生活污水MBR式3吨每天处理方案.doc

设计方案 项目名称：XX污水处理站项目类别：XX污水治理工程设计设计单位：诸城市沃德环境科技有限公司设计时间：2015-05-12项目内部编号：WD15-0512-YL07XX废水处理工程方 案 书 诸城市沃德环境科技有限公司2015-5-12第一章 工程概况为保护纳污水系，不污染周边环境，促进当地环境与经济社会持续、稳定、协调发展，甲方决定建一套符合现阶段环保治理要求的污水处理系统，根据要求，污水处理的工艺技术、操作控制、运行管理必须达到当今先进水平，并在未来相当长时间内也具有先进性。按照以上要求，我公司针对该企业污水处理工程的可行性，编制此设计方案。 山东沃德环境科技有限公司是集科研开发、设计施工、生产制造、销售运营于一体的环境科技企业，专业从事废水、废气、噪声治理。其治理的项目均优于国家规定的排放标准赢得了广大用户、环保单位及有关专家学者的一致好评。应建设单位之邀，经过勘测论证，我公司提出以下设计方案。一 方案编制的总体思路是： 1.厕所冲洗水污染物繁多，所以处理厕所废水是关键。 2.将建筑物的调节池与污水处理设施综合考虑，利用调节池的厌氧消化和缺氧水解功能，作为污水处理的预处理。 3.在污水处理中，尽量将对环境的影响如噪音、异味降低到最低。并且在工程建设中将环境影响降低到最低。 4.污水处理出水严格达到国家排放标准，不能就地产生二次污染。 二、污水处理设施能够耐冲击负荷我公司掌握先进的水处理技术，配套有专业的设备加工、安装调试队伍，拥有经年积累的生活废水处理的成熟工程经验，我们根据污水排放标准以及贵方的建议和要求，精心设计了XX污水处理工程方案。 针对污水水质的特点，本方案拟采用成熟的MBR工艺，该处理工艺技术成熟，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，主要设备为钢结构，考虑到厂区周边环境和卫生问题，故该污水处理工程决定采用全埋地式结构，上部覆土，种植花木、草坪，进一步美化环境。第二章 设计依据、设计原则及设计范围（1）设计依据1）业主提供的有关资料；2）污水综合排放标准（GB8978-2002），新扩改一级A排放标准；3）室外排放设计规范（GBJ1487）；4）环境噪声标准（GB509693）；5）低压配电设计规范GB50054-95；6）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；7）我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。（2）设计原则；1）污水处理站既便于操作管理、设备维护，同时又减少污染环境 2）污水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调性，以适应水质、水量的变化，同时力求污水处理站占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少。3）设计时充分考虑污水处理站的二次污染的防治，对配套设备的除臭、降噪、减振有相应措施，污水处理过程中产生的少量剩余污泥经好氧消化处理后，定期由外协单位清理外运，从而避免对环境造成二次污染。4）污水处理系统设有应急旁通和双电源等保护措施。5）污水处理动力设备及其它配套设备均选用国内知名厂家的产品，确保运行稳定、稳妥、可靠。6）采用污泥前置回流硝解工艺，以降低污泥产生量；7）因地制宜，合理布局，有效地利用空间。（3）设计范围1）从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止。2）污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气电气控制等设计工作。3）污水处理工程的钢砼结构，设备的施工、安装、调试等工作。