【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 污 水 泵 沉 淀 池 MBR（ A段） 混凝劑 內(nèi)回流 細(xì) 格 柵 出水 清 水 池 鼓風(fēng)機(jī) 污泥脫水機(jī) 污泥外運(yùn)運(yùn) 污 泥 泵 濾液 鼓風(fēng)機(jī) 次氯酸鈉 中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 10 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 1） 生活污水、生產(chǎn)廢水通過(guò)地溝匯集進(jìn)入污水處理界區(qū)，首先通過(guò)人工粗格柵去除水中的 20mm 以上的雜物后進(jìn)入集水池，以減少后續(xù)處理負(fù)荷和保護(hù)后續(xù)處理設(shè)備（泵）。格柵擋住的雜物被自動(dòng)刮起送入格柵欄內(nèi)，定期清理。 2） 集水池內(nèi)設(shè)置排污泵將廢水移送到調(diào)節(jié)池。 3） 生活污水、生產(chǎn)廢水并非 24 小時(shí) /天均勻排放，但為了減少工程投資、滿足后續(xù)生化處理設(shè)施的要求，廢水處理系 統(tǒng)是按 24 小時(shí) /天連續(xù)運(yùn)行設(shè)計(jì)，因此需設(shè)置調(diào)節(jié)池均衡水量，同時(shí)在池內(nèi)設(shè)空氣攪拌，一方面均衡水質(zhì)，同時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)曝氣處理，防止 SS 在池內(nèi)沉淀。 4） 由于廢水中含有懸浮物濃度較高，因此在進(jìn)生化前采用混凝沉淀將其去除。 5） 廢水的處理出水對(duì)氨氮要求較高，氨氮廢水的處理一般有物化和生化兩種方法。 物化法分為氯化法、磷鎂沉淀法、離子交換法、汽提法和吹脫法。氯化法是通過(guò)投加足夠量的氯使廢水中的 NH3— N 氧化成氮?dú)?，此法處理費(fèi)用高，一般用于給水的處理。磷鎂沉淀法盡管氨與磷、鎂生產(chǎn)一種沉淀復(fù)鹽可作為肥料使用，但肥料的 售價(jià)仍補(bǔ)償不了磷酸的價(jià)格。離子交換法是選用對(duì)氨離子有很強(qiáng)選擇性的沸石作為交換樹(shù)脂，從而達(dá)到去除氨氮的目的，但對(duì)于高濃度的氨氮廢水，離子交換法會(huì)使樹(shù)脂再生頻繁而無(wú)法操作，且再生液仍為高濃度氨氮廢水需再處理。汽提法是用蒸氣將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩觯莩龅陌睔饪梢曰厥?，一般用于處理高濃度氨氮廢水；吹脫法則是用空氣從廢水中將氨氣吹脫，一般用于處理中等濃度氨氮廢水；但這兩種處理方法運(yùn)行成本較高。 生化法處理成本較低，只需控制一定的條件（如 pH、 DO 和有機(jī)物濃度），運(yùn)行管理較為方便。 本方案根據(jù)該廢水的特點(diǎn)選用前 置式反硝化生物脫氮工藝（ A/O 工藝），優(yōu)點(diǎn)如下： ? 通過(guò)反硝化脫氮可徹底消除氮對(duì)環(huán)境的影響。 ? 該廢水中含有大量的氨氮，在硝化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的 H+，而當(dāng)廢水中中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 11 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 的堿度不能滿足硝化反應(yīng)的需要，會(huì)使得 pH下降，抑制硝化過(guò)程的徹底進(jìn)行，一方面引起 NO2— （還原物）的累積，造成出水 CODcr值偏高（理論上 1mg/l NO2— 造成 mg/l CODcr），另外會(huì)引起 NH3— N 不能徹底的去除，造成 NH3— N 超標(biāo)，因此必須補(bǔ)充投加一定量的堿以滿足硝化過(guò)程的需要，而反硝化過(guò)程產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化過(guò)程消耗的一半的堿度，可 減少后續(xù)的硝化過(guò)程補(bǔ)充投加的堿量，節(jié)省處理的運(yùn)行費(fèi)用。 ? 反硝化過(guò)程可以利用硝化過(guò)程中產(chǎn)生的 NO3— 、 NO2— 離子中化合態(tài)的氧去氧化廢水中的有機(jī)物，減少后續(xù)的硝化過(guò)程的曝氣量，可節(jié)省處理的運(yùn)行費(fèi)用。 本方案中的生化工藝采用先進(jìn)的膜生物處理技術(shù)（ MBR），該工藝技術(shù)特別適用于有機(jī)濃度高、處理要求高的食品、有機(jī)化工、醫(yī)藥及畜牧等行業(yè)的廢水處理以及中水回用處理。 MBR 技術(shù)以與活性污泥法相同的處理原理去除廢水中的有機(jī)物，不同的是活性污泥法在沉淀池進(jìn)行固液分離，而 MBR裝置則是通過(guò)膜分離單元將清水直接抽出。 考慮到日后 檢修時(shí)不至于影響整個(gè)系統(tǒng)，生化處理設(shè)施設(shè)計(jì)為并行獨(dú)立的二個(gè)系列。 6） MBR 池由于污泥濃度高，抗水質(zhì)變化能力強(qiáng)。 