集成式智慧型一體化污水處理系統(tǒng)

1.1、項目概述

生活污水是居民日常生活中排出的廢水，主要來源于居住建筑和公共建筑，如住宅、機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店、公共場所及工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生間等。生活污水所含的污染物主要是有機物(如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生蟲卵和腸道傳染病毒等)。存在于生活污水中的有機物極不穩(wěn)定，容易腐化而產(chǎn)生惡臭。細(xì)菌和病原體以生活污水中有機物為營養(yǎng)而大量繁殖，可導(dǎo)致傳染病蔓延流行。因此，生活污水排放前必須進行處理。

污水危害：

病原物污染

主要來自城市生活污水、醫(yī)院污水、垃圾及地面徑流等方面。病原微生物的特點是：①數(shù)量大；②分布廣；③存活時間較長；④繁殖速度快；⑤易產(chǎn)生抗性，很難消滅；⑥傳統(tǒng)的二級生化污水處理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此類污染物實際上通過多種途徑進入人體，并在體內(nèi)生存，引起人體疾病。

需氧有機物污染

有機物的共同特點是這些物質(zhì)直接進入水體后，通過微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡單的無機物質(zhì)二氧化碳和水，在分解過程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧條件下污染物就發(fā)生腐化分解、惡化水質(zhì)，常稱這些有機物為需氧有機物。水體中需氧有機物越多，耗氧也越多，水質(zhì)也越差，說明水體污染越嚴(yán)重。

富營養(yǎng)化污染

是一種氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。水生生態(tài)系統(tǒng)的富營養(yǎng)化能通過化學(xué)污染物由兩種途徑發(fā)生：一種是通過正常情況下限定植物的無機營養(yǎng)物質(zhì)的量的增加；另一種是通過作為分解者的有機物的增加。

惡臭

惡臭是一種普遍的污染危害，它也發(fā)生于污染水體中。人能嗅到的惡臭多達4000多種，危害大的有幾十種。 惡臭的危害表現(xiàn)為：①妨礙正常呼吸功能，使消化功能減退；精神煩躁不安，工作效率降低，判斷力、記憶力降低；長期在惡臭環(huán)境中工作和生活會造成嗅覺障礙，損傷中樞神經(jīng)、大腦皮層的興奮和調(diào)節(jié)功能；②某些水產(chǎn)品染上了惡臭無法食用、出售；③惡臭水體不能作游泳、養(yǎng)魚、飲用，而破壞了水的用途和價值；④還能產(chǎn)生硫化氫、甲醛等毒性危害。

酸、堿、鹽污染

酸、堿污染使水體ph發(fā)生變化，破壞其緩沖作用，消滅或抑制微生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕橋梁、船舶、魚具。酸與堿往往同時進入同一水體，中和之后可產(chǎn)生某些鹽類，從ph值角度看，酸、堿污染因中和作用而自凈了，但產(chǎn)生各種鹽類，又成了水體的新污染物。因為無機鹽的增加能提高水的滲透壓，對淡水生物、植物生長有不良影響，在鹽堿化地區(qū)，地面水、地下水中的鹽將進一步危害土壤質(zhì)量。

地下水硬度升高

高硬水的危害表現(xiàn)為多方面：難喝；可引起消化道功能紊亂、腹瀉；對人們?nèi)沼貌槐?；耗能多；影響水壺、鍋爐壽命；鍋爐用水結(jié)垢，易造成爆炸；需進行軟化、純化處理，酸、堿、鹽流失到環(huán)境中又會造成地下水硬度升高，形成惡性循環(huán)。

有毒物質(zhì)污染

有毒物質(zhì)污染是水污染中特別重要的一大類，種類繁多，但共同的特點是對生物有機體的毒性危害。

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強和相應(yīng)環(huán)保法規(guī)的不斷完善，污水處理已成為美麗鄉(xiāng)村、宜居城市管理體系的考核項目之一。因此，對廢水處理有著十分重要的意義。

生活污水、醫(yī)療廢水等進入河流或地下水等水體中，使水和水體的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化而降低了水體的使用價值，使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水受到了嚴(yán)重影響。水體污染嚴(yán)重危害人體健康，甚至?xí)掳?、致畸、致突變。?jù)世界衛(wèi)生組織報告顯示，全世界75%左右的疾病與水質(zhì)不良有關(guān)。常見的消化疾病、糖尿病、痛風(fēng)、致癌、結(jié)石病、心血管病、傷寒、腸胃炎、腹瀉、霍亂、痢疾和傳熱性肝炎等多達50種疾病的發(fā)生與傳播都和直接飲用污染水有關(guān)。全世界每年由于水污染導(dǎo)致死亡的兒童有5000萬;心血管病患者有3500萬;結(jié)石病患者有7000萬;肝炎患者有9000萬;3000萬人死于肝癌和胃癌。

