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一体化MBR生活污水处理

时间:2023-02-13 15:49:24 点击:29次

1.工程概述

    本企业受业主委托,本着对业主高度负责的态度,根据给排水有关设计依据,结合企业所做的污水工程经验,按国家相关的排放标准,对该项目做以下具体的方案设计,为用户提供较为理想、投资省、处理效果好的工艺设备。设备采用A/O/O 生物处理新工艺,配有自控系统装置,有自动切换,报警功能,无需专人管理。对污水处理设施、设备和工艺进行方案设计,以供各方决策和参考。

为严格遵守有关环境法规,保护环境,本着经济建设和环境保护同步进行的“三同时”原则。我单位受投资者邀请,在进行初步调研,并经多项生活污水处理成功的实践经验的基础上,编制该地区污水设计方案,以供有关部门决策、实施。

针对生活污水的具体水质的特点,本方案拟采用常规的“A/O/O生物接触氧化+MBR+消毒”工艺,该处理工艺较为简单,操作运行方便,日常费用低廉,出水稳定,主要设备采用优质的钢结构的箱体,考虑到生活区内周边环境和卫生问题,故该生活污水处理工程决定采用全埋地式结构,上部覆土,可种植花木、草坪,进一步美化环境。

                                                                        

2.设计特点、依据和范围

2.1 设计特点

2.1.1 工艺成熟可靠

    本设计采用国家环保总局生活污水处理技术指南中推荐的接触氧化法,主要处理单元包括调节池、接触氧化池等,从理论讲,能够有效地去除CODcr、BOD5、悬浮物SS,并在降解有机物的的同时能有效地进行脱氮。确保出水达标排放。从实践上讲,我企业做过大量生活污水处理项目的工程设计,积累了较多的工程经验,此工艺完全能够满足现行的生活污水排放标准。

2.1.2 设备选型先进

    在对设备的选型上,为减少操作人员投资成本,选择了较高水平的自动化设备。内容包括水位的自动控制。所选设备的工作原理及主要参数,都是目前国内同行业中具有代表性和比较先进的。

2.2设计原则和依据

2.2.1 设计原则

严格实行有关环境保护的各项政策和法规,采用先进、成熟、可靠的处理工艺,有效地去除COD、BOD、SS和氨氮等污染物,确保出水各项指标达到设计要求。

充分考虑污水处理系统配套的减震、降噪、除臭等措施,以防止对环境的二次污染。

污水处理以生化处理为主,辅以物化处理,在平面布局上使用可靠,布置紧凑,占地面积小,工程投资少,建设周期短。布置紧凑合理,充分利用空间,针对冬季低温处理效果不利的气候条件及节省占地协调环境景观的原则,池体采用全地埋式。

方案设计应选择最佳工艺路线和成熟的工艺,保证运行稳定可靠,治理效果好,投资省,占地少,运行费用低,管理简单。

选用国内先进、可靠、高效,运行管理方便,维修简便的排水专用设备和控制系统。

2.2.2 设计依据

    本设计严格按照以下以及未列入的国家和行业的标准规范进行设计、制造和检验。所采用标准和规范均为最新版本,所依据标准规范优于但不限于以下标准。

1)建设单位提供的水量等基础资料

2)《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002;

3)《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-92)

4)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92)

5)《室外排水设计规范》1997年修订(GBJ14-87)

6)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)

7)《地下工程防水技术规范》(GBJ16-87)

8)《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)

9)《给水排水设计手册》(1~11册)

10)《水处理设备制造技术条件》JB2932-1996;

11)《水处理设备油漆、包装技术条件》ZBJ98003-1987;

12)《水处理设备原材料入厂检验》ZBJ98004-1987;

13)《水污染防治设备 安全技术规范》JB8939-1999;

14)《生物接触氧化法设计规范》CECS128:2001;

15)《工业产品使用说明书 总则》GB9969.1-1998;

16)国家及行业、企业其他相应规范、标准。

17)我企业所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数

 

2.3 设计范围

    本工程设计范围为自格栅池开始,至清水池后排放至检查口处的污水处理站内设备、管路系统及电控、设备安装调试等内容。

3.设计水质、水量及排放标准

3.1 设计水量

    根据甲方对处理水量的要求,污水处理量为:30m3/d,每小时处理量为1.5立方。

3.2 进水水质

    根据业主提供污水水质检测结果,水质指标如下:

COD:                 400mg/L

BOD5:                350mg/L

SS:                  300mg/L

NH3-N:               10mg/L

粪大肠菌群数:       1.0×106/L

3.3 出水水质

    排水水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准,主要指标如下:

CODcr                ≤50mg/L

BOD5                                  ≤10mg/L

SS                   ≤10mg/L

氨氮                 ≤5mg/L

总大肠菌群           ≤1000个/L

pH:                 6~9

4.工艺方案设计

4.1 处理工艺的选择

    根据以上污水的进出水水质参数要求,大家采用目前较为成熟可靠、实用的缺氧、好氧(采用A/O系统)生化工艺技术加膜处理,使其达到处理效率高、出水水质好、占地面积小、运行费用低、操作方便等优点。是目前较为成熟的生活污水处理工艺,能有效地确保污水达标排放。

     依据GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A排放标准要求,对COD、BOD、SS等指标要求较高,并根据原水的水质特点,为了保证排放的要求,本方案采用厌氧+生物接触氧化+沉淀工艺。利用生物接触氧化处理使有机物得到有效处理,后面使用MBR膜工艺处理,确保出水符合排放标准。

    污水采用好氧生物处理,一方面是降低水中的污染物浓度,达到排放标准。生物处理工艺具有处理效率高;运行费用低;产泥量少,不产生二次污染。生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。上述五种工艺的特点、适用范围与投资水平见下表。

