20241113-叙永县百花水厂升级改造项目超滤系统技术方案.md 13 KB
叙永县百花水厂升级改造项目技术方案。。项目概况与编制依据。项目名称：叙永县百花水厂升级改造项目，设计产水规模为10000m³/d，处理水源为南门河地表水，水质检测指标仅大肠杆菌不合格，其余指标均符合GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水源标准，拟采用超滤膜工艺进行处理，处理后的水质满足《生活饮用水卫生标准》水质标准。编制原则包括遵循国家规范与标准、合理确定给水水量与水质、统筹规划与合理布局、选用成熟高效的处理技术、积极采用创新技术、选择高效可靠的设备、优化构筑物布局与水力流程、实现自动化与现代化管理。编制依据包括国家和地方相关的法律、法规、规范、标准、定额和指令性规划文件，建设方提供的原水水量、水质指标和产品水水质需求资料，以及现场踏勘测量资料。采用的规范与标准包括室外给水设计标准GB 50013-2018、建筑给水排水设计标准GB 50015-2019、地表水环境质量标准GB 3838-2002、生活饮用水卫生标准GB 5749-2022、水处理设备制造技术条件NB/T 10790-2021、超滤水处理设备CJ/T 170-2018、低压配电设计规范GB 50054-2011。工作范围为膜处理车间及配套水池外墙内1米范围之内的所有膜处理设备及配套的水泵、阀门、管道、电气、自控仪表系统等完整的处理装置的设计、供货、安装、调试和整体交付，不包含土建、暖通、给排水等其他专业范围。。。设计进出水水质。设计进水水质基于建设单位提供的水质检测指标，包括pH 8.18、水温15℃、BOD5 ≤2.22 mg/L、TP ≤0.034 mg/L、色度≤30度、高锰酸盐指数≤0.84 mg/L、氨氮≤0.24 mg/L、铁≤0.045 mg/L、锰≤0.021 mg/L、铜≤0.0096 mg/L、锌≤0.015 mg/L、镉≤0.000075 mg/L、砷≤0.00089 mg/L、锑≤0.00092 mg/L、汞≤0.0008 mg/L、硒≤0.00046 mg/L、大肠杆菌≤19000个/L、铅≤0.00067 mg/L、氟化物≤0.1 mg/L、硫酸盐≤55.2 mg/L、氯化物≤5.06 mg/L、硝酸盐≤1.99 mg/L、总氮≤2.17 mg/L、二氯甲烷≤0.01 mg/L、三氯甲烷≤0.001 mg/L、四氯甲烷≤0.0001 mg/L、四氯乙烯≤0.0001 mg/L。设计出水水质满足《生活饮用水卫生标准》水质标准。。。工艺路线及技术特点。工艺路线使用金科环境BioSecure生物安全性保障工艺技术包，以超滤为核心，结合GTMOST®膜通用平台技术、膜防污染、精确加药及水厂双胞胎®智慧运营管理技术，构建高效、稳定且灵活的饮用水处理系统，有效去除微小颗粒、细菌、病毒等污染物，确保出水质量达到生活饮用水卫生标准（GB 5749-2022）。工艺技术特点包括保障产水的生物安全性（产水浊度小于0.1NTU，对细菌和“两虫”去除率99.999%、病毒去除率99.99%）、抗污染能力强（膜防污染技术降低微生物和胶体污染，实现快速膜性能恢复）、膜系统稳定性高（GTMOST®技术保持稳定跨膜压差和通量，延长系统寿命）、灵活性和可扩展性（膜通用平台允许不同品牌膜元件互换，支持系统扩展）、运维智慧化（水厂双胞胎®平台实现数字化运营和智慧化管理）。。。超滤工艺与设计参数。超滤是一种膜过滤技术，主要去除水中的悬浮颗粒物、浊度、大分子有机物，具有产水水质好、出水水质稳定、对SS和微生物截留效果近99%、进水水质耐冲击负荷、药剂消耗少、运行维护费用低、占地面积小等优点，出水SDI值稳定小于3。超滤供水泵将预处理出水提升加压，经自清洗过滤器去除大于300µm悬浮颗粒，保护超滤膜元件，过滤后水进入超滤膜组件，截留细菌、藻类、胶体物质和大于0.03微米颗粒，水透过膜孔净化。反洗和CEB清洗用于恢复膜通量，系统设计考虑水质水量影响，通过超滤供水泵变频或气动调节阀保持恒流变压运行。