1. 总论
1.1 项目概况
*本项目为垃圾填埋场渗滤液处理项目,渗滤液的处理量为50T/D。
*本技术方案中提供了一台日处理水量50T的渗滤液处理设备,用于渗滤液的净化处理。
*本方案根据有限信息进行设计,后期将根据客户提供的详细信息进行调整及优化。
1.2 设计依据
(1)业主提供的相关资料
(2)DTRO碟管式反渗透在多个项目成功的设计、安装、调试、运营和售后服务经验。
(3) 国家相关的设计规范及标准
《中华人民共和国环境保护法》;
《中华人民共和国水污染防治法》;
《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》;
《生活垃圾渗滤液碟管式反渗透处理设备》标准CJ/T279-2008;
《碟管式反渗透高浓度处理设备》(Q/DXTDF001-2006);
《污水综合排放标准》GB/T 8978-1996;
《室外排水设计规范》GB50014-2006(2016年版);
《建筑给水排水设计规范》 GB50015-2003(2009年版);
《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB 50069-2002;
《给水排水构筑物施工及验收规范》 GB 50141-2008;
《工业企业噪声控制设计规范》 GB/T 50087-2013;
《建筑给水复合管道工程技术规范》 (CJJ/T 155-2011);
《流体输送用不锈钢无缝钢管》 (GB/T 14976-2012);
《不锈钢小直径钢管》 (GB/T3090-2000);
《五金手册》:无缝钢管 (YB231-70);
《管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用》 (GB1047-2005);
《管道元件PN(公称压力)的定义和选用》(GB1048-2005);
《工业用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道系统》第一部分:管材(GB/T 4219.1-2008);
《工业用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道系统》第二部分:管件(GB/T 4219.2-2015);
《钢管验收、包装、标志和质量证明书》(GB/T 2102-2006);
《衬胶钢管和管件》(HG21501-1993);
《衬塑钢管和管件选用系列》(HG/T 20538-2016);
《压力容器法兰分类与技术条件(合订本)》(NB/T 47020~47027-2000);
《钢制管法兰技术条件》(GB/T 9124-2010);
《钢制管路法兰类型与参数》(JB/T 75-2015);
《低压成套开关设备和控制设备》第一部分:总则 (GB/T 7251.1-2013);
《旋转电机 定额和性能》(GB 755-2008);
《电测量及电能计量装置设计技术规程》(DL/T5137-2001);
《低压配电设计规范》(GB50054-2011);
《“三废”治理设计手册》;
《给水排水设计手册》第二版;
《给水排水标准规范实施手册》,建设部标准定额研究所(编制);
《环境工程手册-水污染防治卷》。
1.3 设计原则
(1) 处理设备占地面积小,工艺流程简单。
(2) 处理系统启动迅速,可以间歇运行。
(3) 处理工艺先进,有较好的处理效果,确保运行稳定可靠,出水水质达标。
(4) 控制系统先进,自动化程度高:设备采用自动化控制,易于日常运行管理与维护;同时考虑具备手动操作功能,便于检修维护。
(5) 处理工艺具有一定的抗冲击负荷能力。
(6) 运行成本经济合理,有利于节能降耗,降低运行费用,易于维护管理。
(7) 废水处理工艺要求运行灵活,对水质和水量变化有一定的抗冲击负荷能力,确保出水水质达到处理要求。
(8) 处理过程中产生的浓缩液由业主根据项目情况处置,可采用回灌垃圾山的方式处理。
1.4 设计范围:本工程方案设计包括整套垃圾渗滤液处理设备的工艺设计、设备设计及选型、电气自控设计;本项目工程范围:
(1) 处理设备内部配套管线、电缆连接,水箱部分管路连接(不含土建);
(2) 处理设备移交后质保期内的售后服务;
(3) 处理设备移交前的操作人员培训;
(4) 处理设备专用工具及备品备件等。
*以下项目不属本工程范围:
(1)垃圾渗滤液调节池等混凝土池体;