4）污水工程的动力配线，由业主将主电引止污水工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责 。5）不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。第三章 污水来源、性质、水量、水质排放标准及设计规模1. 污水来源：主要是厕所冲洗废水和地面冲洗废水。2. 污水水质：项目CODcrBOD5PH：大肠杆菌:水质指标：400mg/L300mg/L69105个/L3污水水量根据设计单位估算，日排水量为3吨/天。4污水水质及排放标准 项 目指 标进水水质（mg/L）排放标准（mg/L） BOD530010 CODcr40050 SS15010动植物油305氨氮4010 PH6969大肠杆菌1051025设计规模 根据本工程设计核定,污水处理规模按一套3m/d进行设计处理运行。第四章 设计处理工艺1、工艺选择本工程处理的污水究其BOD/COD值在0.5以上，属可生化性较好，因此拟采用MBR生物膜技术工艺，该工艺操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定，能有效地确保污水达标排放。2、工艺流程见下图： 污 水风 机 回用或排放清 水 池调节池MBR池接触氧化池A级生物池污泥消化池 污泥回流 剩余污泥定期抽吸外排 3、MBR简介图1 MBR处理工艺流程图图2 MBR反应器示意图循环水泵净水空气污水反硝化硝化膜分离图3 MBR系统工作示意图膜生物反应器（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。4、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 PLC控制，可实现全程自动化控制；模块化设计，结构紧凑，占地面积小，运行费用低廉。5、MBR污水处理技术有如下特点：1）采用独有的定期水反洗、化学反洗及化学清洗工艺保证了膜组件的产水能力和膜通量。2）跨膜压力(TMP)低，通常为0.010.06 MPa，可利用虹吸原理而无需外加抽吸动力即可产水，系统运行费用低。3）MBR工艺采用缺氧和好氧组合形式。污水先进入缺氧区，在此将大分子量长链有机物分解为易生化的小分子有机物，然后污水进入好氧区进行有机物生物降解，同时进行生物硝化反应，并通过回流到缺氧区进行反硝化，完成脱氮功能。 好氧区，在硝化菌的作用下进行如下化学反应： 2NH4+3O22NO2-+4H+2H2O 2NO2-+O22N03-。 缺氧区在反硝化菌的作用下进行如下化学反应6NO3-+2CH30H6NO2-+2CO2+4H202N02-+3CH3OH3N2+3H20+60H-+3C02。6、MBR过程描述MBR是一种将活性污泥法和一体化浸没式膜分离系统相结合的新型污水处理技术。这一过程可广泛应用于市政和工业污水处理领域，包括水资源回用，社区发展，公园景点水资源回用等。作为一种新兴的污水处理技术，MBR已经被广泛的应用于世界各地的污水处理厂。典型MBR系统的流程可以描述如下。污水经预过1-2mm格栅流入调节池，在这里进水的水质和水量的调节。被格删拦截的杂质需要定期清理。接下来，调节池中的污水被泵输送至MBR系统，在MBR系统内实现微生物对污染物进行分解消减，包括好氧和缺氧反应区，不能被降解的杂质和活性污泥被膜组件分离后留在膜池内。膜过滤产水则达标回用或排放。7、膜组件描述MBR系统使用中空纤维膜进行固液分离。它具有较高的过滤效率，能够有效的将细菌、悬浮颗粒及杂质移除，从而获得优质的过滤水。此外，由于单片膜组件过滤面积大，所以膜的安装占用体积小，减小了反应器的体积和占地面积。a集水管长度； b两端集水管中心距；c集水管外径；单位为毫米（mm）。 