1、6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） I 处理厂工程 紫外线消毒（一级 A） 设计方案 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） II 目 录 技术部分 - 3 - 一、项目简述 - 3 - 二、消毒方案设计依据及指标 - 3 - 2.1 消毒方案实际依据 . - 3 - 2.2 紫外消毒系统的总体性能、结构要求与主要零部件材料 - 5 - 三、设备工作原理 - 6 - 四、设备结构及性能描述 . - 6 - 4.1 电气 部分 . - 7 - 4.2 电子镇流器 . - 7 - 4.3 中控中心 . - 7 - 4.4 配电中心 . - 9 - 4.5 紫外线模块
2、组 . - 10 - 4.6 紫外线杀菌灯 . - 11 - 4.7 石英套管及密封 - 11 - 4.8 紫外光强 度自动监视系统 - 12 - 4.9 自动清洗系统 . - 12 - 4.10 水位控制系统 . - 13 - 4.11 水位传感器 . - 13 - 五、紫外剂量计量书 . - 14 - 5.1 参数及基本情况 . - 14 - 5.2 设计方案紫外消毒系统紫外剂量计算书 - 14 - 六 、工作内容 及 供货范围 . - 16 - 6.1 工作内容 . - 16 - 6.2 供货范围 . - 16 - 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 3 - 技术部
3、分 一、项目简述 污水处理厂，污水处理能力为 6 万方 /天 ， 变化系数为 1.34，平均流量为 60000m/h， 峰值流量为 80400m/h。污水水质为生活污水。 出水执行国家标准 城镇污水处理厂污染物排放标准 （ GB18918-2002）中的一级 A 排放标 准。 由 紫外线消毒设备安装在出水消毒池，用于杀灭经二级生化处理后的污水中的细菌、病毒。 参考标准 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准。 紫外线杀菌灯 GB19258 2012 城市给排水紫外线消毒设备 GB/T19837-2005 其它国内及国际的相关通用标准 二、消毒方案设计依据及指标
4、2.1 消毒方案实际依据 设计参数 1、 平均流量： 60000m3/d 2、 峰值 流量： 3350m3/h 3、 TSS： 10mg/L，最大值（定时取样） 4、 污水温度变化范围： -15 50 5、 紫外透光率 253.7nm： 65%（最小值） 6、 消毒指标： 粪大肠菌群小于 1 103个 /L（日均值） 7、 单管功率： 300W 8、 紫外线透光率： 254nm： 90% 9、 电源要求： 380VAC, 50Hz 10、 模块防水等级： 消毒模块水下部分 IP68，水上部分 IP65 11、 电气绝缘等级： F 等级 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） -
5、4 - 12、 性能主要参数： 消毒后出水粪大肠杆菌含量 1 103个 /L 13、 结构型式： 消毒系统采用组合模块式 14、 清洗装置传动方式： 压缩空气传动 15、 电源导线连接方式： 导线采用快接插头连接 16、 石英套管密封方式： 消毒模块的石英套管采用双层密封 17、 设备安装方式： 消毒模块分 1 列明渠安装，灯管与水流方向平行，电控中心及配电中心机柜安装于室外。 （符合城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918-2002 和城市给排水紫外线消毒设 备 GB/T 19837-2005） 设计要求 紫外线消毒设备的组成： 1、 渠数： 1 条 2、 每条明渠中紫外灯组数： 1