MBR 工藝原理介紹 膜與生物處理工藝結(jié)合的膜生物反應(yīng)器研究迄今已逾 30 年了， MBR 的商業(yè)應(yīng)用也有 20 年的歷史了。 1969 年，美國(guó)的 Smith 首次報(bào)道了美國(guó) DorrOliver 公司把活性污泥法和超濾工藝結(jié)合處理城市污水的方法。該工藝最引人矚目的是用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥二沉池，用膜分離技術(shù)作為處理單元中富集生物的手段，而不是采用常規(guī)的回流循環(huán)來(lái)增加曝氣池中微生物的濃度。它是用一個(gè)外 部循環(huán)的板框式組件來(lái)實(shí)現(xiàn)膜過(guò)濾的。在生活污水處理中，獲得了極佳的處理效果， BOD＜ 1mg/L， COD=20～ 30mg/L，系統(tǒng)處理能力為 10～ 100m3/d。另一個(gè)早期的報(bào)道是 Hardt 等人，在 1970 年用一個(gè) 10L 的好氧生物反應(yīng)器處理合成廢水，流程中用一個(gè)死端超濾膜來(lái)實(shí)現(xiàn)泥水分離，其中的 MLSS 濃度高達(dá)30000mg/L，是常規(guī)好氧系統(tǒng)的 23 倍，膜通量 m2/h， COD 去除率為 98%。中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 12 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 DorrOliver 公司在 60 年代還開(kāi)發(fā)了另外一種膜處理工藝 MST（ Membrane Sewage Treatment）。在該系統(tǒng)中，污水進(jìn)入懸浮生長(zhǎng)的生物膜反應(yīng)器中，并通過(guò)超濾膜組件的抽吸作用連續(xù)出水。膜組件為板框式，進(jìn)出口壓力分別為345KN m2和 172 KN m2，膜通量為 m2/h。盡管這些工藝取得了良好的出水水質(zhì)，但由于當(dāng)時(shí)膜技術(shù)發(fā)展相對(duì)落后，膜材料種類(lèi)少，價(jià)格昂貴，使用壽命短，限制了該工藝的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，污水膜生物反應(yīng)器仍然處于初級(jí)研究階段。 1970年美國(guó)的 DorrOliver 公司和日本的 Sankiengineering 有限責(zé)任公司達(dá)成協(xié)議，使得該工藝首次進(jìn)入日本市場(chǎng)。 80 年代以 后，隨著膜制造技術(shù)的發(fā)展、膜分離工藝的完善、膜清洗方法的改進(jìn)和污水廠出水水質(zhì)要求的提高，MBR 開(kāi)始在污水處理行業(yè)得到應(yīng)用。 1989 年，日本政府聯(lián)合許多大公司共同投資進(jìn)行了為期 6 年的“ 90 年代水復(fù)興計(jì)劃（ Aqua Renaissance Programme’90） ”科研項(xiàng)目，其目的是尋求滿足長(zhǎng)期水量需求，解決水污染問(wèn)題和從污染物中獲取能量。特別是開(kāi)發(fā)一種膜技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合來(lái)處理工業(yè)和城市污水，省能省地，出水水質(zhì)好，適用于污水回用的工藝。今天，日本已經(jīng)有數(shù)家公司提供成套產(chǎn)品，應(yīng)用于家庭污水處理和回用以及廢 水中COD、 NH3N 較高的工業(yè)領(lǐng)域。 MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝的工作原理：首先通過(guò)活性污泥來(lái)去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進(jìn)行固液分離。 本工程使用的膜為中空絲膜，膜的孔徑在 m 左右，能夠截留住活性污泥以及絕大多數(shù)的懸浮物，取得清澈的出水。為了使得膜能夠連續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定的使用，在中空絲膜的下方以一定強(qiáng)度的空氣不斷對(duì)膜進(jìn)行抖動(dòng)，既起到為生物氧化供氧作用，又防止活性污泥附著在膜的表面造成膜的污染。其樣例如下： 中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 13 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 膜的強(qiáng) 度高： 由于聚丙烯中空纖維膜的制備方法采用的是“熔融擠出、拉伸成型”的制膜方法，聚丙烯大分子規(guī)則取向，因而膜的強(qiáng)度高，在高強(qiáng)度曝氣和定期的化學(xué)清洗過(guò)程中，膜不容易斷裂。 膜的化學(xué)穩(wěn)定性能好： 聚丙烯中空纖維膜生產(chǎn)過(guò)程中，沒(méi)有投加任何添加劑和致孔劑等，因而化學(xué)穩(wěn)定性能好，可以采用強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿清洗?？梢圆捎煤认緞┣逑?，以清除膜表面的大量微生物污染。