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20000m3d 應(yīng)急污水處理項目技術(shù)方案(MBR 工藝)-來自鵬鷂集團(tuán)


  1、項目概況
       (1)項目性質(zhì):應(yīng)急污水處理項目
       (2)處理規(guī)模:20000m³/d
       (3)出水標(biāo)準(zhǔn):執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)
       (4)設(shè)計考慮消毒、出水計量和其他輔助設(shè)施及附屬工程。污泥脫水至 80%含水率后外運(yùn)處置。

2、裝配式污水廠(PPMI)介紹
       根據(jù)提供的進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)要求,結(jié)合本項目的應(yīng)急需求,要求使用年限不少于 5 年,未來可能拆遷或者回用,推薦采用裝配式污水廠(PPMI)。
       2.1裝配式污水廠(PPMI)簡介
       2.1.1裝配式污水廠(PPMI)研發(fā)背景
       隨著科技的進(jìn)步,鋼鐵冶煉技術(shù)的提升,環(huán)保及資源保護(hù)意識的增強(qiáng),以及 人工成本的提高等因素,催生了用鋼結(jié)構(gòu)取代混凝土建造各種建、構(gòu)筑物。2016 年國務(wù)院發(fā)文要求各地推廣裝配式建筑,提出了裝配式建筑在建筑中的占比要求。
       PPMI 是一種采用不銹鋼,工廠化預(yù)制、模塊化和集成化的裝配式污水處理廠。該系統(tǒng)的產(chǎn)生打破了傳統(tǒng)污水廠只能“建造”的觀念,使污水處理廠進(jìn)入了“制造”的新時代。鵬鷂生產(chǎn)的 PPMI 裝配式水廠,具有施工周期短、使用壽命長、投資省、可拆建、可回收、占地小等優(yōu)點。

       2.1.2工程經(jīng)驗及工作基礎(chǔ)
       鵬鷂環(huán)保創(chuàng)立于 1984 年,一直專注于水處理領(lǐng)域的事業(yè),其進(jìn)程中不斷創(chuàng)新,與時俱進(jìn)。
       經(jīng)過 37 年的持續(xù)創(chuàng)新和專業(yè)化經(jīng)營,鵬鷂集團(tuán)已成為一家集研發(fā)設(shè)計、設(shè)備制造、工程總承包、水務(wù)項目投資及運(yùn)營管理于一體的,具有完善的產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)保企業(yè)。
       早在 80 年代,鵬鷂就已開發(fā)出了集成污水處理系統(tǒng),即 WSZ 地埋式污水處理設(shè)備。
       (1)公司目前各類設(shè)計、建設(shè)、安裝資質(zhì)齊全。
       (2)集團(tuán)通過 PPP、BOT、EPC 等形式,投資及承建各類水處理項目超過 500萬噸/天,投資總額超過 100 億。部分業(yè)績?nèi)缦拢?br />        南昌 20 萬噸/天污水處理項目
       周口 33 萬噸/天污水處理及回用項目
       岳陽 22 萬噸/天污水處理項目
       望城 12 萬噸/天污水處理項目
       丹陽 14 萬噸/天鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目蕭縣 5 萬噸/天工業(yè)污水處理項目南通 40 萬噸/天區(qū)域供水項目
       長春一、三廠 47 萬噸/天區(qū)域供水項目羅ft縣污水處理及配套管網(wǎng) PPP 項目哈爾濱市公濱污水處理廠工程
       哈爾濱市阿什河污水處理廠工程
       (3)鵬鷂智能智造園
       為提升宜興環(huán)保整體的制造水平,經(jīng)宜興市政府批準(zhǔn), 鵬鷂環(huán)保在我國以發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)為特色的國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)-中國宜興環(huán)保科技工業(yè)園,設(shè)立環(huán)保設(shè)備智能化制造園區(qū)。
       該園區(qū)總占地面積 30 萬平方米,廠房及辦公、研發(fā)用地 40 萬平方米,總投資 13 億元。該園區(qū)以鵬鷂環(huán)保為核心,吸引國內(nèi)環(huán)保制造型企業(yè),打造環(huán)保智能化裝備制造系統(tǒng)。
       園區(qū)配有專業(yè)的加工設(shè)備及多條智能化生產(chǎn)線,所有環(huán)保設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)均采用數(shù)據(jù)化,任何環(huán)保裝備只需具有制造圖紙或數(shù)據(jù),即可在短時間內(nèi)高質(zhì)量完成生產(chǎn)。
       (4)PPMI“智造”生產(chǎn)線
       2019 年鵬鷂環(huán)保全面升級環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)線,引進(jìn)智能化環(huán)保產(chǎn)品生產(chǎn)裝備, 優(yōu)化傳統(tǒng)制造加工工藝,使環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)過程自動化、可視化、互聯(lián)互通、實時調(diào)度、生產(chǎn)物料實時供需等,實現(xiàn)了車間的生產(chǎn)自動化、物流自動化、倉儲自動化。生產(chǎn)線全面覆蓋應(yīng)用信息系統(tǒng),從而實現(xiàn)從設(shè)計、加工、精加工、焊接、裝配、測試等全過程的數(shù)字化、智能化控制,整個制造過程品質(zhì)可實現(xiàn)全程追溯。標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)保裝備的制造工藝,有效提高了生產(chǎn)效率,全面保障環(huán)保設(shè)備的制造產(chǎn)能,實現(xiàn)環(huán)保行業(yè)裝備“智造”水平的整體提升。 