6、组 3、 每组消毒器中紫外灯模块数： 20 个 4、 每个紫外灯模块中灯管数： 8 支 5、 灯管总数量： 160 支 6、 中控中心： 1 个 7、 配电 中心： 1 个 8、 自动机械清洗系统 ： 1 套 9、 紫外线强度监视系统 ： 1 个 10、 水位传感器： 1 个 11、 水位控制 系统 ： 1 套 12、 模块安装支架： 1 套 13、 整流格栅板： 1 套 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 5 - 主要零部件材质 紫外线消毒模块 水下部分： 316L 不锈钢 水上部分： 304 不锈钢 清洗环 氟橡胶及 316L 不锈钢 出水溢流堰槽 304 不锈钢 模
7、块安装支架 304 不锈钢 整流格栅板 304 不锈钢 所 有连接附件、化学地脚螺栓 304 不锈钢 其他不与污水接触的金属 304 不锈钢 中控及配电中心机柜 304 不锈钢 2.2 紫外消毒系统的总体性能、结构要求与主要零部件材料 A 系统的整体性能标准 1. 整个紫外线消毒系统的设计和紫外模块的配置及设计符合我国城市给排水紫外线消毒设备（ GB/T19837-2005）标准，保证达到本合同规定的出水消毒要求。 2. 采用低压汞齐紫外灯管中的高端产品 汞齐灯（ Amalgam UV Lamp）。紫外光灯管的 UVC 输出强度有厂商提供的检测认证。 3. 紫外灯管 美国 进口。 4. 紫外消
8、毒系统 保证：在峰值流量和紫外透光率为 65%时，系统在灯管寿命终点所能实现的有效紫外剂量，即消毒器生物验定剂量不小于20mws/cm2（ 20mJ/cm2）。 5. 紫外消毒系统为模块式结构，置于开放式渠道内。置于室外的器件已做好天气及防水保护。 6. 系统可以根据实时检测到的 UVC 剂量，对紫外灯管的输出强度参照流量及污水 UVC 透过率的变化进行自动调整，以节约运行费用。 7. 在自动清洗过程中，系统能正常运转，消毒效果不受任何影响。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 6 - 8. 更换灯管、石英套管、镇流器及清洗石英套管时，系统仍可继续消毒。 9. 系统的 U
9、VC 传感器置于明渠的污水中，使 所测数据实时反映被消毒污水的透光率变化、石英套管透光率变化和灯管老化等综合因素造成的强度变化。 B 结构设计和材料标准 与污水相接触的金属元件使用 316L 不锈钢。 中控中心与配电中心柜体采用 304 不锈钢材质，利用空调散热。 所有暴露在紫外光中的电缆表面有 Teflon 保护涂层。所有连接紫外灯与镇流器的电缆需密封在紫外灯模块组件内。 C 设备技术参数 紫外线消毒系统设备型号： JUVC-60000A 形式：组合模块式，明渠安装，灯管与水流方向平行。 灯管总功率： 320W8 支 20 个 1 组 51200W=51.2KW. 模块型号： JUVC-60
10、000A 数量： 1 组，共 20 个。 紫外线杀菌灯数： 8 支 /个。 紫外线灯功率： 320W/支。 清洗方式：自动机械清洗方式。 模块水平灯中心距 10cm，模块垂直灯中心距 10cm。 三、设备工作原理 紫外线的杀菌原理是利用紫外光的能量破坏水体中各种病毒、细菌及其它致病体的 DNA，紫外线穿透微生物的细胞膜和细胞核，破坏核酸的分子键，使其失去复制能力或活性而死亡。紫外线杀菌波段介于 200 300nm 之间，其中以253.7nm 波段能力最强。 紫外线消毒技术具有安全、高效、低成本、不产生副产物等 优点。经紫外线消毒后，不存在二次污染及副产物，出水可回用于农田、林地等灌溉或回注水地
