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焦化廢水處理

焦化有限公司綜合水深度處理技術方案 
 
地址:西安市碑林區(qū)南二環(huán)以北長安大街3號8幢12205#
郵編:710000
郵箱(E-Mail):       網址(website): itjobsdelhi.net
聯系人:孫曉斌    電話(Tel): (+86) 13659219533
 
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1 項目技術總則 3
2 項目基礎條件說明 3
2.1 執(zhí)行的標準和規(guī)范: 3
2.2 原水水源及水質 4
2.3 系統(tǒng)產水規(guī)模及水質要求 4
2.3.1 產水規(guī)模 4
2.3.2 處理要求 4
3 工藝方案 5
3.1 工藝流程 5
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 項目技術總則

本技術方案適用于焦化廠綜合水深度處理項目,技術方案明確了綜合水深度處理項目的工藝流程設計、工藝設備配套選型和性能參數以及安裝和調試等方面的技術要求。
本項目的原水為焦化廠的綜合水,經過深度處理之后作為回用水進行回用。
工藝方案:
石灰純堿軟化+混凝沉淀+多介質過濾+樹脂軟化+超濾+反滲透的工藝流程。
控制水平:手動/自動。

項目基礎條件說明

2.1 執(zhí)行的標準和規(guī)范:

設備的設計、制造、檢驗和試驗等應符合國家現行有關規(guī)范和標準的要求,主要包括以下部分(但不限于),本標準在使用期間,若標準被修訂,則按標準最新版本執(zhí)行。
GB150-1998    鋼制壓力容器
JB/T2932       水處理設備技術條件
HG/T20677-1991 橡膠襯里化工設備
GB3216-89       離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法
GB4942.2-1993    低壓電器外殼防護等級
JB/T8097-1999    泵的振動測量與評價方法
GB/T13384-92    機電產品包裝通用技術條件
GB/T16907-1997 離心泵技術條件
DL/T 952-2005 火力發(fā)電廠反滲透水處理裝置驗收導則
JB/T4715-92    固定式管板式換熱器型式與基本參數
 

2.2 原水水源及水質

原水水源為焦化廠綜合水,主要水質指標如下:
化工:500m3/d,氯離子:600mg/L硬度:1000mg/L(以碳酸鈣計)
干熄焦:400m3/d,氯離子:800mg/L硬度:1200 mg/L(以碳酸鈣計)
地下水:500m3/d 氯離子:160mg/L硬度:450 mg/L(以碳酸鈣計)
COD≤50mg/L  NH3-N≤5mg/L

2.3 系統(tǒng)產水規(guī)模及水質要求

2.3.1 產水規(guī)模

依據業(yè)主提供的資料,原水給水量為1400m3/d,小時處理量為:58.33m3/h,設計時考慮一定富裕量,進水水量按照70m3/h的處理規(guī)模進行設計。

2.3.2 處理要求

業(yè)主方要求進行最大程度的濃縮處理,期望最大濃水水量達到300m3/d~200m3/d,考慮到300m3/d濃水的濃縮倍率已經達到4.6倍,200m3/d濃水的濃縮倍率為7倍。而在4.6倍到7倍濃縮倍率的濃水水量縮減幅度不明顯,但投資成本和技術風險性大幅度增加,且一些水質指標也不明確,因此設計濃縮倍率確定為5倍濃縮倍率。
即:
原水進水量:70m3/h,進水含鹽量按照3~5g/L進行設計;
建議系統(tǒng)回收率:80%,淡水產水量:56m3/h,濃水產水量:14m3/h。
系統(tǒng)最高運行壓力2.5Mpa。

工藝方案

石灰純堿軟化+混凝沉淀+多介質過濾+樹脂軟化+超濾+反滲透的工藝流程
簡要工藝流程如下:
 

綜合水處理工藝流程框圖
 
 