開平板生產(chǎn)線

液壓成型生產(chǎn)線

自動焊接生產(chǎn)線

拼裝現(xiàn)場

       2.2裝配式污水廠(PPMI)的核心技術(shù)
       2.2.1工廠化預(yù)制
       (1)工廠化預(yù)制:污水處理廠的構(gòu)筑物均采用 304 不銹鋼,在工廠中生產(chǎn)出預(yù)制的組裝板塊及模塊化水處理單元。
       (2)智能化生產(chǎn):采用 PLM、MES 等數(shù)字化、智能化制造手段,結(jié)合高端加工裝備,組成全自動智能生產(chǎn)線,生產(chǎn)出高度標(biāo)準(zhǔn)化的高質(zhì)量模塊拼裝部件。
       2.2.2模塊化設(shè)計
       (1)結(jié)構(gòu)模塊化:所有構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)單元,均由標(biāo)準(zhǔn)模塑的結(jié)構(gòu)板材組成。結(jié)構(gòu)板塊采用具有專利的力學(xué)設(shè)計,達(dá)到輕質(zhì)、省材、高強(qiáng)的目的。
       (2)處理單元模塊化:通過研發(fā)各處理單元集成,能以處理單元的模塊化設(shè)計生產(chǎn)。各單元均可在工廠預(yù)制生產(chǎn),大大提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性,減少了現(xiàn)場組裝量。模塊化處理單元有:污水處理預(yù)處理單元、膜處理單元、深度處理單元等。
       (3)信息化管理:
       數(shù)字化設(shè)計:我司擁有 30 多年的水處理工程經(jīng)驗,積累了大量的數(shù)據(jù),各單元設(shè)計均建立了數(shù)字模型,只需輸入少量參數(shù),即可快速完成方案及圖紙設(shè)計。
       數(shù)字化生產(chǎn)及安裝:設(shè)計數(shù)據(jù)直接輸入至加工生產(chǎn)線,即可自動加工出所需的模塊及零件。所有零件標(biāo)有條形數(shù)碼,只需掃碼即可獲知安裝位置及方式,使拼裝工作快捷、方便和精準(zhǔn)。
       數(shù)字化管理:裝配式水廠利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程智能管控,可根據(jù)運(yùn)營參數(shù)變化,自動調(diào)整運(yùn)營模式。并對累積的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,不斷地優(yōu)化運(yùn)營模式,優(yōu)化設(shè)計模型,最終達(dá)到“理想水廠”的目的。數(shù)字化概念在水廠中的應(yīng)用, 將超越傳統(tǒng)的 BIM 建筑生命周期的理念。
       2.2.3集成化結(jié)構(gòu)
       傳統(tǒng)的污水廠因其工藝的需要及結(jié)構(gòu)的局限性,各個構(gòu)筑物相對獨(dú)立,導(dǎo)致建造成本高、占地大且運(yùn)營成本高。
       集團(tuán)結(jié)合 30 多年的水處理經(jīng)驗,研發(fā)出具有專利、適合集成的構(gòu)筑物單元,把整個水廠中能集成的構(gòu)筑物集成為一個構(gòu)筑物。一般預(yù)處理為一個單元,生化處理與沉淀池為一個單元,后處理為一個單元,整個水廠只需三到四個單元即可構(gòu)成。大大節(jié)省了占地面積,降低了運(yùn)營成本,提高了建設(shè)速度。
       2.3裝配式污水廠(PPMI)的技術(shù)特點
       (1)施工周期短
       由于采用工廠模塊化自動生產(chǎn),再運(yùn)至施工現(xiàn)場組合拼裝,現(xiàn)場作業(yè)時間大大減少,且無需養(yǎng)護(hù)周期,可以比常規(guī)方法節(jié)省 70%-80%的工期。一個 10 萬噸的污水廠只需 90 天即可建成。
