【正文】 利用膜組件進行的固液分離過程取代了傳統(tǒng)的沉降過程，能有效去除固體懸浮顆粒和有機顆粒，制備無菌水； 膜技術(shù)不但可以截留水中的微生物，還可以截留部分大分子的難溶性 污染物 。處理后的大部分混合液到膜區(qū)通過膜組件進行泥水分離，清水進入清水池。此外，由于過濾系統(tǒng)安裝在反應(yīng)器內(nèi)部，因此也不需要設(shè)置專門的過濾系統(tǒng)。 典型的 MBR 結(jié)構(gòu)，它包括位于反應(yīng)器有氧區(qū)的浸沒式膜組件、厭氧區(qū)和內(nèi)部的流體攪拌裝置。 27 MBR 工作過程實際上是一套污泥懸浮生長的活性污泥處理系統(tǒng)，采用微孔膜用于固液分離，從而取代了傳統(tǒng)的二沉池工藝；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他細菌的生長和繁殖以及系統(tǒng)硝化效率、 CODCr 去除率等各項指標(biāo)的提高，反應(yīng)時間也大大縮短，同時大分子有機物被截留在池內(nèi)，使之得到最大限度的降解。復(fù)合式 MBR，是在生物反應(yīng)器中安裝填料， 形成復(fù)合式處理系統(tǒng)。 3）、復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部，有時也稱淹沒式生物反應(yīng)器，依靠重力或水泵抽吸產(chǎn)生的負壓或真空泵作為出水動力。該工藝膜 組件和生物反應(yīng)器各自分開，獨立運行，因而相互干擾較小，易于調(diào)節(jié)控制，而且，膜組件置于生物反應(yīng)器之外，更易于清洗更換。近年來，隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展， MBR 也出現(xiàn)了一些新工藝： 1）、分置式膜生物反應(yīng)器。 （ 5） MBR 法 膜生物反應(yīng)器（ MBR）是高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合 的新型污水處理技術(shù)，也稱作膜分離活性污泥法，可用于有機物含量較高的市政或工業(yè) 廢水 處理。同時沉淀階段不進水，保證了系統(tǒng)有良好的分離效果。 CASS 工藝是一種具有脫氮除磷功能的循環(huán)間歇處理工藝。但一旦自動化 26 系統(tǒng)出故障，對生產(chǎn)運 行影響較大。但工藝、電氣等設(shè)備閑置率高，大修費用較高。對進水水質(zhì)水量的波動具有較好的適應(yīng)性。 SBR 工藝采用間歇運行方式，污水分批次進入反應(yīng)池，然后按照順序進行反應(yīng)、沉淀、排水、閑置過程，完成一個運行操作周期。它的反應(yīng)機制以及污染物的去除機制同傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，僅運行操作不一樣。因此，在設(shè)計中還需要采取必要的措施和進一步優(yōu)化，使兩者有機結(jié)合在一起。 生物脫氮需要較長的泥齡，保持較低的污泥負荷，以便充分進行硝化，達到較高的去除率。運行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕攪，運行費用低。可利用厭氧中的水解酸化使大分子有機物分解成小分子有機物、實現(xiàn)有機氮的轉(zhuǎn)化、去除部分 COD 和氮磷，在缺氧 —好氧中進行 COD 的去除并實現(xiàn)脫氮，脫氮除磷效果好。運行中，在厭氧和缺氧段內(nèi)只需攪拌，運行費用較低。該工藝在系統(tǒng)上是最簡單的同步除磷脫氮工藝，總水力停留時間小于其它同類工藝，在厭氧（缺氧）、好氧交替運行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹， SVI 值一般小于 100，有利于 處理后污水與污泥的分離。 （ 3） A2/O 法 A2/0 法即厭氧 —缺氧 —好氧活性污泥法。該法對有機物去除率較高，對氮、磷的去除率也較普通活性污泥法高，但不能滿足高效除磷脫氮的要求。d 以上。 A 段為高負荷低供氧，可去除 BOD5 約 50～ 60%，曝氣時間一般為 ，污泥負荷在 3kg/kg （ 2） AB 法 AB 法即吸附 —生物降解法。 