【導(dǎo)讀】京市XX區(qū)XX工業(yè)區(qū)。南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書

　　

【正文】 ，還存有絕大部分的細菌、病毒、藻類、膠體物質(zhì)、有機物及微小的顆粒物質(zhì)等有害物質(zhì)。 ? 潛水推進器 進水 粗格柵 細格柵 厭氧池 缺氧池 好氧池 膜池 接觸池 進水 泵房 沉砂池 超細 格柵間 回流 回流 清水池 儲泥池 污泥脫水機房 污泥外運 剩余污泥 濾液排至進水泵房 鼓風(fēng)機房 消毒間 出水 臭氧 南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告） 19 作用：預(yù)過 濾器的出水進入進水混合段，在進水混合段裝有潛水推進器，提供缺氧和好氧區(qū)的循環(huán)動力，將混合液由好氧區(qū)提升到缺氧區(qū)，使混合液在好氧池與缺氧池間不斷循環(huán)。 ? 厭氧反應(yīng)池 厭氧池主要作用是生物除磷。生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，提高活性、產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機物，并轉(zhuǎn)化為 PHB（聚 B 羥丁酸）儲存起來。當(dāng)這些聚磷菌進入好氧條件時就降解體內(nèi)儲存的 PHB 產(chǎn)生能量，用于細胞的合成和過量吸收污水中溶解的磷，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達到除磷的目的。 ? 缺氧反應(yīng) 池 缺氧反應(yīng)池的作用是將廢水中的各種復(fù)雜有機物分解。其處理過程是一個復(fù)雜的微生物化學(xué)過程，有機物在缺氧菌的作用下逐步分解為甲烷和二氧化碳。在分解過程中含氮有機物分解產(chǎn)生的 NH3 又可以提供微生物的養(yǎng)料。 潛水?dāng)嚢杵鞯淖饔檬翘岣呷毖醴磻?yīng)池的效率。沒有攪拌的缺氧池池內(nèi)料液經(jīng)常有分層現(xiàn)象。通過攪拌可消除池內(nèi)梯度，增加食料與微生物之間的接觸，避免分層，促進沼氣分離；同時還使進料迅速與池中原有料液相混勻。 ? 好氧反應(yīng)池 每座好氧反應(yīng)池分為好氧曝氣區(qū)和膜分離區(qū)。每座好氧反應(yīng)池配備一套曝氣系統(tǒng)及 MBR 膜組件。 MBR 膜片采用的 聚偏氟乙烯（ PVDF）中空纖維膜。膜組件有以下特點：膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，抗污染性強，易清洗，適于污水處理；化學(xué)性能穩(wěn)定，抗氧化性強，可采用常用氧化性藥劑清洗；膜的透水量遠高于其它材質(zhì)（比如 PP 或 PE）的同類產(chǎn)品。 好氧反應(yīng)池的作用是通過池底鋪設(shè)的曝氣裝置不間斷進行曝氣，污水在此池內(nèi)進行有機物生化降解，去除水中的 BOD 和 COD。膜區(qū)布置膜生物反應(yīng)器（簡稱 MBR） ,膜區(qū)內(nèi)的曝氣裝置完成兩種功能 ,既進行膜的氣水振蕩清洗 ,保持膜表面清潔 ,又繼續(xù)在該段進行生物降解 ,生物降解后的水在虹吸和濾液自吸泵的抽提作用下通過 MBR，濾過液經(jīng)由 MBR 集水管匯集到清水池 /反洗水池排出。通過膜的高效截留作用，全部細菌及懸浮物均被截流在曝氣池中，有利于增殖緩慢的硝化細菌及其它細菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率、 COD 去除率等各項指標得以提高，反應(yīng)時間也大大縮短；同時大的有機物被截留在池內(nèi)，使之得到南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告） 20 最大限度的降解。 ? 清水泵及真空泵 真空泵的作用是制造虹吸為清水泵的工作創(chuàng)造條件；清水泵的作用是將生物降解后的水抽提作用下通過 MBR，濾過液經(jīng)由 MBR 集水管匯集到清水池 /反洗水池排出。 ? 