1.2、100T/D美麗鄉(xiāng)村建設(shè)集成式一體化綜合污水處理系統(tǒng)案例

1.2.1、項目背景

1.2.1.1、生活污水現(xiàn)狀

隨著我國城鄉(xiāng)一體化進程的加快，經(jīng)濟、建設(shè)的迅速發(fā)展以及人口的迅猛增加，生活污水的排放量也急劇增長。由于缺乏必要的污水收集管網(wǎng)和處理的市政設(shè)施，生活污水、部分少量工業(yè)廢水、初期雨雪水一同排進周邊、居民房前屋后傳統(tǒng)應(yīng)用于飲用和灌溉的天然水體。隨著自然水體環(huán)境容量的壓縮，大多數(shù)的水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，生態(tài)、生活環(huán)境惡化，夏秋季節(jié)的黑臭嚴(yán)重影響到周邊居民的基本生活，水污染現(xiàn)已成為環(huán)境綜合治理的難點和廣大群眾關(guān)注的焦點。

目前，我國環(huán)境污染形式嚴(yán)峻，特點如下：

（1）點源污染和面源污染共存，生活污染和工業(yè)污染疊加；

（2）各種新舊污染相互交織；

（3）工業(yè)及城市污染向轉(zhuǎn)移；

（4）環(huán)境保護政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全。

因此，加快污水處理建設(shè)，有效治理水體黑臭、改善居民生活環(huán)境已迫在眉睫。

1.2.1.2、生活污水特點與治理技術(shù)發(fā)展

a)生活污水特點

（1）來源多：除了來自人的糞便、廚房產(chǎn)生的污水外，還有家庭清潔、生活垃圾堆放滲濾而產(chǎn)生的污水；

（2） 增長快：隨著農(nóng)民生活水平的提高以及生活方式的改變，生活污水的產(chǎn)生量也隨之增長；

（3）波動大：雨污不分離，造成水質(zhì)水量波動大；

（4）處理率低：污水間歇排放,排量少且分散；

（5）污水中氮磷濃度高及含有大量的營養(yǎng)鹽、細(xì)菌、病毒。

b)生活污水治理技術(shù)發(fā)展

生活污水污染的控制按處理方式主要分為：污水的自然生物處理和生物處理兩大類。

污水的自然生物處理主要有：人工濕地、土地處理、穩(wěn)定塘等處理技術(shù)。此類方法適用于有廢棄洼地、低坑及河道等自然條件，常年氣候適宜的地區(qū)，占地面積較大，適用于處理污染程度輕，污水量較小的情況。

污水的生物處理主要分為活性污泥法和生物膜法兩大類，通過人工強化的措施可以應(yīng)對水量較大，水質(zhì)質(zhì)量較差的廢水。但傳統(tǒng)的污水生物處理方法都存在需要定人職守;自控程度低、需要污泥沉淀池;占地面積大、需要精心管理;運行穩(wěn)定性差等諸多劣勢。無法有效解決生活污水建設(shè)占地受限、運維管理困難等現(xiàn)狀。

綜上，基于生活污水的以上特點以及污水處理技術(shù)現(xiàn)狀。普通的自然生物處理方法無法適應(yīng)現(xiàn)有的污水的水質(zhì)、水量特點。而采用傳統(tǒng)的污水生物處理方法，存在污水處理設(shè)施維護難度高、運行成本高、需人定期管理，也不適合治理污水。

因此，根據(jù)不同區(qū)域的生活污水，選擇節(jié)能型、智能型、免維護的污水處理工藝將切實解決生活污水治理問題。

1.2.2、設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

1.2.2.1、設(shè)計參數(shù)選擇

a)設(shè)計污水處理水量

經(jīng)業(yè)主提供的資料，污水匯總流量約為4m3/h，日處理量為100m3/d。

b)設(shè)計污水進水水質(zhì)

1）設(shè)計進水水質(zhì)

2）設(shè)計出水水質(zhì)

處理后的污水水質(zhì)要求達到以下標(biāo)準(zhǔn)，即：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3、處理工藝的選擇

1.2.3.1、選擇思路和方案

根據(jù)現(xiàn)有的水質(zhì)水量，目前對于污水處理工藝一般有以下幾種：

物化處理

物化法常作為一種預(yù)處理的方法應(yīng)用于污水處理，預(yù)處理的目的是通過回收廢水中的有用成分，或?qū)σ恍╇y生物降解物進行處理，從而達到去除有機物，提高生化性，降低生化處理負(fù)荷，提高處理效率。一般常用的物化法有絮凝沉淀（氣浮）、吸附法等。

1)絮凝沉淀

廢水中含有膠體、酯類及懸浮物，使廢水呈高分散系膠體溶液，這種膠體一般較穩(wěn)定，治理這類廢水首先要破壞其膠體狀態(tài)?；瘜W(xué)絮凝法正是通過藥劑的物理化學(xué)作用，破壞廢水膠體，使分散狀態(tài)有機物脫穩(wěn)、凝聚，形成聚集狀態(tài)粗顆粒物質(zhì)從水中分離而出。

在廢水處理研究中，絮凝沉淀法因其可有效降低廢水濁度和色度，能去除多種高分子有機物而被廣泛采用。近年來，絮凝劑開發(fā)從傳統(tǒng)無機絮凝劑發(fā)展到無機高分子，有機高分子絮凝劑，目前正在進一步探討微生物絮凝劑。

2)吸附法

吸附劑的種類很多，有活性炭、大孔樹脂、活性白土、硅藻土等。在有機廢水中常用的吸附劑有活性炭和大孔樹脂。雖然活性炭具有較高的吸附性，但由于再生困難、費用高而在國內(nèi)較少使用。