图4 膜组件简图8、WDNL系列中空纤维帘式膜组件参数表规格尺寸组件型号NL-1NL-2NL-3NL-4有效膜面积（m）1102025外型尺寸abc(mm)30045020530101040530151040过滤形式水压或抽吸膜材料PVDF中空纤维外径（mm）1.3中空纤维内径（mm）0.6公称孔径（m）0.05纤维粘结材料环氧树脂接口材料ABS集水管尺寸DN15DN32适用条件运行方式间歇式产水进水最大颗粒直径（mm）12温度范围（C）545正常运行pH范围69化学清洗pH范围211最高耐次氯酸钠浓度（ppmh）200,000污泥浓度MLSS（mg/L）6,0008,000最大跨膜压差（Mpa）0.1典型工艺条件运行方式产水810min，停止产水2min曝气强度（Nm3/h帘）12335设计产水通量（Lh）1020反洗水通量（Lh）2040反洗水压力（Mpa）0.030.08加强化学反洗周期1次/56天加强化学反洗水量（Lh）510加强化学反洗时间30min/次加强化学反洗药剂浓度（ppm）次氯酸钠500600化学清洗周期1次/36月化学清洗药剂pH范围112化学清洗次氯酸钠浓度（ppm）10003000完整性检测气压（Mpa）0.1产水水质浊度（NTU）0.5产水TSS（mg/L）5注：根据水质及实验数据选择，具体可咨询沃德公司技术人员。根据原水水质确定，或根据实际运行进行调整。根据原水水质实际情况确认。一般1次/23个月。膜组件应该安装于MBR的单元内部，按膜丝垂直方向安装，并确保纤维有一定的松弛。建议在上端和下端之间有10mm的松弛余量。MBR系统由一系列单元组成，每个单元都有多排NL膜组件。这些单元独立的包括一个活性污泥槽，膜组件单元应尽量安装在MBR曝气槽的中央，并确保前后左右有足够的空间。在NL膜组件的操作过程中有以下几方面是非常关键的，包括过滤、跨膜压差的设置、产水量设置。8.1过滤WDNL膜组件对MBR中的污水进行固液分离，能有效的去除水中的悬浮颗粒和有机杂质。8.2跨膜压差（TMP）跨膜压差，是保障产水的动力差，此数值的越低说明膜性能和污染越清，反之则说明膜污染比较严重，应该进行化学清洗。跨膜压差是衡量系统设计和运行是否正常的重要指标参数。8.3产水量设计者必须对膜组件系统的过滤流量进行设定，这一数据可以根据中试实验结果或对原水处理的经验来确定。根据我司的工程经验以及业内专家和实际工程应用的反馈，相对经济的的膜通量可以设定在1213L / m2.h的范围内。我们建议每天对透过水流量和跨膜压差进行记录，以便于更好的进行操作控制。我们还建议对悬浮颗粒浓度和浊度进行测量，以便随时评测膜分离效率。9、工艺流程描述污水由排水系统收集后，经过进入调节池，进行均质均量，调节池中设置液位控制器，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至A级生物接触氧化池，进行酸化水解和硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮，然后入流MBR池进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水进入清水池，清水池出口设置消毒，达标后回用或外排。MBR池中的污泥部分回流至A级生物处理池，另一部分污泥至污泥池进行污泥消化后定期抽吸外运，污泥池上清液回流至调节池再处理。9.1调节池：主要用于储存原水、起均化水质，调节水量的作用。内设水下曝气器，充氧曝气。可降低水中的BOD、COD、SS的浓度，还可以使调节池内原水不断翻腾，避免水中悬浮物和活性污泥沉于池底，造成厌氧，增加清洗调节池的工作量。9.2MBR反应池：进水口内设毛发过滤器，起彻底拦截水中毛发和固体杂物的作用。拦截的毛发应定时清理，根据水质情况清理周期一般为7天左右。MBR膜组件由中空纤维膜组成，膜孔径为0.05m，此值小于细菌，能有效拦截水中的细菌，大部分病毒，可视为除菌的一种手段，减少了后续投加的消毒药剂量。反应池内被微滤膜截流下的高浓度的活性污泥浓度达60008000mg/l左右，活性污泥BOD负荷率低，一般为0.10.2kgBOD/KgMLSSd，污泥处于减速增长期后期和内源呼吸前期。