(2)成套处理设备电气箱与电源的电缆联接;渗滤液各箱体、调节池等设备的基础土建工程。
(3)垃圾渗滤液浓缩液的后期处理。
2. 进出水指标
2.1 处理水量
废水来源:***垃圾填埋场渗滤液
处理水量:50T/D
设计系统总回收率:约70%
处理后浓缩量:约15T/D
处理后透过液量:约35T/D
2.2 进水水质
项目 |
单位 |
数据 |
pH |
无量纲 |
6.0~9.0 |
CODcr |
mg/L |
≤10000 |
BOD5 |
mg/L |
≤3000 |
NH3-N |
mg/L |
<2000 |
TN |
mg/L |
<2500 |
硬度 |
mg/L |
<500 |
悬浮物 |
mg/L |
≤300 |
油 |
mg/L |
<0.1 |
水温 |
℃ |
20~30 |
2.3 出水指标要求:根据出水水质要求,出水水质主要项目指标执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中表2规定的排放限值:
项目 |
单位 |
排放浓度限值 |
污水排放监控位置 |
色度(稀释倍数) |
--- |
40倍 |
常规污水处理设施排放口 |
悬浮物 |
mg/L |
30 |
常规污水处理设施排放口 |
CODcr |
mg/L |
100 |
常规污水处理设施排放口 |
BOD5 |
mg/L |
30 |
常规污水处理设施排放口 |
氨氮 |
mg/L |
25 |
常规污水处理设施排放口 |
总氮 |
mg/L |
40 |
常规污水处理设施排放口 |
总磷 |
mg/L |
3 |
常规污水处理设施排放口 |
大肠杆菌 |
个/L |
1000 |
常规污水处理设施排放口 |
总汞 |
mg/L |
0.001 |
常规污水处理设施排放口 |
总镉 |
mg/L |
0.01 |
常规污水处理设施排放口 |
总铬 |
mg/L |
0.1 |
常规污水处理设施排放口 |
六价铬 |
mg/L |
0.05 |
常规污水处理设施排放口 |
总砷 |
mg/L |
0.1 |
常规污水处理设施排放口 |
3. 水质特点
3.1 垃圾渗滤液来源
(1)废物中水分:随固体废物进入填埋场中的水分,包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附(当贮水池密封不好时)量。
(2)直接降水:降水包括降雨和降雪,它是渗滤液产生的主要来源。
(3)地表径流:地表径流是指来自场地表面上坡方向的径流水,对渗滤液的产生量也有较大的影响,取决于填埋场地周围的地势、覆土材料的种类及渗透性能、场地的植被情况及排水设施的完善程度等。
(4)地表灌溉:与地面的种植情况和土壤类型有关。
(5)地下水:如果填埋场地的底部在地下水位以下,地下水就可能渗入填埋场内,渗滤液的数量和性质与地下水同垃圾的接触情况、接触时间及流动方向有关。
(6)覆盖材料中的水分:随覆盖层材料进入填埋场中的水量与覆盖层物质的类型、来源以及季节有关,覆盖层物质的最大含水量可以用田间持水量来定义,即克服重力作用之后能在介质孔隙中保持的水量,对于砂而言为6%~12%,对于粘土质的土壤为23%~31%。
(7)有机物分解生成水:垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分,其产生量与垃圾的组成、pH值、温度和菌种等因素有关。
3.2 垃圾渗滤液稳定化过程分析:垃圾渗滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化,这主要是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段,即初始化调整阶段、过渡阶段、酸化阶段、甲烷发酵阶段和成熟阶段,各阶段特性如下:
1、初始调节阶段:垃圾填入填埋场内,填埋场稳定化阶段即进入初始调节阶段。此阶段内垃圾中易降解组分迅速与垃圾中所夹带的氧气发生好氧生物降解反应,生成二氧化碳(CO2)和水,同时释放一定的热量。
2、过渡阶段:此阶段填埋场内氧气被消耗尽,填埋场内开始形成厌氧条件,垃圾降解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解。此阶段垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原成氮气(N2)和硫化氢(H2S),渗滤液pH开始下降。