主要設備清單

 
序號         規(guī)  單位 數量 供貨商
1 原水調節(jié)池 依據來水特點由業(yè)主配套建設 1 業(yè)主方配套
2 一次提升泵 流量:70m3/h,揚程20m,配電功率:7.5kW 2 南方特種泵業(yè)或同等
3 加藥反應器 反應時間<30min,配電功率:7.0kW 1 博泰達
4 高密度沉淀池 一體化高密度澄清池,設備型號:BTD/CQ-70,處理能力:70m3/h,材質:碳鋼襯聚脲,設備外形尺寸:L7.0×B3.0×H5.5(m),設備凈重:19.86噸,設備運行重量:103.83噸。一體化設備分為:快速混凝反應區(qū)、循環(huán)回流絮凝區(qū)、絮凝過渡區(qū)、濃縮澄清區(qū)和調酸反應區(qū)。配套設備包括:快速混凝攪拌機、絮凝攪拌機、刮泥機、斜管、污泥回流泵、污泥排放泵和調酸攪拌機等。 1 博泰達
5 熟石灰漿液制備投加成套系統(tǒng) 型號:ST-10.0,成套設備包括:熟石灰料倉、干料定投系統(tǒng)、溶配系統(tǒng)、投加系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及配套附屬設施構成。料倉容積:10m3,最大配料量:3m3/h,最大投加量:2.4m3/h,全自動運行。 1 博泰達
6 純堿配藥系統(tǒng) 型號:ST-1.0成套設備包括:料倉、干料定投系統(tǒng)、溶配系統(tǒng)、投加系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及配套附屬設施構成。料倉容積:1.0m3,最大配料量:3m3/h,最大投加量:2.4m3/h,全自動運行。 1 博泰達
7 PAC加藥裝置 型號:JY2/2-1000/200,形式:兩箱兩泵,計量箱容積:1000L,投加泵流量:210L/h,配套攪拌機轉速:83rpm,攪拌功率:0.75kW。 1  
8 PAM加藥裝置 類型:三廂四泵式,PAM泡藥機型號:QPL3-500,PAM配置量:500L/h,料斗容積:55L,箱體材質:PP,配電功率:2.0kW,外形尺寸:L1.8×B0.9×H1.7,設備凈重:280kg。PAM加藥泵流量:200L/h。 1  
9 全自動高壓隔膜壓濾機 型號:ZXMA-1250U,過濾面積:200m2,濾室容積:4000L,工作壓力:0.5~1.2Mpa,配電功率:4.0kW 2  
10 污泥螺桿泵 型號:G50-1,流量:20m3/h,揚程:60m,配電功率:7.5kW 2  
11 污泥收集池 有效容積:100m3,結構形式:鋼筋混凝土。 1 業(yè)主方配套
12 中間水池 有效容積:100m3,結構形式:鋼筋混凝土。 1 業(yè)主方配套
13 二次提升泵 流量:70m3/h,揚程32m,配電功率:15kW 2 南方特種泵業(yè)或同等
14 多介質過濾器 規(guī)格:Ф3200×4327,處理水量:70m3/h,過濾流速:8~10m/h,材質: 碳鋼襯膠,襯膠厚度:3mm,壁厚:8mm,封頭厚度:10mm,上部進水為喇叭式布水裝置,下部布水裝置為對孔板水帽形式,水帽材質不銹鋼,水帽過濾間隙:0.25mm,設置玻璃窺視鏡2個,上下人孔2個,自重:8350kg,供貨范圍含本體配管及罐內填料。 2 博泰達
