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深圳市滨河水质净化厂三期扩建工程

发布时间:2020-09-22 05:19

  本文简要介绍了深圳滨河水质净化厂的工艺特点、工程特点、各专业设计要点及主要设计参数。

  深圳市罗湖、上步区是深圳较早开发的地区。根据总体规划,该地区将是特区的文化、商业中心和特区行政机关所在地,近年来该区发展迅速,目前人口已超过60万人,供水量已突破30万t/d,而接纳该区生活污水的滨河水质净化厂经二期扩建后仅有处理能力5万t/d,为用水量的16%。由于规模过小,大量污水不能进入处理厂处理而直接排入深圳河(湾),造成深圳河黑臭,严重影响环境。为改善环境,根据深圳市城市总体规划要求和规划部门改善污水系统的意见,深圳市东部即罗湖、福田(部分)两地区污水治理拟将滨河水质净化厂扩建成日处理能力为30万吨的大型污水处理厂,使大部分污水经过处理后排放,以改善深圳河的污染情况,不断提高环境质量,改善投资环境。

  三期扩建为日处理能力25万吨,总投资28220.82万元。该工程于1991年4月开始设计招标,1993年逐步进入施工,1996年12月完工并正式投入使用。

  根据招标文件规定,滨河水质净化厂要在日处理污水5万吨的基础上扩建至日处理污水30万吨的污水厂(即新增25万t/d),总变化系数k按1.3计算。

  根据深建字(1991)110号文及深水指字(1991)05号文,污水进水水质设计值为:

  根据深水指字(1991)05号文的意见,滨河水质净化厂扩建工程的最终出水水质指标为

  该工程是一项扩建工程,不同于新建污水厂。工程在已建成投产的深圳滨河水质净化厂厂址扩展,新工程具有用地紧、规模大、处理要求高的特点。

  (1) 用地受到限制,扩建用地狭小,水质净化厂总征地面积15.36hm2,建筑红线,其中一、二期工程已占用土地6.5 hm2。可供用地分两块,一块在厂区东部约2 hm2,一块在西部(包括二期工程中留下的零星地)约6.4 hm2,即扩建的25万t/d规模的污水污泥处理构筑物必须在南部6.4 hm2的土地内安排。

  (3) 出水水质要求高。如前述,扩建工程的出水水质必须与受纳水体深圳河的水质目标相衔接。深圳河的中下游水质,按规划要求,应达到IV、V级水体,除COD为20~25mg/L,BOD为6~10mg/L等有机物指标外,还有氮、磷等浓度要求,所以在污水处理工艺的选择上应与深圳河水的水质目标相适应。

  5,使池子总体积大大小于常规活性污泥法。该工艺有利于分段实施,近期上A段,用较少的投资就可达到50%以上的处理效果。

  该池为矩形钢混凝土结构,前段为细格栅井,设有2台宽3.0m、栅净距为10mm机械格栅,采用格栅前后水位差启动。后段为曝气沉砂池,共分4槽。每槽宽3m,长19m,有效水深3m,最大流量时停留时间为3min,池上设置移动桥式吸砂机2台,砂粒用砂泵吸出,并经砂水分离后装车外运,每日砂量约7.5m

  3,高峰流量时停留时间为0.55小时,平均流量为0.7小时,设计污泥负荷为2.5kgBOD5/kgMLSS·d,污泥泥龄0.61天,每格曝气池内设置2台抽筒式曝气器,共20台,由新建鼓风机房供气。

  3/min,风压为5m,配用电机功率为175kW,鼓风机单机噪声不大于85dB,为防止噪声外传,内墙、顶棚均采用吸音材料,空气由风廊进风,经空气过滤器除尘后入鼓风机,为便于安装维修,机房内设5t电动悬挂式单梁起重机一台。

  三槽交替式氧化沟即为带有沉淀功能的氧化沟,共设置2座,每座由三沟组成,每沟平面尺寸为22m×157m,有效水深为3.5m,每座设置水平转刷28台,三槽中转刷分配为(11,6,11),其中9台转刷配制双速电机(每槽3台)。转刷直径均为1m,长9m,转速为72red/min,双速为72red/48red/min,配置电机功率均为45kW。每台转刷供氧量为74kgO

  2/h,在转刷水流前方设置导流挡板,使沟内平均流速0.3m/s。两侧槽为带有沉淀功能的曝气池,可转换作曝气及沉淀用,每槽内设置14台5m长的倾斜式电动堰门,出水溢流率为20.7L/m·s。中间槽为曝气池,内设转刷5台,曝气后混气液通过隔墙连通孔轮换进入两侧带有沉淀功能的曝气池,经静止沉淀后通过倾斜式堰门排出。由于三槽交替式氧化沟无污泥回流系统,剩余污泥经泵唧入前浓缩池,浓缩后入污泥处理系统。

  2·d,浓缩时间约14小时,B段污泥表面负荷为19.1kg/m2·d,浓缩时间约15小时。

  3,用于消化A段污泥,池外采用加热混和搅拌器,并利用污泥内循环加热搅拌。

  3,贮存时间约25小时,池内设一台不锈钢水下搅拌器,搅拌器直径600mm,配置功率7.5kW。

  3/h、风压3kg/cm2、功率30kW的沼气压缩机,以满足消化池搅拌要求。

  3,增设一座有效容积1500m3的湿式贮气罐,3座气罐并联使用,总有效容积为2700m3。

  水质净化厂位于深圳河边,其土层分布情况如下,表层为4~6m厚杂填土或淤泥土,往下依次为6~8m厚砂层,2~3m厚残积亚粘土,风化基岩。设计中经过对预制桩、灌注桩、端夯扩桩等桩型的反复比较,选用了在深圳从未使用过的端夯扩桩,以残积层作为持力层。当地广泛采用的φ480灌注桩,单桩承载力为50t,而φ420的端夯扩桩,单桩承载力可达75t以上,承载力提高50%,并且由于桩头夯扩以后桩基的抗板力也有了很大的提高,更有效地解决了水池的抗浮,采用端夯扩桩后,地基处理费用减少了30%左右,目前该桩型在深圳已得到了广泛使用。

