北京某污水處理廠中水回用工程簡介

北京某污水處理廠中水回用工程簡介

一、工作原理和流程：

北京某污水處理廠沉淀池出水通過中水處理廠進(jìn)水管自流進(jìn)入格柵

池，清除漂浮物后進(jìn)入集水池，由潛污泵提高至管道混合器，在管道

混合器前投加絮凝劑，充足混合后進(jìn)入配水井，經(jīng)均勻配水后流入機(jī)

械加速澄清池，在該池入口處投加助凝劑，使懸浮物、膠狀顆粒與水

分離，機(jī)械加速澄清池出水進(jìn)入濾池，深入截留細(xì)小絮體，濾后出水

進(jìn)入清水池，經(jīng)消毒后，由配水泵房的配水泵通過管網(wǎng)向中水顧客供

水。工藝流程如下圖所示：

一、設(shè)計規(guī)模：

進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計水量除滿足中水處理水量60000m3/d的規(guī)定外，還應(yīng)保

證中水處理廠日勺自用水量，自用水量按15%考慮（機(jī)械加速澄清池最

大排泥耗水量10%,濾池反沖洗耗水量5%）,故本工程設(shè)計進(jìn)水量為

69000m3/d（總規(guī)模）。

二、設(shè)計參數(shù)：

1設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

中水處理廠的J水源來自北京某污水處理廠日勺二級生化出水，其水質(zhì)基

本到達(dá)國家“污水綜合排放原則”（GB8978T996）中的一級原則。

進(jìn)水水質(zhì)一覽表

項目

進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)

懸浮物SS

W20

五日生化需氧量B0D5

W20

化學(xué)需氧量CODcr

W60

氨氮NH3-N

〈15

總磷TP

W5

2設(shè)計出水水質(zhì)

根據(jù)中水用途，將中水分為生活雜用水和河道景觀用水兩類，分別執(zhí)

行《生活雜用水水質(zhì)原則》(CJ25.1-89)和《再生水回用于景觀水

體日勺水質(zhì)原則》(CJ/T95-2023)。結(jié)合上述兩個原則，中水處理廠

設(shè)計出水水質(zhì)為下表：

出水水質(zhì)一覽表

項目

出水水質(zhì)

色度

30

懸浮物SS(mg/L)

5

濁度(度)

5

五日生化需氧量BOD5(mg/L)

10

化學(xué)需氧量CODcr(mg/L)

50

氨氮NH3-N(mg/L)

10

總磷TP(mg/L)

1.0

陰離子表面活性劑(哨/L)

0.5

大腸桿菌(個/L)

3

余氯(mg/L)

管網(wǎng)末端不不大于0.2

四、裝配裝置：

1格柵間和進(jìn)水泵房

全廠設(shè)格柵間和進(jìn)水泵房一座，土建按總規(guī)模設(shè)計，進(jìn)水泵按一期規(guī)

模配置。

格柵間安裝鏈板回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵一臺，寬度2.ini,柵條間距為5nim,柵

條寬度為5mm,傾角為70°,過柵流量Q=2875m3/h。格柵池尺寸

LxB=6.44mx2.20m,池總高5.10m。

進(jìn)水泵房前池長度7.00m,擴(kuò)散角70°,低坡1：5o

進(jìn)水泵房集水池平面尺寸12.00mx4.10m,池總高6.50mo集水池和進(jìn)

