该滤池本身包括过滤层、承托层、配水系统、集水渠和洗砂排水槽五个部分，运行过程主要是过滤和反冲洗两个过程的交替循环。过滤是生产清水过程，待过滤进水经来水干管和洗砂排水槽流入滤池，经滤料层过滤截留水中悬浮物质，清水则经配水系统收集，由清水干管流出滤池。滤池反冲洗时，水流逆向通过滤料

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层，使滤层膨胀、悬浮，借水流剪切力和颗粒碰撞摩擦力清洗滤层并将滤层内污物排出。但普通快滤池要求阀门多，易损坏，必须全套反冲洗。

2）、双层滤料滤池

组成双层滤料滤床的种类有：无烟煤和石英砂；陶粒和石英砂；纤维球和石英砂；活性炭和石英砂；树脂和石英砂，树脂和无烟煤等。以无烟煤和石英砂组成的双层滤池使用最为广泛。但双层滤池的滤料选择要求高，冲洗困难，易流失，易积泥。 3）、无阀滤池

该滤池通过改变过滤水头实现恒速过滤，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动连续运行。过滤室在冲洗水箱下部，过滤时不会出现负水头，能自动反冲洗，并设有强制冲洗系统，必要时也可进行人工反冲洗。因在滤池反冲洗时，原水也由虹吸管排出，故反洗污水量较大，且清砂不便，浪费部分冲洗水。

4）、虹吸滤池

虹吸滤池的滤料组成和滤速选定与普通快滤池相同，采用小阻力配水系统，所不同的是利用虹吸原理进水和排水反洗水。滤池的总进水量能自动均衡地分配到各格滤池，当进水量不变时，各格保持恒速过滤。但由于滤池构造特点，池深比普通快滤池大，一般在5m左右，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，故冲洗效果不像普通快滤池那样稳定。

5）、移动罩滤池

移动罩滤池是由许多滤格为一组构成的滤池，利用一个可移动的冲洗罩轮流

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对各滤格进行冲洗。某滤格的冲洗水来自本组其他滤格的滤后水。但移动罩滤池比其他快滤池增加了机电及控制设备；自动控制和维修较复杂。

6）、压力滤池

压力滤池是用钢制压力容器为外壳制成的快滤池。容器内装有滤料及进水和配水系统，容器外设置各种管道和阀门等。压力滤池在压力下进行过滤。进水用泵直接打入，滤后水常借压力直接送到用水装置、水塔或后面的处理设备中。但压力滤池耗用钢材多，滤料的装卸不方便，且清砂不便。

综合分析：企业主要将处理后的水库水用来做饮用水用，因此降低处理系统出水的浊度是主要的出水达标标准。因此对过滤填料的选择尤为重要。本工艺主要以纤维球为填料，采用高效纤维球过滤器进行水库水净化处理。该过滤器的纤维滤料具有阻力小、流速大、过滤精度高、寿命长的优点，并且操作简单。这种过滤器是用原水来压紧纤维滤料，因此不需要任何外加压紧机构。做到了操作简单、实用的同时也不易损坏，运行平稳。

且高效纤维球过滤器的反冲洗是通过松动产水过程压缩了的过滤纤维球，分离出附着在纤维表面的截留物，并被反冲水带走，从而起到清洁过滤球的作用。 为了提高反冲洗效果，该设备配置了两叶轮的低速电动搅拌器，反冲洗时搅动水流和纤维球，使纤维球相互碰撞、抖动，从而将截留物分离。提高了过滤器滤料的使用寿命。

2.1.2拟定水库水净化处理工艺：纤维球过滤器

纤维球过滤器体内填充高度约1. 2m的涤纶纤维球作为过滤层，原水由过滤

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器上部进入设备，经过过滤层将水中颗粒、胶状物等悬浮物质截留于过滤层中的上部，经过滤层由下部流出，使出水悬浮物低于2mg/ L ，以确保达到出水水质要求。

涤纶纤维球滤料具有柔性好、密度小、可压缩和空隙率大的特点，过滤时受工作压力、上层截泥和滤料自重的影响，形成上松下密的理想滤层分布状态，纤维球以其极大的比表面积和孔隙率吸附并截留水中的悬浮颗粒，充分发挥出滤料深层截污能力；因反冲洗容易，故自用水率低；还具有耐磨损、化学稳定性强的优点；当滤料受有机物污染严重时，还易于采用化学清洗方法再生。 纤维球过滤器的工作步骤分为正常产水和反冲洗： 1）、正常产水过程

