5000吨生活废水MBR方案.doc

50003 d 膜生物反应器生活污水膜生物反应器生活污水 处理并回用工程设计方案处理并回用工程设计方案 目目 录录 一 工程概况工程概况 1 二 设计依据及标准二 设计依据及标准 1 三 设计原则三 设计原则 2 四 设计条件四 设计条件 2 五 工艺流程及工艺流程说明五 工艺流程及工艺流程说明 3 六 系统主要构 建 筑物及设备参数六 系统主要构 建 筑物及设备参数 7 七 建筑结构设计七 建筑结构设计 9 八 主要工艺设备八 主要工艺设备 10 九 工程费用预算九 工程费用预算 11 十 工程总报价十 工程总报价 12 一 工程概况 一 工程概况 清远市狮子湖是个风景秀丽的地方 向来农产品丰富 为了防止工业经济的发展破 坏该地区原有的自然环境 决定建一座处理量为 5000m3 d 生活污水处理站 处理站采用 膜生物反应器污水处理工艺技术对区内的生活污水进行处理并回用 以保护周围的水体 环境 经膜生物反应器 MBR 处理的生活污水变得清澈透明 能全面达到杂用水水质标准 且面对将来日益严格的水质标准 MBR 的出水也能稳定达标 充分体现其先进性 MBR 工 艺自 2003 年非典流行开始 被卫生部 建设部列为县级以上医院推荐性污水处理工艺 其阻隔细菌 病毒特性优异 MBR 即满足建设单位的要求 又符合工程建设的实际情况 设计水平既要高水平高起步 又要经济可行 设计标准既要适当超前 又合理经济 二 设计依据和标准二 设计依据和标准 1 中华人民共和国环境保护法 2 广东省地方标准 水污染物排放限值 DB44 26 2001 3 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 4 执行室外给水设计规范 GBJ13 86 1997 年版 5 执行室外排水设计规范 GBJ14 87 1997 年版 6 建筑结构设计统一标准 GBJ68 84 7 建筑结构荷载规范 GBJ9 87 8 混凝土结构设计规范 GBJ10 87 9 建筑地基基础设计规范 GBJ7 89 10 建筑抗震设计规范 GBJ11 89 11 建筑结构设计统一标准 GBJ68 84 12 构筑物抗震设计规范 GBJ50191 92 13 工业企业采暧 通风及空气调节设计规范 TJ19 75 14 建筑设计防火规范 GBJ16 87 15 工业与民用供电系统设计规范 GBJ140 90 16 工业企业设计卫生标准 TJ36 79 17 建筑物防雷设计规范 GBJ50057 94 18 给排水工程概预算与经济评价手册 1993 年版 19 城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31 89 20 公司有关同类水质的处理经验 三 设计原则三 设计原则 严格执行国家和地方相关环保法律 法规的要求 对该项目废水进行合理 有效的处 理 保护周围环境和受纳水体 另一方面 在保证环境效益和社会效益的同时 节约投 资 降低运行成本 是促进环境保护工作走向良性循环的必经之路 因此 该套工艺方案的设计原则是 1 工艺流程可行 处理后出水达到生活杂用水水质标准 GB T 18920 2002 绿化 2 运行费用低 造价省 占地少 3 流程简单 自动化程度高 运行费用低 运行管理方便 4 合理安排废水处理构筑物和设备的整体布局 有效利用场地条件 并美化环境 四 设计条件四 设计条件 1 设计水量 排放生活污水 5000m3 d 最大时变化系数为 K 2 5 平均时处理量为 209m3 h 最大 流量为 523m3 h 2 设计水质 出水执行生活杂用水水质标准 GB T18920 2002 项目 COD mg L BOD mg L SS mg L 氨氮 mg L 磷酸盐 mg L 浊度 NTU 总余氯 