在環(huán)境保護等政策引導(dǎo)下,城市污水處理廠基本上實現(xiàn)了規(guī)模化發(fā)展,但處理廠的建設(shè)質(zhì)量問題仍有較大的完善空間。特別是在設(shè)計階段,必須引入多方面的設(shè)計力量,有效地解決設(shè)計中的問題,不斷提高城市排放污水水平和管理公共功能,推進城市現(xiàn)代化建設(shè)過程。
1工廠地點選擇
1.1工廠地點選擇問題
污水處理工廠地點選擇的設(shè)計問題,目前只建立了處理污水系統(tǒng),沒有立足于污水處理的全過程,特別是地下污水處理設(shè)計。二是選址不科學,為了節(jié)約建設(shè)成本,處理廠的運行年限大幅縮短。
1.2選址原則
城市排水工程直接影響城市現(xiàn)代化建設(shè),合理選擇污水處理廠地址意義重大,對環(huán)境保護和城市規(guī)劃布局、投資運營管理、污水污泥利用等具有現(xiàn)實意義。選址首先要靠近納水體,處于低地形和排水干管下游,排水出口方便,提高城市防洪水平。夏季主導(dǎo)風向下,考慮工程地質(zhì)、施工和成本方便等因素。其次,從長遠的角度來看,有擴張的馀地。最后遠離公共建筑群和居民區(qū),滿足環(huán)境衛(wèi)生要求的同時,考慮到水電供應(yīng)和交通運輸條件。
2工程總平面設(shè)計
2.1總平面布局
工廠布局應(yīng)滿足建筑功能要求,根據(jù)地質(zhì)和氣候等條件緊湊布局,減少工程投資。集中布局生活設(shè)施、附屬建筑。以重力流原理設(shè)計污水處理流程。綜合地形和結(jié)構(gòu)功能、工藝流程等因素合理開展污水廠的平面配置。合理配置遠近建筑物,實現(xiàn)遠近建筑物與集團運行合作統(tǒng)一。設(shè)立設(shè)計主干道、次干道與人行道的寬度。注意環(huán)境綠化設(shè)計。在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上,根據(jù)經(jīng)濟適用原則優(yōu)化布局[1]。
2.2工廠建筑
工廠包括生產(chǎn)區(qū)、工廠前區(qū)、工廠前區(qū)包括傳達室和綜合大樓等建筑,綜合大樓分為宿舍、中控區(qū)、測試區(qū)和辦公區(qū)。生產(chǎn)區(qū)的建筑物在綠化掩蓋中。為了便于排水,建筑物和建筑物的地面應(yīng)設(shè)計成坡形。通過地面排水方式排放區(qū)內(nèi)雨水,雨水管道排水系統(tǒng)更加綜合。在原狀土上建設(shè)建筑物和建筑物的基礎(chǔ),減少基礎(chǔ)挖掘等處理工作。
3污水處理系統(tǒng)
3.1齒污水處理問題
處理技術(shù)設(shè)計存在以下問題一是水質(zhì)預(yù)測與實測值差異較大,預(yù)測值相對較高。二是出水水質(zhì)處理的標準問題。通常,根據(jù)尾水排放流入水域的不同,根據(jù)污水排放國家的管理條例,滿足污水處理要求[2]。
3.2系統(tǒng)的設(shè)計方法
包括以下幾點:一是計算污水處理量:平均設(shè)計水量q平=0.231m3/s,總變化系數(shù)為k=1.48,最大設(shè)計流程qmax=0.343m3/s。二是粗格柵:設(shè)計流量Qm=0.343m3/s,格柵間隙b=20mm,格柵寬度b=0.6m,安裝角度α=75°,格柵前水深0.70m,格柵流速v=0.80m/s。第三,設(shè)計進水泵房:設(shè)計流量q每臺=0.172m3/s,設(shè)備揚程H=10m,設(shè)備參數(shù)q=616.5m3/h。四是設(shè)計細格柵:設(shè)計流量:Qmax=0.343m3/s,格柵間隙b=5mm,格柵寬度b=0.8m,格柵流速v=0.80m/s,格柵前水深h=0.6m。第五,設(shè)計旋沉砂池:設(shè)計流量:Qmax=0.343m3/s,直徑2.43m,沉砂分離率≥95%。六是設(shè)計濾池:濾池面積186m2,濾池高度4.05m,砂床高度1200mm。七是接觸消毒池:接觸時間HRT=30min,有效容積V=620m3,總?cè)莘eV=660m3,平面尺寸20m×10m。八是處理系統(tǒng)設(shè)計:干污泥總量W=2720kg/d,污泥含水率p=99.2%,濕污泥總量V=340m3/d。污泥儲池的有效容積V=58.9m3,平面尺寸D=5m,有效水深H=3m,停留時間HRT=3hr。