开启进水控制阀和出水控制阀，其它控制阀均处于关闭状态； 进水控制阀的开度是由设定进水压力值确定。出水控制阀的开度是由产水流量确定。为避免过高滤速造成过滤器发生穿透现象，引起出水品质下降，应控制滤速以保持长周期安全稳定生产，最高滤速以不超过30m/ h 为佳。 2）、反冲洗过程

反冲洗时间长短与纤维球的截污量及反冲洗速度有关，根据排水中悬浮物含量低于3mg/ L 的指标要求来程控设计反冲洗排水时间设定。

反冲洗完成后自动关闭反洗进水阀和反洗排水阀，同时自动开启进水阀和正洗排水阀进行正洗，正洗流量为产水流量。

正洗时间以排水中悬浮物含量低于3mg/L 为标准， 程控设定正洗排水时间。正洗合格后自动关闭正洗排水阀和松动排水阀，同时自动开启产水出口阀进入正

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常产水过程。

设备在长期运行中，可能会在纤维滤料表面积累吸附滋生微生物，造成设备运行阻力显著增大，过滤精度降低，出力减少，可用2％NaOH浸泡1小时。

2.2工艺流程

根据用水的规律以及它们的水质特点可知，最高浓度时水库水SS为150，而冬季水库水水质较好，SS为20左右。需建一调节池来进行水量水质均和，在水质较差时直接投加明矾进行预处理。水中浊度的降低主要通过过滤工艺来达到需求。鉴于水质水量的特点，采取调节池+纤维球过滤器的主体工艺，示意图如下：

河水 原水泵 调节池 纤维球过滤器 清水池 杀菌

2.3工艺流程说明

1、水库水首先经过水库水原水泵进入调节池进行水量和水质调节。调节池有效容积为5m3，停留时间为1.5h。

2、通过提升泵将调节池水库水泵入纤维球过滤器，通过过滤器中纤维填

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料的高效过滤作用去除水库水中SS含量，降低水质浊度，以达到企业饮用用水水标准。

3、净化处理好的水库水最后在清水池内贮存。 第3章 工艺参数设计

第4章 建筑土建设计

4.1土建设计原则

(1). 满足使用功能要求，在满足工艺流程通畅的条件下使净水处理站的布置

紧凑合理、联系方便。

(2). 合理布局，力求与该公司周围环境协调统一。 (3). 符合公司整体规划的要求。

(4). 充分结合利用地形、地质及水文等条件，选择合理的结构类型和基础处

理，力求经济合理。

(5). 合理确定设计地面形式和设计标高，做好场地平整、排水和防洪处理。 (6). 合理进行站场的绿化布置，以达到绿化园林的艺术景观效果。

4.2建筑设计要点

（1） 构筑物在地面以上部分的外壁根据站场和厂区规划选用合适的条形砖或

批灰颜色。

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4.3 总平面布置

（1） 根据公司总体布局和指定的站场位置，以及水库水入口和排放口位置，按

照净水处理工艺流程进行平面布置，以求布局合理，在满足工艺设计要求的条件下达到整体美观的目的。

（2） 充分结合场地地形、地质、水文等条件，进行站场建筑物、构筑物道路的

竖向布置，选取适当的标高作为站场场地标高，尽量减少土方开挖。

第5章 电器及自控设计

5.1设计依据

（1） 工艺专业提供电气设计要求及厂家提供的有关电气设计资料。 （2） 《工业与民用供电系统设计规范》（GBJ52-83） （3） 《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83） （4） 《工业与民用通用设备电力装置设计规范》（GBJ55-83） （5） 《工业与民用电力装置接地设计规范》（GBJ65-83）

