20000m3d 應急污水處理項目技術方案（MBR 工藝）-來自鵬鷂集團
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1、項目概況
（1）項目性質：應急污水處理項目
（2）處理規(guī)模：20000m³/d
（3）出水標準：執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級 A 標準
（4）設計考慮消毒、出水計量和其他輔助設施及附屬工程。污泥脫水至 80%含水率后外運處置。
2、裝配式污水廠（PPMI）介紹
根據(jù)提供的進出水水質指標要求，結合本項目的應急需求，要求使用年限不少于 5 年，未來可能拆遷或者回用，推薦采用裝配式污水廠（PPMI）。
2.1裝配式污水廠（PPMI）簡介
2.1.1裝配式污水廠（PPMI）研發(fā)背景
隨著科技的進步，鋼鐵冶煉技術的提升，環(huán)保及資源保護意識的增強，以及 人工成本的提高等因素，催生了用鋼結構取代混凝土建造各種建、構筑物。2016 年國務院發(fā)文要求各地推廣裝配式建筑，提出了裝配式建筑在建筑中的占比要求。
PPMI 是一種采用不銹鋼，工廠化預制、模塊化和集成化的裝配式污水處理廠。該系統(tǒng)的產(chǎn)生打破了傳統(tǒng)污水廠只能“建造”的觀念，使污水處理廠進入了“制造”的新時代。鵬鷂生產(chǎn)的 PPMI 裝配式水廠，具有施工周期短、使用壽命長、投資省、可拆建、可回收、占地小等優(yōu)點。 |
2.1.2工程經(jīng)驗及工作基礎
鵬鷂環(huán)保創(chuàng)立于 1984 年，一直專注于水處理領域的事業(yè)，其進程中不斷創(chuàng)新，與時俱進。
經(jīng)過 37 年的持續(xù)創(chuàng)新和專業(yè)化經(jīng)營，鵬鷂集團已成為一家集研發(fā)設計、設備制造、工程總承包、水務項目投資及運營管理于一體的，具有完善的產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)保企業(yè)。
早在 80 年代，鵬鷂就已開發(fā)出了集成污水處理系統(tǒng)，即 WSZ 地埋式污水處理設備。
（1）公司目前各類設計、建設、安裝資質齊全。
（2）集團通過 PPP、BOT、EPC 等形式，投資及承建各類水處理項目超過 500萬噸/天，投資總額超過 100 億。部分業(yè)績如下：
南昌 20 萬噸/天污水處理項目
周口 33 萬噸/天污水處理及回用項目
岳陽 22 萬噸/天污水處理項目
望城 12 萬噸/天污水處理項目
丹陽 14 萬噸/天鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目蕭縣 5 萬噸/天工業(yè)污水處理項目南通 40 萬噸/天區(qū)域供水項目
長春一、三廠 47 萬噸/天區(qū)域供水項目羅ft縣污水處理及配套管網(wǎng) PPP 項目哈爾濱市公濱污水處理廠工程
哈爾濱市阿什河污水處理廠工程
（3）鵬鷂智能智造園
為提升宜興環(huán)保整體的制造水平，經(jīng)宜興市政府批準， 鵬鷂環(huán)保在我國以發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)為特色的國家級高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)-中國宜興環(huán)?？萍脊I(yè)園，設立環(huán)保設備智能化制造園區(qū)。
該園區(qū)總占地面積 30 萬平方米，廠房及辦公、研發(fā)用地 40 萬平方米，總投資 13 億元。該園區(qū)以鵬鷂環(huán)保為核心，吸引國內環(huán)保制造型企業(yè)，打造環(huán)保智能化裝備制造系統(tǒng)。
園區(qū)配有專業(yè)的加工設備及多條智能化生產(chǎn)線，所有環(huán)保設備設計、生產(chǎn)均采用數(shù)據(jù)化，任何環(huán)保裝備只需具有制造圖紙或數(shù)據(jù)，即可在短時間內高質量完成生產(chǎn)。
（4）PPMI“智造”生產(chǎn)線
2019 年鵬鷂環(huán)保全面升級環(huán)保設備生產(chǎn)線，引進智能化環(huán)保產(chǎn)品生產(chǎn)裝備， 優(yōu)化傳統(tǒng)制造加工工藝，使環(huán)保設備生產(chǎn)過程自動化、可視化、互聯(lián)互通、實時調度、生產(chǎn)物料實時供需等，實現(xiàn)了車間的生產(chǎn)自動化、物流自動化、倉儲自動化。生產(chǎn)線全面覆蓋應用信息系統(tǒng)，從而實現(xiàn)從設計、加工、精加工、焊接、裝配、測試等全過程的數(shù)字化、智能化控制，整個制造過程品質可實現(xiàn)全程追溯。標準化環(huán)保裝備的制造工藝，有效提高了生產(chǎn)效率，全面保障環(huán)保設備的制造產(chǎn)能，實現(xiàn)環(huán)保行業(yè)裝備“智造”水平的整體提升。
開平板生產(chǎn)線 |
液壓成型生產(chǎn)線 |
自動焊接生產(chǎn)線 |
拼裝現(xiàn)場 |
2.2裝配式污水廠（PPMI）的核心技術
2.2.1工廠化預制
（1）工廠化預制：污水處理廠的構筑物均采用 304 不銹鋼，在工廠中生產(chǎn)出預制的組裝板塊及模塊化水處理單元。
（2）智能化生產(chǎn)：采用 PLM、MES 等數(shù)字化、智能化制造手段，結合高端加工裝備，組成全自動智能生產(chǎn)線，生產(chǎn)出高度標準化的高質量模塊拼裝部件。
2.2.2模塊化設計
（1）結構模塊化：所有構筑物的結構單元，均由標準模塑的結構板材組成。結構板塊采用具有專利的力學設計，達到輕質、省材、高強的目的。
（2）處理單元模塊化：通過研發(fā)各處理單元集成，能以處理單元的模塊化設計生產(chǎn)。各單元均可在工廠預制生產(chǎn)，大大提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少了現(xiàn)場組裝量。模塊化處理單元有：污水處理預處理單元、膜處理單元、深度處理單元等。
（3）信息化管理：
數(shù)字化設計：我司擁有 30 多年的水處理工程經(jīng)驗，積累了大量的數(shù)據(jù)，各單元設計均建立了數(shù)字模型，只需輸入少量參數(shù)，即可快速完成方案及圖紙設計。
數(shù)字化生產(chǎn)及安裝：設計數(shù)據(jù)直接輸入至加工生產(chǎn)線，即可自動加工出所需的模塊及零件。所有零件標有條形數(shù)碼，只需掃碼即可獲知安裝位置及方式，使拼裝工作快捷、方便和精準。
