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20000m³d 应急污水处理项目技术方案(MBR 工艺)-来自鹏鹞集团


  1、项目概况
       (1)项目性质:应急污水处理项目
       (2)处理规模:20000m³/d
       (3)出水标准:执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级 A 标准
       (4)设计考虑消毒、出水计量和其他辅助设施及附属工程。污泥脱水至 80%含水率后外运处置。

2、装配式污水厂(PPMI)介绍
       根据提供的进出水水质指标要求,结合本项目的应急需求,要求使用年限不少于 5 年,未来可能拆迁或者回用,推荐采用装配式污水厂(PPMI)。
       2.1装配式污水厂(PPMI)简介
       2.1.1装配式污水厂(PPMI)研发背景
       随着科技的进步,钢铁冶炼技术的提升,环保及资源保护意识的增强,以及 人工成本的提高等因素,催生了用钢结构取代混凝土建造各种建、构筑物。2016 年国务院发文要求各地推广装配式建筑,提出了装配式建筑在建筑中的占比要求。
       PPMI 是一种采用不锈钢,工厂化预制、模块化和集成化的装配式污水处理厂。该系统的产生打破了传统污水厂只能“建造”的观念,使污水处理厂进入了“制造”的新时代。鹏鹞生产的 PPMI 装配式水厂,具有施工周期短、使用寿命长、投资省、可拆建、可回收、占地小等优点。

       2.1.2工程经验及工作基础
       鹏鹞环保创立于 1984 年,一直专注于水处理领域的事业,其进程中不断创新,与时俱进。
       经过 37 年的持续创新和专业化经营,鹏鹞集团已成为一家集研发设计、设备制造、工程总承包、水务项目投资及运营管理于一体的,具有完善的产业链的环保企业。
       早在 80 年代,鹏鹞就已开发出了集成污水处理系统,即 WSZ 地埋式污水处理设备。
       (1)公司目前各类设计、建设、安装资质齐全。
       (2)集团通过 PPP、BOT、EPC 等形式,投资及承建各类水处理项目超过 500万吨/天,投资总额超过 100 亿。部分业绩如下:
       南昌 20 万吨/天污水处理项目
       周口 33 万吨/天污水处理及回用项目
       岳阳 22 万吨/天污水处理项目
       望城 12 万吨/天污水处理项目
       丹阳 14 万吨/天乡镇污水处理项目萧县 5 万吨/天工业污水处理项目南通 40 万吨/天区域供水项目
       长春一、三厂 47 万吨/天区域供水项目罗ft县污水处理及配套管网 PPP 项目哈尔滨市公滨污水处理厂工程
       哈尔滨市阿什河污水处理厂工程
       (3)鹏鹞智能智造园
       为提升宜兴环保整体的制造水平,经宜兴市政府批准, 鹏鹞环保在我国以发展环保产业为特色的国家级高新技术产业开发区-中国宜兴环保科技工业园,设立环保设备智能化制造园区。
       该园区总占地面积 30 万平方米,厂房及办公、研发用地 40 万平方米,总投资 13 亿元。该园区以鹏鹞环保为核心,吸引国内环保制造型企业,打造环保智能化装备制造系统。
       园区配有专业的加工设备及多条智能化生产线,所有环保设备设计、生产均采用数据化,任何环保装备只需具有制造图纸或数据,即可在短时间内高质量完成生产。
       (4)PPMI“智造”生产线
       2019 年鹏鹞环保全面升级环保设备生产线,引进智能化环保产品生产装备, 优化传统制造加工工艺,使环保设备生产过程自动化、可视化、互联互通、实时调度、生产物料实时供需等,实现了车间的生产自动化、物流自动化、仓储自动化。生产线全面覆盖应用信息系统,从而实现从设计、加工、精加工、焊接、装配、测试等全过程的数字化、智能化控制,整个制造过程品质可实现全程追溯。标准化环保装备的制造工艺,有效提高了生产效率,全面保障环保设备的制造产能,实现环保行业装备“智造”水平的整体提升。 