反洗及化學(xué)反洗系統(tǒng) MBR 系統(tǒng)設(shè)置一套反洗及化學(xué)反洗系統(tǒng)， 此系統(tǒng)是由反洗水泵、次氯酸鈉及檸檬酸加藥裝置構(gòu)成。 為了保證 MBR 膜組件具有良好水通量，能持續(xù)、穩(wěn)定地出水，需定期對MBR 膜組件進行反洗。當(dāng) MBR 運行一定的周期（可根據(jù)運行情況調(diào)整）后，以組件為單位依次自動進行反洗，以恢復(fù)膜的水通量。在反洗過程中，由反洗泵從清水池 /反洗水池內(nèi)將濾過水由 MBR 膜組件的清水出口反向泵入中空纖維膜內(nèi)進行清洗?；瘜W(xué)反洗的過程與清水反洗時相同，只是分別由檸檬酸加藥泵、次氯酸鈉加藥泵將清洗藥品加入反洗水管內(nèi)。檸檬酸有助于去除附在膜上的無機結(jié)垢物、次氯酸鈉有助于去除有機附著物。每次化學(xué)反 洗時并非都要加入上述兩種藥液，而是根據(jù) MBR 的運行情況而定。 ? 化學(xué)清洗系統(tǒng) MBR 系統(tǒng)設(shè)置一套化學(xué)清洗系統(tǒng)，此系統(tǒng)是由清洗循環(huán)水泵、次氯酸鈉及檸檬酸加藥裝置、雙向泵、吊車構(gòu)成。 化學(xué)清洗是在 MBR 運行約半年至一年間（具體時間需根據(jù)進水水質(zhì)以及設(shè)備運行情況確定）對膜組件進行的徹底清洗。清洗時用吊車將一套膜組件從曝氣池內(nèi)提出，浸泡到預(yù)先配好藥液（檸檬酸或次氯酸鈉）的化學(xué)清洗槽中，每次可浸泡一套膜組件，以充分去除附在膜組件上的污染物，清洗完畢后再由吊車吊回曝氣池內(nèi)。與化學(xué)反洗相似，每次化學(xué)清洗并非都需要上述兩種藥 液浸泡，而是根據(jù) MBR 的運行情況而定?；瘜W(xué)清洗槽內(nèi)的藥液可定時定量計量，通過檸檬酸加藥泵和次氯酸鈉加藥泵以及槽內(nèi)的液位控制裝置可自動控制槽內(nèi)的藥液濃度?；瘜W(xué)清洗槽配有一臺循環(huán)泵和一臺與真空泵共用的雙向泵，循環(huán)泵的作用是充分混合化學(xué)清洗液，以便于徹底清洗。雙向泵是在化學(xué)清洗的過程中從膜組件集水管內(nèi)抽出濾出液到中間水箱，再將濾出液從中間水箱經(jīng)由膜組件濾出液收集管打到膜組件內(nèi)，這種反復(fù)濾過、反洗的過程可充分去除附在膜組件上的污染物。每南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告） 21 次化學(xué)清洗結(jié)束后，化學(xué)清洗槽內(nèi)的廢液排至污水井，經(jīng)中和后由污水井排放泵送到原水池 。 方案二“循環(huán)式 SBR+微絮凝（氣水反沖均質(zhì)濾料濾池）”結(jié)合工藝 （ 1）循環(huán)式 SBR 工藝 ? 工藝概述 循環(huán)式 SBR 工藝是典型 SBR 工藝的一種改進型，它是利用不同微生物在不同負荷條件下增值速度差異和廢水生物脫氮除磷機理，將生物選擇器與傳統(tǒng)的SBR 反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。這種工藝綜合了推流式活性污泥法的初始反應(yīng)條件，具有底物濃度梯度和較高的污泥負荷，同時又具有完全混合活性污泥法的優(yōu)點 172?！?耐沖擊負荷能力強。工藝流程見圖 32。 圖 42 循環(huán)式 SBR 工藝流程圖 ? 循環(huán)式 SBR 工藝生物反應(yīng)池的基本組成 循環(huán)式 SBR 工藝是 SBR 的一個種變型工藝，它與 ICEAS 法非常近似。主要由生物選擇器（厭氧反應(yīng)區(qū)）、曝氣區(qū)、污泥回流、排除剩余污泥系統(tǒng)和撇水裝置五部分組成。其主體構(gòu)筑物由選擇器（厭氧反應(yīng)區(qū)）和主反應(yīng)區(qū)（曝氣池）串聯(lián)組成，厭氧池中設(shè)曝氣攪拌裝置，在曝氣池中充氧曝氣設(shè)備、潷水器和污泥泵，污泥泵用于回流污泥至厭氧池和排放剩余污泥。與傳統(tǒng)的 SBR 工藝相比，循環(huán)式 SBR 運行方式為連續(xù)進水（沉淀期和排水期仍保持進水），間歇排水，設(shè)有明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。