水前池的有效容積154.00m3,按最大一臺泵（Q=958.33m3/h,二

期用）的9.64min水量設(shè)計。

進(jìn)水泵房一期安裝3臺潛水泵，2用1備，型號為250QW520-12.5,

流量Q=479.2m3/h,揚(yáng)程H=12.5m,電機(jī)功率30kw,并留有3臺二

期進(jìn)水泵機(jī)組安裝位置。

每臺進(jìn)水泵出水管均安裝DN350緩閉止回閥和手動蝶閥各1個。

2管道混合器

混合是凈化工藝中的重要環(huán)節(jié)，凝聚劑規(guī)定能迅速均勻地擴(kuò)散到整個

水體。本設(shè)計采用靜態(tài)管道混合器，具有設(shè)備簡樸，混合效果好，無

機(jī)械部件，維護(hù)簡便等長處°一期T程安裝DN500靜態(tài)管道混合器1

臺，水頭損失約0.5"0.6mo

3配水和污泥井

為使后續(xù)凈水工藝配水均勻，在機(jī)械加速澄清池前設(shè)置配水井1座，

配水井的容積按一期規(guī)模設(shè)計。

機(jī)械加速澄清池日勺排泥進(jìn)入污泥井，當(dāng)污泥液位到達(dá)水深1.85m,由

潛污泵將污泥送至二匕京某污水處理廠污泥濃縮池，與污水處理廠污泥

統(tǒng)一進(jìn)行處理。污泥井設(shè)置1臺潛污泵，型號50QW12.5-22A,流量

Q=ll.1m3/h,H=17.5m,P=l.5kwo污泥井的容積按一期規(guī)模設(shè)計。

配水井與污泥井合建，為同心圓套筒式，內(nèi)筒為污泥井，外筒為配水

井，外筒直徑5.20m,內(nèi)筒直徑2.40m,內(nèi)外筒高度均為3.80m。

4機(jī)械加速澄清池

按處理水量23000m3/d設(shè)計，數(shù)量2座,每座設(shè)計處理水量11500iri3/d

（含15%的I自用水量）。

機(jī)械加速澄清池系混合、絮凝、澄清于一體的凈水構(gòu)筑物。其功能是

在清除原水中的膠體、懸浮顆粒的同步，清除部分有機(jī)物、磷與少部

分氨氮，使出水水質(zhì)變清。

機(jī)械加速澄清池構(gòu)造尺寸，直徑14.70m,池深6.00m,總?cè)莘e677nl3,

總停留時間1.5h,上升流速1.Omm/so池中間設(shè)置1臺機(jī)械攪拌機(jī)，

型號JJ-2.5,葉輪直徑2.5m,攪拌漿數(shù)6~8片，攪拌機(jī)功率5.雙不

池底設(shè)置1臺刮泥機(jī)，采用中心傳動三級減速，刮泥機(jī)型號JG-9.0,

電動機(jī)功率0.8kwo刮泥機(jī)與攪拌機(jī)傳動部分裝成一體。

機(jī)械加速澄清池頂部中心設(shè)置一間圓形機(jī)械操作間，直徑4.40m,高

4.30mo

5濾池

按處理水量21000m3/d（含5%自用水量）設(shè)計，數(shù)量1座，分為4

格，單排布置。濾池池型為均質(zhì)濾層、等濾速、氣水反沖洗濾池。

濾池單格面積30m2,設(shè)計濾速7.3m/h,強(qiáng)制濾速9.73m/h；濾

層采用石英砂均質(zhì)濾料,有效粒徑1.0mm,dl0=l.0mm,d60=l.35mm,

K6gl.35,濾料層厚度1200mm。

濾池采用氣水聯(lián)合反沖洗，單格總沖洗時間13mino氣沖：強(qiáng)度

15L/m2.s,4min；氣水聯(lián)合沖洗:氣沖強(qiáng)度15L/m2.s，水沖強(qiáng)度

4L/m2.s,4min；水沖：強(qiáng)度8L/m2.s,5min。

濾池配水采用長柄濾頭小阻力配水系統(tǒng)。濾頭安裝在濾板上，每平方

米安裝49個濾頭，每格濾池安裝1469個，合計5876個。

濾板上鋪設(shè)礫石承托層，厚度300mm,d=2~32mm,按6層鋪設(shè)。

濾池間由管廊、濾池、控制室與值班室構(gòu)成，總建筑面積302.4m2。

濾池北側(cè)設(shè)管廊，管廊內(nèi)設(shè)有DN300^DN600mm濾池進(jìn)水管、

DN500、DN600mm濾泡出水管、DN500mm反沖洗水管、DN500mm反沖洗

排水管、DN200mm反沖氣管和閥門等0

濾池間尺寸：25.00mxl3.60mxl0.40mo

濾池間為半地下式，地上部分為控制室與值班室，地下部分為濾池、

管廊。

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6清水池

按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計，清水池設(shè)計調(diào)蓄容積6000m3,數(shù)量2座，每座有