化學(xué)處理

化學(xué)氧化法分為兩大類,一類是在常溫常壓下利用強氧化劑(如過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、臭氧等) 將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水;另一類是在高溫高壓下分解廢水中有機物,包括超臨界水氧化和濕空氣氧化工藝,所用的氧化劑通常為氧氣或過氧化氫,一般采用催化劑降低反應(yīng)條件,加快反應(yīng)速率?；瘜W(xué)氧化法反應(yīng)速度快、控制簡單,但成本較高,通常難以將難降解的有機物一步氧化到無機物質(zhì),而且目前對中間產(chǎn)物的控制的研究較少。該技術(shù)也常常作為生化處理的預(yù)處理方法使用。 其主要的方法有：

1)Fenton 氧化法

Fenton 試劑具有很強的氧化能力，因此Fenton 氧化法在處理廢水有機物過程中發(fā)揮了巨大的作用。但由于體系中含有大量的Fe2 + 離子，H2O2 的利用率不高,使有機物降解不完全。

2)臭氧氧化法

臭氧在水處理方面具有氧化能力強,反應(yīng)速度快,不產(chǎn)生污泥,無二次污染等特點,在去除合成洗滌劑以及降低水中的BOD、COD 等方面都具有特殊的效果。臭氧對難降解有機物的氧化通常是使其環(huán)狀分子的部分環(huán)或長鏈分子部分?jǐn)嗔?從而使大分子物質(zhì)變成小分子物質(zhì),生成易于生化降解的物質(zhì),提高廢水的可生化性。

3)電化學(xué)氧化法

電化學(xué)氧化又稱電化學(xué)燃燒,它是在電極表面的電氧化作用下或由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機物氧化。電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。直接電化學(xué)氧化是使難降解有機物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是一般有機廢水處理系統(tǒng)中最重要的過程之一，是利用微生物，主要是細(xì)菌的代謝作用，氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的技術(shù)。在現(xiàn)代的生物技術(shù)處理過程中，主要有好氧生物氧化、兼氧生物降解及厭氧消化降解這三類，生物處理技術(shù)由于經(jīng)濟可行、無二次污染等特點，已越來越引起重視。

長期以來好氧生物處理技術(shù)，尤其是活性污泥法一直是我國污水處理的主體工藝，它具有處理效率高、出水水質(zhì)好的特點，但它也存在能耗高、運行費用大、剩余污泥產(chǎn)量多等缺點。厭氧生物處理技術(shù)因其具有能耗低、污泥產(chǎn)量少的特點，廢水厭氧生物處理是環(huán)境工程與能源工程中的一項重要技術(shù)，是有機廢水強有力的處理方法之一。雖然厭氧處理有一些優(yōu)點，但是厭氧出水很難直接達到排放標(biāo)準(zhǔn)，一般用于高濃度有機污水的前段生物處理，因此后段生物處理仍然必須通過好氧處理才能達到排放標(biāo)準(zhǔn)。 

處理工藝選擇

綜合上述處理介紹，對于生活污水處理工藝優(yōu)先選擇生物處理技術(shù)為主要處理工藝，主要原因是生物處理工藝運行費用省，處理效果好。

MBR簡介

 針對多個污水處理設(shè)施建設(shè)和運營狀況的實際調(diào)研，并且經(jīng)過污水處理實驗分析，提出了適合于生活污水特點的專業(yè)處理方案，并在裝備中引入了先進的MBR膜技術(shù)，能徹底解決"污水收集難"、"污水管網(wǎng)投資高"、"占地面積大"和"施工周期長"等問題，并且其相較于常規(guī)的城鎮(zhèn)污水處理具有"處理水質(zhì)好"、"占地面積小"、"運行成本低"、"投資成本低"、"智能化管理"等特點，出水主要指標(biāo)可直接達到《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)或者中水回用標(biāo)準(zhǔn)。

MBR一體化裝置優(yōu)勢

尤根環(huán)保的MBR是一款智能化裝備，本設(shè)備為我司自主研發(fā)設(shè)備，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。

MBR一體化裝置在設(shè)計中優(yōu)點如下：

【技術(shù)先進】

?模塊設(shè)計：采用獨特的外觀及高度集成模塊化設(shè)計，可以根據(jù)實際情況將缺氧池、膜池及控制室分開設(shè)計和安裝，便于運輸。

?新型技術(shù)：集成新型膜技術(shù)及生物模擬技術(shù)，脫氮除磷效果好、剩余污泥量少，處理流程短，無需沉淀、砂濾環(huán)節(jié)；

?智能控制：采用智能監(jiān)控技術(shù)，可實現(xiàn)全自動操作，運行穩(wěn)定、操作直觀簡便；

【使用省心】

減少投資：小型分散就地處理方式替代集中式污水處理，無需大規(guī)模開挖鋪設(shè)管道和建設(shè)構(gòu)筑物，投資成本低； 

建設(shè)快捷：占地面積僅有傳統(tǒng)再生處理工藝的30-50%，基建工程量少，只需建設(shè)設(shè)備基礎(chǔ)，接管處理即可再生回用，省工省時省地；

低運行費：直接運行成本低，高性能超濾膜組件，使用壽命更長。

【成效顯著】

高質(zhì)出水：出水水質(zhì)穩(wěn)定，污染物指標(biāo)完全優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，并且主要排放指標(biāo)優(yōu)于《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920-2002）標(biāo)準(zhǔn)； 