开平板生产线

液压成型生产线

自动焊接生产线

拼装现场

       2.2装配式污水厂(PPMI)的核心技术
       2.2.1工厂化预制
       (1)工厂化预制:污水处理厂的构筑物均采用 304 不锈钢,在工厂中生产出预制的组装板块及模块化水处理单元。
       (2)智能化生产:采用 PLM、MES 等数字化、智能化制造手段,结合高端加工装备,组成全自动智能生产线,生产出高度标准化的高质量模块拼装部件。
       2.2.2模块化设计
       (1)结构模块化:所有构筑物的结构单元,均由标准模塑的结构板材组成。结构板块采用具有专利的力学设计,达到轻质、省材、高强的目的。
       (2)处理单元模块化:通过研发各处理单元集成,能以处理单元的模块化设计生产。各单元均可在工厂预制生产,大大提高了产品的稳定性,减少了现场组装量。模块化处理单元有:污水处理预处理单元、膜处理单元、深度处理单元等。
       (3)信息化管理:
       数字化设计:我司拥有 30 多年的水处理工程经验,积累了大量的数据,各单元设计均建立了数字模型,只需输入少量参数,即可快速完成方案及图纸设计。
       数字化生产及安装:设计数据直接输入至加工生产线,即可自动加工出所需的模块及零件。所有零件标有条形数码,只需扫码即可获知安装位置及方式,使拼装工作快捷、方便和精准。
       数字化管理:装配式水厂利用现代互联网技术实现远程智能管控,可根据运营参数变化,自动调整运营模式。并对累积的数据进行分析,不断地优化运营模式,优化设计模型,最终达到“理想水厂”的目的。数字化概念在水厂中的应用, 将超越传统的 BIM 建筑生命周期的理念。
       2.2.3集成化结构
       传统的污水厂因其工艺的需要及结构的局限性,各个构筑物相对独立,导致建造成本高、占地大且运营成本高。
       集团结合 30 多年的水处理经验,研发出具有专利、适合集成的构筑物单元,把整个水厂中能集成的构筑物集成为一个构筑物。一般预处理为一个单元,生化处理与沉淀池为一个单元,后处理为一个单元,整个水厂只需三到四个单元即可构成。大大节省了占地面积,降低了运营成本,提高了建设速度。
       2.3装配式污水厂(PPMI)的技术特点
       (1)施工周期短
       由于采用工厂模块化自动生产,再运至施工现场组合拼装,现场作业时间大大减少,且无需养护周期,可以比常规方法节省 70%-80%的工期。一个 10 万吨的污水厂只需 90 天即可建成。
       (2)使用寿命长
       由于混凝土水工构筑物长期浸泡在水体中,并受水流的冲刷,导致混凝土渗水,钢筋锈蚀膨胀,使混凝土表皮脱落,影响水池使用寿命。而装配式水厂采用优质不锈钢制成,结构强度高,耐腐蚀,大大增大了结构的使用寿命,减少了运营维护费用。
       (3)建造质量高
       因 PPMI 系统采用模块化标准化生产制造,水厂建造质量容易保证,建造质量高。
       (4)投资省
       PPMI 系统建造的水工构筑物在相同池容下,可节省投资 20%-30%。同时,水厂又采用集成设计,减少了构筑物的结构用材,并可大大降低水厂的公建投资。因此,采用 PPMI 系统整体造价一般比传统方式可节省 30%以上。
       (5)重量轻、沉降小、可远程运输
       PPMI 系统整个构筑物重量不足混凝土构筑物的 5%,构筑物沉降小。由于重量轻,只要几个集装箱或一架大型飞机,即可装载一个污水厂,特别适合“一带一路”工程项目。
       (6)柔性结构,适合软土地基
       PPMI 系统为钢结构材料制成,整体构筑物重量轻,结构为柔性结构系统, 能应对不均匀沉降,软土地基只需简单处理,即可成为构筑物基础。
       (7)水厂可拆卸移动、可回收
       PPMI 系统采用装配式结构,可拆卸移动,使污水处理厂的迁址不再成为难题。如需拆除,所有材料均可重复使用,全面提升资源利用率。
       (8)绿色施工技术
       由由于是工厂化预制,施工现场基本无建筑垃圾、扬尘、噪声、道路散落等环境污染发生,可有效减少施工对环境的影响。
       (9)占地面积小
       由于采用集成化设计,大大节约了占地面积,一般可节省 30%以上的建设用地。
       (10)封闭简单、运营环境影响小
       采用工厂化预制的钢结构作为池体,加盖方便,可建设成全封闭的污水处理系统,也可在池体上方及周边覆土,并种植绿植,以提升污水处理厂的环境,提高污水的保温效果,该方法更适用于北方地区水厂的建设。
       (11)运营费用低
       采用模块化结构、集成化设计,大大减少了构筑物连接之间的水头损失,泥、水回流更方便。可节省运营成本,提高运营效率。
       (12)设计工作量小
       PPMI 装配式污水厂实质是一种装备化水厂,设计院在设计时,只需标定位置,无需画任何构筑物详图,设计工作量将减少至原来的 30%左右。
  