mg L 粪大肠 杆菌 个 L 典型生活污水水质 参考同类污水工 程的水质 设计污 水进水水质 250 3 50 150 1 80 200303 0 30 1 20 生活杂用水水质标 准 GB T 18920 2002 绿化 20 20 1 0 10 1 0 接 触 0 5 小 时 3 五 工艺流程及工艺流程说明五 工艺流程及工艺流程说明 1 工艺说明 废水经格栅过滤后汇集到污水调节池 调节池主要起水量调节及水质均衡地作用 调节池中的污水经污水输送泵进入缺氧池中和膜生物反应池进行微生物吸附分解去除 水体中的污染物 在缺氧池中 反硝化菌利用污水中的有机物作碳源 将回流混合液中带入的大量 NO3 N 和 NO2 N 还原为 N2 释放至空气 因此 BOD5 浓度继续下降 NOx N 浓度大幅度 下降 在膜生物反应池中 有机物被微生物生化降解 而继续下降 有机氮被氨化继而被硝 化 使 NH3 N 浓度显著下降 但随着硝化过程使 NO3 N 的浓度增加 而 P 随着聚磷菌的 过量摄取 也以较快的速率下降 膜生物反应器 MBR 工艺是国际上新兴并迅速发展的水处理技术 其特点是活性污 泥法与膜分离技术的有机高效结合 用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池 进行固 液分离 反应池中布置有膜组件和曝气系统 膜组件由中空纤维膜组成 膜孔径为 0 1 0 2 m 小于细菌直径 属于微 超滤膜级别 能有效截留去除水中的细菌 减少了 后续投加的消毒药剂量 反应池中 被微 超滤膜截流的活性污泥浓度高达 4000 8000mg l 因此活性污泥有机负荷率低 为 0 1 0 2kgBOD KgMLSS d 污泥处于减速增 长后期和内源呼吸前期 污水中的有机物可得到彻底有效的降解 污泥增长率低 剩余 污泥量少 不必考虑污泥的沉降性能和担心污泥的流失 能够保证其在低污泥负荷下进 行 膜对微生物的有效截留使活性污泥的世代生长周期长 并且 MBR 能实现水力停留时 间 HRT 和污泥停留时间 SRT 的完全分离 可以截留一时难于降解的大分子有机物 延长其在反应器内的停留时间 使之得到最大限度的氧化分解上清液 COD BOD5 氨氮等 污染物浓度低 有利于得到高质量的出水 所采用的 PVDF 聚偏氟乙烯膜组件强度高 使用寿命长 五年以上 通量大 处理后的水由出水泵抽吸至清水池 依据要求可加氯消毒 整个水处理过程通过远程监控的控制器自动控制 无需操作人员值班 自动化程度高 设备集中维护管理方便 产生的剩余污泥极少 可以定期由城市环卫部门抽走 污水处理过程中产生的臭味和异味经收集后经过除臭装置去除臭味和异味 洁净空气 排放至大气中 2 工艺流程 3 工艺说明 1 隔油沉渣池 居民住宅区排出的生活污水中从饮食区和饭堂排出的污水含有较多的油 为确保污 水可生化性 保护膜元件 在该污水进入处理系统前设置隔油设备和隔油沉渣池 2 格栅井 为确保污水提升泵的使用性能不受影响 在污水进入处理系统前进行格栅去除悬浮 颗粒和砂粒 设置格栅井和沉砂池 一般污水排出管埋地较深 为减少投资 增设集水井 一般污水排出管埋地较深 为减少投资 增设集水井 3 调节池 污水经格栅处理后 污水中没有大有悬浮物 污水经收集后直接进入平衡池 调节 水质水量 4 厌氧池 厌氧池采用上流式污泥床 UASB 结构 上部装有我公司开发研制的悬浮球填料 以阻止污泥流失 一般在厌氧池内存在二种微生物 即聚磷菌和发酵产酸菌 而聚磷菌 和发酵产酸菌两者在除磷方面是互不可分 密切相关的 它们各司其职而达到除磷的目 的 聚磷菌一般只能利用低级的低分子脂肪酸 而不能直接利用和分解大分子有机基质 饭堂及餐饮店污 水 隔油沉渣池 鼓风机 消毒药剂 生活污水 格栅井调节池缺氧池膜生物反应系统 回用 清水池 回流 膜组件滤过液 