【文章內容簡介】 14 從 國內外中水處理技術的發(fā)展來看，中水處理工藝主要有兩大類：第一類是以污水處理廠二級出水為原水，再經過以物理化學方法為主的深度凈化處理，使處理后的水質達到回用水質要求，最常用的深度處理工藝為“老三套”（混凝＋沉淀＋過濾）和 CMF（連續(xù)微濾）。第二類是采用生化與膜分離結合的處理工藝，將污水直接處理使其達到回用水質要求，如 MBR（膜生物反應器）。 根據物流加工區(qū)中水回用工程的具體情況，即使二級生物處理增加除磷脫氮功能，采用“老三套”深度凈化工藝也很難保證再生水的水質滿足綠化和景觀補充水的水質要求（ BOD≤ 6 mg/L）。根據國內外經驗，為了保證再生水水質，必須采用膜分離技術與生物處理技術相結合的處理工藝 —— MBR 處理工藝。因此，本工程中水處理工藝方案選擇 MBR 處理工藝。 近年來，隨著膜生產技術的提高和生產成本的降低，膜技術在污水處理領域中的應用特別是與生物反應器相組合的膜生物反應器（ MBR： Membrane BioReactor）作為一種新型高效污水處理技術在國際上受到了廣泛關注。以超濾或微濾膜與傳統(tǒng)的活性污泥生化處理技術相結合而成的膜生物反應器，以膜分離過程取代重力沉降過程，不論污泥顆粒的沉降性能如何，均可完成固 液分離過程，并且可以避免因生物體流失而造成的系統(tǒng)運行失敗。此外，采用膜分離與活性污泥法相結合的膜生物反應器處理含碳有機物，能使有機物深度氧化，并且能完全保留生物體，使污泥保留的時間相當長，從而完全保留體系中緩慢生長的硝化細菌，可同時通過硝化與反硝化作用成功除氮，在低溫時亦能維持高處理能力。 MBR 反應器能夠維持高處理能力而使處理廠規(guī)?？s小，還可通過維持低 F／ M比例減少剩余污泥產量。對于生活污水，使用膜生物反應器進行處理是一種特別有效的方法，天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 15 它可以將生物降解的物質分離出去，而將微生物留在生物處理池中。這樣可以使 生物池內微生物的含量處于最佳濃度，反應速度最快。和其他污水處理方法相比，使用膜生物反應器進行再生水處理不僅可以節(jié)約大量水資源，還可以減少設備占地，節(jié)約能源，減少設備和運行和管理費用，避免“二次污染”，有著很好的環(huán)境效益、社會效益和經濟效益。 膜生物反應器（ MBR）的特點： 1) 出水清澈透明，懸浮物、細菌和病原體微生物被大幅度去除。 2）可以采用較高的污泥濃度（＞ 10g/L），剩余污泥排放量可達到最低限度，從而泥齡很長，可使世代周期長的細菌（如硝化細菌）在反應器內截留和繁殖。 3） MBR 內生物污泥在運行中可 以達到動態(tài)平衡，不必考慮污泥的沉降性能和擔心污泥流失的問題。 4）實現了水力停留時間與污泥停留時間的完全分離，可以截留一時難以降解的大分子有機物，延長其在反應器內的停留時間，使之得到最大限度的氧化分解。 5）由于污泥齡可以很長，出水中代謝物含量極低，所以水質良好而穩(wěn)定，宜于回用，實現污水資源化。 6）膜生物反應器的抗沖擊負荷能力大，比一般的活性污泥法大23 倍。 7）在實際應用中，由于膜的高效分離作用，不必設立沉淀、過濾等固液分離設備，不需反沖洗，且出水懸浮物濃度遠低于傳統(tǒng)固液分離設備，使整個系統(tǒng)流程簡單， 易于集成，系統(tǒng)占地大為縮小，運行管理簡單、易于實現自動化等。 8）獨特的膜組件運行方式使水處理所需能耗很低。 天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 16 工藝流程框圖見圖 21。技術參數及主要構筑物見表 22 和表 23。 圖 22 MBR 工藝流程框圖 粗格柵 污水 進水泵房 細格柵 空氣 外運 外運 MBR 池 曝氣沉砂池 接觸池 清水池 鼓風機房 中水回用 污泥濃縮脫水 外運 加氯間 天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 17 表 22 技術參數及主要構筑物表 前構筑物 粗格柵間、進水泵房 處理設施 細格柵： 鋼筋混凝土結構 1 座 工藝尺寸： 3m 曝氣沉砂池： 鋼筋混凝土結構 1 座 工藝尺寸： 8m MBR 池： 鋼筋混凝土結構 1 座（ 4 格） 工藝尺寸： 40m8m4 有效水深： H= m 有效池容： V=5760m3 設計參數： 污泥齡： SRT=30day 污泥負荷： F/M= kgBOD5/ 懸浮固體濃度： MLSS=產泥率： Ex=水力停留時間： 12 hr 空氣用量： 6300 m3/hr 鼓風機房： 離心鼓風機 (進口 ) 4 臺 3 用 1 備 Q=2100Nm3/h H= N=50KW 中水處理間 構筑物： 地面框架結構 1 座 LBH=18m6m6m 設備： 自吸泵 16 臺（ 12 用 4 備） Q=40m3/h H=20m N=5 KW 膜組件化學清洗設備 2 套 加氯間 建筑物： 地面式磚混結構 1 座 LBH =9m6m6m 設 備： 1. 