【文章內容簡介】 解的物質主要是一些大塊的 漂浮物和無機砂粒，去除這些污染物對于避免提升泵的磨損和后續(xù)構筑物、管道的堵塞相當重要。另外，不可生物降解的固體，在生化處理單元中積累會占據(jù)大量池容，使池容不斷減少最終導致系統(tǒng)完全失效。同時，去除對生物處理過程有抑制作用的物質，減小生物反應的負荷，改善生物反應的條件，對生物系統(tǒng)正常運行，降低運行費用都是必不可少的一步。 此處的 預處理 主要有格柵，預曝氣調節(jié)池，沉淀池。通過這一過程，可有效去除廢水中不可生物降解或難于生物降解的有機物，均和水質和水量保證后續(xù)處理的正常進行。 預處理后的廢水水質特性 預處 理后廢水水質如表 5 所示 表 5 預處理后的廢水水質 單位： mg/L 污染物名稱 PH COD BOD SS 污染物濃度 180 60 100 預處理后廢水水質各污染物配比如表 6 所示 表 6 預處理后 各污染物配比 項目 BOD5/COD 數(shù)值 中水處理項目 設計方案 8 經(jīng)預處理后的廢水 BOD5/COD=，可生化性一般，可以使用生化處理的辦法，同時該水 SS 較高，故在膜生物反應器前設立兼氧 A 段，增加水的可生化性 。 中水處理項目 設計方案 9 1） 生活污水、生產(chǎn)廢水通過地溝匯集進入 化糞池 ，首先通過格柵去除水中的 20mm 以上的雜物后進入集水池，以減少后續(xù)處理負荷和保護后續(xù)處理設備（泵）。格柵擋住的雜物被自動刮起送入格柵欄內，定期清理。 2） 集水池內設置排污泵將廢水移送到調節(jié)池。 3） 生活污水、生產(chǎn)廢水并非 24 小時 /天均勻排放，但為了減少工程投資、滿足后續(xù)生化處理設施的要求，廢水處理系統(tǒng)是按 24 小時 /天連續(xù)運行設計，因此需設置調節(jié)池均衡水量，同時在池內設空氣攪拌， 一方面均衡水質，同時對廢水進行預曝氣處理，防止 SS 在池內沉淀。 MBR（ O 段） 進水 格 柵 曝氣調節(jié)池 集 水 池 污 水 泵 MBR（ A段） 內回流 出水 清 水 池 鼓風機 污泥存放池cunfangchi 污泥外運運 污 泥 泵 濾液 鼓風機 次氯酸鈉 中水處理項目 設計方案 10 4） 由于廢水中含有懸浮物濃度較高，因此在進生化前采用混凝沉淀將其去除。 5） 廢水的處理出水對氨氮要求較高，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。氯化法是通過投加足夠量的氯使廢水中的 NH3— N 氧化成氮氣，此法處理費用高，一般用于給水的處理。磷鎂沉淀法盡管氨與磷、鎂生產(chǎn)一種沉淀復鹽可作為肥料使用，但肥料的售價仍補償不了磷酸的價格。離子交換法是選用對氨離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂 ，從而達到去除氨氮的目的，但對于高濃度的氨氮廢水，離子交換法會使樹脂再生頻繁而無法操作，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變?yōu)榘睔庖莩?，逸出的氨氣可以回收，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 和有機物濃度），運行管理較為方便。 本方案根據(jù)該廢水的特點選用前置式反硝化生物脫氮工藝（ A/O 工藝），優(yōu)點如下： ? 通過反硝化脫氮可徹底消除氮對環(huán) 境的影響。 ? 該廢水中含有大量的氨氮，在硝化過程會產(chǎn)生大量的 H+，而當廢水中的堿度不能滿足硝化反應的需要，會使得 pH下降，抑制硝化過程的徹底進行，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），另外會引起 NH3— N 不能徹底的去除，造成 NH3— N 超標，因此必須補充投加一定量的堿以滿足硝化過程的需要，而反硝化過程產(chǎn)生的堿度可補償硝化過程消耗的一半的堿度，可減少后續(xù)的硝化過程補充投加的堿量，節(jié)省處理的運行費用。 ? 反硝化過程可以利用硝化過 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物，減少后續(xù)的硝化過程的曝氣量，可節(jié)省處理的運行費用。 中水處理項目 設計方案 11 本方案中的生化工藝采用先進的膜生物處理技術（ MBR），該工藝技術特別適用于有機濃度高、處理要求高的食品、有機化工、醫(yī)藥及畜牧等行業(yè)的廢水處理以及中水回用處理。 MBR 技術以與活性污泥法相同的處理原理去除廢水中的有機物，不同的是活性污泥法在沉淀池進行固液分離，而 MBR裝置則是通過膜分離單元將清水直接抽出。 