節(jié)能環(huán)保：低運行費用，運行過程無噪音、無異味、剩余有機污泥量少。

1.2.3.2、工藝流程說明

經(jīng)過收集的生活污水流經(jīng)手動格柵，將較大的懸浮物去除后，進入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。緩解水量水質(zhì)對后續(xù)工藝的沖擊。

調(diào)節(jié)池中的污水經(jīng)過潛水泵提升至MBR裝備，突出優(yōu)點是利用MBR膜生物反應(yīng)技術(shù)有利于不同微生物菌群的繁殖生長，因此脫氮除磷效果非常好。膜生物反應(yīng)器處理后的水經(jīng)抽吸泵抽吸后達標(biāo)直接排放。

a)預(yù)處理工藝

預(yù)處理工藝由手動格柵、調(diào)節(jié)池組成，為設(shè)備配套設(shè)施。

①、調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池的功能是調(diào)節(jié)處理水量和水質(zhì)的不均勻性。為防止因水質(zhì)、水量的大幅度波動造成整個污水處理系統(tǒng)處理能力下降，同時為提高后續(xù)處理系統(tǒng)的處理效率，故設(shè)置調(diào)節(jié)池，可大幅降低處理設(shè)備的容量和電耗。

調(diào)節(jié)池的末端安裝液位控制裝置，當(dāng)調(diào)節(jié)池的水位達到設(shè)定值時啟動提升水泵，否則停止運行，以達到節(jié)約電耗的目的。

b)MBR裝備 

原理介紹：

MBR裝備將缺氧、超濾膜過濾及控制室集于一體，克服了傳統(tǒng)處理工藝流程冗長、占地面積大、操作管理復(fù)雜等缺點。具有結(jié)構(gòu)緊湊、外觀美觀、占地面積小、運行費用低、穩(wěn)定可靠、自動化程度高、維護操作方便、脫氮效率高、出水水質(zhì)好、節(jié)能高效、自動化程度高等優(yōu)點。

①（缺氧池）反硝化

反硝化細(xì)菌通過在缺氧狀態(tài)下將硝酸鹽還原，釋放出分子態(tài)氮(N2) 或一氧化二氮(N2O) 實現(xiàn)脫氮目的的過程，膜濾池中的污泥回流至反硝化池，進行反硝化脫氮，同時加強污水與污泥的接觸。

② MBR膜生物反應(yīng)區(qū)（好氧）

經(jīng)過處理的污水，通過浸沒式超濾，超濾產(chǎn)水進入吸附除磷區(qū)超濾膜孔徑為0.001-0.1um，超濾膜材質(zhì)為PVDF，浸沒式超濾組件下方安裝有曝氣管道，在保證水體中有好氧細(xì)菌所需的高濃度溶解氧的前提下，對膜表面進行實時清洗，保證了膜通量的穩(wěn)定性；同時浸沒式超濾池中的高濃度污泥經(jīng)過污泥回流管道回流，進入反硝化池，降低膜池中的污泥濃度。

MBR裝備取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，可以高效的進行固液分離得到穩(wěn)定的出水，又可以在生物池內(nèi)維持高濃度的微生物量，工藝剩余污泥少，極有效的去除氨氮，出水懸浮物和濁度接近于零，出水中細(xì)菌和病毒被大幅度去除，出水水質(zhì)效果好。

1.2.3.3、核心技術(shù)簡介

浸沒式超濾技術(shù)：

本設(shè)備核心技術(shù)為浸沒式超濾技術(shù)(MBR)，它是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機的結(jié)合在一起的新型廢水處理技術(shù)，也稱膜分離活性污泥法。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留住，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使用池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污水的生化反應(yīng)進行得更迅速更徹底，另一方面，由于膜的高過濾精度，保證泥水分離的效果，從而節(jié)省了二次沉淀。因此，MBR工藝通過膜分離技術(shù)大大強化了生物反應(yīng)器的功能。

MBR的優(yōu)點：

① 出水水質(zhì)穩(wěn)定，浸沒式超濾是以膜分離過程取代傳統(tǒng)工藝中的重力沉淀，解決了由顆粒沉降性決定處理結(jié)果的技術(shù)難題，恒定的過濾精度對于產(chǎn)水水質(zhì)和運行情況的變化均有很強的適應(yīng)性，能很好地實現(xiàn)固液分離，保證出水水質(zhì)。

② 工藝簡單。與傳統(tǒng)物化、重力沉淀、柱式超濾相比，工藝更為簡單，也易于管理。

③ 占地面積小，由于膜的高效分離作用，還可節(jié)省重力沉淀空間、過濾等固液分離設(shè)備，且出水懸浮物濃度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)固液分離設(shè)備，使整個設(shè)備流程簡單，易于集成，設(shè)備占地大為縮小。

④ 管理簡單方便、自動控制化程度高、運行成本低，整機能夠?qū)崿F(xiàn)自動間歇運行，設(shè)備泵閥自動遵照程序啟停，設(shè)有水位自動控制、膜污染控制、故障報警等控制，管理和操作更為方便，并可節(jié)省加藥消毒、清洗所帶來的長期運行費用。