3、酸化阶段:当填埋场中持续产生氢气(H2)时,意味着填埋场稳定化进入酸化阶段。在此阶段对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和转性厌氧细菌,填埋气的主要成分是二氧化碳(CO2),渗滤液COD、挥发性脂肪酸(VFA)和金属离子浓度继续上升至中期达到最大值,此后逐渐下降;pH继续下降到达最低值,此后逐渐上升。
4、甲烷发酵阶段:当填埋场H2含量下降达到最低点时,填埋场进入甲烷发酵阶段,此时产甲烷菌把有机酸以及H2转化为甲烷。有机物浓度、金属离子浓度和电导率都迅速下降,BOD/COD下降,可生化性下降,同时pH值开始上升。
5、成熟阶段:当填埋场垃圾中易生物降解组分基本被降解完后,垃圾填埋场即进入成熟阶段。此阶段由于垃圾中绝大部分营养物质已随渗滤液排出,只有少量微生物对垃圾中的一些难降解物质进行降解,此时pH维持在偏碱状态,渗滤液可生化性进一步下降,BOD/COD会小于0.1,但是渗滤液中可生化有机物已经基本消耗殆尽,渗滤液中有机物的浓度液降到最低点;垃圾渗滤液的稳定化过程可从下图直观的表现出来。
3.3 垃圾渗滤液的水质特点:垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响,通常具有如下特点:
① 水质复杂,危害性大。有研究表明,运用GC-MS联用技术对垃圾渗沥液中有机污染物成分进行分析,共检测出垃圾渗滤液中主要有机污染物90多种,可信度在60%以上的有34种。其中,烷烯烃6种,羧酸类19种,酯类5种,醇、酚类10种,醛、酮类10种,酰胺类7种,芳烃类1种,其他5种。其中已被确认为致癌物1种,促癌物、辅致癌物4种,致突变物1种,被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。
② CODcr和BOD5浓度高。渗滤液中CODcr和BOD5最高分别可达90000 mg/L、38000mg/L甚至更高。
③ 氮含量高,且总氮以氨氮含量为主。由于大部分填埋场为厌氧填埋,堆体内的厌氧环境造成渗滤液中氨氮浓度极高,并且随着填埋年限的增加而不断升高,有时可高达1000~3000mg/L。由于填埋场的厌氧环境,硝化难以进行,使得渗滤液中氮元素以氨氮为主,硝态氮极少,同时也意味着氨氮去除的同时总氮也被去除。
④ 水质变化大。根据填埋场的年龄,垃圾渗滤液分为两类:一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液,其特点是CODcr、BOD5浓度高,可生化性强;另一类是填埋时间在5年以上的年老渗滤液,由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾,其pH值接近中性,CODcr和BOD5浓度有所降低,BOD5/CODcr比值减小,氨氮浓度增加。
⑤ 金属含量较高。垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高,铁的浓度可达2000mg/L左右;锌的浓度可达130mg/L左右,铅的浓度可达12.3mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L。
⑥ 渗滤液中的微生物营养元素比例失调。垃圾渗滤液中微生物营养元素严重失调,主要是C、N、P的比例失调。一般的垃圾渗滤液中BOD5/TP大都大于300,与微生物生长所需的磷元素相差较大,因此在污水处理中缺乏磷元素,需要加以补给。另一方面,老龄填埋场的渗滤液的BOD5/NH3-N却经常小于1,要使用生物法处理时,需要补充碳源。
⑦盐份含量高。填埋场渗滤液通常含有大量的盐份,总的含盐量通常高达10000mg/L以上,采用膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低,采用生化处理会因为含盐量过高造成启动困难,运行不稳,甚至无法运行。
3.4 工艺基本要求;根据渗滤液的特点,在进行工艺设计时应充分考虑以下基本要求:
(1)工艺处理应有很高的COD去除能力;
(2)处理设备应具备高负荷处理能力;
(3)工艺处理能够适应不同季节渗滤液浓度的小幅度波动;
(4)处理设备必须能在冬季正常运行;
(5)处理工艺流程简单,占地面积小;