Orbal 氧化溝有機物和氨氮有較高的去除率，具有較好的脫氮功能。從內(nèi)溝（好氧區(qū)）到中溝（缺氧區(qū)）之間沒有回流設(shè)施。由于交替運行，總的容積利用率低，約為 55%，設(shè)備總數(shù)量多、利用率低，較適用于生活污水比例較大的城市污水處理。 T 型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，兩條邊溝交替進行反應(yīng)和沉淀，無需單獨的二沉池和回流，流程簡潔，具有生物脫氮功能。該溝設(shè)有獨立的二沉池和回流污泥系統(tǒng)，兩溝交替進行硝化和反硝化。 D 型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝，由池容完全相同的兩個氧化溝組成，兩溝串聯(lián)運行，交替地作為曝氣池和沉淀池，不單獨設(shè)二沉池。氧化溝池型具有獨特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液內(nèi)回流系統(tǒng)。主要有 Passveer 單溝型、Carrousel 循環(huán)折流型、 D 型雙溝式、 T 型三溝式、 Orbal 同心圓型等形式。在眾多的污水處理工藝中，具有除磷脫氮功能的有氧化溝法、 AB 法、 A2/O 法、SBR 法、 MBR 法、 BAF 法等。曝氣池也由單純的好氧反應(yīng)工藝發(fā)展到包括缺氧反應(yīng)、甚至厭氧反應(yīng)在內(nèi) 的復(fù)合工藝。因此，本工程所采用的污水處理工藝除應(yīng)具有去除有機污染物和懸浮固體的效果外，還必須具有脫氮除磷的功能。 本工程主要去除 BOD、 COD、 SS 等污染物外，還有脫氮及除磷要求。 污水經(jīng)厭氧提高可生化性后進入到 A/O 池 ，進一步去除污水中的污染物。由于能夠在反應(yīng) 23 器中形成高產(chǎn)甲烷活性及良好沉淀性能的顆粒污泥，使其具有承受高 有機負荷及水力負荷的特點。國內(nèi)目前對于玉米淀粉廢水、造紙廢水的處理，多采用 “厭氧 +好氧 ”處理工藝，厭氧采用上流式厭氧污泥床 (簡稱 UASB)。 本工程處理的玉米淀粉廢水 COD 較高，屬于高濃度廢水；對 于造紙廢水來說其可生化性較差。處理工藝選擇是否合適不僅關(guān)系到污水處理廠的處理效果，而且還影響工程的投資、運行穩(wěn)定性、運行費用和管理等方面。因此，收集的廢水，進入到氣浮系統(tǒng)，去除其中的顆粒物、懸浮物，回收部分的纖維和漿料，并使處理后的 “白水 ”得以循環(huán)使用。 （ 1）年產(chǎn) 6 萬噸玉米胚芽油生產(chǎn)線項目 該生產(chǎn)線排放廢水相比較而言，主要是含動植物油，含油濃度約為450mg/L，因此廢水收集后，需經(jīng)隔油池預(yù)處理后，排入到廠區(qū)污水處理廠。由于廠區(qū)的生活污水進入到污水 處理廠，并且生產(chǎn)廢水也含有大的漂浮物等，所以設(shè)置格柵以截留污水中大的漂浮物、懸浮物等；同時，由于廠區(qū)廢水屬于高濃度廢水，處理工藝較為復(fù)雜，為了高程需要，設(shè)置提升泵房提升污水至下一處理單元。 綜上所述，在考慮污水處理工藝時，應(yīng)最大程度地創(chuàng)造絮凝性細菌在系統(tǒng)中的生長條件，使可降解及難降解等污染物質(zhì)盡可能得到降解，同時處理工藝應(yīng)能在很大的范圍內(nèi)適應(yīng)進水負荷的變動，使處理后出水能夠滿足排放要求。另外，工業(yè)污水中不可降解的成分比生活污水中高得多，不可降解部分還可能包括了對活性污泥微生物有毒的污染物質(zhì)，有毒污染物質(zhì)的毒性一般與其濃度有關(guān)，當(dāng)其達到某一毒性濃度時，將導(dǎo)致活性污泥微生物大量死亡。下面主要對污水生化處理工藝技術(shù)方案進行描述。而且生化處理也是目前國內(nèi)外污水處理普遍采用的工藝，該工藝處理工業(yè)污水不僅投資省、運行費用低、管理方便，更主要的是處理效果穩(wěn)定。 污水處理工藝技術(shù)方案是根據(jù)污水處理廠進水水質(zhì)情況和出水水質(zhì)要求等條件確定的。 