袁月

摘 要 從1951年5月21日以來，中國與巴基斯坦正式建立外交關(guān)系，且發(fā)展互利同贏、友好合作的關(guān)系。當(dāng)前，充分發(fā)揮“全產(chǎn)鏈優(yōu)勢”，在“一帶一路”、“中巴經(jīng)濟(jì)走廊”等經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢下，提出巴基斯坦燃煤電站項目，即治理生活污水設(shè)備設(shè)計。提出了該設(shè)備本體及附屬設(shè)備的功能在設(shè)計、整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、設(shè)備性能、設(shè)備安裝和設(shè)備后期試驗等方面的技術(shù)要求。根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求，提出合理化設(shè)計。根據(jù)當(dāng)?shù)厮畨旱纫幌盗邢拗茥l件，選擇合理設(shè)備。

關(guān)鍵詞 巴基斯坦;污水處理;污水設(shè)備;合理化

1廠址選擇條件

廠址選擇的六大主要因素：地理位置、氣象變化、地址環(huán)境、水文地質(zhì)、環(huán)境腐蝕級別。本次設(shè)計廠址選著在巴基斯坦國KLQ市，電廠海拔高度9.20m;大氣壓力1.0057 hPa;最大干球溫度46 ℃ （電氣設(shè)備按照50℃設(shè)計，并考慮輻射熱）;最小干球溫度1.3 ℃;設(shè)計濕球溫度29.5 ℃;最大風(fēng)速為28 m/s，年平均風(fēng)速8 m/s;風(fēng)向：WSW;地震參數(shù)：根據(jù)UBC（1997），項目所在地地震分區(qū)為2B，分區(qū)系數(shù)0.20，根據(jù)地勘報告場地類別為Sc，地震參數(shù)如下：Ca = 0.24 & CV = 0.32 ;腐蝕環(huán)境（暫定）：室外腐蝕環(huán)境為ISO12944-2標(biāo)準(zhǔn)中的C5-M[1]。

2相關(guān)技術(shù)要求

嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范書中所列的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)備要求和文件編碼要求等。本設(shè)計為污水處理系統(tǒng)的各類設(shè)備，其在設(shè)計加工和制造上均為按照行業(yè)規(guī)程要求的標(biāo)準(zhǔn)合格設(shè)備。所選設(shè)備可長期穩(wěn)定運行，并且方便操作，極大程度減少維修維護(hù)工作量。設(shè)計所有系統(tǒng)及設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)、加工工藝、制造材料及性能驗收均需滿足相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定、導(dǎo)則、命令等）執(zhí)行所引用標(biāo)準(zhǔn)的最新有效版本，同時出現(xiàn)兩個及以上有效版本時，執(zhí)行較高的標(biāo)準(zhǔn)。如在設(shè)計制造工期范圍內(nèi)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)更新，原則執(zhí)行原版本，但對影響安全、經(jīng)濟(jì)運行的條款執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備符合國際建筑規(guī)范以及當(dāng)?shù)氐碾娏σ?guī)范，且符合巴基斯坦的有關(guān)設(shè)備安全、環(huán)境保護(hù)等。設(shè)計、材料、制造、檢驗、性能試驗等均執(zhí)行ASME、DIN、ISO、AWWA等國際標(biāo)準(zhǔn)。法蘭、螺栓、墊片及連接件等要規(guī)定滿足相適應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，法蘭需要滿足ANSI B16.5標(biāo)準(zhǔn)，螺栓、螺母、墊片及連接件等緊固件需要滿足ANSI B18.2.2的要求。對于采用引進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)備，在采用上述標(biāo)準(zhǔn)的同時，還采用國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

3生活污水處理系統(tǒng)

一體化地埋式生活污水處理設(shè)備設(shè)置2套，設(shè)計水量為0.45m3/h，最大處理量為1.35m3/h，正常1臺運行，1臺備用，處理后的水用于灌溉。本污水站的廢水主要來自水槽、淋浴和廁所用水。遵照建設(shè)方提供的污水水質(zhì)資料，本設(shè)計原水水質(zhì)見表1。

遵照污水處理廠技術(shù)規(guī)范的要求，本設(shè)計出水水質(zhì)見表2。

本污水站的廢水主要來源于生活污水，可生化性較好。處理生活污水有效且普遍應(yīng)用的工藝采為：預(yù)處理+生化處理，這種工藝技術(shù)成熟，處理負(fù)荷較低，能夠確保達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。整套生活污水處理工藝包括：預(yù)處理設(shè)施（進(jìn)水格柵等），生活污水調(diào)節(jié)及提升設(shè)施，組合地埋式污水處理設(shè)施（包括厭氧段、氧化段、沉淀段和消毒段等），出水經(jīng)清水池后排出，各系統(tǒng)中配套設(shè)備不包括曝氣風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)池提升泵、污泥提升泵（兼污泥回流泵）、清水泵等設(shè)備及配套管道、閥門附件等。

整套系統(tǒng)便于運行調(diào)試。兩套處理系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)池提升泵、污泥提升泵、清水池提升泵、曝氣風(fēng)機(jī)和加藥系統(tǒng)等配置集中布置在一個單元內(nèi)，但系統(tǒng)可各自獨立運行。每套生活污水處理設(shè)備配套的泵（污水泵、污泥泵、清水泵等）均按2×100%容量設(shè)計，并選用耐腐蝕和耐磨型。每套生活污水處理設(shè)備的風(fēng)機(jī)可按2×100%容量設(shè)計，可互為備用的交替運行。曝氣風(fēng)機(jī)設(shè)置隔音罩，出口設(shè)置消音器，運行噪音在距風(fēng)機(jī)中心1.5m范圍≤85分貝。

