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濰坊小宇環(huán)保水處理設(shè)備有限公司
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保山醫(yī)院污水處理標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備
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在設(shè)計設(shè)備過程中本著*、合理、實用、可靠、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行設(shè)計,采用*、實用、成熟、可靠的處理工藝,滿足水質(zhì)波動較大、水量不穩(wěn)的進(jìn)水要求,確保污水處理達(dá)標(biāo)排放。
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生物接觸氧化法是傳統(tǒng)的生化處理方法,生物填料為固定床上的半軟性填料。利用半軟性填料作為微生物的附著載體,生物均勻分布在生物填料上,這樣就避免了微生物分布不均的現(xiàn)象,同時,生物附著在填料表面,不隨水流動,因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動,不斷更新,從而提高了凈化效果。接觸氧化法具有處理時間短、體積小、凈化效果好、出水水質(zhì)好而穩(wěn)定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優(yōu)點。
MBR是一種將高效膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型高效污水處理工藝,它用具有*結(jié)構(gòu)的浸沒式膜組件置于曝氣池中,經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過膜過濾后抽出。它與傳統(tǒng)污水處理方法具有很大區(qū)別,取代了傳統(tǒng)生化工藝中二沉池和三級處理工藝,由于膜的存在大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力,從而使系統(tǒng)出水水質(zhì)和容積負(fù)荷都得到大幅度提高,結(jié)合不同的工藝,出水可以達(dá)到景觀用水或雜用水標(biāo)準(zhǔn)。由于膜的過濾作用,微生物被*截留在生物反應(yīng)器中,實現(xiàn)了水力停留時間與活性污泥泥齡的*分離,消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題。膜生物反應(yīng)器具有對污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng),可同時進(jìn)行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、設(shè)備緊湊、操作簡單等優(yōu)點。目前廣泛應(yīng)用于生活污水和各種可生化工業(yè)廢水的處理及回用中。
綜上所述,本工程生物處理擬采用MBR工藝。
4.1.3 工藝選擇
本著投資少、效益高,優(yōu)先采用適合我國國情的使用技術(shù)的原則,根據(jù)目前國內(nèi)生活污水處理后回用技術(shù)的現(xiàn)狀,在綜合考察各種廢水治理技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本項目的實際,由于本項目污水產(chǎn)生量少,為減少土建施工費用,本項目擬采用一體化污水處理設(shè)備對項目廢水進(jìn)行處理,一體化污水處理設(shè)備采用MBR工藝進(jìn)行污水處理后排放。項目工藝流程圖如下:
MBR系統(tǒng)工作示意圖
4.2.1 MBR過程描述
MBR是一種將活性污泥法和一體化浸沒式膜分離系統(tǒng)相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。這一過程可廣泛應(yīng)用于市政和工業(yè)污水處理領(lǐng)域,包括水資源回用,社區(qū)發(fā)展,公園景點水資源回用等。
作為一種新興的污水處理技術(shù),MBR已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于世界各地的污水處理廠。