效容積3000m3。構(gòu)造尺寸29.20mx29.20mx4.00m,水深3.8m,最低

水位時水深0.3m。

清水池為鋼筋混凝土構(gòu)造，池頂覆土500mm。進(jìn)水管和溢流管管徑分

別為DN1000mm與DN900nlm,出水管管徑DNlOOOmm,池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流隔

墻（一池二道）以免滯水。為了清洗清水池，池內(nèi)設(shè)置集水坑，池底

以5%。日勺坡坡向集水坑。清水池頂部設(shè)有通氣孔和人孔，每池有

DN200mm罩形通氣孑.9個，檢修孔2個。

7加氯加藥間

7.1加藥系統(tǒng)

原水中具有懸浮顆粒、膠體、有機(jī)物、氨氮、磷等，為了到達(dá)中水水

質(zhì)，需向水中投加凝聚劑。為了提高混凝效果，以和減少凝聚劑的用

量，設(shè)計中還考慮投加助凝劑。

（1）凝聚劑投加

凝聚劑采用液態(tài)聚合氯化鋁，加藥點(diǎn)設(shè)在管道混合器入口處C最大投

加量50mg/L（以商品計），投藥濃度為商品藥劑II勺15%。

貯藥池按貯存15天加藥量設(shè)計，數(shù)量為2座。尺寸為3.5mx3.0mx2.6m,

有效水深2.0mo每座貯藥池中均設(shè)1臺攪拌機(jī)。

加藥池數(shù)量為2座，尺寸為2.0mx2.0mx2.35m,有效水深1.7mo

設(shè)2臺加藥計量泵（1用1備），將聚合氯化鋁提高到管道混合器入

口處。加藥泵單臺流量Q=300L/h,揚(yáng)程H=0.2MPa。

（2）助凝劑投加

助凝劑采用聚丙烯酰胺，加藥點(diǎn)設(shè)在機(jī)械加速澄清池進(jìn)水管末端。最

大投加量0.2mg/L（以純品計一），投藥濃度為2%。。

貯藥池按貯存45天加藥量設(shè)計，數(shù)量為1座。貯藥池尺寸為

3.5mx3.0mx2.6m,有效水深2.0m。貯藥池中設(shè)1臺攪拌機(jī)。

加藥池數(shù)量為2座,尺寸為2.0mxL5mx2.35in,有效水深1.7m。

設(shè)2臺加藥計量泵（1用1備），將聚丙烯酰胺提高到機(jī)械加速澄清

池進(jìn)水管末端。加藥泵單臺流量Q=300L/h,揚(yáng)程H=0.2MPa。

7.2加氯系統(tǒng)

加氯間與氯庫土建按總規(guī)模設(shè)計，設(shè)備按一期規(guī)模安裝。本工程消毒

劑采用液氯，加氯系統(tǒng)工藝流程如下：

加氯點(diǎn)設(shè)2處，預(yù)加氯點(diǎn)設(shè)在機(jī)械加速澄清池進(jìn)水口處，加氯量

10mg/L；消毒加氯設(shè)在清水池進(jìn)水管上，加氯量8mg/L。如出廠水需

補(bǔ)氯，可設(shè)在配水泵房吸水池進(jìn)水管處。預(yù)加氯按進(jìn)水流量比例投加,

消毒加氯按余氯控制投加。

加氯機(jī)按總設(shè)計規(guī)模設(shè)置，數(shù)量3臺（2用1備），可同步滿足一、

二期日勺需要。其中預(yù)加氯設(shè)1臺25kg/h流量配比控制加氯機(jī)；消毒

加氯設(shè)1臺25kg/h余氯控制加氯機(jī);此外再設(shè)1臺25kg/h加氯機(jī)，

通過手動切換，同步為預(yù)加氯和消毒加氯備用。

由于加氯量較大，故設(shè)45kg/h液氯蒸發(fā)器2臺，1用1備。

氯庫按最大加氯量14天貯氯量設(shè)計，采用1T氯瓶13個，工作時氯

瓶下設(shè)電子秤。考慮到氯庫平常通風(fēng)換氣，設(shè)3臺6425軸流通風(fēng)機(jī)。

為滿足搬運(yùn)氯瓶日勺需要，設(shè)電動單梁懸掛起重機(jī)1臺，起重量3噸，

吊軌間距Lk=6.Omo

為防止意外露氯事故，氯吸取間內(nèi)設(shè)置氯吸取裝置（雙探頭）1套，

氯庫和液氯蒸發(fā)器室各設(shè)漏氯報警探頭1個。一旦發(fā)生漏氯事故，當(dāng)