數(shù)字化管理：裝配式水廠利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)遠程智能管控，可根據(jù)運營參數(shù)變化，自動調整運營模式。并對累積的數(shù)據(jù)進行分析，不斷地優(yōu)化運營模式，優(yōu)化設計模型，最終達到“理想水廠”的目的。數(shù)字化概念在水廠中的應用， 將超越傳統(tǒng)的 BIM 建筑生命周期的理念。
2.2.3集成化結構
傳統(tǒng)的污水廠因其工藝的需要及結構的局限性，各個構筑物相對獨立，導致建造成本高、占地大且運營成本高。
集團結合 30 多年的水處理經(jīng)驗，研發(fā)出具有專利、適合集成的構筑物單元，把整個水廠中能集成的構筑物集成為一個構筑物。一般預處理為一個單元，生化處理與沉淀池為一個單元，后處理為一個單元，整個水廠只需三到四個單元即可構成。大大節(jié)省了占地面積，降低了運營成本，提高了建設速度。
2.3裝配式污水廠（PPMI）的技術特點
（1）施工周期短
由于采用工廠模塊化自動生產(chǎn)，再運至施工現(xiàn)場組合拼裝，現(xiàn)場作業(yè)時間大大減少，且無需養(yǎng)護周期，可以比常規(guī)方法節(jié)省 70%-80%的工期。一個 10 萬噸的污水廠只需 90 天即可建成。
（2）使用壽命長
由于混凝土水工構筑物長期浸泡在水體中，并受水流的沖刷，導致混凝土滲水，鋼筋銹蝕膨脹，使混凝土表皮脫落，影響水池使用壽命。而裝配式水廠采用優(yōu)質不銹鋼制成，結構強度高，耐腐蝕，大大增大了結構的使用壽命，減少了運營維護費用。
（3）建造質量高
因 PPMI 系統(tǒng)采用模塊化標準化生產(chǎn)制造，水廠建造質量容易保證，建造質量高。
（4）投資省
PPMI 系統(tǒng)建造的水工構筑物在相同池容下，可節(jié)省投資 20%-30%。同時，水廠又采用集成設計，減少了構筑物的結構用材，并可大大降低水廠的公建投資。因此，采用 PPMI 系統(tǒng)整體造價一般比傳統(tǒng)方式可節(jié)省 30%以上。
（5）重量輕、沉降小、可遠程運輸
PPMI 系統(tǒng)整個構筑物重量不足混凝土構筑物的 5%，構筑物沉降小。由于重量輕，只要幾個集裝箱或一架大型飛機，即可裝載一個污水廠，特別適合“一帶一路”工程項目。
（6）柔性結構，適合軟土地基
PPMI 系統(tǒng)為鋼結構材料制成，整體構筑物重量輕，結構為柔性結構系統(tǒng)， 能應對不均勻沉降，軟土地基只需簡單處理，即可成為構筑物基礎。
（7）水廠可拆卸移動、可回收
PPMI 系統(tǒng)采用裝配式結構，可拆卸移動，使污水處理廠的遷址不再成為難題。如需拆除，所有材料均可重復使用，全面提升資源利用率。
（8）綠色施工技術
由由于是工廠化預制，施工現(xiàn)場基本無建筑垃圾、揚塵、噪聲、道路散落等環(huán)境污染發(fā)生，可有效減少施工對環(huán)境的影響。
（9）占地面積小
由于采用集成化設計，大大節(jié)約了占地面積，一般可節(jié)省 30%以上的建設用地。
（10）封閉簡單、運營環(huán)境影響小
采用工廠化預制的鋼結構作為池體，加蓋方便，可建設成全封閉的污水處理系統(tǒng)，也可在池體上方及周邊覆土，并種植綠植，以提升污水處理廠的環(huán)境，提高污水的保溫效果，該方法更適用于北方地區(qū)水廠的建設。
（11）運營費用低
采用模塊化結構、集成化設計，大大減少了構筑物連接之間的水頭損失，泥、水回流更方便?？晒?jié)省運營成本，提高運營效率。
（12）設計工作量小
PPMI 裝配式污水廠實質是一種裝備化水廠，設計院在設計時，只需標定位置，無需畫任何構筑物詳圖，設計工作量將減少至原來的 30%左右。
3、MBR 工藝
3.1工藝流程圖
本工程污水處理站采用“預處理+AAO+MBR”工藝。
MBR 工藝流程圖
3.2投資估算表
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序號 |
工程或費用名稱 |
概算價值（萬元） |
建筑工程 |
設備購置 |
安裝工程 |
其他費用 |
合計 |
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一 |
第一部分費用： |
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1 |
101 細格柵、沉砂池、膜格柵 |
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2 |
102 生化池 |
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3 |
103MBR 池 2 座 |
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4 |
109MBR 膜系統(tǒng)設備間 |
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5 |
110 接觸消毒池巴士計量槽 |
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6 |
111 綜合設備間 |
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7 |
112 進水儀表間 |
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8 |
113 出水儀表間 |
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9 |
114 生物除臭裝置 |
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10 |
201 污泥均質池 |
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11 |
301 綜合樓 |
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12 |
道路及廣場工程 |
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13 |
綠化工程 |
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14 |
圍墻 |
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15 |
總平圖管線 |
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16 |
電氣自控 |
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17 |
通訊及監(jiān)控設備 |
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18 |
暖通設備空調 |