15 鈉離子軟化器 Ф2500×5327,材質: 碳鋼襯膠,襯膠厚度:3mm,壁厚:8mm,封頭厚度:10mm,上部進水為喇叭式布水裝置,下部布水裝置為對孔板水帽形式,水帽材質不銹鋼,水帽過濾間隙:0.25mm,設置玻璃窺視鏡2個,上下人孔2個,自重:6098kg,供貨范圍含本體配管及罐內樹脂。 2 博泰達
16 氯化鈉溶配裝置 溶解槽有效容積:10m3,配套循環(huán)輸送泵:25m3/h,32m,5.5kW,配套虹吸閥等。 1 博泰達
17 反洗水泵 流量:400m3/h,揚程20m,配電功率:45kW 2 南方特種泵業(yè)或同等
18 超濾產水箱 有效容積:100m3,結構形式:鋼筋混凝土。 1 業(yè)主方配套
反滲透系統(tǒng)        
1 反滲透加藥設備    套 2 博泰達
1.1 計量箱 MC-250L/PE 2 陜西金邦或同等
1.2 計量泵 AKS-600,Q=3L/H,H=180m,N= 20W 4 SEKO
2 5µs保安過濾器 Ф500×1250,材質:304SS。 1 博泰達
  附件:濾芯 F65´1000  PP 50 優(yōu)質國產
  壓力表 0-6bar 2 上儀四廠
3 高壓泵 CDMF85-60,Q=70m3/h,H=150m,N=45kw 1 南方特種泵業(yè)或同等
  附件:壓力表 0-16bar 1 上儀四廠
  出口慢開閥 DN50 1 弗雷西
  進出口高低壓力開關 0-0.05MPa/0-1.6MPa 2 合資
4 反滲透裝置 進水流量70m3/h,回收率70~85%,本體配管配閥等成套設備 1 博泰達
  段間增壓泵 50m3/h,50m,配電功率:15kW 2  
  反滲透膜元件 BW30FR-400/34i 84 DOW
  反滲透壓力容器 450PSI  裝6支膜的壓力容器,8:4:2 排列 14 華宇
  附件:壓力表 0-16bar 6 上儀四廠
        0-10bar 4 上儀四廠
  產水電導率表,(就地顯示) 0-100μs/cm ,就地顯示 1 科瑞達
  濃水電子流量計 DN65    0-50m3/h 1 科瑞達
  產水電子流量計 DN125   0-100m3/h 1 科瑞達
4.1 本體電磁閥門   1  
  爆破膜 爆破壓力0.2MPa ,DN50 1 弗雷西
  RO濃水排放閥 DN65 1 弗雷西
  不合格產水排放閥 DN100 1 弗雷西
5 反滲透橇架 鋼制 1 博泰達
6 反滲透化學清洗設備   1 博泰達
  清洗水箱 V=3m3   PE 1 陜西金邦或同等
  清洗水泵 ZS65-50-200/7.5,Q=50m3/h,H=32m,N=7.5kw,304SS 1 南方特種泵業(yè)或同等
  附件:壓力表 0-6bar 1 上儀四廠
7 產品水箱 V=100m3 1 業(yè)主配套
電氣自控及管道閥門        
1 電氣控制系統(tǒng)     1  
1.1 就地控制柜(手動/自動)  2200*800*600  全手動/自動PLC控制,含主回路、控制回路元器件   1 博泰達
1.2 RO 就地儀表盤 500*600*250 1 博泰達
2 電氣安裝材料 電線、電纜、橋架及安裝輔材 1  
3 管道 低壓UPVC,高壓不銹鋼,所有管道閥門及安裝輔材 1  
 
