A区水源地阿姆河水扩建方案

中国石油集团工程设计有限责任公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01项目号：S2011-19E土库曼斯坦巴格德雷合同区域A区改建扩能工程（80×108m3/a原料气）水源站扩建部分方案设计说明书西南分公司设计证书编号：A111001641综甲勘察证书编号：010065-kj甲级咨询证书编号：工咨甲20120070053共11页第1页日期:2014.01版次A阶段:方案设计编制校对审核审定A区水源地阿姆河水扩建方案说明书中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第2页目录1、工程现状...................................................................................................................32、改扩建要求及设计指标.............................................................................................33、改扩建方案...............................................................................................................44、供配电.......................................................................................................................65、结构..........................................................................................................................86、建筑..........................................................................................................................97、总图........................................................................................................................108、经济估算.................................................................................................................12中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第3页1、工程现状A区阿姆河水澄清装置已建内容包括：一套浮筒式取水装置、一套预处理装置以及一套水处理装置、附属输水管线以及配套的公用工程和辅助工程。主体工艺流程：阿姆河水由取水撬上设置的取水泵提升至旋流沉砂罐，经过旋流沉砂后自流进入预沉池，预沉池出水由提升泵提升至混凝反应器，投加混凝剂反应后进入斜管沉淀器，沉淀出水自流进入2#水源地原有清水罐，最后由已有外输泵输送至各用水点。流程详见图1：图1河水澄清装置流程框图该装置已于2013年12月完成工程验收，产水量在4800m3/d时，出水浊度低于20NTU。2、改扩建要求及设计指标河水澄清装置是按照50亿的用水要求来进行设计和建设的，由于采用地表水作为原水，故系统主要针对降低浑浊度设置，出水浊度要求低于20NTU；现处理厂天然气处理量已经达到65亿，夏季用水高峰时河水澄清装置产水量已经不能满足用水需求，故产能扩建项目部要求对其进行改扩建，考虑满足近期80亿以及100亿产量的用水需求，且处理厂要求出水浊度在10NTU以下。根据河水澄清装置验收试运的结果，在产水量3600m3/d以下时，出水浊度可以保证在10NTU以下；而业主在设计任务书中要求在现有供水量基础上提高50%，经核实，改扩建后总产水量应不小于8000m3/d（详见表1），扩建水处理设施的产水量应在4400m3/d，考虑水处理设施10~15%的排污及反冲洗用量，新建水处理设施的处理量按5000m3/d考虑。中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第4页表1河水澄清装置改扩建水量需求序号水量需求说明规模备注1原河水澄清装置产水量4800m3/d2业主要求的扩建后增加水量2400m3/d3未预见水量800m3/d沿线营地绿化及管网漏失等，按产水量总量10%考虑合计8000m3/d3、改扩建方案3.1工艺流程该方案取水以及预沉部分利用现有河水澄清装置的设置，后续处理考虑增设水处理构筑物完成混凝沉淀，产品水汇入原有水源站清水罐后外输至各用水点。河水澄清装置取水现采用取水浮筒，浮筒操作平台上设置2台取水泵（1用1备）；由于浮筒上空间有限，已无可能再增加取水泵，故考虑正常运行时将2台水泵均开启，另外采购1台同型号的水泵作为备用，若发生故障则立即进行抢维修或换装。旋流沉砂罐、预沉池以及提升泵现运行状态均为1用1备，可考虑取消备用，2座同时使用；预沉池顶设置了2台提升泵，由于平台操作空间有限，故需另外采购1台同型号的提升泵备用。末端河水澄清装置考虑新建1套组合式水处理构筑物（含混合池、反应池及斜管沉淀池），配套混凝剂加药装置以及废水池，处理量为5000m3/d；该构筑物设置位置在现有河水澄清装置区附近地势较高处，充分利用地形，使出水自流汇入原河水澄清装置流程。