調(diào)節(jié)池格柵采用手工格柵，材質(zhì)為SS316L，寬度為300mm，人工定期清理。一體化污水處理設(shè)備正常運行時無明顯的噪音和異味。一體化污水處理設(shè)備的所有組件設(shè)備、管道制作嚴(yán)格遵守ASME及ISO9000標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備本體均采用鋼板制作，鋼板厚度不小于10mm（鋼板滿足ASME標(biāo)準(zhǔn)），且需考慮不小于3mm的腐蝕余量，設(shè)備頂部地面載荷不小于400kg /㎡，設(shè)備覆土厚度暫定為300mm。每套系統(tǒng)內(nèi)的各個單元均設(shè)置了供安裝、運行、檢修使用的爬梯、人孔、通道和通風(fēng)排氣設(shè)施。

調(diào)節(jié)池和清水池各設(shè)置超聲波液位計1臺，控制水泵啟停。

系統(tǒng)設(shè)置一面低壓配電柜，給生活污水各設(shè)備供電，電廠提供一路415V AC進(jìn)線電源給低壓配電柜。鼓風(fēng)機(jī)和加藥泵的就地控制在低壓配電柜上操作。另外就地設(shè)置3臺防護(hù)等級為IP55的操作箱，分別控制調(diào)節(jié)池提升泵、污泥提升泵、清水提升泵，就地操作箱有按鈕和指示燈，還有遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)，選擇在就地時，可以通過就地按鈕操作;選擇在遠(yuǎn)方時，通過PLC進(jìn)行啟停。

整套系統(tǒng)設(shè)置1臺配置一套S7-1200系統(tǒng)控制器及1臺12”TP1200觸摸屏的PLC柜，通過觸摸屏，操作員可以觀察系統(tǒng)的運行工況，可以修改連鎖邏輯的定值，也可以查看報警記錄。電廠供給2路220V DC電源給PLC柜。自控系統(tǒng)和DCS之間通過TCP/Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊，通過控制權(quán)限位的切換，系統(tǒng)可以接受DCS來的指令來控制設(shè)備，也可以本地通過觸摸屏來進(jìn)行啟停設(shè)備，也可以把生活污水系統(tǒng)的運行工況通過通信反饋給DCS。除風(fēng)機(jī)是2用1備外，其他設(shè)備都是1用1備，當(dāng)工作泵或者風(fēng)機(jī)事故跳機(jī)后，備用設(shè)備自動啟動。

4生活污水處理設(shè)備

生活污水處理設(shè)備主要包括：格柵調(diào)節(jié)池1套、一體化綜合生物處理池2套（1用1備）、清水池1套、調(diào)節(jié)池提升泵2臺（1用1備），污泥提升泵4臺（2用2備） ，清水池提升泵2臺（1用1備），人工格柵1套，同時還包括系統(tǒng)內(nèi)的所有閥門、管道、用于就地監(jiān)視的儀表和電控配套設(shè)備等。

生活污水處理工藝說明：

（1）為攔截較大的漂浮物，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)備格柵1臺。采用人工格柵攔截清除污水中大顆粒固體物，防止構(gòu)筑物管道、閥門及水泵堵塞，設(shè)格柵柵隙為10mm。

（2）污水經(jīng)格柵初步處理后流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)采用空氣攪拌，池底設(shè)置UPVC穿孔管與曝氣風(fēng)機(jī)空氣管道相連，用壓縮空氣進(jìn)行水力攪拌。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)超聲液位計1臺，監(jiān)控調(diào)節(jié)池液位; 設(shè)轉(zhuǎn)子流量計1套，監(jiān)測進(jìn)水流量。

（3）調(diào)節(jié)池出水由進(jìn)水提升泵提升至一體化綜合生物處理池，池內(nèi)分厭氧段、氧化段、沉淀段和消毒段。一體化綜合生物處理池共2套，1用1備。格柵調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)水提升泵提升的污水首先進(jìn)入?yún)捬醵?，將難降解的分子有機(jī)物水解為小分子易降解的有機(jī)物，池內(nèi)填料上的微生物為專性培養(yǎng)馴化狀態(tài)，可以提高水處理效果，同時縮短接觸氧化時間。氧化池出水帶有部分脫落的生物膜一部分底部剩余污泥由污泥提升泵定期外排，另一部分底部污泥由污泥提升泵生化系統(tǒng)前端，進(jìn)行污泥回流。沉淀段采用豎流式設(shè)計，表面負(fù)荷約為0.8m3/m2·h，池內(nèi)中心設(shè)置中心管1套，材質(zhì)為SS304。每套一體化綜合生物處理池各設(shè)污泥提升泵2臺，1用1備，用于污泥回流和剩余污泥提升外排。

（4）采用次氯酸鈉進(jìn)行消毒，殺滅水中病毒、病原菌等，實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。消毒設(shè)備包括2臺消毒加藥計量泵和1套PC材質(zhì)的加藥桶。加藥桶設(shè)有1套磁翻板液位計，帶遠(yuǎn)傳功能，可控制加藥計量泵的啟停。

（5）經(jīng)過一體化綜合生物處理池的水自流進(jìn)入清水池中，清水池內(nèi)安裝液位計，通過水位控制潛水污水泵，處理后的污水向系統(tǒng)外排放。清水池內(nèi)設(shè)超聲液位計1臺，監(jiān)控清水池液位;池內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)子流量計1套，監(jiān)測出水流量。

參考文獻(xiàn)

[1] 白紅杰，高彬文，趙博，等.規(guī)模化豬場污水生態(tài)化綜合處理工藝在河南省的應(yīng)用研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（4）：83-86.

[2] 單琦，車鳴.淺談生物接觸氧化工藝[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011 （3）：5.