(6)在满足排放标准的前提下,选择投资最省、运行费用最低、效果最好的处理技术;
(7)处理过程安全、无污染;
(8)处理设施运行稳定,操作管理简便;
(9)考虑目前渗滤液现状兼顾远期水质、水量变化。
4. 工艺设计
4.1 DTRO工艺介绍
(1)DTRO工艺简介
*DTRO膜技术即碟管式膜技术,分为DTRO(碟管式反渗透)和DTNF(碟管式纳滤)两大类,是一种专利型膜分离设备。它的膜组件构造与传统的卷式膜截然不同。
*原液流道:碟管式膜组件具有专利的流道设计形式,采用开放式流道,料液通过入口进入压力容器中,从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过通道进入导流盘中(如图1-1所示),被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180º逆转到另一膜面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘(如图1-2所示),从而在膜表面形成由导流盘圆周→圆中心→圆周→圆中心的双“S”形路线,浓缩液最后从进料端法兰处流出。DTRO膜组件两导流盘之间的距离为4mm,导流盘表面有一定方式排列的放射线。这种特殊的水力学设计使处理料液在压力作用下,流经滤膜表面遇放射线碰撞时形成湍流,增加透过速率和自清洗功能,从而有效地避免了膜堵塞和浓差极化现象,成功地延长了膜片的使用寿命;清洗时也容易将膜片上的积垢洗净,保证碟管式膜组适用于处理高浊度和高含砂系数的废水,适应更恶劣的进水条件。
图1 -1碟管式膜柱流道示意图
图1 -2碟管式膜柱流道示意图
*透过液流道:过滤膜片由两张同心环状反渗透膜组成,膜中间夹着一层丝状支架(如图2所示),使通过膜片的净水可以快速流向出口。这三层环状材料的外环用超声波技术焊接,内环开口,为净水出口。透过液在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围的透过液通道,导流盘上的O型密封圈防止原水进入透过液通道。透过液从膜片到中心的距离非常短,且对于组件内所有的过滤膜片均相等。
图2 DTRO膜片和导流盘
*DT膜柱:独特的结构使其具有以下特点,这也是DTRO膜分离工艺应用于渗滤液处理所必需的特性。(如图3所示)
图3 DT膜柱
(2)DTRO工艺优点
* 最低程度的膜结垢和污染现象:DTRO膜件具备2mm开放式宽流道及独特的放射线导流盘,料液在组件中形成湍流状态,最大程度减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生,使得DTRO膜件即使在高压160bar的操作压力下也能体现其优越的性能。
*膜使用寿命长:DTRO膜组件能有效避免膜的结垢,减轻膜污染,使反渗透膜的寿命延长。DTRO膜组件的特殊结构及流体力学设计使膜组易于清洗,清洗后通量恢复性非常好,从而延长了膜片寿命。工程实践表明,在渗滤液原液处理中,DTRO膜片寿命可长达3年,甚至更长,接在其它处理设施之后(比如MBR),寿命可长达5年以上,这样的寿命是一般的反渗透处理系统无法达到的。
* 组件易于维护:DTRO膜组件采用标准化设计,组件易于拆卸维护。打开DTRO膜组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它部件,维修简单,当零部件数量不够时,组件允许少装一些膜片及导流盘而不影响DTRO膜组件的使用,这是其它形式膜组件所无法达到的。
*过滤膜片更换费用低:DTRO膜组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分由多个过滤膜片及导流盘装配而成,当过滤膜片需更换时可进行单个更换,对于过滤性能好的膜片仍可继续使用,最大程度减少了换膜成本。
* 出水水质好:反渗透膜对各项污染物都具有极高的去除率,出水水质好,对于出水水质要求不高的情况,可以使用纳滤膜。
* 出水稳定,受外界因素影响小:由于影响膜系统截留率的因素较少,所以系统出水水质很稳定,不受可生化性、碳氮比等因素的影响,对于不宜采用生化处理的老旧垃圾场渗滤液有着很大的处理优势。
*运行灵活:DTRO膜系统作为一套物理分离设备,操作十分灵活,可以连续运行,也可以间歇运行,还可以调整系统的串并联方式,来适应水质水量的要求。