膜组件 曝气推动形成气固 液循环混合 生化 降解污染物 污水进水 气泡流过膜表面冲洗吸 附在表面的颗粒 膜组件滤过液 膜组件 曝气推动形成气固 液循环混合 生化 降解污染物 污水进水 气泡流过膜表面冲洗吸 附在表面的颗粒 这就主要依靠发酵产酸菌的作用来将大分子物质降解为小分子物质 聚磷菌利用小分子 有机物质来合成 PHB 供自己生存 在好氧条件下 聚磷菌通过分解 PHB 来获取足够的能 量进行对磷的过量摄取和积累 从而达到污水除磷的目的 对磷的过量摄取和积累的聚 磷菌将排出系统进行干化处理 通过发酵产酸菌的分解作用 原水中大约 30 的 CODcr 25 的 BOD5 20 的 SS 得到去除 同时难降解物质变成易分解物质 大分子有机 物分解成小分子有机物 如分子链较长的 LAS 经过水解后变成短链的中间产物 BOD COD 值增加 有利于后续的好氧处理 由于进水浓度相对较低 产气量少 一般溶解于水随 水流排走 可以不考虑气体的收集及处理 厌氧池的污泥层具有很强的吸附功能 污泥的吸附过程大多在 30 60 分钟内完成 由于污泥很少流失 污泥停留时间长达数月 甚至一两年 因此被吸附的有机污染物有 足够的停留时间去慢慢分解 5 膜生物反应系统 废水在水解酸化池内缺氧微生物的作用下 将好氧微生物难以降解的大分子有机物分 解成易降解的小分子有机物 提高废水可生化性 同时降解一部分有机物 经水解酸化 后的废水进入生物反应池 利用高浓度活性污泥中的好氧微生物分解水体中的有机物污 染物 经接触分解后 净化水进入膜池从中空纤微膜中排出 集中后一起排放 污泥被集中在 MBR 池中 剩余污泥一部分被回流至水解酸化池中 利用缺氧微生物分 解 降低污泥产量 一部分排入污泥池中 定期抽走 图图 1 11 1 膜组件工作原理膜组件工作原理 6 清水池 污水经过膜出水到清水池就可进行排放或者会用 4 工艺处理效果及各项水质对比 六 系统主要构 建 筑物及设备参数六 系统主要构 建 筑物及设备参数 1 1 隔油沉渣池 隔油沉渣池 处理水量 2m3 h 时变化系数 2 5 峰值水量 5m3 h 净空尺寸 2 5 1 0 3 5m 有效水深 3 0m 有效容积 7 5m3 停留时间 1 5h 内装人工粗格栅 1 道 栅距 10mm 采用地埋钢砼结构 2 2 格栅井 格栅井 处理水量 209m3 h 时变化系数 2 0 峰值水量 418m3 h 净空尺寸 3 0 0 8 1 7m 内装机械格栅一套 采用地埋钢砼结构 3 3 调节池 调节池 No 项 目 国家生活饮用水 水质标准 国家生活杂用水 水质标准 MBR 反应器出 水实测水质 接触氧化加砂滤 法出水实测水质 1色度 1530215 2浊度 3 NTU5 0 5NTU4 3臭和味 不得有异臭 异 味 无不快感无无不快感 4肉眼可见物不得含有无 5pH 值6 5 8 56 5 9 06 5 8 56 5 9 0 6CODCr5017 mg L40 7BOD5105 mg L9 8细菌总数100 个 ml未检出 9总大肠菌数3 个 L3 个 L未检出 处理水量 209m3 h 时变化系数 2 0 峰值水量 418m3 h 净空尺寸 25 0 15 0 5 0m 有效水深 4 5m 有效容积 1672m3 停留时间 HRT 8hr 峰值水量时停留时间 HRT 4hr 配套设备 1 提升泵 3 台 2 用 1 备 潜污泵 Q 125 4m3 h 2 液位控制器 3 套 4 4 缺氧池 缺氧池 停留时间 HRT 2 0h 单格内净空尺寸 25 0 4 0 5 0m 有效水深 4 2m 总有效容积 418m3 消化液回流配套设备 1 布水管 数量 1 套 5 5 膜生物反应系统 膜生物反应系统 1 好氧生物反应池停留时间 HRT 6 0h 单格内空结构尺寸 25 0 12 0 5 0m 