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在設(shè)計(jì)設(shè)備過(guò)程中本著*、合理、實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用*、實(shí)用、成熟、可靠的處理工藝，滿足水質(zhì)波動(dòng)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(shí)，生物附著在填料表面，不隨水流動(dòng)，因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動(dòng)，不斷更新，從而提高了凈化效果。接觸氧化法具有處理時(shí)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(diǎn)。

1. MBR工藝

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(méi)式膜組件置于曝氣池中，經(jīng)過(guò)好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過(guò)膜過(guò)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(jí)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(guò)濾作用，微生物被*截留在生物反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)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(wèn)題。膜生物反應(yīng)器具有對(duì)污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng)，可同時(shí)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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。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(guó)國(guó)情的使用技術(shù)的原則，根據(jù)目前國(guó)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(xiàng)目的實(shí)際，由于本項(xiàng)目污水產(chǎn)生量少，為減少土建施工費(fèi)用，本項(xiàng)目擬采用一體化污水處理設(shè)備對(duì)項(xiàng)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(xiàng)目工藝流程圖如下：

MBR系統(tǒng)工作示意圖

4.2.1  MBR過(guò)程描述

MBR是一種將活性污泥法和一體化浸沒(méi)式膜分離系統(tǒng)相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。這一過(guò)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(diǎn)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(guò)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(lái)，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(shí)現(xiàn)微生物對(duì)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(guò)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(diǎn)：

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(wú)需外加抽吸動(dòng)力即可產(chǎn)水，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)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(zhǎng)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(shí)進(jìn)行生物硝化反應(yīng)，并通過(guò)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(diǎn)

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(diǎn)并強(qiáng)化了生化處理效果。

1)0.05微米膜過(guò)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(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT) 和污泥齡(SRT)的*分離，使運(yùn)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(zhǎng)，有利于增值緩慢的硝化細(xì)菌的截流、生長(zhǎng)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(zhǎng)泥齡條件下運(yùn)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(shí)間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率；

8)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制；

9)模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運(yùn)行費(fèi)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(guò)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(guò)濾水。此外，由于單片膜組件過(guò)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(zhǎng)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(jiǎn)圖

(1) JQNL系列中空纖維簾式膜組件參數(shù)表

注：

①根據(jù)水質(zhì)及實(shí)驗(yàn)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(shí)際運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整。

③根據(jù)原水水質(zhì)實(shí)際情況確認(rèn)。一般1次/2?3個(gè)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(gè)單元都有多排NL膜組件。這些單元獨(dú)立的包括一個(gè)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(guò)程中有以下幾方面是非常關(guān)鍵的，包括過(guò)濾、跨膜壓差的設(shè)置、產(chǎn)水量設(shè)置。

(2)過(guò)濾

WDNL膜組件對(duì)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(dòng)力差，此數(shù)值的越低說(shuō)明膜性能和污染越清，反之則說(shuō)明膜污染比較嚴(yán)重，應(yīng)該進(jìn)行化學(xué)清洗?？缒翰钍呛饬肯到y(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行是否正常的重要指標(biāo)參數(shù)。

(4)產(chǎn)水量

設(shè)計(jì)者必須對(duì)膜組件系統(tǒng)的過(guò)濾流量進(jìn)行設(shè)定，這一數(shù)據(jù)可以根據(jù)中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)υ幚淼慕?jīng)驗(yàn)來(lái)確定。根據(jù)我司的工程經(jīng)驗(yàn)以及業(yè)內(nèi)專家和實(shí)際工程應(yīng)用的反饋，相對(duì)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(duì)透過(guò)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(shí)對(duì)懸浮顆粒濃度和濁度進(jìn)行測(cè)量，以便隨時(shí)評(píng)測(cè)膜分離效率。

4.3工藝流程描述

污水由排水系統(tǒng)收集后，經(jīng)過(guò)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(hào)，由提升泵送至級(jí)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(guò)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(chǎng)，MBR池中的污泥部分回流至級(jí)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(yùn)，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(jì)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(chǔ)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?？山档?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(jì)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(shí)間：3h

生物除磷主要是通過(guò)專性好氧的不動(dòng)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(lái)，同時(shí)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(guò)厭氧壓抑釋放的不動(dòng)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(guò)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(guò)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(shí)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(jì)能使水質(zhì)降解成梯度，達(dá)到良好的處理效果，同時(shí)設(shè)計(jì)采用相應(yīng)導(dǎo)流紊流措施，使設(shè)計(jì)更合理。

曝氣方式采用微孔曝氣，這樣的設(shè)計(jì)能有效的避免管路由于處理廢水產(chǎn)生的污泥堵塞，延長(zhǎng)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(guò)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(shí)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(zhǎng)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(jì)如果在兩廊道以上時(shí)要考慮水力停留時(shí)間及布水的合理性。

在缺氧區(qū)內(nèi)，經(jīng)過(guò)水解酸化的作用，使大分子量長(zhǎng)鏈有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物，并同時(shí)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(wú)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(guò)MBR膜，濾過(guò)液經(jīng)由MBR集水管中匯集到清水池進(jìn)行排放。通過(guò)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(shí)可以截留難于降解的大分子有機(jī)物，延長(zhǎng)其在反應(yīng)器中的停留時(shí)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(shí)吹掃動(dòng)膜片，以緩解MBR周邊的污泥濃度累積。通過(guò)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(shí)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(jì)消毒裝置，導(dǎo)流板，消毒設(shè)計(jì)投加氯片接觸的消毒方式。該投加方式具有投加方便，簡(jiǎn)單安全等特點(diǎn)，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(shí)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(yùn)（每年二至三次）。

4.4電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種狀態(tài)，由一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

手動(dòng)控制時(shí)需人工逐個(gè)開(kāi)啟各臺(tái)設(shè)備，停止運(yùn)行時(shí)也需人工停止。

自動(dòng)控制系統(tǒng)由水位浮動(dòng)開(kāi)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(gè)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(shí)預(yù)曝 氣調(diào)節(jié)池內(nèi)水位電極發(fā)信號(hào)關(guān)閉進(jìn)水電動(dòng)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(shí)， 自動(dòng)關(guān)閉mbr供水泵，與之連鎖的計(jì)量泵同時(shí)停止工作；當(dāng)預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池到達(dá)中水位時(shí)，自動(dòng) 開(kāi)啟原水進(jìn)水電動(dòng)閥、自動(dòng)開(kāi)啟原水污水提升泵，同時(shí)開(kāi)啟與之連鎖的計(jì)量泵。