考慮到日后檢修時不至于影響整個系統(tǒng)，生化處理設施設計為并行獨立的二個系列。 6） MBR 池由 于污泥濃度高，抗水質變化能力強。 MBR 工藝原理介紹 膜與生物處理工藝結合的膜生物反應器研究迄今已逾 30 年了， MBR 的商業(yè)應用也有 20 年的歷史了。 1969 年，美國的 Smith 首次報道了美國 DorrOliver 公司把活性污泥法和超濾工藝結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取代常規(guī)活性污泥二沉池，用膜分離技術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)來增加曝氣池中微生物的濃度。它是用一個外部循環(huán)的板框式組件來實現(xiàn)膜過濾的。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。另一個早期的報道是 Hardt 等人，在 1970 年用一個 10L 的好氧生物反應器處理合成廢水，流程中用一個死端超濾膜來實現(xiàn)泥水分離，其中的 MLSS 濃度高達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%。DorrOliver 公司在 60 年代還開發(fā)了另外一種膜處理工藝 MST（ Membrane Sewage Treatment）。在該系統(tǒng)中，污水進入懸浮生長的生物膜反應器中，并通過超濾膜組件的抽吸作用連續(xù)出水。膜組件為板框式，進出口壓力分別為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，但由于當時膜技術發(fā)展相對落后，膜材料種類少，價格昂貴，使用壽命短，限制了該工藝的長期穩(wěn)定運行，污水膜生物反應器仍然處于初級研究階段。 1970年美國的 DorrOliver 公司和日本的 Sankiengineering 有限責任公司達成協(xié)議，使得該工藝首次進入日本市場。 80 年代以 后，隨著膜制造技術的發(fā)展、膜分離工藝的完善、膜清洗方法的改進和污水廠出水水質要求的提高，中水處理項目 設計方案 12 MBR 開始在污水處理行業(yè)得到應用。 1989 年，日本政府聯(lián)合許多大公司共同投資進行了為期 6 年的“ 90 年代水復興計劃（ Aqua Renaissance Programme’90） ”科研項目，其目的是尋求滿足長期水量需求，解決水污染問題和從污染物中獲取能量。特別是開發(fā)一種膜技術與生物反應器相結合來處理工業(yè)和城市污水，省能省地，出水水質好，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)領域。 MBR（膜生物反應器）工藝的工作原理：首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進行固液分離。 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)長期穩(wěn)定的使用，在中空絲膜的下方以一定強度的空氣不斷對膜進行抖動，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： 膜的強 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，因而膜的強度高，在高強度曝氣和定期的化學清洗過程中，膜不容易斷裂。 膜的化學穩(wěn)定性能好： 聚丙烯中空纖維膜生產(chǎn)過程中，沒有投加任何添加劑和致孔劑等，因而中水處理項目 設計方案 13 化學穩(wěn)定性能好，可以采用強酸或者強堿清洗?？梢圆捎煤认緞┣逑?，以清除膜表面的大量微生物污染?；瘜W清洗后的流量回復性好。 膜片示意圖 中空絲膜 是最適合于 MBR 技術應用的膜材料之一，主要基于以下性能特點： MBR 工藝的優(yōu)點如下： ? 運行管理方便 傳統(tǒng)的好 氧活性污泥處理工藝，在高污泥負荷的情況運行會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，使得泥不難于分離導致系統(tǒng)不能正常運行、出水不達標。而 MBR工藝是用膜抽吸作用來進行泥水分離，污泥膨脹不會影響 MBR 系統(tǒng)的正常運行和出水水質，因此運行管理極為方便。 ? 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。 ? 處理水質穩(wěn)定 中空絲膜能夠截留幾乎所有的微生物，尤其是針對難以 沉淀的、增殖速中水處理項目 設計方案 14 度慢的微生物，因此系統(tǒng)內的生物相極大豐富，活性污泥