這種系統(tǒng)在處理市政污水和工業(yè)廢水方面 比傳統(tǒng)的 SBR 工藝費用更省、管理更方便、占地更少。 預(yù)反應(yīng)池容積較小，一般水力停留時間為 1～ 2 小時，是設(shè)計優(yōu)化合理的生進水 粗格柵 進水泵房 細格柵 沉砂池 計量設(shè)備 循環(huán)式 SBR 池 計量槽 儲泥池 剩余污泥 污泥脫水機房 污泥外運 出水 脫水外運 柵渣 柵渣 沉砂 鼓風(fēng)機房 南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告） 22 物選擇器。該工藝將主反應(yīng)區(qū)中部分污泥（ 20％～ 30％）回流至選擇器中，在運作方式上為連續(xù)進水。循環(huán)式 SBR 反應(yīng)池（選擇池或輔助曝氣池）的設(shè)置和回流污泥措施，保證了活性污泥不斷地在選擇器中經(jīng)歷一個高絮體負荷（ S0/X0）階段，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細菌的生長，并可以提高污泥活性，使其快速的去除污水中溶解性、易降解有機污染物，進一步有效的抑制絲狀細菌的繁殖。在預(yù)反應(yīng)池與主曝氣池之間設(shè)置隔墻，最大 限度的減小了沉淀階段進水對污泥沉降的水力干擾，可保證系統(tǒng)有良好的分離效果。 循環(huán)式 SBR 系統(tǒng)中的硝化和反硝化 循環(huán)式 SBR 工藝的一個重要特性是在工藝流程中不設(shè)缺氧混合階段的條件下，高效地進行硝化和反硝化，從而達到深度去除氮的目的。在循環(huán)式 SBR 工藝中，硝化和反硝化在曝氣階段同時進行（ Cocurrent or similtaneousy）。運行時通過控制供氧強度以及反應(yīng)池中的溶解氧濃度，主要采用調(diào)整供氣量或加入非曝氣時段來實現(xiàn)，使污泥絮體的外周能保證有一個好氧環(huán)境進行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮 體內(nèi)部的滲透傳遞作用受到限制，而較高濃度的硝酸鹽則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部。因此在污泥絮體內(nèi)部能有效地進行反硝化過程。通過污泥回流，將部分硝酸鹽氮帶入設(shè)在循環(huán)式 SBR 反應(yīng)池首端的預(yù)反應(yīng)池中。因此，在預(yù)反應(yīng)池中也有部分反硝化反應(yīng)發(fā)生。這種運行方式不像前置反硝化活性污泥系統(tǒng)中需要較高的內(nèi)回流，因此可以節(jié)省內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而且不需要單獨設(shè)置一個缺氧運行階段就可以完成反硝化反應(yīng)。 ? 循環(huán)式 SBR 系統(tǒng)中磷的去除 在循環(huán)式 SBR 工藝系統(tǒng)中，通過曝氣和非曝氣階段使活性污泥不斷地經(jīng)過好氧和厭氧的循環(huán)，這些反應(yīng)條件將有利于聚磷細菌 在系統(tǒng)中的生長和累積，因此循環(huán)式 SBR 工藝系統(tǒng)具有生物除磷的功能。生物除磷的效果很大程度上取決于進水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。在循環(huán)式 SBR 工藝的預(yù)反應(yīng)池中，活性污泥通過快速酶去除機理，吸附和吸收大量易降解的溶解性基質(zhì)，這些吸附和吸收的易降解基質(zhì)可用于后續(xù)的生物除磷過程，對整個系統(tǒng)的生物除磷功能起著非常重要的作用，因此，在預(yù)反應(yīng)池中也可完成部分磷的釋放過程，在厭氧微生物體內(nèi)存儲聚磷。根據(jù) Coronszy 等的人的研究，當(dāng)微生物體內(nèi)吸附和吸收大量易降解物質(zhì)而且處在氧化還原電位為 +100MV－ 150MV 的交替變 化的環(huán)境中時，系統(tǒng)可具有良好的生物除磷功能。 