典型MBR系統(tǒng)的流程可以描述如下:
污水經(jīng)過1-2mm格柵流入調(diào)節(jié)池,在這里進(jìn)水的水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)。被格刪攔截的雜質(zhì)需要定期清理。接下來,調(diào)節(jié)池中的污水被泵輸送至MBR系統(tǒng),在MBR系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)微生物對污染物進(jìn)行分解消減,包括好氧和缺氧反應(yīng)區(qū),不能被降解的雜質(zhì)和活性污泥被膜組件分離后留在膜池內(nèi)。膜過濾產(chǎn)水則達(dá)標(biāo)回用或排放。
4.2.2 MBR污水處理技術(shù)有如下特點:
1)采用*的定期水反洗、化學(xué)反洗及化學(xué)清洗工藝保證了膜組件的產(chǎn)水能力和膜通量。
2)跨膜壓力(TMP)低,通常為0.01?0.06 MPa,可利用虹吸原理而無需外加抽吸動力即可產(chǎn)水,系統(tǒng)運行費用低。
3)MBR工藝采用缺氧和好氧組合形式。污水*入缺氧區(qū),在此將大分子量長鏈有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物,然后污水進(jìn)入好氧區(qū)進(jìn)行有機(jī)物生物降解,同時進(jìn)行生物硝化反應(yīng),并通過回流到缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化,完成脫氮功能。
好氧區(qū),在硝化菌的作用下進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
2NH4++3O2 2NO2-+4H++2H2O
2N02-+02 2N03-
缺氧區(qū).在反硝化菌的作用下進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)
6N03-+2CH30H 6N02-+2C02+4H20
2N02-+3CH30H 3N2 +3H20+60H-+3C02
4.2.3 MBR 優(yōu)點
MBR是高效膜分離技術(shù)與生化技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。它繼承了膜分離技術(shù)和生化處理技術(shù)的特點并強(qiáng)化了生化處理效果。
1)0.05微米膜過濾產(chǎn)水,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用;
2)與傳統(tǒng)處理系統(tǒng)相比,可節(jié)省50%的土地使用面積;
3)由于膜的高效截流作用,微生物*截流在反應(yīng)器內(nèi),實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間(HRT) 和污泥齡(SRT)的*分離,使運行控制更加靈活穩(wěn)定;
4)反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高達(dá)5000-8000毫克/升,生化效率高,耐沖擊負(fù)荷強(qiáng);
5)泥齡(SRT)長,有利于增值緩慢的硝化細(xì)菌的截流、生長和繁殖,系統(tǒng)硝化效率得以提高;
6)反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡條件下運行,剩余污泥排放量少;
7)膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間,大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率;
8)系統(tǒng)自動化程度高,采用PLC控制,可實現(xiàn)全程自動化控制;
9)模塊化設(shè)計,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,運行費用低廉。
4.2.4膜組件描述
MBR系統(tǒng)使用中空纖維膜進(jìn)行固液分離。它具有較高的過濾效率,能夠有效的將細(xì)菌、懸浮顆粒及雜質(zhì)移除,從而獲得優(yōu)質(zhì)的過濾水。此外,由于單片膜組件過濾面積大,所以膜的安裝占用體積小,減小了反應(yīng)器的體積和占地面積。