室內(nèi)漏氯濃度23ppm時，報警器報警;當(dāng)漏氯濃度25Ppm時,氯吸

取裝置自動啟動，將氯氣抽入設(shè)備，以堿液吸取，保證安全生產(chǎn)。

值班室內(nèi)設(shè)控制柜和電源柜，當(dāng)空氣中氯氣濃度到達(dá)3Ppm時以喇叭

和燈光報警，便于值班人員控制。

加藥間與加氯間合建，構(gòu)造尺寸為24.80mx20.60mx9.70m。

8配水泵房

配水泵房十.建按總規(guī)模設(shè)計，設(shè)備按一期規(guī)模安裝c

配水泵房吸水池平面尺寸為27.90mx5.70m,池總高7.10m,有效水深

3.55mm,有效容積435.68m3。吸水池的有效容積按1臺最大配水泵

和1臺反沖洗泵lOmin吸水量之和設(shè)計。

配水泵房由泵房、控制室和值班室構(gòu)成。泵房為半地下式，尺寸

32.90mx9.80mxl3.60m（地下部分5.80m）,一期工程安裝配水泵3

臺，2用1備，流量Q=542m3/h,H=55m,電機(jī)功率132KW。反沖洗泵

共3臺，其中流量Q=432m3/h,電機(jī)功率22KW,數(shù)量2臺，1

用1備；Q=864m3/h,H=11.5m,電機(jī)功率37KW,數(shù)量1臺。每臺水

泵吸水管均安裝手動蝶閥1個，出水管安裝緩閉止回閥、手動、電動

蝶閥各1個。

配泵房水泵機(jī)組為直線布置，一期配水泵和2臺反沖洗泵布置在中部

偏北，泵房南側(cè)布置1臺反沖洗泵和留有3臺二期工程配水泵泵座。

吸水池進(jìn)水管來自清水池DN1000mm出水管，配水泵吸水管DN400mm

和反沖洗水管DN400mm和DN500mm分別接入吸水池中；配水泵出水管

與泵房外DN800mm出水干管相接；反沖洗出水管與泵房外DN500mm出

水干管相接，供濾池反沖洗專用。

考慮泵房內(nèi)水泵、閥門等設(shè)備的安裝與檢修，泵房內(nèi)設(shè)置行車式起重

機(jī)1臺，起重量3T,配MD1型電動葫蘆，繩長18m,跨度5.4m。

為排除泵房內(nèi)設(shè)備檢修和盤根漏水，泵座北側(cè)設(shè)一條排水溝，尺寸

250nimx400mm,將水排至泵房西北角中1500mm集水坑?？觾?nèi)設(shè)潛污泵

1臺,流量Q=22m3/'h,H=9.6m,電機(jī)功率1.5KW,將集水坑污水排至

廠區(qū)污水管。

9鼓風(fēng)機(jī)房

鼓風(fēng)機(jī)房位于濾池間北側(cè)，與濾池間鄰建，建筑面積54m3。構(gòu)造尺

寸：9.20mx6.50x6.00mo鼓風(fēng)機(jī)用于濾池反沖洗氣沖系統(tǒng)，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)

量按1格濾池反沖洗氣量設(shè)計，氣沖強(qiáng)度15L/m2.h,單獨(dú)氣沖4min,

氣水聯(lián)合沖洗4min。本設(shè)計選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺，1用1備，風(fēng)量

32.3m3/min,H=49.0Kpao

考慮到設(shè)備安裝與檢修，鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)MD1型電動葫蘆1套，起重量

2T,起升高度61no

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五、控制水平：

北京某污水處理廠中水回用|工程自控儀表設(shè)計包括：計算機(jī)監(jiān)控和數(shù)