有效水深 4 2m 总有效容积 1254m3 2 膜池停留时间 HRT 6 0h 内空结构尺寸 25 0 16 0 5 0m 有效水深 3 2m 总有效容积 1280m3 膜池中间隔成 3 个小池 便于膜的清洗和更换 1 主要设备 膜组件 出水泵 电动阀门 计量装置 液位控制器 鼓风机 自动 化 膜生物反应池每年排泥 1 2 次 采用穿孔管曝气 设置回流泵 3 台 全用 6 6 清水池 清水池 水力停留时间 HRT 2 0h 外形尺寸 长 宽 高 10 0 6 0 5 0m 数量 1 座 主要设备 二氧化氯发生器 7 7 污泥池 污泥池 外形尺寸 长 宽 高 15 0 6 0 5 0m 数量 1 座 主要设备 污泥泵 2 台 1 用 1 备 8 8 设备间 设备间 外形尺寸 长 宽 高 25 0 12 0 3 50m 七 主要构筑物及设计参数 构 建筑物一览表 七 主要构筑物及设计参数 构 建筑物一览表 序号名 称净空尺寸 m m m 数量总容积 m3结构形式 1 隔油沉渣池2 5 1 0 3 51 座8 75砼 2 格栅井3 0 0 8 1 71 座4 08砼 3 调节池25 0 15 0 5 01 座1875砼 4 缺氧池25 0 4 0 5 01 座500砼 5 生物反应池25 0 12 0 5 01 座1500砼 6 膜池25 0 16 0 5 01 座2000砼 7 清水池10 0 6 0 5 01 座300砼 8 污泥池15 0 6 0 5 01 座450砼 9 设备房25 0 12 0 3 501 座1050砼 八 主要工艺设备八 主要工艺设备 工艺设备一览表工艺设备一览表 编号名称规格 产地品牌 单位数量 一 格栅井 1机械格栅 a 75 度 b 20mm N 2 2kW B 1 1m H 9 05m 渠道 宽度 1 1m 广州鑫冉 台1 二 调节池 1污水提升泵Q 250m3 h H 16m N 5 5kW 上海川源 台3 2自耦装置水泵附带套4 3流量计0 300 m3 h 玻璃转子 浙江余姚 套1 三 膜生物反应池 1膜组件 FP A 20m2 帘 天津膜天 帘1100 2微孔曝气器盘式 上海川源 套400 3曝气系统盘式 上海川源 套50 4导流筒304 不锈钢个 5鼓风机Q 9 58m3 min P 39 2KPa N 15KW 上海川源 台6 放空电动阀 随风机配套 逆止阀 随风机配套 进口消声器 随风机配套 放空消声器 随风机配套 出口消声器 随风机配套 6出水泵Q 50m3 h H 30m N 5 5kW 上海川源 台9 7液位计三针式套1 8污泥泵Q 50m3 h H 60m N 5 5kW 上海川源 台2 五设备房 1反冲洗加药泵Q 50m3 h H 30m N 4 0kW 上海川源 台1 2反冲洗药罐T 1000L 浙江德顺 个1 3消毒药罐个1 4反洗泵Q 50m3 h H 30m N 4 0kW 上海川源 台1 5二氧化氯发生器含量 1mg l 深圳欧泰华 台1 6余氯测定仪在线测定 美国哈希 套1 7流量计0 300 m3 h 玻璃转子 浙江余姚 个3 8管道 阀门等套1 9电缆 管线等套1 10 自动监控控制系 统 套1 11菌种费套1 12安装运输管理费 九 工程费用预算表九 工程费用预算表 工艺设备报价一览表工艺设备报价一览表 单位 万元单位 万元 编号名称规格 产地品牌 单价总价 一 格栅井 1机械格栅 a 75 度 b 20mm N 2 2kW B 1 1m H 9 05m 渠道 宽度 1 1m 广州鑫冉 23 0023 00 二 调节池 1污水提升泵Q 250m3 h H 16m N 5 5kW 上海川源 5 516 5 2自耦装置水泵附带2 08 0 3流量计0 300 m3 h 玻璃转子 浙江余姚 0 50 5 三 膜生物反应池 1膜组件