a—集水管長度;b—兩端集水管中心距;c一集水管外徑;單位為毫米(mm)。
圖4膜組件簡圖
(1) JQNL系列中空纖維簾式膜組件參數(shù)表
規(guī) 格 尺 寸 | 組件型號 | NL-1 | NL-2 | NL-3 | NL-4 | ||
有效膜面積(m2) | 1 | 10 | 20 | 25 | |||
外型尺寸a×b×c(mm) | 300×450×20 | 530×1010×40 | 530×1510×40 | ||||
過濾形式 | 水壓或抽吸 | ||||||
膜材料 | PVDF | ||||||
中空纖維外徑(mm) | 1.3 | ||||||
中空纖維內(nèi)徑(mm) | 0.6 | ||||||
公稱孔徑(μm) | 0.05 | ||||||
纖維粘結(jié)材料 | 環(huán)氧樹脂 | ||||||
接口材料 | ABS | ||||||
| 集水管尺寸 | DN15 | DN32 | ||||
適 用 條 件 | 運行方式 | 間歇式產(chǎn)水 | |||||
進(jìn)水zui大顆粒直徑(mm) | 1?2 | ||||||
溫度范圍(°C) | 5?45 | ||||||
正常運行pH范圍 | 6?9 | ||||||
化學(xué)清洗pH范圍 | 2?11 | ||||||
zui高耐次氯酸納濃度(ppmh) | 200,000 | ||||||
污泥濃度MLSS (mg/L) | 6,000?8,000 | ||||||
zui大跨膜壓差(Mpa) | —0.1 | ||||||
典 型 工 藝 條 件 | 運行方式 | 產(chǎn)水8?10min,停止產(chǎn)水2min | |||||
曝氣強(qiáng)度(Nm3/h •簾) | 1 | 2?3 | 3?5 | ||||
設(shè)計產(chǎn)水通量(Lm2h) | 10 ?20® | ||||||
反洗水通量(Lmh) | 20 ?40 | ||||||
反洗水壓力(Mpa) | 0.03 ?0.08 | ||||||
加強(qiáng)化學(xué)反洗周期 | 1次/5?6天② | ||||||
加強(qiáng)化學(xué)反洗水量(Lm2h) | 5?10 | ||||||
加強(qiáng)化學(xué)反洗時間 | 30min/次 | ||||||
加強(qiáng)化學(xué)反洗藥劑濃度(ppm) | 次氯酸鈉500?600 | ||||||
化學(xué)清洗周期 | 1次/3?6月③ | ||||||
化學(xué)清洗藥劑pH范圍 | 1?12 | ||||||
化學(xué)清洗次氯酸鈉濃度(ppm) | 1000?3000 | ||||||
完整性檢測氣壓(Mpa) | ≤0.1 | ||||||
產(chǎn)水水質(zhì) | 濁度(NTU) | ≤0.5 | |||||
產(chǎn)水TSS (mg/L) | ≤5 | ||||||
注:
①根據(jù)水質(zhì)及實驗數(shù)據(jù)選擇,具體可咨詢我方技術(shù)人員。
②根據(jù)原水水質(zhì)確定,或根據(jù)實際運行進(jìn)行調(diào)整。
③根據(jù)原水水質(zhì)實際情況確認(rèn)。一般1次/2?3個月。
膜組件應(yīng)該安裝于MBR的單元內(nèi)部,按膜絲垂直方向安裝,并確保纖維有一定的松弛。建議在上端和下端之間有10mm的松弛余量。
MBR系統(tǒng)由一系列單元組成,每個單元都有多排NL膜組件。這些單元獨立的包括一個活性污泥槽,膜組件單元應(yīng)盡量安裝在MBR曝氣槽的中央,并確保前后左右有足夠的空間。
在NL膜組件的操作過程中有以下幾方面是非常關(guān)鍵的,包括過濾、跨膜壓差的設(shè)置、產(chǎn)水量設(shè)置。
(2)過濾
WDNL膜組件對MBR中的污水進(jìn)行固液分離,能有效的去除水中的懸浮顆粒和有機(jī)雜質(zhì)。
(3)跨膜壓差(TMP)
跨膜壓差,是保障產(chǎn)水的動力差,此數(shù)值的越低說明膜性能和污染越清,反之則說明膜污染比較嚴(yán)重,應(yīng)該進(jìn)行化學(xué)清洗。跨膜壓差是衡量系統(tǒng)設(shè)計和運行是否正常的重要指標(biāo)參數(shù)。
(4)產(chǎn)水量