* 建设周期短,调试、启动迅速:DTRO膜系统的建设主要为机械加工,附以配套的厂房、水池建设,规模很小,建设速度快。设备运抵现场后只需两周左右的安装调试时间即可完成。
* 自动化程度高,操作运行简便:DTRO膜系统可设置为全自动模式运行。全自动模式的整个系统设有完善的监测、控制系统,PLC可以根据传感器参数自动调节,适时发出报警信号,对系统形成保护。操作人员只需根据操作手册查找错误代码排除故障,对操作人员的经验没有过高的要求。
* 占地面积小:DTRO膜系统为集成式安装,附属构筑物及设施也是一些小型构筑物,占地面积很小。
* 可移动性强:DTRO膜系统可以安装在集装箱内,也可以安装在厂房里,一个项目结束后可以移至其它项目继续使用。
* 运行费用低:在同样达到高水平的排放标准的前提下,相对于其它处理工艺,DTRO膜系统投资省、运行费用低。
针对垃圾渗滤液的特点及对处理工艺的基本要求,综合考虑DTRO与传统的处理工艺相比较的突出优点,我公司拟采用:“预处理+两级DTRO +吹脱”作为主体工艺处理垃圾渗滤液,即可保证出水水质达标排放,又可以适应不同阶段垃圾渗滤液的处理要求。
4.2 水量平衡计算
注:水量平衡图以电导率<25000μs/cm为参考设计依据,电导率与回收率关系可参考下表
电导率(μs/cm) |
<25000 |
25000~30000 |
30000~35000 |
35000~40000 |
>40000 |
回收率 |
≥70% |
65~70% |
60~65% |
55~60% |
≤55% |
*电导率与回收率之间的关系受多种因素的影响,并非完全按照此数值区间运行。例如水温发生变化,回收率也会发生变化:当水温>30℃时,为保证出水水质,需要降低系统回收率;当水温<20℃时,设备的产水量会有所下降。
4.3 工艺流程描述
(1)预处理单元
*渗滤液pH值随着场龄的增加、环境等各种条件的变化而变化,其组成成份复杂,存在钙、镁、钡、硅等各种难溶无机盐,这些难溶无机盐进入反渗透系统后被高倍浓缩,当其浓度超过该条件下的溶解度时将会在膜表面产生结垢现象。而调节原水pH值能有效减缓碳酸盐类等无机盐的结垢,故在进入反渗透系统前须对原水进行pH值调节。
*调节池出水进入反渗透系统的原水箱,在原水箱中通过加硫酸调节pH值。原水箱的出水经原水增压泵加压后进入石英砂过滤器,其过滤精度约为50μm。石英砂过滤器进、出水端均设有压力表和压力变送器,当压差超过2.5bar的时候需执行反洗程序。对于SS值比较低的原水,石英砂过滤器运行100小时后若压差未超过2.5bar也需进行反洗,以避免石英砂的过度压实及板结现象。两者以先到者为自动激活石英砂过滤器的反洗运行因素。石英砂过滤器反洗采用原水,气洗使用罗茨风机。
*由于原水中钙、镁、钡等易结垢离子和硅酸盐含量高,对于渗滤液系统,石英砂过滤器出水进入保安过滤器,再经DTRO膜组件高倍浓缩后这些盐容易在浓缩液侧出现过饱和状态而析出,俗称结垢。所以根据实际水质情况在保安过滤器前加入一定量的阻垢剂缓解硅垢及硫酸盐结垢现象的发生,具体添加量由原水水质情况确定,阻垢剂稀释倍数不超过8倍。保安过滤器为膜柱提供最后一道保护屏障,保安过滤器的精度为5μm。
(2)一级DTRO膜系统
*经过保安过滤器的渗滤液直接进入一级DT高压泵。
*一级DTRO膜系统高压柱塞泵后边设有一个高压泵蓄能器,用于吸收高压泵产生的压力脉冲,给一级DTRO膜柱提供平稳的压力,经一级DTRO高压柱塞泵后的出水进入膜柱。由于一级DTRO高压柱塞泵流量不足以向膜柱直接供水,所以将膜柱出口一部分浓缩液回流至在线增压泵入口以保证膜表面足够的流量和流速,避免膜片被污染。经过在线增压泵流出的高压力及高流量水直接进入膜柱。
*一级DTRO膜柱出水分为两部分——浓缩液和透过液。浓缩液端设有一个伺服电机控制阀,用于控制膜组内的压力,以产生必要的净水回收率。透过液进入STRO膜系统进一步处理。浓缩液排入浓水箱,并由业主根据自身情况进行后续的处置。
(3)二级DTRO膜系统
*二级DTRO膜系统用于对一级DTRO膜系统的透过液做进一步处理,称为透过液级。经一级DTRO膜系统处理后的透过液添加适量水处理药剂后进入二级DT高压泵,级间无须设置缓冲水箱。二级DT高压泵设置变频控制,其运行频率和输出流量将根据一级DTRO膜系统透过液流量传感器自动匹配,同时二级DT高压泵入口管路设置浓缩液自动补偿,使得二级DTRO膜系统的运行不受一级DTRO膜系统产水量的影响。由于二级DTRO膜系统进水电导率比较低,回收率比较高,仅仅使用高压泵就可以满足要求,不再需要在线增压泵。
