【文章內(nèi)容簡介】 在廢水進入 MBR 反應池前先進行沉淀處置。并且大量的懸浮物沉降可降低后續(xù)設施的有機物處理負荷，預計 COD 去除率可達 10～ 20%。 一體化 MBR 反應器 本 設計 中水處理系統(tǒng)采用日本三菱 (RAYON)公司開發(fā)研制的膜片（表 8）。MBR 反應器的 工作原理是利用混合池內(nèi)的好氧微生物降解污水中的有機污染物， 17 然后通過中空纖維膜（聚乙烯）進行高效的固液分離出水。設備為淹沒式 MBR（ SMBR）， 膜組件直接置入反應器內(nèi)，通過自吸式泵的負壓抽吸作 用得到膜過濾出水，由于不需要混合液的循環(huán)系統(tǒng)，能耗低；曝氣器設置在膜的正下方，空氣攪動在膜的表面產(chǎn)生錯流，混合液隨氣流向上流動，在膜表面產(chǎn)生剪切力，在這種剪切力的作用下，膠體顆粒被迫離開膜表面，讓水透過，得到過濾出水。一體化膜生物反應器 (SMBR)對有機物去除的強化機理有兩方面，一是生物反應器對有機物的降解作用：由于膜組件浸沒在生物反應器內(nèi)，膜表面積聚了高濃度的活性污泥絮體，生物降解作用相對于傳統(tǒng)的活性污泥法大大增強；另一個方面是膜對有機大分子物質(zhì)的截留作用即膜的篩濾作用對溶解性有機物的去除。歸納起來， MBR 系統(tǒng)有一下優(yōu)點： ? 維護管理方便 —— 不需污泥回流，污泥膨脹對系統(tǒng)正常運行沒有影響 ? 處理設施小型化 —— 反應池內(nèi)污泥濃度可達 812g/L，故容積負荷高、占地面積小，大大減小了土建投資 ? 污泥產(chǎn)量少 ? 生物相豐富、處理出水水質(zhì)穩(wěn)定 ? 動力消耗低 —— 采用外進內(nèi)出式膜（內(nèi)部吸引），操作壓力僅為～ ? 膜分離單元不需經(jīng)常清洗 —— 優(yōu)質(zhì)的 MBR 膜的內(nèi)外表面非常光滑，污泥不易粘附，反應池內(nèi)膜下方設曝氣器，對膜亦有清洗作用 ? 現(xiàn)場工程周期短 — — 一體化設備，現(xiàn)場安裝 表 8 日本三菱（ RAYON）公 司膜片 (組 )規(guī)格 膜型號 SUR334LA 膜組件數(shù)量 3 m2/片 40 片 膜材質(zhì) 聚乙烯 膜有效長度 405 mm 膜特性 疏水性（親水化處理） 膜片高度 1035 mm 膜孔徑 um 使用溫度 40℃ 以下 膜外徑 540 um 膜組件面積 120 m2 膜內(nèi)徑 360 um 膜組件尺寸 (mm) 841 614 1062 膜有效面積 3 m2 重量（干重） 55 kg 膜間距 460 mm 重量（含水、污泥） 100 kg 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 18 貯泥池 初沉池及 MBR 反應器產(chǎn)生的少量 污泥排入貯泥池濃縮、儲存。上清液回流至調(diào)節(jié)池進行進一步處理，濃縮后的污泥定期由環(huán)衛(wèi)部門抽走 。 中水貯水池 經(jīng)一體化 MBR 反應器后的出水進入中水貯水池，為了保證生活廢水經(jīng)處理后達到中水標準，在進入中水貯水池前，中水必須經(jīng)過加氯消毒，消除其中的有害病菌。為了保證中水使用恒定和具有充足的水量，出水采用恒壓變頻供水系統(tǒng)。 消毒劑的選用 經(jīng)過比較，決定選用次氯酸納 NaClO 溶液作為消毒劑。 NaClO 的優(yōu)點是消毒效果好，安全性高，但需定期加鹽、清洗。該溶液有效氯含量為 10%。 表 9 各種消毒 劑的選用和性能比較 消毒劑種類 投加量 投加方式 使用條件 液氯 有效率 58mg/L 保持余氯必須設氯瓶和加氯機，可用真空加氯機或隨動式加氯機，不允許直接注入水中 使用普遍、效果可靠、操作簡便、成本低；接觸時間不小于30min，使用時注意氯氣毒性 氯片 投加量按有效氯計同液氯，一般氯片有效氯含量為65%70% 有專用氯片消毒器，若能保證混合效果也可直接投加 適于小規(guī)模使用，使用管理方便，設備少，但價格較高 二氧化氯ClO2 淋浴水 浴池水 1030mg/L 有定型的二氧化氯發(fā)生器，可直接選用 殺菌消毒能力強，接觸時間短，電耗、鹽耗均較低；須現(xiàn)場制造，通風條件要好，價格較高 次氯酸鈉溶液 NaClO 投量按有效氯計同液氯有效氯占10%12% 用成品溶液或次氯酸鈉發(fā)生器制取，前者用溶液投加設備投加，后者直接投加 消毒效果同液氯，安全性由于液氯；發(fā)生器價格較高，并需定期加鹽、電極也需定期清洗 漂白粉 CaOCl 漂粉精Ca(OCl)2 漂白粉含有效氯20%30% 漂粉精含有效氯60%70% 