設(shè)計者必須對膜組件系統(tǒng)的過濾流量進(jìn)行設(shè)定,這一數(shù)據(jù)可以根據(jù)中試實驗結(jié)果或?qū)υ幚淼慕?jīng)驗來確定。根據(jù)我司的工程經(jīng)驗以及業(yè)內(nèi)專家和實際工程應(yīng)用的反饋,相對經(jīng)濟(jì)的的膜通量可以設(shè)定在12?13L / m2.h的范圍內(nèi)。
我們建議每天對透過水流量和跨膜壓差進(jìn)行記錄,以便于更好的進(jìn)行操作控制。同時對懸浮顆粒濃度和濁度進(jìn)行測量,以便隨時評測膜分離效率。
污水由排水系統(tǒng)收集后,經(jīng)過格柵井,去除大顆粒雜物后,進(jìn)入調(diào)節(jié)池,進(jìn)行均質(zhì)均量,調(diào)節(jié)池中設(shè)置液位控制器,再經(jīng)液位控制儀傳遞信號,由提升泵送至級生物接觸氧化池,進(jìn)行酸化水解和硝化反硝化,降低有機(jī)物濃度,去除部分氨氮,然后入流MBR池進(jìn)行好氧生化反 應(yīng),在此絕大部分有機(jī)污染物通過生物氧化、吸附得以降解,MBR池出水進(jìn)入清水池,清水池 出口設(shè)置消毒,達(dá)標(biāo)后回用或外排。
由格柵截留下的雜物定期裝入小車傾倒至垃圾場,MBR池中的污泥部分回流至級生物處理池,另一部分污泥至污泥池進(jìn)行污泥消化后定期抽吸外運,污泥池上清液回流至調(diào)節(jié)池再處理。
4.3.1格柵
格柵起去除中水原水中毛發(fā)和固體雜物的作用,防止固體物質(zhì)進(jìn)入預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池,堵塞水泵和曝氣設(shè)備。
設(shè)計為磚砼結(jié)構(gòu)一只基本尺寸:1000×500×500 mm
4.3.2 調(diào)節(jié)池
主要用于儲存原水、起均化水質(zhì),調(diào)節(jié)水量的作用。內(nèi)設(shè)水下曝氣器,充氧曝氣。可降低 水中的BOD、C0D、SS的濃度,還可以使調(diào)節(jié)池內(nèi)原水不斷翻騰,避免水中懸浮物和活性污泥 沉于池底,造成厭氧,增加清洗調(diào)節(jié)池的工作量。
有效容積:5m3
4.3.3 以下(1-5)為JQ-SHH42—體化設(shè)備
設(shè)計為鋼砼結(jié)構(gòu)
基本尺寸:8500×2200mm
基礎(chǔ)底板:必須水平
平均負(fù)荷:≥4/Tm2
(1)厭氧池:
•有效調(diào)節(jié)時間:3h
生物除磷主要是通過專性好氧的不動細(xì)菌在厭氧條件下處于壓抑狀態(tài),以菌體內(nèi)的多聚磷 酸鹽為能源,把有機(jī)物吸收到細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化成聚β羥丁酸貯存起來,同時將體內(nèi)多聚磷酸鹽分解為可溶性磷酸鹽排出體外,經(jīng)過厭氧壓抑釋放的不動細(xì)菌,在好氧狀態(tài)下具有很強(qiáng)的吸磷能力, 將污水中的磷酸鹽吸收轉(zhuǎn)化為多聚磷酸鹽貯存體內(nèi).在厭氧條件下釋放的磷越多,則在好氧條件下吸收的越多,利用排剩余污泥達(dá)到去除污水中的磷的目的,厭氧池內(nèi)配液下攪拌系統(tǒng),以防沉淀。
(2)接觸氧化池
• 容積負(fù)荷:0.80-1.5KgBoD5/m3.d
• 氣水比:15:1
該池為本污水處理的核心部分,分兩段,前一段在較高的有機(jī)負(fù)荷下,通過附著于填料上 的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用,去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì),使污水中的有機(jī)物含量大幅度降低;后段在有機(jī)負(fù)荷降低的情況下,通過硝化菌的作用, 在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮,同時也使污水中的COD值降低到更低的水平,使污水得以凈化。兩段式設(shè)計能使水質(zhì)降解成梯度,達(dá)到良好的處理效果,同時設(shè)計采用相應(yīng)導(dǎo)流紊流措施,使設(shè)計更合理。
曝氣方式采用微孔曝氣,這樣的設(shè)計能有效的避免管路由于處理廢水產(chǎn)生的污泥堵塞,延長使用壽命,提高氧利用率高。
(3) MBR反應(yīng)池
• 容積負(fù)荷:0.80-1.5KgBoD5/m3.d
• 氣水比:15:1