       (2)使用壽命長
       由于混凝土水工構(gòu)筑物長期浸泡在水體中,并受水流的沖刷,導(dǎo)致混凝土滲水,鋼筋銹蝕膨脹,使混凝土表皮脫落,影響水池使用壽命。而裝配式水廠采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,耐腐蝕,大大增大了結(jié)構(gòu)的使用壽命,減少了運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用。
       (3)建造質(zhì)量高
       因 PPMI 系統(tǒng)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)制造,水廠建造質(zhì)量容易保證,建造質(zhì)量高。
       (4)投資省
       PPMI 系統(tǒng)建造的水工構(gòu)筑物在相同池容下,可節(jié)省投資 20%-30%。同時,水廠又采用集成設(shè)計,減少了構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)用材,并可大大降低水廠的公建投資。因此,采用 PPMI 系統(tǒng)整體造價一般比傳統(tǒng)方式可節(jié)省 30%以上。
       (5)重量輕、沉降小、可遠(yuǎn)程運(yùn)輸
       PPMI 系統(tǒng)整個構(gòu)筑物重量不足混凝土構(gòu)筑物的 5%,構(gòu)筑物沉降小。由于重量輕,只要幾個集裝箱或一架大型飛機(jī),即可裝載一個污水廠,特別適合“一帶一路”工程項目。
       (6)柔性結(jié)構(gòu),適合軟土地基
       PPMI 系統(tǒng)為鋼結(jié)構(gòu)材料制成,整體構(gòu)筑物重量輕,結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)系統(tǒng), 能應(yīng)對不均勻沉降,軟土地基只需簡單處理,即可成為構(gòu)筑物基礎(chǔ)。
       (7)水廠可拆卸移動、可回收
       PPMI 系統(tǒng)采用裝配式結(jié)構(gòu),可拆卸移動,使污水處理廠的遷址不再成為難題。如需拆除,所有材料均可重復(fù)使用,全面提升資源利用率。
       (8)綠色施工技術(shù)
       由由于是工廠化預(yù)制,施工現(xiàn)場基本無建筑垃圾、揚(yáng)塵、噪聲、道路散落等環(huán)境污染發(fā)生,可有效減少施工對環(huán)境的影響。
       (9)占地面積小
       由于采用集成化設(shè)計,大大節(jié)約了占地面積,一般可節(jié)省 30%以上的建設(shè)用地。
       (10)封閉簡單、運(yùn)營環(huán)境影響小
       采用工廠化預(yù)制的鋼結(jié)構(gòu)作為池體,加蓋方便,可建設(shè)成全封閉的污水處理系統(tǒng),也可在池體上方及周邊覆土,并種植綠植,以提升污水處理廠的環(huán)境,提高污水的保溫效果,該方法更適用于北方地區(qū)水廠的建設(shè)。
       (11)運(yùn)營費(fèi)用低
       采用模塊化結(jié)構(gòu)、集成化設(shè)計,大大減少了構(gòu)筑物連接之間的水頭損失,泥、水回流更方便??晒?jié)省運(yùn)營成本,提高運(yùn)營效率。
       (12)設(shè)計工作量小
       PPMI 裝配式污水廠實質(zhì)是一種裝備化水廠,設(shè)計院在設(shè)計時,只需標(biāo)定位置,無需畫任何構(gòu)筑物詳圖,設(shè)計工作量將減少至原來的 30%左右。
  