 
 
 
 

工藝系統(tǒng)簡述

5.1 原水調節(jié)池

收集焦化水、化工水、地下水等各種來水水源,調節(jié)水量,均衡水質,為后續(xù)系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行提供穩(wěn)定水源。

5.2 石灰純堿軟化工藝

利用精制熟石灰調節(jié)pH值,利用純堿作為沉淀劑,對原水中的永久硬度進行藥劑軟化處理。其中熟石灰采用專用溶配投加設備進行藥劑的配置和投加。純堿采用類似干粉泡藥機進行溶配,最大程度降低人工工作程度。

5.3 高密度沉淀池

石灰純堿法生成的沉淀物量較多,必須考慮高負荷、高效率的混凝澄清設備保證處理效果,該方案選用高密度沉淀池,可以處理污泥濃度在3g/L左右懸浮物,且能保證出水濁度在20NTU以內,且在設備內部采用的污泥循環(huán)回流處理工藝方式,可以最大程度降低純堿、PAC、PAM等藥劑的消耗量,沉淀污泥可以直接用于污泥脫水處理

5.4 污泥處理裝置

污泥處理系統(tǒng)由污泥收集池、污泥螺桿泵、全自動板框壓濾機構成,主要處理設備為壓濾機,采用高壓隔膜板框壓濾機,出水污泥含水率小于60%,可以直接達到一般固廢的處理要求。
 

5.5 多介質過濾器

多介質過濾器用于去除水中的懸浮物和膠體,濾料采用無煙煤和石英砂。使水中大部分懸浮物被無煙煤和石英砂濾層中截留而去除。保證出水濁度小于5,以滿足反滲透進水濁度要求,多介質過濾器的反洗根據運行時間和壓差來決定反洗,采用氣水反沖洗。
在多介質過濾器運行過程中,其濾料表面粘附了大量懸浮物和膠體雜質,互相粘結的雜質甚至會造成濾料結成泥球,這些雜質僅僅用水進行沖洗很難去除。當采用空氣擦洗時,氣體在水中分散成微小氣泡,帶動濾料互相磨擦,同時借助水的作用,則能夠將泥球打散并使粘附于濾料表面的雜質剝落下來,然后用反洗水沖走,從而提高過濾器的反洗效果。反洗水利用反滲透的濃水。
主要技術參數:
1) 裝置總數量 :2臺
2) 單套處理水量          :70m3/h
3) 運行方式              :一用一備
4) 設計總產水量 :70m3/h
5) 操作溫度 :≤45℃
6) 設計壓力 :0.6MPa

5.6 鈉離子軟化器

為了取得更高的系統(tǒng)回收率,必須要盡可能徹底地去除水中的結垢鹽類物質,主要為鈣鹽,因此在石英砂過濾器后增加鈉離子的軟化器,對藥劑軟化后的出水進行二次軟化,出水鈣離子濃度接近全部去除,可以實現廢水的最大程度濃縮分離。鈉離子軟化采用氯化鈉,配套設置氯化鈉溶解配制設施及再生泵,再生排水所形成的高鈣廢水回到系統(tǒng)前端進行藥劑軟化處理。
主要技術參數:
1. 裝置總數量 :2臺
2. 單套處理水量         :70m3/h
3. 運行方式             :一用一備
4. 設計總產水量 :70m3/h
5. 操作溫度 :≤45℃
6. 設計壓力 :0.6MPa
 

5.7 超濾裝置

為保證反滲透進水水質,預處理出水采用超濾進行最終水質控制,保證反滲透進水的SDI<3,為高倍反滲透廢水回收做好保障。

5.8 阻垢劑加藥裝置

阻垢劑加藥系統(tǒng)在反滲透進水中進水中加入阻垢劑,防止反滲透濃水中碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣等難溶鹽濃縮后析出結垢,堵塞反滲透膜。從而損壞膜元件的應用特性,因此在進入膜元件之前設置了阻垢劑投加裝置。阻垢劑是一種有機化合物質,除了能在朗格利爾指數(LSI)=2.6情況下運行之外,還能阻止SO42-的結垢,它的主要作用是相對增加水中結垢物質的溶解性,以防止碳酸鈣、硫酸鈣等物質對膜的阻礙,同時它也可以降低鐵離子堵塞膜的微孔,有效的抑制Ba2+、Sr2+等鹽份結垢。
本系統(tǒng)推薦使用進口復合阻垢劑。

5.9 μm保安過濾器

5μm保安過濾器設置的主要目的是截留膜前水中的顆粒、膠體、懸浮物,以防止大顆粒物進入反滲透膜。保安過濾器的外殼采用不銹鋼,內裝精度5μm濾芯。在正常工作情況下,濾芯可維持4~6個月左右的使用壽命,當大于設定的壓差(通常為0.1MPa)時更換。
a、保安過濾器的結構可以滿足快速更換濾元的要求。
b、進入過濾器的頂部設排氣口、底部設排放口。
c、保安過濾器的濾元過濾精度為5μm。