*二级DTRO膜系统的浓缩液端也设有一个浓水控制阀,用于控制膜组内的压力和回收率。二级DTRO膜系统的浓缩液返回到原水箱,以提高系统总回收率,透过液进入脱气塔进行脱气处理。
(4)清水脱气与pH调节
*由于渗滤液中含有一定的溶解性气体,而反渗透膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,这就可能导致反渗透膜产水pH值会稍低于排放要求,经脱气塔脱除透过液中溶解的酸性气体后,pH值能显著上升。若经脱气塔后的清水pH值仍低于排放要求,此时系统将自动添加少量碱将pH值回调至排放要求。由于出水经脱气塔脱气处理,只需加微量的碱液即能达到排放要求。
*清水pH回调在清水箱中进行,清水排放管中安装有pH传感器,PLC判断清水pH值并自动调节计量泵的频率以调整加碱量,最终使排水pH值达到排放要求。
(5)设备的冲洗和清洗
*膜组的清洗包括物理冲洗和化学清洗两种。
*反渗透系统有酸性清洗剂、碱性清洗剂和阻垢剂。操作人员需要定期给清洗水箱和阻垢剂计量箱添加清洗剂和阻垢剂,设定清洗执行时间,需要清洗的时候系统自动执行。
*物理冲洗:膜组的物理冲洗在每次系统关闭时进行,在正常开机运行状态下需要停机时,一般都采取先冲洗再停机模式。系统故障时自动停机,也先执行冲洗程序。冲洗的主要目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积。冲洗分为两种,一种是用渗滤液冲洗,一种是用净水冲洗,一般情况我们都采用第二种方式进行冲洗,但是两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定,设定时间一般为3~5分钟。
*化学清洗:为保持膜片的性能,膜组应该定期进行化学清洗。清洗剂分酸性清洗剂和碱性清洗剂两种,碱性清洗剂的主要作用是清除有机物的污染,酸性清洗剂的主要作用是清除无机物污染。
*在清洗时,清洗剂溶液在膜组系统内循环,以除去沉积在膜片上的污染物质,清洗时间一般为1~2个小时,但可以随时终止。清洗完毕后的液体从系统排出到调节池。膜组的化学清洗由计算机系统自动控制,可在计算机界面上设定清洗参数。
*清洗剂一般稀释到5~10%后使用。
*清洗周期:清洗时间间隔的长短取决于进水中的污染物质浓度,当在相同进水条件下,膜系统透过液流量减少10%~15%或膜组件进出口压差超过允许的设定值(DTRO膜柱进出压差为10bar)时需进行清洗,正常情况下清洗周期视进水水质不同而有所不同,没有固定的数值。
4.4 主要设备清单
50T/D垃圾渗滤液集装箱式处理设备
|
序号 |
名称 |
规格参数 |
单位 |
数量 |
备注 |
一 |
集装箱式垃圾渗滤液处理设备 |
50T/D |
套 |
1 |
上海企科 |
1 |
原水提升泵 |
Q=4m3/h,潜水泵,扬程需要根据现场地势情况确定 |
台 |
1 |
上海企科 |
2 |
布袋过滤器 |
Q=4m3/h,材质PVC,过滤精度100μm |
台 |
1 |
上海企科 |
3 |
浓水输送泵 |
Q=2m3/h,离心泵,扬程需要根据现场地势情况确定 |
台 |
1 |
南方泵业 |
4 |
清水输送泵 |
Q=2m3/h,H=27m,P=0.37kw,过流材质304 |
台 |
1 |
南方泵业 |
5 |
原水增压泵 |
Q=3m3/h,H=47m,P=0.75kw,过流材质316L |
台 |
1 |
南方泵业 |
6 |
砂滤反洗泵 |
Q=10m3/h,H=34m,P=1.5kw,过流材质316L |
台 |
1 |
南方泵业 |
7 |
罗茨风机 |
Q=0.66m³/min,H=68KPa,P=3.0kw |
台 |
1 |
济南启正 |
8 |
石英砂过滤器 |
φ600×1850,罐体材质:玻璃钢,配套滤料、减压阀等 |
台 |
1 |
上海企科 |
9 |
保安过滤器 |
φ225,罐体材质:UPVC,滤芯过滤精度5微米 |
台 |
1 |
广州蓝跃 |
10 |
高压泵 |
Q=2.5m3/h, H=83bar,电压=380V |
台 |
1 |
CAT泵 |
10--1 |
电动机及皮带轮 |
与高压泵配套,P=10.5kw |
台 |
1 |
|
10--2 |
高压泵蓄能器 |