3、MBR 工艺
       3.1工艺流程图
       本工程污水处理站采用“预处理+AAO+MBR”工艺。

MBR 工艺流程图
       3.2投资估算表
序号 工程或费用名称 概算价值(万元)
 
建筑工程
设备购置 安装工程 其他费用  合计
第一部分费用:          
1 101 细格栅、沉砂池、膜格栅            
2 102 生化池            
3 103MBR 池 2 座            
4 109MBR 膜系统设备间            
5 110 接触消毒池巴士计量槽            
6 111 综合设备间            
7 112 进水仪表间            
8 113 出水仪表间            
9 114 生物除臭装置            
10 201 污泥均质池            
11 301 综合楼            
12 道路及广场工程            
13 绿化工程            
14 围墙            
15 总平图管线              
16 电气自控              
17 通讯及监控设备                
18 暖通设备空调                
19 第一部分工程费用合计          
       说明:工程费用不含地基处理费。
       3.3主要经济指标
       项目占地面积约 11368m²(17.05 亩,116×98m)。
       工期:100 天。
       总装机功率:1000Kw 
       吨水处理总成本:1.31 元/m³ ,其中吨水处理经营成本:0.96 元/m³
       配备人员情况:16 人
       3.4年经营费用及单位制水成本
编号 项 目 名 程 基 本 数 据
1 平均日污水量(万吨/日) 2.00
2 电机等用电负荷(Kw) 520
3 电机等设备效率 0.8
4 电费单价(元/度) 0.62
5 变压器容量 1600.00
6 污泥处理阳离子 PAM 投加量(吨/年) 3.65
7 阳离子 PAM 单价(元/吨) 32000
8 PAC 投加量(吨/年) 146
9 PAC 单价(元/吨) 2200
10 NaClO 溶液单价(元/吨) 800
11 NaClO 溶液投加量(吨/年) 780
12 柠檬酸投加量(吨/年) 12.00
13 柠檬酸单价(元/吨) 7000
14 生产、生活用水量(吨/天) 25
15 自来水单价(元/吨) 2.5
16 职工定员 16
17 人年均工资(元) 60000
18 工程费用 (万元) 5340
19 固定资产基本折旧率 4.80%
20 大修理费率 1.50%
21 其他费用费率 6%
    年经营费用及单位制水成本    
1 电费 279.70
2 水费 2.28
3 药剂费 114.60
4 膜更换费 87.60
5 工资福利费 96.00
6 固定资产基本折旧费 256.32
7 大修理费率 80.10
8 其它管理费用 39.62
9 年经营成本 699.90
10 年总成本 956.22
11 吨水处理总成本(元/m³) 1.31
12 吨水处理经营成本(元/m³) 0.96 
       说明:运行费用不含污泥外运及处置费。
       3.5平面布置图