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污水處理核心工藝介紹
1、工藝原理
在一種流體相內(nèi)或兩種流體相之間，有一薄層凝聚相物質(zhì)將流體相分隔成兩部分。該薄層物質(zhì)就是所謂的“薄膜”，簡稱“膜”。當(dāng)一定的推動(dòng)力作用于膜兩側(cè)時(shí)，膜能按照物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)使物質(zhì)進(jìn)行分離。
膜-生物反應(yīng)器是一種膜技術(shù)和污水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的廢水處理新工藝，與傳統(tǒng)工藝相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、置于MBR池內(nèi)的平板膜組件取代了傳統(tǒng)的沉淀池，達(dá)到泥水分離的效果。此外，膜組件不僅能夠地進(jìn)行固液分離，而且出水性質(zhì)不再依賴于活性污泥的沉降特性，克服了常規(guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端，系統(tǒng)的操作比常規(guī)污水處理工藝大為簡化。出水水質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，出水懸浮物和濁度接近于零，可以直接排放或進(jìn)行回用。
2、生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積小。
3、有利于增殖緩慢的微生物的截留和生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增加一些難降解有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有效地將分解難降解有機(jī)物的微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi)，有利于難降解有機(jī)物降解效率提高。
4、膜-生物反應(yīng)器一般都在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用。
5、采用化學(xué)加藥除磷方式，針對(duì)除磷問題，將化學(xué)除磷和膜分離原理進(jìn)行優(yōu)化組合，強(qiáng)化了除磷效果，減少了化學(xué)藥劑投加量，有效克服了吸附法和化學(xué)法的缺點(diǎn)，減少了排泥量。
6、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便。
工藝設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)流程
工藝流程介紹
本污水處理設(shè)備自調(diào)節(jié)池進(jìn)水至膜出水。
其中各處理單元的功能如下：
調(diào)節(jié)池：均勻水質(zhì)和水量，抵御水質(zhì)、水量對(duì)處理設(shè)備造成的沖擊負(fù)荷。
缺氧池：利用微生物降解有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行反硝化，達(dá)到去除總氮的目的。
MBR池：通過微生物代謝活動(dòng)，去除水中有機(jī)污染物；設(shè)置曝氣管，除供給微生物活動(dòng)所需要的氧氣，還對(duì)膜面進(jìn)行沖刷，有效控制膜污染；
膜單元：進(jìn)行分離作用，去除懸浮顆粒物、病菌等有害微生物；
除磷系統(tǒng)：通過投加化學(xué)藥劑，達(dá)到去除總磷的目的；
化學(xué)清洗系統(tǒng)：當(dāng)平板膜組件受到污染時(shí)對(duì)其進(jìn)行在線化學(xué)清洗；
加藥消毒系統(tǒng)：對(duì)膜出水進(jìn)行加藥消毒，保證出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；
污泥處理：污泥經(jīng)濃縮脫水后排放至化糞池。
推薦工藝
A/O膜-生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，MBR）是將膜分離技術(shù)與生物處理單元相結(jié)合的水處理新技術(shù)。整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)主要由核心膜組件、主體反應(yīng)器、出水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)等組成。它以膜分離代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法工藝中的二沉池，省卻了傳統(tǒng)活性污泥法中二沉池濃縮后剩余污泥的回流，相比于傳統(tǒng)工藝MBR還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
膜組件能地實(shí)現(xiàn)固液分離，分離效果好于傳統(tǒng)的沉淀池，無需顧慮污泥膨脹，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，以城市污水為進(jìn)水時(shí)，膜出水可以直接回用；
由于膜的截留作用，可使微生物*截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間和污泥齡的*分離，使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定；