化學(xué)清洗后的流量回復(fù)性好。 膜片示意圖 中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 14 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 中空絲膜 是最適合于 MBR 技術(shù)應(yīng)用的膜材料之一，主要基于以下性能特點(diǎn)： MBR 工藝的優(yōu)點(diǎn)如下： ? 運(yùn)行管理方便 傳統(tǒng)的好 氧活性污泥處理工藝，在高污泥負(fù)荷的情況運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，使得泥不難于分離導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行、出水不達(dá)標(biāo)。而 MBR工藝是用膜抽吸作用來(lái)進(jìn)行泥水分離，污泥膨脹不會(huì)影響 MBR 系統(tǒng)的正常運(yùn)行和出水水質(zhì)，因此運(yùn)行管理極為方便。 ? 占地面積小 傳統(tǒng)的活性污泥工藝的活性污泥濃度一般在 3000～ 5000mg/l，而 MBR工藝的活性污泥濃度一般在 8000～ 12020mg/l，且不需生化沉淀池，故大大減少了占地面積和土建投資，其土建占地約為傳統(tǒng)工藝的 1/3。 ? 處理水質(zhì)穩(wěn)定 中空絲膜能夠截留幾乎所有的微生物，尤其是針對(duì)難以 沉淀的、增殖速度慢的微生物，因此系統(tǒng)內(nèi)的生物相極大豐富，活性污泥馴化、增量的過(guò)程大大縮短，處理的深度和系統(tǒng)抗沖擊的能力得以加強(qiáng)，處理水質(zhì)穩(wěn)定。 ? 具有很好的脫氮效果 MBR 系統(tǒng)有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長(zhǎng)和繁殖，系統(tǒng)硝化效率得以提高。 ? 泥齡長(zhǎng) 膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長(zhǎng)泥齡下運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)基本無(wú)剩余污泥排放。 ? 動(dòng)力消耗低 中空絲膜所需的吸引壓力僅為－ ～－ 公斤 /cm2 左右，動(dòng) 力消耗低。 膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便； MRB 的工藝過(guò)程如下： 中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 15 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 單元名稱(chēng) 項(xiàng) 目 CODCr BOD5 SS 預(yù)處理 進(jìn)水(mg/l) 1500 1000 250 出水(mg/l) ≤ 1200 ≤ 800 ≤ 25 去除率(%) 20 20 90 MBR 池 進(jìn)水(mg/l) ≤ 1200 ≤ 800 ≤ 25 出水(mg/l) ≤ 40 ≤ 10 ≤ 5 去除率(%) ≥ 97 ≥ 99 ≥ 80 清水池 進(jìn)水(mg/l) ≤ 40 ≤ 10 ≤ 5 出水(mg/l) ≤ 35 ≤ 5 ≤ 5 去除率(%) ≥ ≥ 50 / 總?cè)コ?(%) ＞ 98 ＞ 99 ＞ 98 中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 16 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 各單元計(jì)算及相關(guān)參數(shù) 集水池 包括粗格柵井和潛污泵吸水池兩部分，作用是安裝粗格柵和潛污泵，為潛污泵提升吸水池。 數(shù)量： 1 座 有效容積： 12m3 有效水深： 3m 停留時(shí)間為： 結(jié)構(gòu)：鋼砼結(jié)構(gòu)。 主要設(shè)備： 1) 人工粗格柵 數(shù)量： 1 臺(tái) 型號(hào)： HT600 1600 主要參數(shù)：格柵寬度 B=400mm，柵條間隙 b=20mm， 電機(jī)功率： N= 安裝角度：ａ =45176。，渠寬： W3=500mm，渠深： H2=1600mm 排渣高度： H1=，導(dǎo)流槽長(zhǎng)： L2=1800m，安裝總長(zhǎng)： L1=2600m 主要作用：去除體積較大的懸浮物和漂浮物，以免堵塞水泵葉輪和管道。 2) 潛污泵 數(shù)量： 2 臺(tái)， 1 用 1 備 型號(hào)： CP（ T） 519100 主要參數(shù)：流量 Q=110m3/h，揚(yáng)程 H=30m，功率 N= 中水處理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案 2020123 17 北京格蘭恒豐水處理設(shè)備有限公司 主要作用：提高廢水揚(yáng)程，減少調(diào)節(jié)池的挖深，從而降低土建造價(jià)。 曝氣調(diào)節(jié)池 數(shù)量： 1 座 有效容積： 140m3 有效水深： 3m 停留 時(shí)間為： 6h 結(jié)構(gòu)：鋼砼結(jié)構(gòu)。 主要作用：預(yù)曝氣，均和水質(zhì)和水