5.10 高壓泵

a、高壓泵出口裝設慢開門裝置(控制閥門開啟速度)和壓力開關,以防膜組件受高壓水的沖擊及延時壓力高時報警及停泵。
b、高壓泵進口裝壓力開關,壓力低時報警及停泵。
c、高壓泵及附件的材料均采用不銹鋼。
d、密封裝置采用防腐材料、機械密封。
 

5.11 RO裝置

反滲透裝置是本系統(tǒng)中最重要的脫鹽裝置,經過預處理的水,在系統(tǒng)中被高壓泵加壓后,在多段膜中可脫除98%以上的鹽分,并可去除絕大部分的膠體、有機物、微生物、色素、熱源等雜質,系統(tǒng)水回收率最高可達到85%。經過預處理后的合格的原水進入反滲透系統(tǒng)后,水分子和極少量的有機物通過反滲透膜層,經收集管道集中后,經產水管注入反滲透除鹽水箱,反之不能通過的就經由另一組收集管道集中后通往濃水排放管排放。系統(tǒng)的進水、產水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門,監(jiān)控儀表及程控操作系統(tǒng),這樣可以很好的保證設備系統(tǒng)化運行。反滲透膜采用美國DOW公司的反滲透膜,脫鹽率高,性能穩(wěn)定可靠。高壓泵選用多級不銹鋼離心泵。該泵具有體積小,效率高,噪聲低,運行安全可靠等特點。
反滲透裝置的運行工況:
1) 設計溫度 :25℃
2) 設計進水量 :70m3/h
3) 設計產水量 :56m3/h
4) 系統(tǒng)回收率 :≥80%(三年內)
5) 系統(tǒng)脫鹽率 :≥95%(三年內)
 

5.12 化學清洗裝置

反滲透膜經過長期運行后,會積累某些難以沖洗的污垢,如有機物、無機鹽結垢等,造成反滲透膜性能下降。這類污垢必須使用化學藥品進行清洗才能去除,以恢復反滲透膜的性能。化學清洗使用反滲透清洗裝置進行,裝置包括一臺清洗液箱、清洗泵以及配套管道、閥門和儀表。當膜組件受污染時,可以用它進行RO系統(tǒng)的化學清洗。

5.13 產品水箱

采用拼裝式不銹鋼水箱,上配液位計和防空口及溢流口。由業(yè)主配套提供。
 

電氣及控制系統(tǒng)說明

6.1 電氣

6.1.1 電氣供貨范圍

包括低壓配電、機旁操作箱等全部電控、電器設備,甲方負責將電源引入配電柜。

6.1.2  供配電

除鹽水站用電設備電壓等級為380/220VAC,設低壓配電柜即GDD柜,向工藝系統(tǒng)動力設備供電。
電氣設備的控制分自動/手動,就地控制箱上有自動/手動轉換開關,自動由PLC中實現,手動就是在電動機旁就地操作箱上實現。

6.1.3 防雷與接地

防雷:根據有關規(guī)程、規(guī)范,接入全廠避雷系統(tǒng)。
接地:根據有關規(guī)程、規(guī)范、所有需要保護接地的電氣設備均可靠接入相應的接地系統(tǒng),接地電阻不大于4歐姆。主要包括配電裝置、PLC裝置、機電設備、控制盤柜等的接地。

6.2 控制系統(tǒng)