5.2设计范围

（1） 水库水净化处理系统的动力配电

（2） 自动控制系统。（力求操作方便，控制方便，自动化程度高）

5.3电源及用电负荷

水库水净化处理系统设一路供电电源（由甲方提供），380/220V，50Hz，配

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电系统采用三相五线制，单相三线制，负荷等级为三级。

5.4动力配电及电缆敷设

水库水净化处理系统设配电柜，分别给各动力设备供电。

电力电缆选用VV型，控制电缆选用KVV型，经电缆沟或穿管敷设，需直埋的电力电缆或控制电缆用VV22或KVVP型。

第6章 供配电设计

? 本工程的生产、生活用电设备供电电压均为AC380/220V，50HZ。本工程

采用生产动力及照明用电混合配电，所装设的计量表仅供厂内核算用。

? 室内电缆敷设采用电缆沟、电缆桥架、电线管三种敷设方式综合使用，以

求美观简洁。

? 照明线路在户外共用动力电缆的电缆沟，引至电线杆或室内的支线采用钢

管埋地敷设，室内照明采用预埋钢管暗敷或塑料线槽明敷。

? 在特殊场合，如在酸碱槽旁及腐蚀性强的场所，电缆保护管采用PVC塑料

管。

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第7章 环境保护、安全卫生及节能措施

7.1 环境保护

一、毒理影响

净化系统没有用到药剂，因此对环境无不良影响。 二、噪声问题

厂内水泵等运行时虽有噪声产生，但设计时首先选用低噪声设备，并根据需要设置减震、消音设施，可使噪声下降到65分贝以下，因此噪声对厂内外都不会产生很大影响。

三、废渣

水库水水质较好，产生污泥较少只需定期排尽池水，人工清理池底污泥，晒干运走即可，因此不设置污泥设备。 7.2 安全卫生

为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，确保本工程在建设过程中及投产运行后均符合职业安全卫生要求，保障劳动者在劳动过程中的健康，在本设计中严格遵循：

《工业企业设计卫生标准》； 《建筑设计防火规范》；

与本工程内容有关的设计规范及标准。

电气安全措施：严格遵照国家有关规定进行防雷接地设计，供配电设备采用

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封闭式结构以提高安全性。

本工程通过以上措施可保证工程在建设中及投产后安全生产，保证职工在劳动过程中的安全与健康。 7.3节能措施 一、工艺设计

在厂平面竖向布置上，尽量减少净水提升级数，减少各构筑物的水头损失。 二、设备选型

水库水净化系统所用水泵，大部分选用高效率的机泵。

第8章 运行成本分析

8.1 占地面积 总占地面积约60m2；

以日处理量为3600m3计，吨水占地面积为0.016m2。 8.2 运行电耗计算

序号 1 2 项目名称 水库水提升泵 原水泵 总 计 功率KW 7.5 11 单位 台 台 数量 2 2 4 装机功率KW 15 22 37 运行功率KW 7.5 11. 18.5 电费以1.0元每kW·h计 单位小时电耗为18.5×1.0＝18.5元 以时处理量为150m3计，吨水电耗为：E1=0.12元

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8.4 人工及维护费

系统自动化程度高，可由管理人员兼职，定时段检查系统，人工费为零。 8.5 运行费用合计

E＝E1+E2＝0.12元/吨

第9章 主要构筑物和设备

序号 一 1 2 3 项目名称 土建部分 调节池 清水池 合计 土建业主负责，充分利用原有水池 土建业主负责，充分利用原有水池 Q=150m3/h，H=10m;N=7.5kw Q=150m3/h，H=20m;N=11kw 国标管道阀门配件 联动控制 国家标准 含有滤料 、布水系统、搅拌反洗系统 LS 0-4m 0-180m3/H 台 台 批 套 套 套 套 个 项 规格型号 单位 1 1 数量 座 座 2 2 1 1 1 1 2 1 1 二 设备部分 1 2 3 4 5 6 7 8 9

原水泵 提升过滤泵（兼反洗泵） 管道材料、阀门配件 电器控制系统 电器电线材料 高效过滤器（带反洗） 液位计 转子流量计 安装辅材 14

第10章 运行效果预测

指 标 浊度 处理单元 调节池 纤维球过滤器 去除率） 出水标准 <3 >98% <3 进水浓度(mg/L) 出水浓度(mg/L) 20-150 <3 第11章 建设进度规划

为缩短工程进度，确保水库水净化处理系统设施如期实行环保验收，工程设计、各分部工程、分项工程土建、安装以及调试工作、将进行统一协调，分步、交叉进行。

总工程进度安排如下：

天（个） 工作内容 施工图设计 土建施工 设备采购制作 设备安装 调试 达标使用 2 4 6 8 10 12 14 20 15

第12章 售后服务及培训

工程竣工后我方提供详细操作规程，并培训水库水净化系统管理及操作人员。

水库水净化处理系统工程竣工后我方为设备正常运行提供一年免费保修期，

免费保修期内将及时排除各种设备故障。在保修期内，在水库水净化处理系统操作管理人员不能排除故障情况下，应及时通知我方，我方将在接到通知之时起二十四小时内到达现场进行处理。

在有偿维修期内，我方将向厂方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费。

第13章 投资估算

请见附件：工程投资预算表

第 14章 附图

附图1 ：工艺流程图

附图2 ：水库水净化处理系统总平面布置图

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