3、MBR 工藝
       3.1工藝流程圖
       本工程污水處理站采用“預(yù)處理+AAO+MBR”工藝。

MBR 工藝流程圖
       3.2投資估算表
序號 工程或費(fèi)用名稱 概算價值(萬元)
 
建筑工程
設(shè)備購置 安裝工程 其他費(fèi)用  合計
第一部分費(fèi)用:          
1 101 細(xì)格柵、沉砂池、膜格柵            
2 102 生化池            
3 103MBR 池 2 座            
4 109MBR 膜系統(tǒng)設(shè)備間            
5 110 接觸消毒池巴士計量槽            
6 111 綜合設(shè)備間            
7 112 進(jìn)水儀表間            
8 113 出水儀表間            
9 114 生物除臭裝置            
10 201 污泥均質(zhì)池            
11 301 綜合樓            
12 道路及廣場工程            
13 綠化工程            
14 圍墻            
15 總平圖管線              
16 電氣自控              
17 通訊及監(jiān)控設(shè)備                
18 暖通設(shè)備空調(diào)                
19 第一部分工程費(fèi)用合計          
       說明:工程費(fèi)用不含地基處理費(fèi)。
       3.3主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
       項目占地面積約 11368m²(17.05 畝,116×98m)。
       工期:100 天。
       總裝機(jī)功率:1000Kw 
       噸水處理總成本:1.31 元/m³ ,其中噸水處理經(jīng)營成本:0.96 元/m³
       配備人員情況:16 人
       3.4年經(jīng)營費(fèi)用及單位制水成本
編號 項 目 名 程 基 本 數(shù) 據(jù)
1 平均日污水量(萬噸/日) 2.00
2 電機(jī)等用電負(fù)荷(Kw) 520
3 電機(jī)等設(shè)備效率 0.8
4 電費(fèi)單價(元/度) 0.62
5 變壓器容量 1600.00
6 污泥處理陽離子 PAM 投加量(噸/年) 3.65
7 陽離子 PAM 單價(元/噸) 32000
8 PAC 投加量(噸/年) 146
9 PAC 單價(元/噸) 2200
10 NaClO 溶液單價(元/噸) 800
11 NaClO 溶液投加量(噸/年) 780
12 檸檬酸投加量(噸/年) 12.00
13 檸檬酸單價(元/噸) 7000
14 生產(chǎn)、生活用水量(噸/天) 25
15 自來水單價(元/噸) 2.5
16 職工定員 16
17 人年均工資(元) 60000
18 工程費(fèi)用 (萬元) 5340
19 固定資產(chǎn)基本折舊率 4.80%
20 大修理費(fèi)率 1.50%
21 其他費(fèi)用費(fèi)率 6%
    年經(jīng)營費(fèi)用及單位制水成本    
1 電費(fèi) 279.70
2 水費(fèi) 2.28
3 藥劑費(fèi) 114.60
4 膜更換費(fèi) 87.60
5 工資福利費(fèi) 96.00
6 固定資產(chǎn)基本折舊費(fèi) 256.32
7 大修理費(fèi)率 80.10
8 其它管理費(fèi)用 39.62
9 年經(jīng)營成本 699.90
10 年總成本 956.22
11 噸水處理總成本(元/m³) 1.31
12 噸水處理經(jīng)營成本(元/m³) 0.96 
       說明:運(yùn)行費(fèi)用不含污泥外運(yùn)及處置費(fèi)。
       3.5平面布置圖