不同生物处理工艺的综合比较

工艺类型

优点

缺点

基建投资

活性污泥法

对不同性质的污水适应性强。

运行稳定性差,易发生污泥膨胀和污泥流失,分离效果不够理想

较低

生物接触氧化工艺

抗冲击负荷能力高,运行稳定;容积负荷高,占地面积小;污泥产量低;无需污泥回流,运行管理简单。

少部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高。

-生物反应器

抗冲击负荷能力强,出水水质优质稳定,有效去除SS和病原体;占地面积小;剩余污泥产量低甚至无。

气水比高,膜需进行反洗,能耗及运行费用高。

曝气生物滤池

出水水质好;运行可靠性高,抗冲击负荷能力强;无污泥膨胀问题; 容积负荷高且省去二沉池和污泥回流,占地面积小。

需反冲洗,运行方式比较复杂; 反冲水量较大。

较高

简易生化处理工艺

造价低,动力消耗低,管理简单。

出水COD、BOD等理化指标不能保证达标。

    由上表比较可以看出,生物接触氧化法适合贵单位水质的具体情况,故本次设计采用接触氧化法作为好氧生物处理的主导工艺。

生物接触氧化工艺的原理

污水经调节池均质均量后,进入生物接触氧化池。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺。

    生物接触氧化法在池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中。因此,它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后,近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生膜的生长,形成生物膜的新陈代谢,脱落的生物膜将随水流出池外。

生物接触氧化法的主要特点

1、由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好,生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池的生物生物固体量,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;

2、由于相当一部分微生物固着生长的填料表面,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便;

3、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流属完全混合型,因此,生物接触池对水质水量的骤变有较强的适应能力;

4、由于生物接触氧化池内生物固体量多,当有机容积负荷较高时,其F/M比可以保持在一定水平,污泥产量可相当于或低于活性污泥法。

5、由于该系统日产生的污泥量很少,根据相关设计规范的要求,污水经沉淀后,污泥接可排入污泥槽,同化粪池污泥一起定期清理。

 


1 MBR概况

膜生物反应器(MBR)是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术,可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代,但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。

MBR是高效膜分离技术与生化技术相结合的新型污水处理技术。它继承了膜分离技术和生化处理技术的特点并强化了生化处理效果。

 2 与传统的活性污泥法相比,MBR具有以下优点:

(1)0.05微米膜过滤产水,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用;

(2)与传统处理系统相比,可节省50%的土地使用面积;

(3)由于膜的高效截流作用,微生物完全截流在反应器内,实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;

(4)反应器内的微生物浓度高达5000-8000毫克/升,生化效率高,耐冲击负荷强;

(5)泥龄(SRT)长,有利于增值缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖,系统硝化效率得以提高;

(6)反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行,剩余污泥排放量少;

(7)膜分离使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间,大大提高了难降解有机物的降解效率;

(8)系统自动化程度高,采用正泰电子元件,可实现全程自动化控制;

(9)模块化设计,结构紧凑,占地面积小,运行费用低廉。

 

 一体化MBR生活污水处理


4.3主要处理单元说明

4.3.1格栅池

    污水自流进入格栅池中,池中设置手动格栅一台,经格栅截流后,去除较大漂浮物和悬浮物,防止水泵堵塞,便于后续处理。

4.3.2 调节池

    由于生活污水排水不均匀,造成污水水质、水量波动较大。调节池将起到均和水质、水量的作用,以保证进入生化系统的水质、水量稳定,以利于后续生物处理过程避免受较大的冲击负荷。

   调节池污水经潜污泵提升进入生物处理系统。

4.3.3 水解酸化池

    作为好氧处理的预处理,可使复杂大分子有机物分解为能在好氧处理中被降解去除的简单小分子有机物。可以显著提高污水的可生化性,并对进水水质的冲击性变化有较强的缓冲作用等。

4.3.4 生物接触氧化池

    好氧生化反应是依靠好氧微生物分解有机污染物,使水质得到净化。本工程采用生物接触氧化法,在反应器内设置填料,微生物附着在填料表面,形成生物膜,经过充氧的污水与长满生物膜的填料相接触,有机污染物作为养料被微生物吸取分解,使水质得到净化。

    在填料上的微生物不断繁殖,生物膜逐渐增厚,当到达一定厚度时,氧已难以向生物膜内部扩散,深层好氧菌被抑制,形成厌氧层,生物膜开始脱落,老化的生物膜作为剩余污泥排出,填料上又生长出新的生物膜,如此新陈代谢使水质不断得到净化。

    生物接触氧化池内生物固着量多,水流属于推流与完全混合相结合的流态,对水质水量的变化有较强的适应能力,不会产生污泥膨胀,运行管理方便,并且单位容积的生物量多,容积负荷较高。

4.3.5 沉淀池

    沉淀池主要去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。

    污水经过氧化池后,污染物经过微生物的作用变成了活性污泥,部分黏附在填料上,还有部分老化污泥脱落在水中,随出水带入沉淀池中,沉淀池用于去除污水中的以老化生物膜为主体的悬浮物。本设计中采用斜管沉淀池,其利用浅层沉淀原理,具有沉淀效果好,占地面积小等优点。

    沉淀池的剩余污泥,由气提方式输送至污泥干化池。

4.3.6 污泥池

   沉淀池污泥经气提进入污泥池中进行浓缩和消化,产生的污泥定期清掏。

4.3.7MBR膜池

   采用膜-生物反应器作为好氧处理主工艺。膜-生物反应器工艺是近几年发展起来的污水

处理新工艺,近年来已被逐步应用于城市污水和工业废水的处理。它用膜分离系统代替普通

活性污泥法中的二沉池,取得可直接回用的出水水质,特别适用于中水回用等领域。

一体化MBR生活污水处理

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