与高压泵配套,Q=2.5m3/h,Pmax=83bar |
个 |
1 |
|
10--3 |
弹簧安全阀 |
与高压泵配套,Pmax=83bar |
个 |
1 |
|
11 |
在线增压泵 |
Q=20m3/h,H=80m,P=10.5kw |
台 |
1 |
帝国泵业 |
12 |
碟管式膜柱 |
型号:TSHRO-90,单只膜面积9.405m2 |
支 |
18 |
合资品牌 |
13 |
伺服电机控制阀 |
型号:3/8" |
台 |
1 |
Badger |
14 |
高压泵 |
Q=5m3/h,H=36bar,P=13kw |
台 |
1 |
南方泵业 |
15 |
碟管式膜柱 |
型号:TSHRO-75,单只膜面积9.405m2 |
支 |
6 |
合资品牌 |
16 |
酸添加计量箱 |
材质:PE;容积:60L;颜色:黄色 |
个 |
1 |
济南鸿雁 |
17 |
酸添加计量泵 |
材质:PVDF,配套底阀、注射阀、吸液管 |
台 |
1 |
米顿罗 |
18 |
碱添加计量箱 |
材质:PE;容积:60L;颜色:黄色 |
个 |
1 |
济南鸿雁 |
19 |
碱添加计量泵 |
材质:PVC,配套底阀、注射阀、吸液管 |
套 |
1 |
米顿罗 |
20 |
阻垢剂计量箱 |
材质:PE;容积:60L;颜色:黄色 |
个 |
1 |
济南鸿雁 |
21 |
阻垢剂计量泵 |
材质:PVC,配套底阀、注射阀、吸液管 |
套 |
1 |
米顿罗 |
22 |
插桶泵 |
材质:聚乙烯 |
台 |
2 |
上海芮泉 |
23 |
原水箱 |
V=5m3,材质:PE |
台 |
2 |
上海企科 |
24 |
清水箱 |
V=5m3,材质:PE |
台 |
1 |
上海企科 |
25 |
浓水箱 |
V=2m3,材质:PE |
台 |
1 |
上海企科 |
26 |
脱气塔 |
φ300,材质:UPVC |
台 |
1 |
上海企科 |
27 |
清洗水箱 |
V=400L,材质:SS304 |
台 |
1 |
上海企科 |
28 |
清洗剂A加药箱 |
V=1m3,材质:PE |
台 |
1 |
上海企科 |
29 |
清洗剂C加药箱 |
V=1m3,材质:PE |
台 |
1 |
上海企科 |
30 |
清洗加热器 |
P=15kw,接液材质:钛材 |
个 |
1 |
济南鑫银 |
31 |
空压机 |
Q=0.064m³/min,P=0.7MPa,P=1.1kw |
台 |
1 |
上海风豹 |
32 |
离心风机 |
Q=390-810m3/h,P=1.1kw,风压:1919-1745Pa |
台 |
1 |
济南统疆 |
33 |
阀门系统 |
按设计配套 |
批 |
1 |
上海企科配套 |
34 |
高压管路 |
按设计配套,316L |
批 |
1 |
上海企科配套 |
35 |
低压管路 |
按设计配套,UPVC |
批 |
1 |
上海企科配套 |
36 |
膜柱高压软管及联接件 |
按设计配套 |
批 |
1 |
上海企科配套 |
37 |
不锈钢支架 |
按设计配套 |
批 |
1 |
上海企科配套 |
38 |
设备底座 |
按设计配套 |
批 |
1 |
上海企科配套 |
39 |
电气柜 |
按设计配套(低压元件+变频器) |
套 |
1 |
施耐德/ABB |
40 |
PLC柜 |
按设计配套 |
套 |
1 |
西门子 |
41 |
按设计配套, |
批 |
1 |
GF |
42 |
仪器仪表, FONT> |
按设计配, 套<, /FO, , ,, NT,,>, |
批 |
1 |
GF+沃德 |
43 |
压力仪表 |
按设计配套 |
批 |
1 |
布莱迪+星仪 |
44 |
液位仪表 |
按设计配套 |
批 |
1 |
星仪 |
45 |
集装箱 |
按设计配套 |
台 |
1 |
上海企科配套 |
5. 劳动保护与安全卫生
本次提供的设备,为高压带电设备,操作、维护时一定要严格按照我公司提供的安全操作规范执行。操作人员必须经过培训、考核通过后方可上岗;应严格按照操作规范配备相应的防护用具,如手套、防护服、护目镜、常用药品等。
6. 电气
6.1 规范标准
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T 16-2008)
《供配电系统设计规范》(GB 50052-2009)