11、下，实现资源化。 四、设备结构及性能描述 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 7 - 4.1 电气 部分 我方提供紫外线消毒系统成套配电及控制柜，用户提供 380/220V 进线电源。由我方负责实现整个消毒系统的配电、保护及控制。 我方提供和安装紫外线消毒系统配套装置的电气控制箱及其电气附属设备，并负责电气控制箱与各设备间连接用所有控制及电力电缆的供货和安装连同设备安装后的通电调试及操作指导。 4.2 电子镇流器 型号： EV-301-320 厂家：德国技术 /中国 类型： 1 个镇 流器向 1 支灯管供电。 功率因数： 99 最高环境温度： 50 防护等级： IP65
12、电子镇流器由微处理器控制，提供每支紫外光灯的工作状况并且把信息输送到控制系统。带有工作状态报警信号输出功能。 内部微处理器可根据外部信号调整镇流器输出功率，以正比于输入控制信号的强度输出紫外光，在 30%至 100%范围内自动作线性无级调整，调节紫外光灯供电量以维持足够强度之灭菌能力及最合适之用电量。 镇流器置于配电柜内，配有空调降温设施，保证电子器件的稳定工作，不会因天气或密封原因造成受潮而引起故障。 镇流器如对应的灯管初次启 动失败，则会自动再启动两次。 对镇流器进行检修时，不需要将模块提出水面，不会打断消毒过程。 4.3 中控中心 型号： JOC-60000A 最高环境温度： 50 。
13、电源： 380V， 50Hz。 带电流、电压显示表。 带紫外线消毒系统工作显示。 带 5.7 英寸彩色触摸式液晶显示屏。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 8 - 所提供紫外线控制系统能接入污水处理厂的自控中心，进行远程控制。PLC：采用西门子产品，该主控柜提供 Profibus RS485 接口，满足厂区中控系统的通信要求。系统的操作接口为完全兼容于可编程序控制系统的商业常用合法软件并配合液晶 屏幕。密码可在不中断操作程序的情况下更改。具备紫外光调控、监控以及警报等功能该系统提供操作菜单。具备紫外光监控以及警报等功能。 柜内安装电源及防雷装置。 电控柜面板上设有一块电
14、流表和一块电压表，用以显示总的进线电流和电压；设有各设备单机的起动及停机按钮、急停按钮、设备组联动运行控制按钮，各设备单机的运行、停机、事故信号灯，信号灯采用节能型；所有用于紫外光灭菌系统控制或监测的仪表，均具备独立保险丝或断路保护，减少因部件损坏而对系统产生的影响。 可编程序控制系统能通过监控自动清洗环的工作情况来判断系统运作是否正 常。 下述情况发生时，紫外线消毒灭菌之控制系统警报（紫外消毒系统警报为可视式，所有工作状况可同时输出到污水处理厂内的控制中心）： 紫外光灭菌系统的电源中断警报。 重要的仪表失效或信号传输故障警报。发生这种情况时，控制系统应可启动内定程序开启适当的紫外光灯以确保消
15、毒效果。 灯管故障：每支紫外光灯的工作状况有独立显示。少数个别灯管出现问题将引发灯管故障报警；警报可以显示出问题的灯管的位置。这个显示方式可以说明哪个模块组、哪件模块及哪根灯管出现问题。 70 个最近发生的报警信号存档在报警历史记录中，并且可以调出来。 低紫外光强：这个报警由承包商在设备出厂前设置：即紫外光强低于灯管经 100 小时磨合运行后光强的 80%。水中紫外光强度达不到最低水平时警报，以反应污水的污秽程度及系统故障，同时，这个警报系统将可以在现场进行调整。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 9 - 明渠低水位报警。 低危机讯号警报：不会实际影响系统的运作，可以待
16、紧急事情处理完再处理。 高危机讯号警报：需要立刻处理以避免系统运作出现问题及受损。 可编程序控制系统可监测每个独立的紫外光灭菌灯管的具体情况及提供下列信息至计算机系统中： 每 一支紫外光灯的开熄情况（ On/Off） 每一紫外光灯组的操作时间（小时） 每一紫外光灯组开闭次数（次） 防护等级： IP65 安装位置：明渠上方。 4.4 配电中心 型号： JCC-320W-8-20 配电中心向每一个紫外模块及其他配套设备供电。 配电中心供电参数为 380V/C、 3 相 4 线。 设备方完成所有灯管和镇流器间接线。 设备方提供连接灯管和镇流器之间所有线缆和导管。 整套紫外系统（包括灯管组及配电系统，