  水质净化厂用地紧张,在满足工艺及其他工种的要求下,多种构筑物利用结构和工艺的特点采用叠建和连建,如将集水井、泵房、压力井、高配间、变压器室叠建,选用沉井结构,地下12m,地上18m;闸门井、沉砂池、计叠井连建,取得了节约用地,降低投资,操作、管理方便的效果。对厂区内原有的30m的城市排水明沟,在不改道、不断流的条件下,采用挖孔桩基、块石护坡,对排水明沟进行整治后,加设现浇钢筋混凝土盖板,提供了约5000m

  26幢住宅楼建设场地。整个明沟整治费用约3000万元,6幢住宅建成后其价值为10000万元,净利可达7000万元。经过对厂区内场地的合理改造,不仅改善了环境,节约用地,节省投资,而且充分发挥了原有场地的经济效益。

  对大型矩形水池,如沉淀池(40×89m)、氧化沟(70m×150m)采用无梁楼盖结构,对圆形水池如消化池采用无粘结预应力结构,结构的造型为节约投资起到了一定的作用。在水池设缝中,采用完全缝和引发缝相结合,沉降缝和伸缩缝相结合,较好地解决了水池的开裂问题,使用后未发生一起渗漏现象。在水体抗浮设计中,根据无盖水池的特点比规范规定的地下水位高度降低0.3m,仅两座氧化沟的桩基费用就降低了100万元左右。

  其中10kV高压开关柜选用引进瑞士ABB公司技术制造的产品,金属铠装手车式BA1型开关柜,SF6断路器,这种开关柜由于技术先进,结构合理,使用寿命长,在15年左右内不需维修,节约了日常运行维修费用。同时手车柜保养也比较方便。直流操作电源采用先进的免维护电池屏组(一屏是恒流浮充充电,一屏是电池组),满足了直流弹操系统的要求。

  因受地形条件的限制,实际上进水泵房是由下部泵房、中间电缆夹层、上中为变压器室和低压配电室组成的特种构筑物。由于出线电缆种类不同(电力电缆、控制电缆和信号电缆)、电压等级不同(10kV、380V、220V和弱电电压)、出线回路电缆),设计根据不同的电压等级、动力与弱电分开的原则采用两端电缆竖井和电缆夹层相结合的方式,在竖井内和电缆夹层中设置多层阻燃电缆桥架(钢质桥架中衬阻燃板),节约了大量价格较贵的阻燃电缆,这样不但保证运行的可靠而且保证检修人员安全。由于变压器室设在上部(3层),设计选用干式变压器,杜绝了油浸变压器故障时油管曝裂喷油易引起火灾的隐患,保证了安全用电。

  三槽式氧化沟共2座,也是这次扩建电气设计的重点之一。2座氧化沟中布置有转刷电机56台,其中单速电机38台,双速电机18台,另外还有进出水堰门电机65台。由于电力电缆和控制电缆较多,所以在氧化沟走道板两侧设置电缆桥架,但氧化沟待处理的污水在阳光照射下会产生较多的腐蚀性气体,对电缆桥架作了防腐蚀特种处理,以延长使用寿命。另外为了便于调试和人身安全,在每台转刷电机旁设立紧急按钮,这样既方便了调试修理,又保证了人身安全。见图6三槽式氧化沟工艺设计图。

  根据国际上控制技术发展过程和趋势,摒弃大型计算机集中控制的高风险方式,采用了集散控制的先进技术。集散系统的组成可以有DCS系统或PLC加上位管理机两种方式。DCS系统具有系统组态容易,较适用于模拟量和调节回路多的情况;PLC系统现场程序控制功能较强,造价相对便宜。针对该工程大量的是机组的程序控制,因此选用了PLC系统。

  (1) 检测仪表配置内容及方法。水厂检测仪表分为两大类:一类为物理量检测仪表,如压力、液位、流量等;另一类为化学成分分析检测仪表,如余氯、溶解氧、pH等。物理量检测仪表响应快、精度高、稳定性好、维护工作量小,参与过程控制问题不大。化学分析检测仪表响应慢、误差大、易漂移、维护工作量大,参与过程控制应慎重。根据这些特点,该工程作了如下的配置及安装。

  (a) 控制系统组成。由一个中心控制站和4个控制分站组成集散系统。中心控制站由两台Compaq2控机构成,双机热备用,设于中心控制室,并配置了镶嵌式工艺流程模拟屏。4个控制分站设于进水泵房、鼓风机房和污泥泵房,其中1#分站用于老厂改造,中心站和分站之间由一根高速DHt数据通讯网联络,数据传输速率10Mbit。

  (3) 根据运行经验仪表和控制系统的故障和损坏,大部分受过电压的冲击,深圳又属多雷地区,而过电压的主要来源是电源和接地系统,因此,在该工程中,仪表控制系统设立专用的接地系统,除外壳保护接入电气接地系统,其他接地完全独立。在仪表控制电源的入口处装过电压保护装置。这两项措施有效地减少了多雷区仪表过电压的损坏率。


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