工藝流程介紹

a)工藝流程圖

b)工藝流程說明

污水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)后通過污水提升泵進入缺氧池，利用缺氧微生物的降解能力將污水中較難分解的有機高分子污染物分解成較易分解的有機低分子污染物，同時通過將MBR膜池泥水混合物回流至缺氧池，依靠原水中的含碳有機物利用缺氧微生物的反硝化作用將氮氨轉(zhuǎn)化為氮氣。缺氧池內(nèi)混合液自流至MBR池，利用好氧微生物將污染物最終分解成二氧化碳和水，并利用好氧微生物的聚磷作用將磷從污水中

分離出來，再經(jīng)膜的過濾作用實現(xiàn)泥水混合物的固液分離，從而達到去除有機物、實現(xiàn)脫氮除磷的目的。

c)技術(shù)（設(shè)備）特點

MBR膜生物反應(yīng)器（Membrane bioreactor, MBR）是將膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的生物降解作用集于一體的生物反應(yīng)系統(tǒng)。它以浸沒式膜組件替代傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉池實現(xiàn)泥水分離。該系統(tǒng)具有處理能力強、固液分離效率高、出水水質(zhì)好、占地空間小、運行管理簡單等特點。由于膜的過濾作用，微生物被完全截留在生物反應(yīng)器中，實現(xiàn)了水力停留時間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題。MBR具有對污染物去除效率高，硝化能力強，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。

經(jīng)過缺氧池進行脫氮反硝化后的污水進入膜生物反應(yīng)池。進入膜池的污水經(jīng)硝化細(xì)菌的硝化作用實現(xiàn)脫氮作用，同時好氧微生物通過內(nèi)源呼吸對有機物進行氧化分解而達到降低COD的目的。浸沒安裝在膜生物反應(yīng)池中的MBR平板膜裝置對泥水混合液進行過濾處理，進一步去除SS、油、大腸桿菌等。

膜生物反應(yīng)池運行穩(wěn)定，清洗周期長，產(chǎn)水能耗低，不需投加混凝劑，助凝劑等化學(xué)藥劑，降低了運行成本。膜生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度高，耐沖擊性能好，占地面積小，出水水質(zhì)良好。

膜結(jié)構(gòu)

膜結(jié)構(gòu)圖

具有特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流板的最外層是以聚偏二氟乙烯（PVDF）材料制作的具有不對稱結(jié)構(gòu)的孔徑為0.1微米的濾膜，經(jīng)過濾膜過濾的清水從出水口被負(fù)壓吸出或重力自流，工程中一般采用負(fù)壓抽吸的方式。

（2）膜構(gòu)造

膜組件結(jié)構(gòu)圖

（3）膜組件的曝氣系統(tǒng)

膜組件的曝氣主要有兩方面的作用：

a、連續(xù)不斷地曝氣對膜面起沖刷作用，這樣就可以盡可能的減少通過過濾作用在膜面上形成的濾餅層，盡量降低膜的污染。

b、為微生物提供足夠的氧氣，滿足微生物新成代謝的條件。

膜組件中的曝氣管路系統(tǒng)如下圖所示

曝氣管沖洗方法：

（1）自吸泵停止運行。

（2）打開清洗用閥門V2。通過該操作使曝氣管中的污泥逆流進入V2閥控制的放空管路，同空氣一起被排放。

（3）保持閥門V2開一段時間后關(guān)閉閥門V2，如果曝氣穩(wěn)定則曝氣系統(tǒng)已經(jīng)正常，若曝氣仍然不均勻重復(fù)上面的操作。

（4）自吸泵開啟重新啟動MBR系統(tǒng)

DF浸沒式平板膜組件通常采用恒流量間歇出水方式運行，這是因為連續(xù)出水會加快混合污泥在膜表面堆積，形成濾餅層。采用間歇出水方式將大大改善這種狀況。當(dāng)停止抽吸時，膜兩側(cè)的壓差減少，以致降低為零，停止產(chǎn)水期間，曝氣風(fēng)機正常運行，堆積在膜表面的污泥在氣泡和向上涌動的液流的攪動下脫落，達到清洗的效果。

使用膜生物反應(yīng)器處理污水時，一般按照以下方式運行：抽吸出水時間8分鐘，空曝時間2分鐘，上述抽停時間循環(huán)往復(fù)。

（6）膜的清洗

當(dāng)平板膜在膜池內(nèi)運行較長的時間，膜表面發(fā)生了污染，會使抽吸壓力上升，如果不采取措施會導(dǎo)致產(chǎn)水量下降，因此必須進行清洗使膜性能恢復(fù)。清洗的方式包括"在線化學(xué)清洗"、"離線物理清洗"和"離線化學(xué)清洗"。

A．在線化學(xué)清洗 

膜組件設(shè)置在池內(nèi)的狀態(tài)下，也可使藥液進行清洗。而且多組件一起運行的情況下，也可對單組件或多個組件進行在線清洗。一般在線化學(xué)清洗周期為3~4個月。

<1>清洗原理如下：

在線化學(xué)清洗

<2>在線化學(xué)清洗藥液：

堿清洗：根據(jù)工程安裝平板膜的數(shù)量首先確定安裝清洗裝置，連接清洗管路。ZQ-15單片膜元件計算，每片膜約需5L的0.5%次氯酸鈉溶液浸泡3-5小時。