17、控制系统和其他辅助设备）为保证消毒效果，最大装机容量满足各个用电部件的装机容量和功耗。 采用可迅速接驳的供 电接头，使更换紫外光灯及石英套管时不需专业技术人员来完成。 散热方式：采用空调对内部空气进行循环冷却，确保电子镇流器不与外部空气接触。 保护方式：带过流过载保护。 抗干扰：抗高频信号干扰。 防护等级： IP65 安装位置：明渠上方。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 10 - 4.5 紫外线模块组 型号： JUVC-320W-8-20 悬挂在明渠污水中。 灯管方向：顺水流方向。 整个模块支架具有遮光装置，支架设计能防止发生意外时紫外线辐射到明渠外。 在更换灯管或石
18、英套管时，每个模块能单独起吊。 每一套完整的紫外灯模块组件包括紫外灯管、石英套管、不锈钢 模架以及安装在其之内的在线机械自动清洗装置。 模块组采用的中央驱动清洗系统，为我司拥有的自主专利技术，该清洗系统的驱动装置位于模块的中间，上下套管受力均匀，彻底解决了困扰本行业紫外线模块清洗困难、不干净以及传统气动单边驱动不平衡而造成的石英套管受挤破损等问题，大大提高了设备运行的稳定性和可靠性，也降低了因模块设计不够完善造成的设备维修费用。 每根紫外灯管内置于一根单独的石英套管内。套管的一端为闭口端，而另一端由灯管密封结构密封。 石英套管通过型圈固定在框架上，从而使得石英套管不与框架上任何钢体相接触。每个
19、紫 外灯模块组件水上部分 IP65 或相同当量密封等级，水下部分为 IP68 或相同当量密封等级。 石英套管的两端在紫外灯模块框架两边的钢结构部分之内。 连接灯管的电缆终结封闭在 316L 不锈钢套内，并有防水保护。 紫外模块的设计考虑到操作人员方便更换灯管及石英套管，更换灯管及石英套管不需专业人员及专用设备即可操作。 在需要维护时，紫外线消毒模块可由人工或机械起吊。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 11 - 4.6 紫外线杀菌灯 型号： GPHHA1554T6L 生产厂家：美国 /LightSources 单灯功率： 320W 灯管类别：低压汞齐灯。灯管为低压高强度
20、 紫外灯，经过预热处理以提高其寿命。 灯管为产生零臭氧类灯管。 灯管额定使用时间： 12000 小时 。 12000 小时 后 254nm 紫外强度衰减不大于 15%。 灯管由可变功输出电子镇流器操作控制，灯管紫外能输出在 50% 100%间可调。 新灯管在 254nm波长处的综合电光转换效率为40%，紫外输出功率不低于 128W。 电路联接部分只在灯管一端，方便更换。每个连接处都有四个插点。 紫外灯管内汞合金形态：固态。 灯管灯丝采用夹式设计，独特的卷曲式可以防震。 4.7 石英套管及密封 型号：与灯管配套供应。 产地：进口。 防护等级： IP68。 石英套管的透光率： 90。 套管壁厚度：
21、 1.5mm。 在明渠污水中最大操作压力： 2bar。 石英套管螺帽具有滚花面以供紧固时手握。 灯管从石英套管的一端进行装卸，拆卸灯管及套管时不需任何工具。 每根灯管内置在一根单独的石英套管内，套管的一端为圆形自然闭口端，6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 12 - 而另一端由灯管密封结构密封。 灯管具备双层密封，将灯与紫外模块和模块上的其它灯封闭隔离开来，与套管的型密封圈构成多级密封屏障。石英套管发生意外破裂时，灯座上的双层密封可以阻止水气进入灯管模块框架和侵袭与其它灯管的线路联接。 石 英套管的开口端由 316L不锈钢套管螺帽、钢套和紧压式型圈组成密封。 4.8 紫外