设计参数包括超滤进水量10526 m³/d、超滤净产水量10000 m³/d、回收率≥95%、净产水通量≤60 LMH。。。自动控制系统。设计采用标准规范包括过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号HG/T 20505-2014、自控专业工程设计文件的深度规定HG/T 20638-2017、仪表设计规定的编制HG/ 20637.3-2017。设计原则为自动控制运行，设置在线分析仪表（温度、液位、压力、流量、pH值、电导）和自动联锁报警措施。仪表配置要求包括在线流量表（每系列设流量计、反洗水母管设流量计、产水及浓水排水设流量指示）、压力表（进水、产水、各段进口/浓水/产品水、水泵出水管道、压缩空气总管装设压力表）、液位计（各类水池、水箱设置液位变送器或高低液位报警及与水泵连锁）、温度计（原水干管和清洗装置设温度计）。控制系统的构成和功能采用操作员站进行监视控制，通过CRT画面和键盘对整个工艺系统监视控制，设备控制功能包括控制阀门、机泵类设备的控制状态指示、自动/手动操作选择、超滤系统状态显示、手动优先自动功能、关键运行工序设定值可调整、运行故障报警、就地操作箱。控制系统功能包括水处理系统自动、半自动、手动运行及实时监控、工艺参数仪表信号数据采集显示报警、PLC编程及参数修改、工艺系统总画面、超滤系统画面、设备画面、机泵画面、模拟量参数棒状图实时趋线图历史曲线报警窗、报表生成打印、设备运行操作指导。系统显示包括设备控制阀运行状态、水泵运行状态、系统进水参数、超滤产水反洗水瞬时累计流量显示、产水回收率显示、超滤产水池液位。生产安全保护包括连锁保护和报警、紧急停车系统、设备维护提示，连锁保护和紧急停车包括与水箱关联的机泵设备水位不足报警和紧急停车、电动慢开门消除水锤现象，设备维护提示包括过滤器定时反洗、超滤化学清洗基于膜前后压力差和产水量变化控制。控制单元设置包括超滤系统控制（进水、停止运行、水反洗、加强反洗过程自动切换）、显示和报警（现场显示运行流量和压力）。仪表类型的确定包括液位仪表（静压式液位计）、流量仪表（电磁流量计）、压力仪表（隔膜式压力表和普通压力表）。仪表用电源采用220VAC/24VDC。。。电气系统。设计范围包括用电设备和工艺设施的供配电和接地系统设计、继电保护与控制。采用的标准和规范包括通用用电设备配电系统设计规范GB50055-2011、电力装置的电测量仪表装置设计规范GBJ63-90、工业与民用建筑电力装置的过低压保护设计规范GBJ64-83、化工企业防静电接地设计技术规定HGJ28-90、化工企业照明设计技术规定HG/T20586-96。用电负荷及负荷等级：总装机容量303kW，实际运行装机容量154KW，单机最大容量75kW，主要用电设备为二级负荷，其他为三级负荷，仪表控制电源为重要负荷。供电电源要求380V双回路电源，由业主提供送至界区内总进线柜。供电方式在工程界区建车间配电室，供电部分由业主统一考虑。动力配电设计包括低压用电设备保护和测量仪表采用自动开关或组合作为短路、过负荷、断相保护，失压保护用自动开关失压线圈或接触器失压线圈，30KW以上电机软启动，15kW以上电动机设电流表，部分电机变频控制；动力配电方式主要用电设备由变配电所放射式配电，小型用电设备设就地动力配电箱放射式配电；动力线路及配线主要采用交联聚氯乙烯绝缘铜芯电力电缆ZR-YJV和控制电缆ZR-KVV，电缆沿桥架明敷局部穿钢管暗敷设。。。主要设备配置。