酸清洗：按0.1%配比草酸溶液，浸泡3-5小時。

<3>在線化學(xué)清洗方法：

（a）  關(guān)閉出水管閥門③，開啟閥門①及閥門②，將清洗液從高位水箱由漏斗注入抽吸管道至膜元件； 

(b) 注入清洗液為5L/片，注滿后關(guān)閉閥門②，堿洗液浸泡 3～5 小時即可； 

(c)  浸泡完畢后關(guān)閉閥門①，重新開啟閥門③，開啟設(shè)備正常出水。 

若漏斗設(shè)置于室外，在不使用時需加蓋，防止臟物跟隨清洗液進入抽吸管影響正常運行。

B．物理清洗（一般不需要）

當(dāng)在線化學(xué)清洗無法解決問題時，需將膜元件從組件中取出，用高壓水槍沖洗膜表面。

C．離線化學(xué)清洗（一般不需要）

膜元件經(jīng)過物理清洗后，再置于專用容器中，投加清洗劑，浸泡5小時，可使濾膜的過濾能力得到有效的恢復(fù)。

1.2.4、各處理單元功能及技術(shù)參數(shù)

a)調(diào)節(jié)池

用來收集生活污水，同時兼作污水提升泵集水池。該池具有調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)，提高整個處理系統(tǒng)抗沖擊性能的功能。池底采用穿孔曝氣，起攪拌作用，用來均和水質(zhì)，防止SS下沉池底。

單池有效容積（m3）：5000×4000×3500

材質(zhì)：鋼砼

數(shù)量：1座

配置：

(1)格柵

主要用于攔截大顆粒的固體物質(zhì)及漂浮物，防止以上物質(zhì)堵塞水泵葉輪及劃破MBR膜池里的平板膜。

柵距：2mm

（2）污水提升泵：

型 號：QW10-10-0.75

流 量：10m3/h, 

揚 程：10 m

功 率：0.75Kw

數(shù) 量：2臺（1用1備）

（3）液位控制系統(tǒng)

采用浮球液位控制實現(xiàn)工藝的自動控制，浮球開關(guān)不含導(dǎo)致故障發(fā)生和波紋管、彈簧、密封等部件。而是采用直浮子驅(qū)動開關(guān)內(nèi)部磁鐵，浮球開關(guān)的簡捷的杠桿使開關(guān)瞬間動作。浮子懸臂角有限位設(shè)計，防止浮子垂直。 浮球液位開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般機械開關(guān)速度快、工作壽命長；與電子開關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強的特點,一只產(chǎn)品可以實現(xiàn)多點控制。

型號：FK型

數(shù)量：1套

b)缺氧池

主要作用是依靠污水中的有機物做為碳源將回流至該池泥水混合物中的硝酸鹽、亞硝酸鹽利用反硝化細(xì)菌的反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮氣，從而實現(xiàn)脫氮作用，同時由于脫氮時也消耗了污水中的有機物所以也降低了COD。

有效尺寸：長×寬×高（mm）：2000×2250×2500

材質(zhì)：鋼結(jié)構(gòu)

數(shù)量：1座

配置：

（1）填料

 型號：ZQ-150

 材質(zhì)：PP

 數(shù)量：8m3

 （2）填料支架

 材質(zhì)：12#鍍鋅圓鋼

數(shù)量：9m2

 （3）曝氣系統(tǒng)

 材質(zhì)：UPVC

 數(shù)量：一套

 方式：穿孔曝氣

c)好氧池

好氧生物接觸氧化池進行大量曝氣，利用微生物降解水中的COD、BOD5有機質(zhì)，并吸除磷。

有效尺寸：長×寬×高（mm）：3000×2250×2500

材質(zhì)：鋼結(jié)構(gòu)

數(shù)量：1座

配置：

（2）填料

 型號：ZQ-150

 材質(zhì)：PP

 數(shù)量：12m3

 （2）填料支架

 材質(zhì)：12#鍍鋅圓鋼

數(shù)量：13.5m2

 （3）曝氣系統(tǒng)

 材質(zhì)：UPVC

 數(shù)量：20套

 方式：微孔曝氣

（4）混合液回流泵

型 號：QW10-10-0.75

流 量：10m3/h, 

揚 程：10m

功 率：0.75KW

數(shù) 量：1臺

d)MBR膜池  

MBR膜池既實現(xiàn)了MBR膜支架的安裝，又是傳統(tǒng)意義上的好氧池，同時又利用MBR平板膜的泥水分離特性實現(xiàn)了泥水分離。所以MBR膜池是本工藝的核心部分。首先好氧微生物在氧氣的作用下，以好氧池里的有機物作為碳源維持正常的生命活動，另一方面硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，為反硝化提供必要的前提條件。

膜生物反應(yīng)器（Membrane  Bioreactor, 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, 它用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法中的二沉池，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，出水可以作為中水回用。由于膜的過濾作用，微生物被完全截留在生物反應(yīng)器中，實現(xiàn)了水力停留時間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題。

MBR具有對污染物去除效率高，硝化能力強，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，應(yīng)用與處理量大面廣的有機生活污水，實現(xiàn)污水資源化具有很大的潛力

有效尺寸：長×寬×高（mm）：2250×2250×2500

材質(zhì)：鋼結(jié)構(gòu)