可溶于水中制成1%2%濃度的溶液投加或直接投加 設備簡單，不需 專人管理，比較安全；投加量不易掌握，漂白粉需配制，并需及時清渣，漂粉精價格較貴 續(xù)下頁 19 消毒劑種類 投加量 投加方式 使用條件 臭氧 O3 投量 13 mg/L 有專用的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧直接投加 氧化能力強，還可降解殘余有機物、色度、臭味等，接觸時間短，但保持時間也短；設備復雜，不易維護管理，電耗和投資均較高 MBR 清洗系統(tǒng) MBR 在運行過程中會被污水 中的有機物及各種懸浮物堵塞，需進行定期化學清洗，一般三個月用藥劑進行清洗一次（具體清洗周期根據(jù)運行情況而定），具體清洗方法如下。 在反應器內(nèi)液面到膜元件上部的水深超過 500mm 狀態(tài)下，即膜元件被浸沒的狀態(tài)下進行藥劑清洗。將藥液沿透過水導流徐徐注入充滿膜元件，使藥劑從膜的里側(cè)向外側(cè)滲出。 （ 1）膜化學清洗步驟 藥液注入時，請利用自由水頭，依靠重力注入，流程如下圖所示。 加藥箱 集水管 步驟如下： 請確認藥液閥門已關(guān)閉。 藥液儲槽內(nèi)藥液調(diào)整到給定狀態(tài)。 停止過濾運行、關(guān)閉透過水閥（繼續(xù)曝氣）。 徐徐打開藥液閥，開始注入給定量的藥液。 注入后，放置給定時間（ 1~3 小時）。 膜元件 1000mm以下 閥門 閥 加藥箱 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 20 關(guān)閉藥液閥，打開透過水閥，重新開始過濾運行。 由于開始運行初期時的透過水中殘留有藥液，請將其返送回原水槽。無法返送時，請根據(jù)使用場所的環(huán)境來實施廢液處理。 （ 2）膜元件化學清洗時的注意事項 應該使用重力方式進 行藥液注入，壓力控制在 10kPa 以下。如果直接通過泵注入，壓力可能會在 10kPa 以上，將導致膜元件的損壞。因此絕對禁止直接通過泵注入。 就在膜元件處于浸沒狀態(tài)下注入。為了確保操作者的安全，請確保水面到膜元件上部的水深在 500mm 以上。 藥液清洗時，曝氣攪拌也就繼續(xù)。但是，藥品種類等的影響會導致膜浸沒槽產(chǎn)泡。這里可以適當下調(diào)曝氣量。 藥液溫度越高，則沖洗效果越好。但是溫度不應該超過 40 度。另一方面，溫度太低時，無法發(fā)揮沖洗的效果，可能會無法恢復膜性能。因此，應盡量保持膜生物反應器內(nèi)的溫度在較高的水平。 藥液沖 洗結(jié)束時，膜元件內(nèi)及透過側(cè)配管中會殘留藥液。再次進行過濾運行時，在藥液對過濾水質(zhì)的影響消失前，應將過濾水返送到原水或者作為廢水進行處理。 （ 3）膜清洗系統(tǒng)設計 膜元件采用濃度為 2020~6000ppm 的 NaClO 溶液進行清洗，清洗用藥量為500L/次，清洗持續(xù)時間為了 1~3 小時。 膜清洗系統(tǒng)由清洗藥箱及相應管道閥門組成。 清洗藥箱采用 PE 藥箱，容量為 500L。共一個，置于地上，使藥液水平面高于膜生物反應池水平面 1 米以下。 5．臭氣處理 21 5．臭氣處理 工藝說明 生活廢水在處理過程中可能會產(chǎn)生少量 的臭氣或異味，若不經(jīng)處理直接排放，有可能影響周圍的居住環(huán)境。為了徹底的消除臭氣所產(chǎn)生的不利影響，擬采用成熟、可靠、經(jīng)濟的脫臭技術(shù)，將臭氣處理達到無色無味后再排放，確保住宅區(qū)內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量。 目前，控制臭氣的主要方法有物理法、化學法和生物法三種。物理法常見的有中和法、稀釋法、冷凝法和吸附法等，不改變惡臭物質(zhì)的化學性質(zhì)，只是 用 一種物質(zhì)將臭味掩蔽或稀釋，或?qū)撼粑镔|(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移至液相或固相?；瘜W法則是使用另外一種物質(zhì)與惡臭進行化學反應，改變惡臭物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)闊o臭物質(zhì)或臭味較低的物質(zhì)，常見方法有熱力燃燒 法，催化燃燒法，化學氧化法和洗滌法等，凈化效率高，惡臭物質(zhì)可被徹底分解，但設備易腐蝕，處理費用高，易造成二次污染。生物脫臭法是指利用微生物的代謝活動來氧化惡臭物質(zhì)，使之無害化，對于有機成分，其最終產(chǎn)物為二氧化碳和水，但占地較大，且停留時間過長，反應較慢。 