據(jù)采集系統(tǒng)；在線儀表檢測系統(tǒng)。

1計算機(jī)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)構(gòu)成

計算機(jī)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由如下部分構(gòu)成：

中控室計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備

PLC1現(xiàn)場控制站

PLC2現(xiàn)場控制站

PLC3現(xiàn)場捽制站

1.2通訊網(wǎng)絡(luò)

(1)中控室計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備

中控室計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備由2套帶21”彩色CRT的工業(yè)計算機(jī)、1臺彩

色噴墨打印機(jī)、1臺黑白點(diǎn)陣打印機(jī)和一臺不間斷電源構(gòu)成。重要通

過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)持續(xù)采集PLC控制器送來日勺數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理、存

儲和顯示，同步也具有對下位設(shè)備施控的功能。監(jiān)控計算機(jī)個帶有1

臺21”彩色監(jiān)視器用來顯示處理區(qū)域的工藝流程、設(shè)備狀態(tài)、過程

參數(shù)和報警信息，同步可驅(qū)動打印機(jī)生成各類圖表和事件報警。

不間斷電源UPS用于停電狀況下為監(jiān)控計算機(jī)和打印機(jī)提供電源、記

錄事故參數(shù)。持續(xù)供電時間為30分鐘。

(2)PLC1現(xiàn)場控制站

監(jiān)控區(qū)域：進(jìn)水格柵和泵房、配水和污泥井、機(jī)械加速澄清池、清水

池、吸水池和配水泵房等。

PLC1現(xiàn)場控制站由可編程序控制器、控制器柜和柜內(nèi)附屬設(shè)備等構(gòu)

成。

PLC1控制器由中央處理單元、存儲單元、電源、通訊模板、輸入輸

出模板等構(gòu)成。具有數(shù)據(jù)采集、報警、次序控制、邏輯控制和PID控

制等功能。用于采集現(xiàn)場監(jiān)測儀表日勺測量值、高抵壓柜電量信號、設(shè)

備區(qū)I狀態(tài)信號，控制現(xiàn)場設(shè)備，將處理后的數(shù)據(jù)送入通訊網(wǎng)絡(luò)并接受

監(jiān)控計算機(jī)通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳來的信息。

本設(shè)計中PLC控制器輸入輸出(T/O)記錄均按2萬m3/d處理量計算0

所選用口勺PLC具有可擴(kuò)展性，易于在二期工程中根據(jù)需要擴(kuò)展新增

I/O點(diǎn)。

(3)PLC2現(xiàn)場控制站

監(jiān)控區(qū)域：鼓風(fēng)機(jī)房、濾池和反沖洗水泵等。

PLC2現(xiàn)場控制站由可編程序控制器、操作員面板、控制器柜和柜內(nèi)

附屬設(shè)備等構(gòu)成。

PLC2具有同PLC1的相似功能。此外，安裝在控制柜盤面上日勺操作員

面板包括操作鍵盤(或觸摸屏)和一臺14”彩色顯示屏，可用于顯

示濾池工藝和過程控制動態(tài)數(shù)值和曲線并可根據(jù)需要修改參數(shù)。

(4)PLC3現(xiàn)場控制站

PLC3現(xiàn)場控制站由加氯加藥系統(tǒng)供貨商隨成套設(shè)備提供并根據(jù)工藝

規(guī)定完畢所需的加氯加藥自動控制，PLC應(yīng)與全廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

PLC控制器一致并將所有重要設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行狀況通過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)

傳播至中控室監(jiān)控計算機(jī)。

(5)通訊網(wǎng)絡(luò)

通訊網(wǎng)絡(luò)分為兩級，一級為廠級通訊網(wǎng)，即由控制室的2臺監(jiān)控計算

機(jī)通過原則以太網(wǎng)互相連接。該網(wǎng)通訊速100Mbps。另一級為工業(yè)以

太網(wǎng)，通訊速率10/100Mbps,該網(wǎng)將現(xiàn)場PLC控制器與控制室監(jiān)控

計算機(jī)連接起來，以完畢工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控所必須的數(shù)據(jù)傳播。

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1.2自動捽制重要內(nèi)容