污水中的有机物得到彻底有效的降解，活性污泥上清液COD、BOD等污染物浓度低，有利于得到高质量的出水。 MBR反应池设计如果在两廊道以上时要考虑水力停留时间及布水的合理性。在缺氧区内，经过水解酸化的作用，使大分子量长链有机物分解为易生化的小分子有机物，并同时去除部分NH3-N。缺氧区的出水自流入到好氧区内，好氧区池底铺设有曝气装置进行曝气，污水在此池内进行有机物生化降解，氧化为无害的物质，降低水中的BOD和COD。膜区内池底也铺设曝气装置，它主要完成两种功能，既进行膜的气水振荡清洗，保持膜表面的清洁，又继续在该段进行生物降解，生物降解后的水在真空泵和滤液自吸泵的抽提作用下通过MBR膜，滤过液经由MBR集水管中汇集到清水池进行排放。通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮均被截留在膜好氧区中，可以有效截留硝化菌，使硝化反应顺利进行，有效去除NH3-N；同时可以截留难于降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解。MBR膜组件安装在池内偏上位置，膜下部设置有间歇式的冲气装置，定时吹扫动膜片，以缓解MBR周边的污泥浓度累积。通过好氧区剩余污泥泵定期排出剩余污泥，可控制系统内活性污泥的浓度。本工艺由于剩余污泥产生量甚微，故在此设计剩余污泥量排至调节池内，进入下一个循环。10、 产水的处理处理后的水直接排放。11、 电气控制系统： 电气控制系统设有自动控制和手动控制两种状态，由一个转换开关来实现。手动控制时需人工逐个开启各台设备，停止运行时也需人工停止。自动控制系统由水位浮动开关、控制柜和执行机构组成。预曝气调节池中设有三个液位，即高、中、低液位。预曝气调节池到达高水位，此时预曝气调节池内水位电极发信号关闭进水电动阀，供水泵停止工作；当预曝气调节池到达低水位时，自动关闭mbr供水泵，与之连锁的计量泵同时停止工作；当预曝气调节池到达中水位时，自动开启原水进水电动阀、自动开启原水污水提升泵，同时开启与之连锁的计量泵。第五章 总体设计技术参数1、主要构筑物及技术参数（1）调节池（碳钢防腐，与设备一体化）基本尺寸：2m1m1.5m调节池主要为调节污水的水量水质，以保证后续污水生化处理装置的连续平稳运行。（2）、设备基础底板设计为钢砼结构基本尺寸：55001500mm 基础底板：必须水平平均负荷：4/Tm22、主要设备及技术参数（1）、潜污泵使用点： 调节池污水提升型 号： 40WQ5-8-0.55流 量： 5m/h 功 率： N=0.55KW扬 程： 8m数 量： 2台特 点： 抗堵塞、缠绕能力强，该泵设置自动搅匀装置，利用泵自身出水压力，达到搅匀污水池内沉淀污泥、污物的目的。运行经济、适应性强、安装方便，无需建造泵房。产 地：山东（3）、风 机型 号：GHBH-1D7 风 量：Q=1.38m/min功 率：N=0.7KW 数 量：2台特 点：*由于没有混油，可获得清洁气体，不产生油烟雾所造成的空气污染。*叶轮和轴为整体结构，且叶轮无磨损，风机性能持久不变，可以长期连续运转。*高速高效率，且结构紧凑，体型小。*采用特殊轴承，具有超群耐久性，使用寿命长，且维修管理方便。产地: 山东（4）、 水解厌氧池 有效调节时间：6h生物除磷主要是通过专性好氧的不动细菌在厌氧条件下处于压抑状态,以菌体内的多聚磷酸盐为能源,把有机物吸收到细胞内转化成聚羟丁酸贮存起来,同时将体内多聚磷酸盐分解为可溶性磷酸盐排出体外,经过厌氧压抑释放的不动细菌,在好氧状态下具有很强的吸磷能力,将污水中的磷酸盐吸收转化为多聚磷酸盐贮存体内.在厌氧条件下释放的磷越多,则在好氧条件下吸收的越多,利用排剩余污泥达到去除污水中的磷的目的，厌氧池内配液下搅拌系统，以防沉淀。（5）、MBR池 容积负荷：0.80-1.5KgBoD5/m3.d气水比： 15：1总停留时间：12.0h接触氧化段主要应满足好氧微生物去除碳源需氧量即BoD和硝化细菌将NH3N转化NOX所需的高氧环境和污染物质与生物相充分反应的接触环境。