6.2.1 提升泵類

提升水泵類設備的啟動、停機備用等過程可由PLC系統(tǒng)自動控制,也可實現手動控制。

6.2.2 熟石灰、純堿等藥劑控制

由于熟石灰、純堿等藥劑的使用量大,為減輕勞動強度,該類設備設置儲倉,實現選自動運行配藥,僅需定時補充料倉的原料藥既可。

6.2.3 阻垢劑、鹽酸等加藥量控制

加藥泵啟動、運行、停機備用等過程均與高壓泵聯動以實現自動控制。

6.2.4 反滲透系統(tǒng)(RO)控制

RO系統(tǒng)的啟動、運行、停機備用等過程均可由PLC系統(tǒng)實現自動控制。設有在線儀表如:高壓泵進出口壓力、膜堆一段、二段進出口壓力以及各RO的出水流量、電導率表等。RO系統(tǒng)設置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤,在就地盤上可讀出RO的有關工藝參數,以及能在就地操作盤上啟停RO進水高壓泵。對RO系統(tǒng)的重要參數,設定有超限報警功能。
① 高壓泵的保護系統(tǒng)
RO裝置的高壓泵進、出口裝有壓力表及壓力開關,將信號引入就地操作盤。當供水量不足使高壓泵入口的水壓低于某一設定值(暫為0.05Mpa), 會自動發(fā)出信號停止高壓泵運行, 保護高壓泵不在空轉情況下工作。 當系統(tǒng)因其它的原因或誤操作, 使高壓泵的出口壓力超過某設定值時(暫為1.6Mpa), 高壓泵出口壓力保護會自動切斷高壓泵供電,保護系統(tǒng)設備不受損害。
② RO啟停保護
當RO投入運行時,為了防止高壓泵突然啟動升壓,產生對RO膜元件的高壓沖擊破壞反滲透膜,在RO裝置的高壓泵出口至RO膜組件間設置一個慢開自動閥門,由就地PLC系統(tǒng)控制緩慢打開閥門,使膜元件逐漸升壓至一定的壓力。

6.2.5 加壓泵

加壓泵的啟動、停機備用等過程可由PLC系統(tǒng)自動控制,也可實現手動控制。

6.3 儀表

現場儀表包括壓力、液位、流量、在線分析儀表和控制閥。分析儀表有電導率檢測儀表為水質控制提供依據。所有儀表及設備具有高可靠性、可用性、穩(wěn)定性、可操作性,儀表單位符合中華人民共和國法定計量單位。儀表選型
現場儀表的選型原則是滿足工藝要求、質量可靠、維護工作量小、消耗少。

7. 質量保證

變頻器運行正常驗收合格后質保3年,其它質保期為正常投運168h后18個月,在質保期內若發(fā)生質量問題,投標方應免費維修與更換。如有與所要求材質不符,導致設備故障,投標方承擔全部責任。
 

8. 設備檢驗與驗收

1、設備交貨時,投標方向招標方提供泵軸、聯軸器、軸承、電機、線圈、葉輪、過濾器內部構件、變頻器、閥門、儀表等有關產品的檢驗合格證書及材料檢驗合格證書、材料試驗報告、 性能試驗報告等相關資料。設備使用說明書、圖紙(紙版3套、電子版一套)。
2、合同生效后一周內提供相應的技術資料(包括基礎圖、外形尺寸圖)
3、發(fā)貨前一周通知招標方派人到設備廠家現場設備驗收,存在與規(guī)范不符的情況不允許發(fā)貨。

9. 技術服務

、投標方應根據需要,自費派遣技術人員進行現場技術服務,負責設備的指導安裝和調試,會同招標方進行系統(tǒng)驗收直至設備運行正常。投標方對現場技術服務人員一切行為負責,包括人身安全。
2、免費提供培訓。進行實地操作、演示、維修、使用培訓,直至操作工能熟練掌握。
3、投標方保證指導的正確性,如因指導不正確而引起的設備的材料毀壞,投標方有責任進行修理和更換,費用由投標方支付。
4、中標單位需在確認中標后,第一時間與設計院進行技術交流,雙方共同確定設備尺寸、基礎、安裝等,確保設計與設備相匹配。
5、投標方提供訂貨設備技術性能參數、技術條件、訂貨設備三視圖(CAD版本)及設備基礎圖。

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