加氯機（進口） 2 臺， 1 用 1 備 Q=8kg/h 2. 漏氯吸收裝置 1 套 能力 400kg/h 3. 電動單梁懸掛起重機 1 套 T=1t 天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 18 清水池 構筑物： 半地下式鋼筋混凝 土結構 2 座 LBH=15m10m6m 2 V=1560 m3 50％產水量 V’=780 m3 送水泵房 構筑物： 地上磚混、地下鋼筋混凝土 1 座 LBH=18m6m5m 設備： 雙吸臥式離心泵 3 臺 (2 用 1 備 ) (2 臺變頻 ) Q=188L/S H=35m N=81KW 真空泵 2 臺 （ 1 用 1 備） Q=污泥系統(tǒng) 污泥濃縮池： 鋼筋混凝土結構 2 座 工藝尺寸： 6m6m4m2 污泥泵池： 鋼筋混凝土結構 1 座 工藝尺寸： 4m2m4m 脫水機房： 地面框架結構 1 座 工藝尺寸： 12m6m6m 附屬設施 綜合辦公樓： 地面式磚混結構 1 座 24m12m15m 傳達室： 地面式磚混結構 1 座 6m3m4m 表 23 技術經濟性能統(tǒng)計 工程總投資 (萬元 ) 其中：第一部分工程費（萬元） 第二部分其它建設費（萬元） 總成本 (國產膜含折舊 ) (萬元 ) 經營 成本 (國產膜不含折舊 ) (萬元 ) 單位成本費用 (國產膜含折舊 ) (元 /m3) 單位經營成本 (國產膜不含折舊 ) (元 /m3) 單位水量電耗 (度 /m3) 項目占地 (m2) 6000 天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 19 通過圖表顯示，采用 MBR 工藝方案，出水水質能達標，處理工藝流程短，構筑物少，占地面積小，一次性投資較低，耐沖擊負荷能力強，剩余污泥量少且基本穩(wěn)定，污泥處理工藝簡單。所以，根據中水回用工程進水水質和出水水質的要求，結合各工藝方案的技術經濟比較，本著推薦工藝先進、管理簡單、技術成熟 穩(wěn)妥可靠、基建投資省、運行費用低、處理成本少、人員用量少等原則，推薦選用 MBR工藝作為天津空港物流加工區(qū)中水處理廠工程的設計方案。 采用 MBR 處理工藝，污水直接處理為回用水，出水水質可以滿足各種回用水質標準的要求。同時，由于直接處理污水，可以減輕污水二級處理的負荷。 采用 MBR 處理工藝，可使中水回用工程建設費用和運行管理費用降至最低。 MBR 采用模塊式設計，可根據中水回用水量變化和處理要求進行組合。這種模塊式組合工藝在工程分期建設和運行管理方面具有非常大的靈活性。特別是在工程建設初期，建設資金比較緊張的情況下 ，這種靈活性顯得尤為重要。 采用 MBR 工藝，處理工藝生物池內污泥濃度高，泥齡長，污泥通過延時曝氣消耗自身的有機物質，剩余污泥量少并可實現污泥的好氧穩(wěn)定，可以減輕污泥處理系統(tǒng)的負荷。 采用 MBR 處理工藝還有另一層考慮，因為加工區(qū)污水的主要來源是工業(yè)廢水，缺乏第一手水質資料和運行管理經驗，采用靈活組合的模塊式 MBR 處理工藝，有利于處理工藝條件的變化和調整，通過一期工程的調試運行可以提供較為完整的運行管理數據，為遠期工程處理工藝的選擇和設計參數的選取提供重要的依據。 天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 20 3. 工程設計 工藝設計 單體構筑物 和設備按總體規(guī)模（ 萬 m3/d）考慮設計安裝，但膜組件等設備按分期規(guī)模安裝。 表 31 設計進、出水水質指標及處理程度 項目 原水 出水 水質 去除率 CODCr 400 (mg/L) ≤ 60 (mg/L) ≥ 85% BOD5 180 (mg/L) ≤ 6 (mg/L) ≥ 96% SS 220 (mg/L) ≤ 10 (mg/L) ≥ 95% TP 4 (mg/L) ≤ (mg/L) ≥ 87% TN 45 (mg/L) ≤ 15 (mg/L) ≥ 67% NH3－ N 30(mg/L) ≤ 5 (mg/L) ≥ 83% 濁度 ≤ 5(NTU) 色度 ≤ 30(mg/L) 余氯 ≦ 1(mg/L) 總大腸菌群 ≤ 3 (個 /L) 天津市空港物流加工區(qū)中水處理廠工程項目可行性研究報告 21 細格柵間 (1) 構筑物 功 能： 截留部分雜物和纖維狀物質。 類 型： 矩形鋼筋砼構筑物 數 量： 1 座 參 數： 工藝尺寸： 3m 有效水深： H＝ m (2) 主要設備 類 型： 機械除污細格柵 數 量： 2 個 參 數： 設計流量： 柵條間隙： b＝ 8mm 類 型： 機械除污細格網 數 量： 4 個 參 數： 設計流量： 網格間隙： b＝ 3mm 配有柵渣運輸皮帶運輸機一臺。