22、光强度自动监视系统 UVC 传感器 制造厂商：德国 Z-E-D GmbH 产地：德国 不老化 有自动清洗装置 监测波长： 254nm 选择性： 99% 输出信号： 0 10uA 最高工作温度： 50 UVC 强度计 电流： 0 1mA 范围： 10 100 4.9 自动清洗系统 型号： JCAC-60000A 采用自动机械清洗方式。 在整个机械清洗过程中保证被清洗灯管和模块照常工作。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 13 - 清洗系统由气压驱动，可避免油压驱动漏油造成二次污染发 生。 运行模式有手动和自动。自动清洗模式时 ,根据紫外线光强变化或清洗周期自动运行和停止。
23、 清洗环为耐紫外光的特氟龙和 Viton 橡胶，金属部分采用 316L 不锈钢材质。清洗环的使用寿命超过 3 年。石英套管清洗的长度是整个套管。 清洗系统由 PLC 控制并且可由操作人员调节清洗频率和清洗次数（ 1 次/1h 20d），可以通过操作界面及远程控制实现远程手动或自动清洗控制。 UVC 传感器的清洗与石英套管的清洗同时进行。 清洗系统的清洗周期： 1 次 /1h 20d，可由操作人员设定或调节。 4.10 水位控制系统 水位控制堰槽采用 304 不锈钢材质，安装在水渠末端的排水口，紫外线消毒系统水头损失小于 0.50m。 水位控制堰槽采用顶部出水方式，以维持一个最低水位及最小水位变
24、化。在此变化范围内保持灯管全部被淹没。 明渠包括一个低水位传感器，此低水位传感器确保水渠中的水位长时间低于设定最小水位时能自动发出警报，并将灯管熄灭。 4.11 水位传感器 水位传感器在线测定明渠内水位数值，确保水渠中的水位保持在设计的数值范围。当明渠水位长时间超出设定最小 /最大水位时能自动向控制系统发出警报，将灯管熄灭。 设备型号： sonic030S-Z2 电源： 24VDC 额定功率： 5W 输入信号种类：标准负载 (KPA) 输入信号范围： 0-20KPa 控制方式：与电控中心联动，在线向电控中心提供控制信号。 输出信号： 4-20mA 防护等级： IP68 设备数量： 1 套 /渠
25、 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 14 - 五、紫外剂量计量书 序号 项目 设计 备注 1. 紫外线灯管数 160 支 保证出水达到一级 A 标准，详见表下说明 本项目为污水处理厂工程紫外线消毒系统建设项目，该项目处理规模为60000m3/d，设计水量为 3350m3/h。排放水质为国家城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）一级 A 标准。 5.1 参数及基本情况 灯管功率： 320W，紫外 C 输出 128W 灯长： 155.4cm，弧长： 147.5cm 外层石英套管直径： dq=2.8cm，紫外透过率 =90% 紫外灯以矩阵方式顺水流方向排列
26、 灯心距：水平距离 10cm，垂直距离 10cm 能量损失因子采用国际一般惯例， Fp(灯管老化因子 )0.85， Ft(石英套管因透射率等在计算中造成的误差 )0.8 设计处理水量： 6.0 万方 /天，流量 3350m3/h 5.2 设计方案紫外消毒系统紫外剂量计算书 （ 1）设备灯管数量 投标设备灯管总数 (明渠 )N=160 支 （ 2）平均每根灯管处理流量 q 总处理流量 =3350m3/h(按峰值流量计 )=55833.3(lpm,即升 /分 ) q=55833.3lpm/N=55833.3lpm/176 支 =317.23(lpm/支 ) （ 3）计算有效紫外剂量 第三方用投标人