數(shù)量：1座

配置：

（1）膜組件

型號：ZQ-MBRMD-10-210-CO-PVDF

（2）出水泵

根據(jù)日處理水量及運行方式可以推算出所需抽吸泵的類型，以抽停時間比為8 分鐘比2 分鐘為例，Q 抽吸=Q 日/24×10/8/N。

Q 抽吸：抽吸泵流量

Q 日：日處理水量

N:所選的泵的數(shù)量

*一般要求抽吸泵吸上真空高度為6m。

即：Q抽吸=100/24×10/8=5.2m3/h

出水泵前一定要安裝負(fù)壓真空表（觀察膜污染的程度）、閥門（控制出水流量），膜組件正常運行的負(fù)壓為0-30KPa,負(fù)壓超過或接近30KPa時膜元件屬于嚴(yán)重污染，則需要清洗。自吸泵后一定要安裝出水流量計，確定膜組件的出水水量。

（3）鼓風(fēng)機

型號：2HB520H36

功率：3KW

數(shù)量: 2臺（1用1備）

（4）液位控制系統(tǒng)

采用浮球液位控制實現(xiàn)工藝的自動控制，浮球開關(guān)不含導(dǎo)致故障發(fā)生和波紋管、彈簧、密封等部件。而是采用直浮子驅(qū)動開關(guān)內(nèi)部磁鐵，浮球開關(guān)的簡捷的杠桿使開關(guān)瞬間動作。浮子懸臂角有限位設(shè)計，防止浮子垂直。 浮球液位開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般機械開關(guān)速度快、工作壽命長；與電子開關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強的特點,一只產(chǎn)品可以實現(xiàn)多點控制。

型號：FK型

數(shù)量：1套

（5）污泥回流泵

型 號：QW10-10-0.75

流 量：10m3/h, 

揚 程：10 m

功 率：0.75KW

數(shù) 量：1臺

（6）清洗系統(tǒng)

當(dāng)膜在膜池內(nèi)運行較長的時間，膜表面發(fā)生了污染，會使抽吸壓力上升，如果不采取措施會導(dǎo)致產(chǎn)水量下降，因此必須進行清洗使膜性能恢復(fù)。清洗的方式包括"在線化學(xué)清洗"、"離線物理清洗"和"離線化學(xué)清洗"。

〈1〉次氯酸清洗（采用加藥泵泵入）

a) 清洗藥箱：

清洗藥箱采用PE材質(zhì)

e)設(shè)備房

1）輔助用房

主要用于安裝鼓風(fēng)機、出水泵、控制系統(tǒng)、清洗藥劑及現(xiàn)場工作所必須的工具。

有效尺寸：長×寬×高（mm）4500×3500×3000

材質(zhì)：鋼結(jié)構(gòu)/磚混

數(shù)量：1座

1.2.5、運行費用

a)電力消耗

b)運行成本分析

直接運行成本按電耗和藥劑消耗計算

1.、電費（按0.6元/KW·h計）

功率因子取0.5則：

8.95×24×0.5×0.6÷100=0.64元/噸水

2、藥劑費用：

每天用于消毒和膜清洗的藥劑費用大約為：

0.1元/噸水

3、人工費

該系統(tǒng)采用自動化控制，無需人員看守。

處理每噸廢水需要的費用為：0.64+0.1=0.74元

1.2.6、控制系統(tǒng)

1、污水提升泵2臺，1用1備。根據(jù)調(diào)節(jié)池液位開關(guān)自動運行，低液位停止工作，高液位正常運行，工作6-8小時自動切換。

2、出水泵2臺，1用1備。根據(jù)膜反應(yīng)池液位控制開關(guān)自動運行，高液位正常運行且污水提升泵停止工作，低液位自吸泵停止運行，正常情況下以開8min停2min規(guī)律運行，工作6-8小時自動切換。

3、真空負(fù)壓表讀數(shù)到-30KPa時報警并且自吸泵自動停止工作，對膜進行清洗，清洗完成后自吸泵重新啟動。

3、鼓風(fēng)機2臺，1用1備。正常情況下，風(fēng)機連續(xù)運行狀態(tài)，為延長使用壽命，兩臺交替使用，工作6-8小時自動切換.

4、污泥回流泵1臺，根據(jù)污泥量時間控制。

5、混合液回流泵1臺，常開。

6、電控設(shè)備設(shè)有自動報警，不但可自動控制，也可手動控制。也可根據(jù)客戶要求實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

工程配置清單

a)主要構(gòu)筑物一覽表

b)主要工藝設(shè)備一覽表

注：以上表格中相關(guān)參數(shù)的選取為我司在結(jié)合理論參數(shù)和工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行的，能較好的滿足對污水處理的要求。

我公司負(fù)責(zé)工程設(shè)計、設(shè)備的加工制作、同時協(xié)助設(shè)備的安裝調(diào)試工作。同時，我公司可以出具土建部分的圖紙，而土建工程可由建設(shè)單位另行招標(biāo)施工或自建。

1.2.7、高程、總圖設(shè)計

高程設(shè)計

a)高程布置原則

1）合理設(shè)計處理構(gòu)筑物的水位高程，保證水處理各工藝段以及地形之間高程互相協(xié)調(diào)與適應(yīng)，盡量減少提升高度，節(jié)約能源。