主要设备包括超滤供水泵2台（1用1备，离心泵，Q=460m³/h，H=25m，N=55kW，叶轮SS304，壳体铸铁）、自清洗过滤器2台（1用1备，产水水量460m³/h）、超滤主机4套（成套撬装，单套净产水量≥2500m³/d）、反冲洗水泵2台（1用1备，离心泵，Q=450m³/h，H=30m，N=75kW，叶轮SS316，壳体铸铁）、超滤加药系统（柠檬酸加药装置1套、NaClO加药装置1套、NaOH加药装置1套、还原剂加药装置1套、絮凝剂加药装置1套）、中和泵2台（1用1备，离心泵，Q=50m³/h，H=20m，N=5.5kW，叶轮SS316L，壳体铸铁）、反洗废水泵1台（离心泵，Q=50m³/h，H=20m，N=5.5kW，叶轮SS304，壳体铸铁）、CIP清洗水泵2台（1用1备，离心泵，Q=50m³/h，H=30m，N=7.5kW，叶轮和壳体SS316L，变频控制）、CIP清洗精水箱1台（V=2m³，PE）、空压机2台（1用1备，流量1Nm³/min，压力0.85MPa，配套冷干机、过滤器、储气罐）、泵房集水坑潜污泵2台（1用1备，潜污泵，Q=30m³/h，H=10m，P=2.2KW，铸铁）、配套阀门仪表1批、系统连接管道管件支架1批、电气系统1套、自控系统1套。。。智慧化运营管理平台。金科环境数字化运营管理平台整合信息技术、大数据分析和人工智能，实现水处理工艺智能化运营管理，提高效率和质量，降低运营成本。水厂双胞胎融合BIM设计数据、实施过程数据和运行数据，实现实体水厂数字化模拟，为资产管理、远程监测、运行智慧化提供数字化工具。平台价值包括提供无人值守高效运营管理模式、基于工艺智能算法模型优化生产运营决策、基于数字化专家系统与物联感知系统实现系统自检保障设备健康运行、引入人工智能技术实现基于计算机视觉的智能巡检、构建基于BIM技术的数字孪生水厂精细化管理全生命周期数据、实现智能化控制系统优化和工艺环节模型模块化定制。产品架构包括集团综合运营驾驶舱（实时监测多个水厂运行状况、生产成本、能耗、水质水量，基于GIS+BIM技术灵活可配置用户交互界面和数据可视化）、水厂驾驶舱（实时监测工艺工况和经营指标，多参数比对历史数据曲线、BIM三维可视化数据交互式呈现，一键执行工艺指令和参数切换）、工况管理（基于数据和算法给出生产调度任务指令，实现无人值守高效运营，保障系统稳定生产）、系统自检（基于专家系统和神经网络模型评估设备运行状态，给出预防性运维任务指令，基于计算机视觉判断系统健康情况）、智能安防（实现视频监控、门禁、烟感等系统智能联动，基于计算机视觉技术实现人员行为智能分析与报警）、有限空间管理（提供标、监、辅、救功能，确保有限空间作业安全性和规范性）、精细化管理（提供精细到设备位号的维修保养计划任务管理，数字化驱动运维工作执行）、数据资产管理中心（统一治理和应用水厂生产运营数据，提供数据清洗、分布式存储、统一接口管理、动态生成数据报表等功能）。。。直接运行成本分析。基础数据：药剂按市场价格计算，动力消耗按0.6元/kw·h考虑，超滤膜更换期按7年计算平均分摊。直接运行成本包括药剂费（次氯酸钠年总消耗8.30t单价1300元/t总金额1.08万元、氢氧化钠6.09t单价900元/t总金额0.55万元、柠檬酸6.78t单价9000元/t总金额6.10万元、还原剂1.26t单价6700元/t总金额0.84万元、PAC 3.84t单价1900元/t总金额0.73万元）、耗材费（超滤膜更换费用21.94万元）、动力消耗（电年总消耗39.10万kw/h单价0.6元/kw·h总金额23.458万元），总计54.70万元，吨产品水成本0.150元/吨水（按照超滤产水10000m³/d计算），不含取水系统及外供水系统费用。。。公司简介。金科环境股份有限公司创立于2004年，是科创板上市的国家高新技术企业（股票代码：688466），专注水的深度处理和污废水资源化领域，采用投资、建设、运营和服务模式提供全生命周期解决方案。公司探索“污废水资源化”商业模式，提出“工程产品化”创新理念，开发基于AI算法的智慧软件，将设备、设施和建/构筑物集成为产品化智能机组-新水岛，实现无人值守高效运行。承接项目包括北京冬奥会崇礼和延庆主会场饮用水厂、雄安新区第一自来水厂、北京南水北调石景山水厂、张家港第四水厂（获GWI“2022全球水奖-年度最佳市政供水项目”金奖）、雄安新区第一自来水厂（获2022-2023年度国家优质工程奖），以及无锡锡山、无锡安镇、无锡健鼎、唐山南堡、开封兰考等再生水项目。公司以“与客户共创价值，以科技赋能发展”为理念，继续开发满足客户和环境需求的产品与技术。