根據(jù)小區(qū)的現(xiàn)場條件，采用活性炭吸附法脫臭，活性炭吸附法有較好的脫臭效果，經(jīng)深度處理后氣體高空排放，但運行費用略高。 工藝特點 生活污水處理設施為全封閉系統(tǒng)，所有處理設施產(chǎn)生的臭氣有管道收集后通過活性炭脫臭系統(tǒng)脫臭，然后高空排放，其主要特點為： （ 1）脫臭效果好； （ 2）吸附裝置操作簡單，占地??； （ 3）設置高空排放管，對于各種意外情況均可保證臭氣得到處理，確保住宅小區(qū)內(nèi)的居住環(huán)境不受影響。 處理構(gòu)筑物及設備 臭氣處理主要收集產(chǎn)生臭氣較大的調(diào)節(jié)池、 MBR 反應池 、沉淀池與貯泥池等構(gòu)筑物內(nèi)的。這些處理池近頂板處開適量的孔互相打通，通過引風機使這些池內(nèi)部形成負壓，則臭氣不會外溢。 收集后的臭氣由脫臭塔處理，脫臭塔內(nèi)填料選用活性炭。處理后的氣體由管道輸送至就近的一幢住宅樓的通風管道高空排放。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 22 6．建筑、結(jié)構(gòu)設計 設計原則 (1) 在保證生產(chǎn)、滿 足使用、節(jié)約投資和技術(shù)可行的前提下，為工作提供良好的建筑室內(nèi)外空間和環(huán)境。 (2) 根據(jù)地區(qū)特點，因地制宜地選用地方材料。 (3) 盡量以鋼塑代木，節(jié)約木材，并滿足建筑節(jié)能要求。 (4) 本設計遵守國家、部和地區(qū)的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范和標準，同時兼顧建設單位及主管部門所提供的數(shù)據(jù)和合理要求。 (5) 貫徹執(zhí)行“適用、經(jīng)濟，在可能的條件下注意美觀”的原則。 (6) 盡量采用國家標準圖集和本地區(qū)通用圖集。 建筑設計 建筑設計主要遵循以下設計規(guī)范和依據(jù)： （ 1） 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》 (CJJ3189) （ 2） 《 現(xiàn)行建筑設計規(guī)范大全》 結(jié)構(gòu)設計 結(jié)構(gòu)設計主要遵循以下設計規(guī)范和依據(jù)： (1) 《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 GBJ83 (2) 《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》 GBJ789 (3) 《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 本設計水池池體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土形式，并按自身墻體抗?jié)B考慮。所采用鋼筋混凝土等級不低于 C30。 7．電氣控制 23 7. 電氣控制 設計范圍 本設計范圍為中水處理站內(nèi)各建、構(gòu)筑物及設備的配電、照明、接地、界區(qū)內(nèi)外線及電訊設計 。 設計標準 根據(jù)中水處理工藝需要，本 設計采用一臺 PLC 自動電氣控制柜控制，并可根據(jù)需要增加一套工業(yè)上位機系統(tǒng)。設備運行數(shù)據(jù)由 PLC 收集后，通過特殊的通訊接口輸送到位于控制室的電腦終端顯示；同時電腦通過自控軟件可改變PLC 中各變量即設備運行參數(shù)，從而改變中水處理站設備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)遠程控制的目的。此外，上位機系統(tǒng)還可以進行數(shù)據(jù)的存儲和整理，若與打印機連接，還可打印報表。 各動力設備均設電源短路和過載保護；潛污泵接線采用防水接線盒；動力電線管預埋采用鍍鋅鋼管，照明電線管采用 UPVC 管。 用電負荷 用電負荷見表 10 表 10 用電負荷表 設備名稱 型號 功率（ kW） 數(shù)量 總計 格柵 HF500 1 潛污泵 2 潛污泵 1 鼓風機 HC80S 4 3 12 膜片式加藥泵 CHEMIPONB BB10 1 氣壓供水設備電機泵 6 1套 引風機 CGDL202 1 電磁閥 ZQDF50F 1 電 磁閥 DF40 1 總計 該用用電負荷為所用設備同時運行的的用電負荷，去除備用設備和非連續(xù)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 24 運行設備，