4電氣和自制設(shè)計
4.1。電氣設(shè)計
設(shè)計依據(jù)包括《建筑電氣設(shè)計規(guī)程》(JGJ/T16)、《通用電氣設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》(GB50055)、《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057)等。設(shè)計范圍包括10/0.4kV變配電站、電氣設(shè)備供配電、構(gòu)筑物和道路照明、防雷接地系統(tǒng)、電纜鋪設(shè)等。采取二類用電負荷與雙電源供電,備用電源手動投入使用,規(guī)避供電中斷情況。兩路電源采用架空方式引進廠內(nèi),通過電纜引進配電室,電氣設(shè)備為低壓負荷,0.4/0.23kV電壓等級。通過系數(shù)法計算照明負荷,合理選擇工藝設(shè)備,工業(yè)動力負荷無效補償后為625KVA。建設(shè)10/0.4kV變電站,變壓器容量500kV,變壓器運行負荷率為0.65-0.75,選擇SCB10-500/10/0.4kV。低壓側(cè)和10kV側(cè)的主接線均采用單母線分段接線,低壓斷路器和真空斷路器確保設(shè)備安全運行。風機旁設(shè)廠區(qū)負荷中心,附近建設(shè)變配電站,設(shè)有控制裝備、變壓器、低壓配電等設(shè)備。
5米脫水機房和變配電站建設(shè)電機控制和配電中心,控制中心MCC1-4分別供電和控制沉淀池和沉淀池、進水泵房、活性砂過濾器等。低壓380/220V配電系統(tǒng)以單母線分段接線方式為主,母線分段開關(guān)分段運行。10kV高壓系統(tǒng)受到電流保護、電路設(shè)置電流斷路保護、上級變電站的出線保護。低壓配電系統(tǒng)的短路和過載保護主要通過電流脫扣器實現(xiàn)。電能計量用有效和無效電表實現(xiàn)。低壓側(cè)設(shè)置低壓電容器自動補償柜,實現(xiàn)無效功率補償,控制補償后功率因數(shù)0.92,可確保高壓側(cè)功率因數(shù)大于0.9。
電機啟動以直接啟動為主,超過30kW電機以電子軟啟動為主,設(shè)備拖動電機以PLC遠程控制和機械室控制為主。變壓器和低壓配電系統(tǒng)分別采用中性點直接接地系統(tǒng)、TN-S接地系統(tǒng),無帶電設(shè)備接地裝置,接地裝置接地電阻應(yīng)小于1ω。高壓開關(guān)柜母線安裝避雷器,避免雷波侵入。建筑物屋頂安裝避雷帶。道路照明以高壓鈉燈為主,室內(nèi)照明以熒光燈為主,照明檢查用380/220V三相五線系統(tǒng)[3]。
4.2.自控儀表
依據(jù)工藝流程設(shè)定流量等檢測儀表,實行污水處理監(jiān)測工藝。合理可靠地應(yīng)用新技術(shù),完善技術(shù)經(jīng)濟指標體系。由生產(chǎn)過程中央監(jiān)控級與現(xiàn)場控制級等組成集散型控制系統(tǒng)。設(shè)計各級數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò),用FCS技術(shù)與智能化儀表,提高系統(tǒng)準確性與開放性。設(shè)計范圍包括檢測儀表配置、電氣設(shè)備與檢測儀表運行信號傳送、自動控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等。系統(tǒng)包括現(xiàn)場控制站和中央控制室,前者用于設(shè)備自我控制和數(shù)據(jù)收集,后者用于顯示情況和技術(shù)參數(shù),便于操作者掌握整個工廠的運行情況。選擇損失小、抗干擾能力強的電纜,采用直埋和電纜槽鋪設(shè)方式。
5結(jié)語
中國城市污水處理廠的技術(shù)設(shè)計存在很多缺點,還有很大的完善空間。前期設(shè)計作為處理廠建設(shè)的重要環(huán)節(jié),必須加強影響因素的分析,確保處理廠正常運行。設(shè)計人員應(yīng)嚴格設(shè)計依據(jù),明確把握電氣和自制設(shè)計、污水處理廠工程總平面設(shè)計等設(shè)計原則,最大限度發(fā)揮污水處理和消毒等技術(shù)價值。
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