27、所报同类紫外消毒设备在污水中所做有效紫外剂量曲线验定实验 (即微生物验定 )时的水体紫外透光率 UVT( )： 65 （注：必须在 60-70范围，如果有不同紫外透光率下所测曲线则必须选用 65透光率或最接近值下所得曲线计算。 在该紫外透光率下测得的有效剂量曲线经验公式 为： Y=5320.2X-0. 9839 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 15 - 根据 q 由该曲线计算所得有效剂量为 Dose=20.84(mWs/cm2) i. 有效剂量修正 有效剂量曲线经验公式为 : Y=5320.2X-09839是在输出灯管功率为额定功率下所测得数据的数学模型公式，故必须对
28、其修正以得到灯管全功率输出时的有效剂量。 修正后剂量 Dose=Dose* 老化 * 结垢 /P=18.4*0.85*0.80/0.6=20.85mWs/cm2 上式中： 老化 为灯管老化系数 结垢 为石英管结垢系数 为独立第三方所做同类紫外消毒器微生物验定剂量 曲线时灯管的运动功率水平（注：单位为 %，满功率水平为 100%） （ 5） 有效剂量水体紫外透光率修正 如果该独立第三方测得有效剂量曲线不是在 65紫外透光率下得到，则在65透光率下修正紫外有效剂量为： Dose65 UVT= Dose 老化 *（ 65 /UVT） 2（ mWs/cm2） 其中 UVT 为计算所用消毒系统独立第三方
29、有效剂量曲线实验验定测量时的水体紫外透光率。此处 UVT 值不得超过 60 70范围。 本独立第三方证明是在 65%透光率下测得的，故不需要修正。 （ 6）结论 对于该列明渠的紫外消毒剂量计算结果表 明， UVC 剂量超过 20.00mJ/cm2，符合国家规范 以及业主要求 ，系统设计予以采用。 但实际应用时应对污水中的紫外透光率作进一步测定，以确定设计的准确性。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 16 - 六 、工作内容 及 供货范围 6.1 工作内容 我方在合同签订后，完成合同中所规定的全部工作内容，严格履行合同规定的各项义务。其责任包括： A. 负责与合同内容有关
30、的需要更进一步设计的设备及安装的详细工作。 B. 负责与其他设备安装承包商的协调工作，以确保设备安装的准确性和工作完成的时间性。 C. 所有设备设计、制造、试验、装运以及调试、运行符合除在本方案中特别声明外的采购方 规定的要求，达到应用条款指定的功能。 D. 完成合同中所规定的全部工作内容。确保所有设备及其通讯规约提供一个协调的、合理的、完整的系统。 E. 在合同中提供的所有设备能适合当地气象条件、适应污水处理厂现场使用环境。我方在选择所提供的设备时，已把这些条件充分考虑进去。 F. 签订合同后，我方有责任承担现场技术服务，如现场技术指导、售后服务、技术交底、设计联络、培训等。 G. 我方同意
31、：如使用的标准如果在技术规定中没有规定，应对其进行说明。我方清楚的说明用于替代的标准或实际使用的标准，并提交所应用标准或实施的规范，明显的差异要说明。 6.2 供货范围 我方提供的紫外线消毒系统为成套设备，并能稳定可靠地运行。主要设备包括： A. 紫外线消毒模块：包括不锈钢模块架、石英套管、导线联接等。 B. 紫外线灯管：低压汞齐灯（ low pressure Amalgam lamp）。 C. 系统控制中心：用于整套消毒系统及其附属机电设备的综合控制。 D. 配电中心：为整套消毒系统及其附属机电设备提供相应的电源供应及保障 。 E. 石英套管自动清洁系统：采用压缩空气作驱动的机械自动清洗方式。 F. 模块安装支架。 G. 紫外光强度自动监视系统。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 17 - H. 低水位探测（水位传感器）。 I. 水位控制系统。 J. 安装及连接 电缆及附件。 K. 随机备品备件、专用工具等。 6 万方 /天污水处理厂紫外消毒项目（一级 A 标） - 18 -