怎样经济有效的在池内创造高氧环境是人们关注的，细分来讲主要有两个方面，一是风机的选择（后面详述），二是曝气器的选择。曝气器的选择决定压缩空气的利用效率和所需的供氧量，通过经济技术性比较，我们的曝气器将选用膜式曝气器，它具有充氧动力效率高、氧利用率高、不易堵塞、使用寿命长等特点。优良的接触环境是保证有机污染物、氧气、生物膜、水等相关物质充分接触反应的必要条件。本装置将选用PVC组合式半软性纤维填料来保证曝气池内优良的接触环境，它具有比表面积大、易挂膜、不堵塞、空隙率大，使用寿命长等。（6）MBR主机以及配套主要设备曝气系统（诸城沃德环境）数量：一套型号：K215微孔曝气盘厂家：国产膜组件（沃德环境）型号：NL-3帘式膜组件材质：中空纤维微滤膜数量：3帘膜架：（沃德环境）数量：1个(每个3帘）材质： 碳钢防腐抽吸泵（大耐泵业）型号：WBD200-110 数量：2台（一用一备）流量：Q=5m3/h;扬程：H=15m; 吸程8米；功率：W=1.1kw /380V反洗泵（淄博鲁源泵业）型号：WQ10-10-0.75 数量：1台流量：Q=10m3/h; 扬程：H=10m;功率：W=0.75kw /380V自控系统（沃德环境）型号：（plc自动控制）数量：1套厂家： 西门子 或者正泰电子MBR主箱体尺寸：200015002500mm数量：1套厂家：诸城市沃德环境材料：碳钢防腐：环氧沥青漆第六章 二次污染防治1、臭气防治a、污水站各池体均被密闭，以防臭气外逸。b、各可能产生异味的池体分别设置空气管进行曝气和好氧消化，从而尽可能减少异味产生。2、噪声控制a、系统设施设计在厂区角落，对外界影响小。b、风机选用低噪声型，本机噪声80dB，风机进出口均采用消声器，底座用隔震垫，进出口风管用可挠橡胶软接头等减震降噪措施。c、确保周围环境噪声 ：白天60dB，晚上 50dB3、污泥处理a、污泥由二沉池排放,大量回至A级生物处理池，从而减少污泥产量。b、污泥处理过程中产生污泥部分排入污泥池进行重力浓缩和好氧消化分解，从而减少污泥体积，提高污泥稳定性。c、污泥池内剩余污泥由清洁管理部门定期抽吸外运，从而有效地解决污泥出路避免二次污染的产生。4、防腐本设计方案中土建构筑物采用钢筋砼结构，主要设备采用碳钢防腐。设备刷环氧煤沥青。设备池内管道采用优质工程管道ABS，以确保整体使用寿命达二十年以上。第八章 电气控制和生产管理8.1工程范围本自动控制系统为污水处理工程工艺所配置，自控专业主要涉及的内容为该污水处理系统中水泵与液位的连锁、报警、风机的交替动作、电磁阀的定时工作等。8.2控制水平自动与手动结合8.3电气控制采用全自动可编程序控制系统，该系统特点是：1.设全自动控制及手动控制功能。2.水泵与风机能在设置时间内自动交替使用。3.进水泵低水位停止，高水位启动，超警戒水位提供报警信号。4.设备停止工作2小时以上，为保持生物膜的活性，风机能定时间歇运行。5.设有过流、过载、断相、短路保护，故障自动切换并声光报警。6.污水处理站24小时运行，控制系统自动化水平较高，只需配备1名兼职人员8.4污水泵调节池内污水泵符合以下工况，水泵的启动受液位控制。a、高液位；报警，同时启动水泵；b、低液位：报警，关闭水泵；8.5风机风机设置两台，风机8-12小时内间歇运行8.6其他a、各类电气设备均设置电路短路和过载保护装置。b、动力电源由本电站提供，进入污水处理站动力配电柜。8.7生产管理1）维修如本污水站在运转过程中发生故障，由于污水处理站必须连续投运的机电设备均有备用，则可启动备用设备，保证设施正常运转，同时对污水处理设施进行检修。2）人员编制污水处理站实行24小时连续运转，处理水量10m/d，由于处理系统自动化程度高，所以只需配备一名兼职管理操作人员，负责格栅清渣和日常巡视、操作、维护等工作。3）技术管理进行污水处理设备的巡视、管理、保养、维修。如发现设备有不正常或水质不合格现象，及时查明原