進(jìn)水口內(nèi)設(shè)毛發(fā)過濾器,起*攔截水中毛發(fā)和固體雜物的作用。攔截的毛發(fā)應(yīng)定時清理, 根據(jù)水質(zhì)情況清理周期一般為7天左右。
MBR膜組件由中空纖維膜組成,膜孔徑為0.05Mm,此值小于細(xì)菌,能有效攔截水中的細(xì)菌,大部分病毒,可視為除菌的一種手段,減少了后續(xù)投加的消藥劑量。反應(yīng)池內(nèi)被微濾膜截流下的高濃度的活性污泥濃度達(dá)6000?8000mg/l左右,活性污泥BOD負(fù)荷率低,一般為0.1? 0.2kgB0D/KgMLSS·d,污泥處于減速增長期后期和內(nèi)源呼吸前期。污水中的有機(jī)物得到*的降解,活性污泥上清液COD、BOD等污染物濃度低,有利于得到高質(zhì)量的出水。
MBR反應(yīng)池設(shè)計如果在兩廊道以上時要考慮水力停留時間及布水的合理性。
在缺氧區(qū)內(nèi),經(jīng)過水解酸化的作用,使大分子量長鏈有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物,并同時去除部分NH3-N。
缺氧區(qū)的出水自流入到好氧區(qū)內(nèi),好氧區(qū)池底鋪設(shè)有曝氣裝置進(jìn)行曝氣,污水在此池內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物生化降解,氧化為無害的物質(zhì),降低水中的BOD和COD。膜區(qū)內(nèi)池底也鋪設(shè)曝氣裝置,它主要完成兩種功能,既進(jìn)行膜的氣水振蕩清洗,保持膜表面的清潔,又繼續(xù)在該段進(jìn)行生物降解,生物降解后的水在真空泵和濾液自吸泵的抽提作用下通過MBR膜,濾過液經(jīng)由MBR集水管中匯集到清水池進(jìn)行排放。通過膜的高效截留作用,全部細(xì)菌及懸浮均被截留在膜好氧區(qū)中,可以有效截留硝化菌,使硝化反應(yīng)順利進(jìn)行,有效去除NH3-N;同時可以截留難于降解的大分子有機(jī)物,延長其在反應(yīng)器中的停留時間,使之得到zui大限度的降解。MBR膜組件安裝在池內(nèi)偏上位置,膜下部設(shè)置有間歇式的沖氣裝置,定時吹掃動膜片,以緩解MBR周邊的污泥濃度累積。通過好氧區(qū)剩余污泥泵定期排出剩余污泥,可控制系統(tǒng)內(nèi)活性污泥的濃度。
(4)消毒池
• 停留時間:30min
二沉池出水流入消毒池進(jìn)行消毒,使出水水質(zhì)符合衛(wèi)生指標(biāo)要求,合格外排。
消毒池內(nèi)設(shè)計消毒裝置,導(dǎo)流板,消毒設(shè)計投加氯片接觸的消毒方式。該投加方式具有投加方便,簡單安全等特點,經(jīng)消毒后的水再排入市政污水管道或附近水域。
(5)污泥池
生化池排泥定時排入污泥池,進(jìn)行污泥濃縮,和好氧消化,污泥上清液回流排入調(diào)節(jié)池再 處理,剩余污泥定期抽吸外運(每年二至三次)。
電氣控制系統(tǒng)設(shè)有自動控制和手動控制兩種狀態(tài),由一個轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)。
手動控制時需人工逐個開啟各臺設(shè)備,停止運行時也需人工停止。
自動控制系統(tǒng)由水位浮動開關(guān)、控制柜和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池中設(shè)有三個液位,即高、中、低液位。預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池到達(dá)高水位,此時預(yù)曝 氣調(diào)節(jié)池內(nèi)水位電極發(fā)信號關(guān)閉進(jìn)水電動閥,供水泵停止工作;當(dāng)預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池到達(dá)低水位時, 自動關(guān)閉mbr供水泵,與之連鎖的計量泵同時停止工作;當(dāng)預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池到達(dá)中水位時,自動 開啟原水進(jìn)水電動閥、自動開啟原水污水提升泵,同時開啟與之連鎖的計量泵。
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