南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告） 23 ? 循環(huán)式 SBR 特點 工藝穩(wěn)定性高，能很好地緩沖進水水質(zhì)和水量的波動，運行靈活； SBR 反應(yīng)器前設(shè)生物選擇器，并有污泥回流系統(tǒng)，因此可抑制絲狀菌生長，并具有較強的生物除磷效果； 在曝氣階段，合理控制溶解氧，調(diào)整曝氣量或加入非曝氣段，形成同時硝化反硝化過程，不需要單獨設(shè)置反硝化池，效率高，節(jié)省能耗，降低投資； 由于反應(yīng)過程中抑制絲狀菌生長，提高污泥的沉降性能；沉淀過程采用半靜態(tài)方式，接近理想沉淀過程，固體負荷、水力負荷較低，沉淀分離效果好； 在進行生物除磷脫氮操作時， 整個工藝的運行得到良好的控制，處理后出水水質(zhì)尤其是除磷脫氮的效果顯著優(yōu)于普通活性污泥法； 工藝流程簡單，土建和設(shè)備投資低（無初沉池和二沉池以及規(guī)模較大的回流污泥泵站）。 （ 2）微絮凝工藝 選用微絮凝工藝，污水經(jīng)生化處理后直接投加絮凝劑（ FeSO4），混合后接入微絮凝反應(yīng)池，經(jīng)絮凝反應(yīng)后直接進入濾池，濾后水加氯進行消毒，進入清水池，最終由配水泵房提升，輸送至用戶。微絮凝工藝流程見圖 33。 圖 43 微絮凝工藝流程 微絮凝－過濾工藝作為一種很有發(fā)展 前景的水處理工藝技術(shù)，主要具有設(shè)計簡單，節(jié)省占地面積以及減少投資和運行費用等優(yōu)點。該工藝是在傳統(tǒng)的混凝、過濾等處理單元的基礎(chǔ)上，發(fā)展而成的一種新型高效的工藝技術(shù)，在實際去除水中納微米級污染物過程和低濁水處理過程中得到應(yīng)用并獲得較好的處理效果（低溫低濁水一般是指水溫在 0℃～ 4℃，濁度低于 30NTU的地面水）。 根據(jù)以往的工程經(jīng)驗和實驗，二級處理設(shè)計出水水質(zhì) SS 為 20mg/l，實際運行 SS 出水平均值遠低于設(shè)計值，出水濁度僅為 3NTU左右。由于水中的懸濁顆生化出水 加氯 反沖洗水 排放至處理廠前池 微絮凝池 進水泵房 接觸池 加藥間 硫酸亞鐵 加氯間 V型濾池 出水 南口工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告） 24 粒不多，隨著水溫的降低，水的粘滯度增加，絮凝進度減緩，顆粒 沉速減慢；另外原水濁度較低，使絮凝過程中顆粒碰撞的機率降低，影響絮凝過程的進行。常規(guī)解決方法有：通過增加絮凝劑投加量，選用助凝劑加強絮凝沉淀；通過投加粘土微粒，或是回流部分絮凝沉淀顆粒，來增加顆粒碰撞機會和絮體體積，等等。這些方法雖然會收到一定的效果，但是導(dǎo)致絮凝劑用量增加，沉積污染和污泥量增加，使處理難度增大，仍難以達到水質(zhì)目標。 微絮凝－過濾工藝只投加少量混凝劑，將濾料作為大而靜止的微粒，使懸濁微粒間的接觸碰撞幾率顯著增大，初步形成絮體，然后直接進行過濾，既節(jié)省絮凝劑用量及后續(xù)污染物處理量，同時也可達到 預(yù)期的處理效果。因此，在低濁度污水條件下采用微絮凝工藝，通常比較經(jīng)濟合理。 微絮凝－過濾工藝不足之處是受進水沖擊負荷影響較大，隨著進水懸浮物的增加，濾池的運行周期明顯縮短，反沖洗次數(shù)和水量增加，產(chǎn)水量降低。 方案比較 （ 1）工藝方案技術(shù)參數(shù)比較 方案一“ A2/O+MBR”工藝；方案二“循環(huán)式 SBR+微絮凝（氣水反沖均質(zhì)濾料濾池）”工藝。二種工藝的技術(shù)性能比較見下表 31。 （ 2）工藝方案經(jīng)濟指標比較 表 31 工藝方案經(jīng)濟指標比較 比較項目 A/A/O+MBR 工藝 循環(huán)式 SBR+微絮凝工藝 方案編號 方案一 方案三 經(jīng)濟指標 固定投資（萬元） 高 較高 定員（人） 少 多 噸水電耗（度 /m3） 多 多 工程占地（公頃） 很少 多 單位水量經(jīng)營成本 （元 /ｍ ３ ） 多 較多 技術(shù)指標 工藝流程 簡單 較復(fù)雜 系統(tǒng)穩(wěn)定性 穩(wěn)定性高 不太穩(wěn)定 出水水質(zhì) 好 較好 除磷脫氮效果 好 較好 抗沖擊負荷效果 強 較強 運行管理 簡單 較復(fù)