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19 |
第一部分工程費用合計 |
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說明：工程費用不含地基處理費。
3.3主要經(jīng)濟指標
項目占地面積約 11368m²（17.05 畝，116×98m）。
工期：100 天。
總裝機功率：1000Kw
噸水處理總成本：1.31 元/m³ ，其中噸水處理經(jīng)營成本：0.96 元/m³
配備人員情況：16 人
3.4年經(jīng)營費用及單位制水成本
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編號 |
項 目 名 程 |
基 本 數(shù) 據(jù) |
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1 |
平均日污水量（萬噸/日） |
2.00 |
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2 |
電機等用電負荷（Kw） |
520 |
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3 |
電機等設備效率 |
0.8 |
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4 |
電費單價（元/度） |
0.62 |
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5 |
變壓器容量 |
1600.00 |
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6 |
污泥處理陽離子 PAM 投加量（噸/年） |
3.65 |
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7 |
陽離子 PAM 單價（元/噸） |
32000 |
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8 |
PAC 投加量（噸/年） |
146 |
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9 |
PAC 單價（元/噸） |
2200 |
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10 |
NaClO 溶液單價（元/噸） |
800 |
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11 |
NaClO 溶液投加量（噸/年） |
780 |
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12 |
檸檬酸投加量（噸/年） |
12.00 |
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13 |
檸檬酸單價（元/噸） |
7000 |
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14 |
生產(chǎn)、生活用水量（噸/天） |
25 |
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15 |
自來水單價（元/噸） |
2.5 |
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16 |
職工定員 |
16 |
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17 |
人年均工資（元） |
60000 |
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18 |
工程費用 （萬元） |
5340 |
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19 |
固定資產(chǎn)基本折舊率 |
4.80% |
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20 |
大修理費率 |
1.50% |
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21 |
其他費用費率 |
6% |
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年經(jīng)營費用及單位制水成本 |
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1 |
電費 |
279.70 |
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2 |
水費 |
2.28 |
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3 |
藥劑費 |
114.60 |
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4 |
膜更換費 |
87.60 |
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5 |
工資福利費 |
96.00 |
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6 |
固定資產(chǎn)基本折舊費 |
256.32 |
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7 |
大修理費率 |
80.10 |
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8 |
其它管理費用 |
39.62 |
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9 |
年經(jīng)營成本 |
699.90 |
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10 |
年總成本 |
956.22 |
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11 |
噸水處理總成本（元/m³） |
1.31 |
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12 |
噸水處理經(jīng)營成本（元/m³） |
0.96 |
說明：運行費用不含污泥外運及處置費。
3.5平面布置圖
