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上海市政院陈军:嘉定新城污水处理厂污泥处理设计案例详解

E20水网固废网 2018-12-05 14:04:34



污泥处理领域技术多样、基础条件多变,对于工程设计要求颇高。在2016(第八届)上海水业热点论坛中,上海市政总院第四设计院所长/高级工程师陈军向与会人员详细解说了上海市政总院对于嘉定新城(北区)污水处理厂的设计情况。


上海市政总院第四设计院所长/高级工程师陈军


本文根据嘉宾发言内容整理,未经本人审阅。


项目背景及工程概况


各位来宾大家下午好,下面我讲一下我们嘉定新城污水处理厂污泥处理的案例。嘉定按照规划,总共有四座污水处理厂,其中,嘉定新城污水处理厂目前规模达到十万方每天,远期规划20万方每天;嘉定安亭的污水处理厂,规模达到13.5万方每天。非常荣幸,这几个污水厂都是由上海市政总院举办设计。


由于污泥的出入成为污水厂主要的问题,上海市税务局对各大污水厂特别了污泥减量无害化、资源化的要求,嘉定区政府也是积极的响应这方面要求,多次召开一些区政府的会议,我们北区污泥工程也是在这样一个情况下积极的进行一个推进实施。



上图是我们的整体愿景布局图。分两期的工程设计,黄色部分是一期项目的用地情况和建设。二期建设之后总的规模是10万方,出水一级B标准,目前进行进一步提高的设计。今天主要介绍污泥处理区域。


这个项目的实施最大地实现了整个嘉定北区污水厂污泥的减量化和资源化。目前污泥量达到了每天一百方,按照含水率80%进行测算,整个项目实施之后,我们的出泥从80%降到30%,污水减量化效果非常显著。在整个项目设计的工程中,由于用地非常紧张,我们通过精心的设计、合理的布局,改善了项目的操作环境,节地、节能,并考虑到协同焚烧,为今后污泥进一步资源化利用做好准备。


由于项目整个工程时间非常紧张,污泥处理相对来说设计的复杂性也比较大,所以在项目一开始实施的过程中,我们采用了EPC建设模式,该模式在实施过程中体现了极大的优势:首先是让技术系统得到不断的优化,总体工程质量是控制比较好;与二期工程无缝衔接,充分利用现有设施,形成有机一体,全过程质量控制,无返工无废弃;由总承包方牵头,承包方的工作具有连续性,防止设计、施工、监理之间的责任推诿,提高了工作效率,从而大大减少了业主协调工作量;工程建设目标明确,从设计源头控制投资费用,能确保工程建设投资控制。最大限度地降低了建设单位风险;在工程总承包(EPC)模式下,简化了工作程序,有效协调设计、采购、施工的关系,缩短了采购、施工周期,从而缩短了建设工期,加快项目建设推进。



上图是我们项目时间的节点,从这里可以看出来,我们整个项目从合同的签订到最终竣工的验收基本上是一年的时间。整个时间控制非常紧张。在整个设计项目的设计中,我们也是充分体现了一个循环经济和可持续发展的理念,一是合理确定规模,减少设备闲置,降低投资;二是结合泥质特点,最大限度实现污泥减量化;三是合理衔接,无返工无废弃工程;四是集约化设计,节约用地;五是考虑了人流、物流分离,体现人性化设计。


工程设计


我们对厂里进行了实际的调研,确定了它实际产生的污泥量,大概在九吨左右,整个含水率也是按照80%建的。同时我们在设计的过程中,也是按照我们确定的一些设计水质和它的平均水质,又对整个污泥量进行了一些测算。预测以后它平均的污泥量大概是在每天一百方左右;如果按照设计的水质,能达到每天将近一百五十方的样子。那么从整个规模的确定上呢,我们也是经过多方讨论,最终确定每天一百吨,主要是考虑到污泥的项目投资比较大。为了节约近期投资,同时也为今后预留余量,所以我们在组件的设计上是按照最大的规模进行设计的。


方案确定


对于污泥的处理情况,我们考虑按照最终处置的方式来确定我们中间处理的一个方法。北区污水处理厂主要服务的范围是一些工业区,工业费水的占比比较高,相对来说重金属超标的现象多一点。因此按照规划,我们提出今后污泥最终的处置方式是采用焚烧的方法。同时可考虑供给市内相关热电厂和水泥厂作为燃料的方式作为应急处置出路。因此,嘉定北区污水厂污泥拟采用半干化处理方式,可以满足上述处置途径的要求。


最终,北区厂确定污泥流程是:污泥进入已经建好的池,经过浓缩之后进入调理池,调理之后进入低温真空干化的脱水系统。处理后的污泥直接外用。在整个设计之前我们对系统经过详细了解,然后对近远期进行了平衡,近期是采用三条线,按照每天四批次,每个批次大概在四到五个小时的时间,整个处理约每天一百吨。对于远期,我们也是采用了平衡,主要是四条线。


在设计中呢,我们也对整个项目进行一些热量平衡。因为采用低温真空干化的工艺,我们选用是燃汽热水脱炉,将水温烧到85度、90度,进入脱水机。整个热量主要通过四大块散热和消耗。


总体布局


总体的布局上,我们利用了厂区原来已有污泥的区域。其中,调理池我们根据二期设计对原有的设计及时做了一些调整,把它作为我们这个项目的调理池来使用。我们建立了配电间、干化车间、污泥泵房三个单体。



详细设计


整个车间主要分成两层。底层和二层总体的设计平面如下图所示。在二层设计中,由于用地比较紧张,我们设备数量相对来说比较高,我们也是分成两个区域。



我们利用辅助设备区的上层设置了项目所需要冷却设备的区域,同时为了改善环境,我们增加了离子送风系统。干化车间设置为两层,在设计中也充分利用了所有一些空间,整个项目是非常集约化的一些设计。除臭方面,我们在项目之初也是经过多方面的考虑和经验,对脱水设备进行了封闭,采用集中收集进入系统洗涤的设备,同时考虑对整个空间的改善与区域环境我们增加了离子送风的一条系统。


整个项目总体的投资大概是在八千两百万左右,工程直接费用大概是六千万。从这个投资比例上可以看出我们污泥项目的设备投资相对来说占比还是比较高的。今天我的分享设计案例就到这里谢谢各位。

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