《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)
《低压配电设计规范》(GB 50054-2011)
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB 50058-92)
《3-110kV高压配电装置设计规范》(GB 50060-2008)
《20kV及以下变电所设计规范》(GB 50053-2013)
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB 50062-2008)
《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》(GB/T50063-2017)
《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T50065-2011)
《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010)
《电力工程电缆设计规范》(GB 50217-2007,2018年9月1日将被GB 50217-2018替代,并废止)
6.2 照明及设备防雷接地:室内照明采用荧光灯、壁灯、吸顶灯等,照明电气按常规普通标准设计;室外路灯采用4M庭院灯,光源采用150W高压钠灯或白炽灯,路灯电缆直埋敷设;低压配电接地采用TN-S系统,配电室、处理车间及控制室均设环型接地,接地电阻小于1欧姆。渗滤液处理站属三类防雷建筑物,采用避雷带防雷。各种接地装置连接成网,接地电阻不大于1欧姆。所有用电设备中正常工作时不带电,故障时可能带电的金属外壳、管道、构筑物等均应可靠接地。
6.3 电缆敷设:渗滤液处理车间内电缆沿室内穿镀锌钢管敷设。室内照明电线穿保护管暗敷设。厂区动力、照明电缆采用带铠装电缆直埋敷设或穿镀锌钢管敷设。
7. 自控设计
7.1 控制系统的组成
*整个渗滤液处理系统的控制主要分为两个控制单元:罐系统控制和反渗透系统控制单元,可通过触摸屏对现场设备进行控制和操作。
*以上控制单元通过以太网实现与上位机的通讯,通过人机界面可实现对整个系统的实时监控、报警显示及统计处理。通过计算机网络系统可使渗滤液处理厂管理人员对各工序设备进行实时监控。所有模拟和数字信号均在执行显示器上显示。对整个处理过程中的压力、液位、流量、PH、电导率值等进行在线检测与控制。
7.2 膜处理设备控制方案
*控制系统分为罐控制系统和反渗透控制系统,可以进行自动控制运行和手动控制运行,只有在自动运行停止时手动控制才有效。
*控制系统的触摸屏可以实现对一些重要参数进行设置,对状态参数进行显示。当系统出现报警值时,触摸屏会显示报警代码,通过代码可以找到报警来源,改变对系统的操作以消除报警。当出现运行错误时,系统会自动停机并显示错误代码,防止设备受到损害。
*反渗透系统可按系统设定时间自动执行清洗程序,也可以根据具体情况手动清洗。
8. 系统运行工况
8.1 环境条件
所提供的工艺及设备能够适应不同季节和年份的气候变化。水温在10℃~30℃范围系统均正常工作;由于反渗透膜本身的特点,要求进水温度需高于10℃,冬季渗滤液水温低于10℃时设备停止运行。出于对膜片的保护,在冬季应保持渗滤液处理设备的室内温度高于5℃。具体环境条件见下表:
渗滤液处理设备对运行环境的要求 |
最低环境气温(°C) |
10 |
最高环境气温(无冷却器) (°C) |
30 |
设计环境气温(°C) |
25 |
建筑物内换气率 |
10 次/小时 |
最大相对空气湿度(%) |
85 |
8.2 电力条件
*本系统要求稳定不间断供电。如计划停电,应提前3个小时通知现场工作人员,对系统冲洗后关闭。
*渗滤液处理设备对电源的要求具体如下:
项目 |
单位 |
具体描述 |
供电制式 |
|
三相五线制 |
额定电压 |
V |
380 |
频率 |
Hz |
50 |
供电方式 |
|
连续 |
接地电阻 |
Ω |
≤1 |
电源电压允许波动范围 |
|
±5% |
电源频率允许波动范围 |
|
±5% |
三相负载不平衡度 |
|
±2%,瞬时不超过±4% |
空气最大相对湿度 |
|
≤85% |
现场环境 |
|
无强腐蚀气体、粉尘及电、磁干扰源 |
功率因子 |
|
≥80% |
系统安装建筑物 |
|
加设合格的避(防)雷装置 |
|