改扩建后的流程框图如下，工艺管道仪表流程图详见附图1：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第5页3.2主要新增设施新增组合式水处理构筑物、废水池、加药装置以及附属建筑物均设置在现有河水澄清装置区东侧，占地约为33mx24m，平面布置图详见附图2。（1）组合式水处理构筑物预沉池出水经提升泵加压后分别进入河水澄清装置和组合式水处理构筑物；通过流量计显示以及进口阀门分配流量（3600：5000）；组合式水处理构筑物由混合池、穿孔旋流反应池以及斜管沉淀池构成；来水首先进入混合池（ɸxH=1500x3000mm），混合池上设置1部搅拌机，混凝剂（PAC）在此与来水充分混合后进入穿孔旋流反应池（8格，单格平面尺寸为1500x1500mm），充分反应混合后进入斜管沉淀池（LxBxH=5000x8000x4370mm），沉淀出水管汇至河水澄清装置出水管，最终进入水源站原水罐。混合池和反应池底部设置排泥斗，斜管沉淀池底设置排泥槽以及穿孔排泥管，所有排泥管出口均采用快开式排泥阀，并从水源站引来压力水设置反冲洗水管，排泥前首先进行反冲洗，排泥水汇至池周围设置的排泥槽，最终进入新增废水池。（2）混凝剂投加装置及相关建筑新增1套混凝剂投加装置（含溶解槽1个1000L，溶液槽2个1000L，投加量1000L/h），药剂采用PAC，新鲜水引自水源站，药液投加至组合式水处理构筑物的混合池，排污水通过地沟收集然后管排至废水池。加药装置设置在加药间内，旁边设置药剂间和值班室，建筑平面尺寸为18000x6000mm。（3）废水池及外排泵中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第6页组合式水处理构筑物和加药装置排水均排入废水池（LxBxH=16000x8000x3500mm，有效容积400m3），然后由外排泵外排至营地蒸发池；外排泵采用搅拌式潜污泵（1用1备，Q=50m3/h，H=40m），管线与河水澄清装置原有外排管线连接。新增废水池与原有废水池通过阀门切换实现互为备用，以便在清理池底淤泥时保证系统连续运行。（4）外输泵由于水源站原有3台外输泵，2用1备，每台水泵额定流量为120m3/h，故现有外输能力最大为5760m3/d，无法满足扩建后的外输水量，缺口为2240m3/d，故需增设1台外输水泵（Q=100m3/h，H=200m）。（5）外供水管线管径核算A区水源站现有2条DN250管线（1条材质为钢丝网骨架复合管，1条材质为玻璃钢管）通往处理厂及沿线各用水点，1用1备；水源站改扩建后可同时启用2条管线供水；经核算，每条管线流速为0.9m/s，可以满足要求。3.3主要工程量序号设施名称规模（规格）单位数量备注1加药装置投加量：0~1000L/h套12搅拌机配套功率10kw套13外排泵Q=50m3/h，H=40m，配套功率22kw台21用1备4外输泵Q=100m3/h，H=200m，配套功率170kw台15组合式水处理构筑物LxBxH=10000x5400x4370mm座1钢筋混凝土结构6废水池LxBxH=16000x8000x3500mm座1钢筋混凝土结构7取水泵Q=190m3/h，H=30m台1库房备用8提升泵Q=190m3/h，H=30m台1库房备用9电磁流量计测量范围0~300m3/h套110抗震压力表测量范围0~1.6MPa套211阀门DN20~DN250个2112无缝钢管（20#钢）Φ27×2.5～Φ273x7.5米60013加药间、药剂间及值班室LxBxH=18000x6000x5000mm座1钢筋混凝土框架结构4、供配电4.1、电源情况中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第7页A区水源站变电所现有2台容量为500kVA的变压器，但仅有1回35kV架空电力线路由配电室引至2#变压器，经2#变压器给水源地原井水系统及新建河水澄清装置所有用电设备供电。目前最高实际运行负荷已达600kW，变压器已处于过载运行状态。随着A区水源站电气改造的实施，将启用1#变压器为河水澄清装置供电，而2#变压器只为水源站供电。改造完成后1#变压器负载约为290kW，2#变压器负约为310kW。4.2、供电方案4.2.1用电负荷统计负荷名称运行台数备用台数需要系数kx功率因素Cosφ单台容量(kW)运行容量(kW)负荷Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)加药装置10.80.82332.41.682.93搅拌机10.40.82101042.794.88外排泵110.80.87222217.69.9720.23外输泵10.90.917017015374.1170照明0.850.954.252.064.72电伴热0.60.981061.216.12合计187.2591.82208.88乘以KΣp=0.90,KΣq=0.95177.8982.64196.154.3供配电方案由于方案1中，外输泵均设置在原有泵房内，因此电源由2#变压器提供。在水源站电气改造完成后，2#变压器负载约为310kW，加上本次新增的外输泵，其负载约为463kW，能够满足供电需求。在低压配电室内利用预留间隔，通过新增一套配电柜抽屉为外输泵提供电源。除外输泵外，其余用电负荷电源由1#变压器引接。水源站电气改造完成之后，1#变压器负载约为290kW。方案1中除外输泵新增负荷约34.25kW，方案2中除外输泵新增负荷约96.5kW。1#变压器容量能够满足新增负荷需求。在方案1中，通过在水处理装置设置1中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司说明书档案号：BAPF-60-4-xxPL-GS-01共11页第8页面户外型动力配电柜为新增用电负荷供电；方案2中，在水处理装置及取水泵房分别设置1面户外型动力配电柜为新增用电负荷供电。4.4主要工程量序号设备名称单位数量1低压配电柜内NXS、4P400A抽屉套12防水防尘动力配电柜面13电力电缆m50