以上處理方法都有自身的優(yōu)缺點，單一使用某種方法進行廢水處理，不僅成本高，處理后的廢水也難達到排放標(biāo)準。 電化學(xué)法 電化學(xué)法是通過電極反應(yīng)來產(chǎn)生活性很強的新生態(tài)自由基，廢水中的發(fā)色有機物在這些自由基的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，降解為無色的 21 小分子物質(zhì)或者形成絮凝體沉淀下來，處理后水的色度和 COD 都得到了降低。厭氧法是在無氧的條件下通過厭氧微生物降解代 謝來處理廢水的方法，目前開發(fā)出的有厭氧塘法、厭氧流動床法、厭氧旋轉(zhuǎn)圓盤法、厭氧池法、升流式厭氧污泥床 (UASB)法等。根據(jù)使用微生物的種類，可分為好氧法、厭氧法和生物酶法等。 生化法 生化法是利用微生物降解代謝有機物為無機物來處理廢水。 物化法 吸附法是采用多孔的固體吸附劑，利用固 —液相界面上的物質(zhì)傳遞，使廢水中的有機污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上，從而使之從廢水中分離除去的方法。 化學(xué)氧化 法 化學(xué)氧化法是指利用強氧化劑的氧化性，在一定條件下與廢水中的有機污染物發(fā)生反應(yīng)，從而達到消除污染的目的。對中低濃度的廢水，主要采用水解法、好氧活性污泥法、接觸氧化法、流化床法等。 20 國內(nèi)外對工業(yè)廢水的凈化處理大多采用生物處理法、物化處理法或兩者相結(jié)合的方法。 工藝技術(shù)方案選擇 某公司 生產(chǎn)廢水主要是玉米淀粉加工、胚芽油生產(chǎn)、制漿及抄紙工段等工段產(chǎn)生的廢水、熱電廠產(chǎn)生的廢水、廠區(qū)生活污水等。污水處理排出的污泥應(yīng)易于處理和處置。 （ 5）本工程為改造工程，結(jié)合原有污水處理系統(tǒng)平面布置，改造后的污水處理廠布局力求緊湊簡潔、工藝流程合理通暢。 （ 4）所選工藝的操作維護應(yīng)方便簡單、易于管理。 （ 3）所選工藝應(yīng)易于操作、運行靈活。 （ 1）嚴格執(zhí)行環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保經(jīng)處理后廢水的排放水質(zhì)達到國家及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)排放標(biāo)準。 4 曝氣設(shè)施 管道、微孔曝氣器、閥門 1 套 5 鼓風(fēng)機 LSRWJ125mm， N=30kW， Q=， H= 1 臺 6 壓濾機 XY90/10000，面積 90m2，N=3kW，濾室容量 1350L 2 臺 現(xiàn)有處理設(shè)施 出水水質(zhì) 19 截至 2020 年 8 月份，現(xiàn)有污水處理設(shè)施出水水質(zhì)不達標(biāo)，且不穩(wěn)定，其水質(zhì)總體情況如下： CODcr： 320mg/L BOD5： 70mg/L SS： 130mg/L NH3N： 35mg/L 工藝技術(shù)方案選擇 工藝技術(shù)方案選擇原則 工藝技術(shù)方案的選擇對于污水處理廠的建設(shè)、確保污水處理廠的正常運行和降低運行費用有著極其重要的作用。采用人工定期清渣方式 3 調(diào)節(jié)池 2020 調(diào)節(jié)時間： 12h，分成 2 格，池體為磚砌結(jié)構(gòu)，未防腐。 污水處理分離出來的柵渣、污泥等進入污泥濃縮池后，提升至污泥脫水機脫水，泥餅外運綜合利用，濾液回流重新處理。集水池出水如果不達標(biāo)，可進入到流程初端重新處理。 污水處理分離出來的柵渣、沉渣等定期清理后，在廠內(nèi)完成脫水，含水固渣外運綜合利用，濾液回流重新處理。厭氧反應(yīng)器出水進入曝氣池，進一步去除廢水中有機污染物，出水排入穩(wěn)定塘，最終經(jīng)消毒處理后由管網(wǎng)外排。 現(xiàn)有污水處理流程 （ 1）玉米淀粉廢水處理 來自淀粉車間的高濃度生產(chǎn)廢水，流經(jīng)格柵，截留污水中粗大物質(zhì)后，出水進入沉渣池，自然 沉渣分離廢水中顆粒物質(zhì)，沉渣池出水流至調(diào)節(jié)池，進行水質(zhì)水量勻質(zhì)調(diào)節(jié)。 （ 5）污水處理系統(tǒng)未設(shè)事故調(diào)節(jié)池，生產(chǎn)事故時的沒有污水處置應(yīng)急措施。 （ 3）由于缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，污水處理系統(tǒng)布局不合理、占地面積較大。 根據(jù)污水處理現(xiàn)狀，原污水處理系統(tǒng)主要存在如下問題： （ 1） 污水處理設(shè)施老化，污水處理效率下降。但至 2020年底企業(yè)原有生產(chǎn)線增加并新上生產(chǎn)項目，因此目前的污水處理站沒有足夠的處理能力。 16 第五章 污水處理工藝 現(xiàn)有污水處理工藝 某公司 生產(chǎn)廢水主要是玉米淀粉加工、胚芽油生產(chǎn)、制漿及抄紙工段等工段產(chǎn)生的廢水、熱電廠產(chǎn)生的廢水、廠區(qū)生活污水等。但污泥中污染物成份應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。雖然從長遠看，污泥填埋方 法可能會逐步淘汰，但目前仍是主要的污泥處置方法。根據(jù)本工程的實際情況，對污泥的處置方法進行分析： （ 1）焚燒 采用焚燒方法需建造一套龐大而復(fù)雜的焚燒裝置，這不僅使工程投資明顯增加，而且提高了污水處理成本，顯然這種方法在我國目前情況下是難以接受的。 污泥處置 污水處理過程中將產(chǎn)生大量的污泥，污泥經(jīng)濃縮、消化、脫水后，如果不經(jīng)妥善處置而任意排放或堆置，必將對周圍環(huán) 境造成嚴重的二次 15 污染。 綜上所述，由于本工程污水處理廠對污水的處理程度較高，同時企業(yè)生產(chǎn)裝置用水量較大，因此在考慮節(jié)約資源、降低經(jīng)濟成本的基礎(chǔ)上，考慮部分廢水處理后回用于生產(chǎn)裝置，詳見后述。 （ 3）排放水體 排放水體是較常用也是最便利的處置方式。 c、作為冷卻水和工藝用水的補充用水，回用于工業(yè)企業(yè)。 污水經(jīng)深度處理后可用于以下幾個方面： a、用于市政雜用，如灌溉城市綠地、沖洗街道、車輛、景觀用水等。 （ 2）重復(fù)利用 污水的回用（重復(fù)利用）是污水最終處置的發(fā)展方向。 （ 1）灌溉農(nóng)田 目前我國不少城市將處理后污水用于農(nóng)業(yè) 灌溉，大部分城市取得了較好的效果。因此， 本工程設(shè)計污水排放標(biāo)準執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準》（ GB897896）表 4 中的一級標(biāo)準。 設(shè)計出水水質(zhì) 污水處理程度是根據(jù)原水水質(zhì)類別，受納水體的用途及國家頒布的不同水域、不同行業(yè)的污水排放標(biāo)準來確定的。 污水處理廠擬確定進水水質(zhì)為： CODcr： 5000～ 6000mg/L BOD5： 1500mg/L（ BOD5/CODcr≮ ） SS： 800～ 1000mg/L TN： 250mg/L PH： 6～ 9 為了保證廠區(qū)污水處理系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和處理效果，排入污水處理系統(tǒng)的企業(yè)各個生產(chǎn)裝置的石油類及一類污染物排放濃度必須滿足綜合排放標(biāo)準中的要求。因此，本可研報告結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)排污情況、企業(yè)規(guī)劃和類似工程經(jīng)驗分析并確定廠區(qū)污水處理系統(tǒng)的進水水質(zhì)。 設(shè)計進出水水質(zhì) 設(shè)計進水水質(zhì) 13 某公司 ，是 X 省 民營企業(yè)的明星，是地方經(jīng)濟的支柱。 5 廠區(qū)生活污水 280 CODCr=300mg/L， BOD5=150mg/L、 SS=180mg/L、 NH3N=35mg/L 6 合計（加權(quán)平均） 56053 CODCr=4707mg/L、 BOD5=1