2）合理設(shè)計各構(gòu)筑物的水頭損失，保證水流順暢，并能夠節(jié)約能耗。

3）合理銜接現(xiàn)有地形與廠區(qū)建成地坪，考慮二者的地坪高差平衡土方，盡量減少土方開挖量。

b)高程布置

污水處理站構(gòu)筑物采用地下式結(jié)構(gòu)，設(shè)備房采用地上式建筑。污水經(jīng)過調(diào)節(jié)池等提升，然后重力流入各個處理構(gòu)筑物直至排放。

總圖設(shè)計

c)布置原則

1）按照不同功能分區(qū)，并進行綠化布置。

2）處理構(gòu)筑物與周圍建筑物之間間距的確定，考慮各管道施工維修方便。并根據(jù)人流、物流及運輸方便，布置道路。

3）處理構(gòu)筑物和建筑物的布置應(yīng)相互協(xié)調(diào)，減少相互干擾。

d)平面布置

在處理站內(nèi)按要求設(shè)置道路，同時根據(jù)環(huán)境要求對污水處理站構(gòu)筑物周圍進行綠化美化布置；在站區(qū)各建、構(gòu)筑物之間布置次要通道，以滿足運輸?shù)纫蟆?/span>

e)建筑裝修

f)主要單體結(jié)構(gòu)形式

地耐力按10T/m2計算；廢水處理的主體構(gòu)筑物如格柵池、調(diào)節(jié)池、回用水池、污泥池等采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)；設(shè)備房采用磚混結(jié)構(gòu)。

地震基本烈度按七度考慮，池壁抗?jié)B要求為S6。

g)建筑材料

(1)建筑材料

1）磚砌體：MU10機制磚，基礎(chǔ)磚柱M5.0水泥砂漿砌筑，墻體M5.0混合砂漿砌筑。

2）砼：一般梁、板結(jié)構(gòu)采用C25普通砼，貯水構(gòu)筑物：抗?jié)B標(biāo)號為S6，砼標(biāo)號不低于C25，普通硅酸鹽水泥。

3）鋼筋：I級鋼，II級鋼  Ⅲ級鋼

4）預(yù)埋件：采用Q235鋼

(2)貯水與防滲構(gòu)筑物內(nèi)外粉刷

1）迎水面1：2防水水泥砂漿粉刷；

2）非迎水面1：2水泥砂漿粉刷；

3）施工縫處按有關(guān)規(guī)定處理。

h)地基處理

地基情況及構(gòu)筑物基礎(chǔ)形式暫按常規(guī)確定

i)防腐設(shè)計

本污水處理工程中部分物品和材料處于腐蝕性環(huán)境，需進行防腐考慮，以減少水中污染物和腐蝕性氣體對構(gòu)筑物、建筑物、設(shè)備等的腐蝕，確保設(shè)備和設(shè)施的運行安全，保證工程質(zhì)量。

防腐對象

水泵、輸水管等生產(chǎn)設(shè)備；廠區(qū)的平臺、門窗等附屬設(shè)施及設(shè)備。

j)防腐措施

（1）防腐原則

1）在價格合理的情況下，根據(jù)所應(yīng)用的條件，關(guān)鍵部件和材料的材質(zhì)選用耐腐蝕和抗腐蝕的材質(zhì)。

2）針對使用條件，選用合適的防腐涂料和防腐方法。

（2）抗腐蝕材質(zhì)的選用

1）水泵的軸心部件，均為抗腐蝕金屬。

2）水管、污泥管等工藝管道主要采用防腐處理的鋼管，水下部分曝氣管道采用耐腐蝕的UPVC管。

1.2.8、環(huán)境保護措施

a)水污染控制

污水經(jīng)污水處理站運行處理后，水質(zhì)達到排放標(biāo)準(zhǔn)，減小了對附近水域及地下水源形成的污染，使周邊水環(huán)境得到改善，為公司樹立了良好的社會形象，取得明顯的環(huán)境效益和社會效益。

b)固體廢棄物

污水處理站所產(chǎn)生的固體廢棄物主要為污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，國家對其處置方式有著嚴(yán)格的規(guī)定，不得隨意堆放和丟棄。

c)噪聲控制

根據(jù)國家《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-82）和《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，污水處理站噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)如下：

廠區(qū)白天  < 65 dB 

夜間  < 55 dB

生產(chǎn)車間  < 85 dB

堅持源頭把關(guān)的原則，處理站所用的各種機電設(shè)備選型時，除滿足工藝要求外，還必須考慮其具有良好的聲學(xué)特征（高效低噪），按照《工業(yè)企業(yè)噪聲設(shè)計規(guī)范》向供貨方提出限制噪聲的要求，對工藝過程中引發(fā)的生產(chǎn)噪聲應(yīng)做相應(yīng)的消聲、吸聲、隔聲等降噪處理，將噪音污染降低到更低。

d)大氣污染控制

本污水處理站處理的污水主要為生產(chǎn)污水，并且厭氧反映控制在水解酸化階段，不會產(chǎn)生甲烷等有毒有害氣體，主要產(chǎn)生氣體為二氧化碳，在廠區(qū)處理系統(tǒng)中逸散到大氣中，由于氣體數(shù)量較少，又分散排放，因此不會對周圍的空氣產(chǎn)生明顯的污染。并且所有構(gòu)筑物均加蓋，盡量避免臭味氣體散發(fā)的空氣中。