污水處理廠車間的合理布局
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工藝選取根據(jù)工藝選取的原則:①技術(shù)*,處理效果穩(wěn)定;②投資和運(yùn)行費(fèi)用低;③管理簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠。   咨詢：130  7071  7631
處理車間的布置
1 車間整體布置
壓力式超濾膜處理車間一般分為如下功能區(qū)：提升泵房、過(guò)濾系統(tǒng)車間(包括主系統(tǒng)和回收系統(tǒng))、化學(xué)清洗車間、反沖洗泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、廢液處理井、配電間、控制室和配套水池。
應(yīng)盡可能將膜組件布置在同一樓層內(nèi)，以減少提升設(shè)施和管道負(fù)荷，避免能量損耗。管道應(yīng)盡量采用不銹鋼材質(zhì)，有利于減小膜污染負(fù)荷和提高出水水質(zhì)，從而延長(zhǎng)膜系統(tǒng)的使用壽命。
化學(xué)清洗車間應(yīng)靠近過(guò)濾系統(tǒng)車間，配電間則應(yīng)靠近用電量較大的提升泵房。清洗車間和配電間對(duì)層高要求較低，可考慮臨近布置，減少輔助系統(tǒng)所在建筑高度，既減少造價(jià)也利于建筑外形美觀。
配套水池在場(chǎng)地不足條件下可以考慮下疊至其他車間下方，人孔、通氣及溢流設(shè)施布置原則同其他下疊水池。由于膜出水的富余壓力較大，在進(jìn)行出水渠道和水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮其頂板承壓的可能。下疊水池包含膜組提升泵吸水井、膜產(chǎn)品水池、化學(xué)廢液處理井等，若設(shè)置回收系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)計(jì)二級(jí)泵吸水井和回收水池。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑無(wú)法滿足膜架設(shè)置車間跨度大于15 m內(nèi)部無(wú)柱的空間要求，因此，膜處理系統(tǒng)所在車間應(yīng)考慮采用鋼結(jié)構(gòu)屋頂以保證空間需求。超濾膜處理車間進(jìn)水泵房有一定的起吊要求，為方便吊車的安裝和運(yùn)行，泵房宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
2 平面布置實(shí)例
我國(guó)北方某市水廠超濾膜處理車間不同平面布置方案如圖5、圖6所示。該超濾膜車間用于深度處理工藝之中，流程位于臭氧-生物活性炭處理工藝之后。由于場(chǎng)地條件限制，為充分利用廠區(qū)地塊，膜車間平面為右上角突出的shou槍狀建筑。充分利用空間，膜車間非膜進(jìn)水泵房的下層均為水池，包括吸水井、回收水池、出水渠道等。車間內(nèi)膜進(jìn)水泵房為鋼混結(jié)構(gòu)，過(guò)濾系統(tǒng)車間確定為鋼結(jié)構(gòu)屋頂。
方案一過(guò)濾系統(tǒng)主系統(tǒng)位于膜車間正下方。膜進(jìn)水泵房位于整個(gè)膜車間中心的位置。膜車間右上角為配電室、控制室和回收系統(tǒng)，車間zui左側(cè)為化學(xué)清洗系統(tǒng)。
方案二中除過(guò)濾系統(tǒng)主系統(tǒng)位置保持不變外，對(duì)其他功能區(qū)均進(jìn)行了調(diào)整，具體如圖6所示。調(diào)整后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的進(jìn)水泵房在車間zui左側(cè)，反沖洗水泵與進(jìn)水泵房合并設(shè)置。方案一中進(jìn)水泵房位置布置配電間及控制室。同樣為鋼混結(jié)構(gòu)的化學(xué)清洗車間同鼓風(fēng)機(jī)等其他設(shè)置布置于車間右上角。在右上角突出區(qū)塊下方布置主系統(tǒng)膜回收水池兼二級(jí)膜系統(tǒng)吸水井，并采用潛水泵作為提升裝置。
對(duì)比方案一及方案二可知，方案二使shou槍狀平面被分割了成了三個(gè)規(guī)整的矩形(圖6中框選)，三區(qū)域不同屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度降低。進(jìn)水泵房位置的相對(duì)獨(dú)立使下疊水池集中設(shè)置，這對(duì)結(jié)構(gòu)布局也十分有利。而在右上角設(shè)置回收水池，使得水質(zhì)較好的一級(jí)膜進(jìn)水泵吸水井(臭氧-生物活性炭處理出水)及出水渠道(超濾膜處理出水)不與回收水池共池壁敷設(shè)，也保證了出水水質(zhì)的安全。
綜上，方案二才是本工程較佳的平面布置形式。
3 膜進(jìn)水泵房設(shè)計(jì)
膜處理車間進(jìn)水泵房一般是整個(gè)超濾膜處理車間zui深的廠房，由于膜車間的特殊要求，此處結(jié)構(gòu)形式又與其他車間差別較大。因此，應(yīng)充分考慮其平面位置，保證建筑美觀及結(jié)構(gòu)合理。具體布置實(shí)例已在5.2中詳細(xì)介紹。進(jìn)水泵房其它設(shè)計(jì)要點(diǎn)同一般泵房設(shè)計(jì)。
一般各膜系統(tǒng)的阻力損失和幾何高差差距不大。揚(yáng)程的高低主要取決于額定跨膜壓差。額定跨膜壓差主要受設(shè)計(jì)水溫影響，水溫越低，跨膜壓差越大。膜的額定使用壽命也將決定跨膜壓差的大小，一般額定使用壽命越長(zhǎng)，額定跨膜壓差越大。進(jìn)水泵房水泵額定揚(yáng)程采用了zui不利工況下的計(jì)算結(jié)果，與實(shí)際工作揚(yáng)程差距較大，因此，水泵應(yīng)考慮變頻，并充分計(jì)算水泵變頻曲線后確定水泵型號(hào)。
二級(jí)膜處理提升系統(tǒng)可考慮采用潛水泵，此時(shí)回收水池和二級(jí)吸水井可合并使用。
4 物理清洗系統(tǒng)布置
在運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)水中固體物質(zhì)會(huì)逐漸積累在膜的表面，從而增加透膜壓差。物理清洗能有效地去除膜表面的固體物質(zhì)，包括反沖洗泵、鼓風(fēng)機(jī)，甚至控制系統(tǒng)所需空壓機(jī)和空氣罐。
一般超濾膜系統(tǒng)物理清洗系統(tǒng)間隔時(shí)間為30～60 min，每次清洗時(shí)間為30～60 s。由于反沖間隔時(shí)間較短，若膜組較多或有回收系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)膜組總數(shù)量選擇是否需要設(shè)置多套物理清洗裝置。
考慮到本車間出水可能與下游未經(jīng)膜處理的產(chǎn)品水混合，為保證超濾膜反沖洗水的水質(zhì)和膜使用壽命，反沖洗水泵宜采用膜處理出水母管吸水的方式。且出水母管與下游產(chǎn)品水池之間應(yīng)有空氣隔斷設(shè)施。
5 化學(xué)清洗系統(tǒng)布置
化學(xué)清洗系統(tǒng)包括次氯酸鈉、檸檬酸、亞硫酸氫鈉、氫氧化鈉和混凝劑原液儲(chǔ)罐、清洗儲(chǔ)罐、循環(huán)泵和廢液處理井，主要服務(wù)于膜系統(tǒng)的維護(hù)性清洗和恢復(fù)性清洗。
維護(hù)性清洗是指用低濃度化學(xué)清洗來(lái)恢復(fù)膜透過(guò)率的方法，使用的化學(xué)藥劑為檸檬酸和次氯酸鈉，間隔時(shí)間為每個(gè)膜列一天一次，每次清洗時(shí)間約15～30 min?；謴?fù)性清洗是指用較高濃度化學(xué)清洗來(lái)恢復(fù)膜透過(guò)率的方法，使用的化學(xué)藥劑與維護(hù)性清洗相同，間隔時(shí)間為每個(gè)膜列一月一次，每次清洗時(shí)間約4～6 h。清洗完畢的化學(xué)廢液將會(huì)進(jìn)入廢液池，由氫氧化鈉與亞硫酸氫鈉進(jìn)行中和或氧化還原反應(yīng)后，再進(jìn)行統(tǒng)一處置。
7.次氯酸鈉和亞硫酸氫鈉為氧化還原性較強(qiáng)的化學(xué)品，鹽酸、氫氧化鈉為強(qiáng)酸強(qiáng)堿，腐蝕性較強(qiáng)，若相互混合將會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。無(wú)論是氧化還原或中和反應(yīng)均會(huì)產(chǎn)生熱量，熱量若無(wú)法及時(shí)釋放，輕則導(dǎo)致配套設(shè)置損壞，重則將會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)。因此，應(yīng)在儲(chǔ)罐布置區(qū)域設(shè)置聯(lián)通所有原液儲(chǔ)罐的藥液集水槽，保證即使會(huì)反應(yīng)的兩種藥劑不慎泄露，也能在集水槽中反應(yīng)完畢，反應(yīng)產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散之后，再排放至管道中。固體檸檬酸為可燃物，建議在車間內(nèi)存儲(chǔ)檸檬酸溶液，而車間內(nèi)的化學(xué)藥劑應(yīng)盡可能采用低濃度儲(chǔ)存。
6 消防及安全
超濾膜處理車間建筑等級(jí)一般為丁類廠房、耐火等級(jí)為一、二級(jí)，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014)規(guī)定，可以不設(shè)消火栓。但仍應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)叵啦块T的具體要求確定超濾膜處理車間的消防設(shè)施。
超濾膜處理車間中，危險(xiǎn)源主要是用于化學(xué)清洗的藥劑，具體安全措施詳見4.5節(jié)。在調(diào)試和運(yùn)行時(shí)，為保證安全不可將兩種不同化學(xué)清洗藥劑的同時(shí)放空。
(1)超濾膜處理系統(tǒng)在凈水工藝流程中可作為砂濾池替代工藝，也可用于深度處理工藝。
(2)超濾膜通量受水溫影響較大，出水水質(zhì)一般較好，主系統(tǒng)回收率在95%以上，若要提高回收率，可考慮增設(shè)二級(jí)膜回收系統(tǒng)。
(3)超濾膜系統(tǒng)組成復(fù)雜，應(yīng)充分考慮車間內(nèi)部布置和與外部銜接的設(shè)計(jì)。
(4)超濾膜處理車間布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)塊特點(diǎn)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，相似建筑結(jié)構(gòu)車間及功能區(qū)域應(yīng)集中布置。
(5)物理和化學(xué)清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)方便膜處理系統(tǒng)的運(yùn)行，化學(xué)清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮藥劑儲(chǔ)存及混合的安全性。