膜-生物反應(yīng)器能在高的污泥濃度下運(yùn)行，抗水質(zhì)波動(dòng)能力強(qiáng)，容積負(fù)荷高，占地面積小；
長污泥齡有利于增殖緩慢的微生物的截留和生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增加一些難降解有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有效地將分解難降解有機(jī)物的微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi)，有利于難降解有機(jī)物降解效率提高；
膜-生物反應(yīng)器可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用；
建設(shè)周期短，施工費(fèi)用省，安裝靈活，并且根據(jù)不同處理規(guī)模可以靈活調(diào)整，易于標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備化。同時(shí)，普通生物處理工藝改造為MBR也較為方便；
易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便。
膜-生物反應(yīng)器相較于傳統(tǒng)工藝，具有上述7大優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)概念上認(rèn)為MBR的投資建設(shè)成本較高。然而，隨著土地價(jià)格增長、膜組件價(jià)格的下降、膜性能的改善，膜-生物反應(yīng)器的投資已經(jīng)和常規(guī)工藝相當(dāng)，當(dāng)應(yīng)用在現(xiàn)有工藝的升級(jí)改造上，投資甚至還可低于常規(guī)工藝。
目前，膜-生物反應(yīng)器在小規(guī)模污水處理上也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用在出水水質(zhì)要求高、占地面積小的地區(qū)更是體現(xiàn)處理常規(guī)工藝無法替代的優(yōu)勢(shì)。
在除磷方面，如前文所提，根據(jù)本工程的出水要求，生物除磷很難達(dá)到，同時(shí)對(duì)于MBR工藝又考慮一下幾方面因素：
由于出水水質(zhì)較高，出水總磷需要達(dá)到1mg/L以下，因此單靠生物除磷較難穩(wěn)定滿足要求。
由于場(chǎng)地受限，因此應(yīng)盡量減小占地。
生物除磷效率高低的主要影響因素是整個(gè)系統(tǒng)的泥齡，除磷效果好，則需要選擇相對(duì)較短的泥齡，這與冬季低溫時(shí)，需要延長泥齡來確保硝化效果相矛盾。
處理規(guī)模較小，整體的藥劑投加量也相對(duì)較小。
因此，統(tǒng)籌考慮整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，工藝選擇采用化學(xué)除磷。
綜上，從水質(zhì)達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定度、占地面積、施工及運(yùn)行管理角度而言，A/O MBR工藝更適合用于“一級(jí)B”達(dá)標(biāo)工藝。
污泥處理工藝選擇
傳統(tǒng)污泥處理工藝一般都適用于具有一定規(guī)模的污水處理廠或配套大型污水處理設(shè)施，由于本項(xiàng)目處理規(guī)模較小，且MBR工藝本身污泥產(chǎn)率系數(shù)低，污泥產(chǎn)量少，因此選擇占地面積小，處理效果好的平板膜污泥同步濃縮消化（MSTD）技術(shù)，配套主體MBR工藝，實(shí)現(xiàn)污泥減量90%以上。
MSTD技術(shù)，是將每日產(chǎn)生的剩余污泥全部集中在反應(yīng)器內(nèi)，通過膜將剩余污泥中的水分過濾，實(shí)現(xiàn)污泥的體積減量；同時(shí)利用微生物和后生動(dòng)物的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)污泥的消化和減量，zui終實(shí)現(xiàn)污泥的總量消減。
配電及設(shè)備控制
設(shè)計(jì)原則
為確保安全，本設(shè)計(jì)為三相五線制線路(采用TN-S系統(tǒng))，電源進(jìn)線側(cè)接零線N與接地線PE相連。所有水處理系統(tǒng)的設(shè)備金屬外殼均與PE線相連。
為使污水設(shè)備調(diào)試后正常運(yùn)行，確保出水水質(zhì)，本系統(tǒng)的低壓供電系統(tǒng)采用雙進(jìn)線，即設(shè)置一路備用電源，采用人工切換。
控制方式
根據(jù)工藝要求，對(duì)水泵、鼓風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行集中控制，有關(guān)水池采用液位開關(guān)計(jì)傳遞訊號(hào)，以達(dá)到自動(dòng)控制目的。
所有加藥設(shè)備配套加藥量控制設(shè)備，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整加藥量。
一旦自動(dòng)控制失靈或變更使用工藝所需時(shí)，本系統(tǒng)可進(jìn)行手動(dòng)控制，以信號(hào)燈觀察運(yùn)行正常與否。
為了減少操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，并實(shí)行操作自動(dòng)化、機(jī)械化，要求水泵、鼓風(fēng)機(jī)能定時(shí)自動(dòng)切換；當(dāng)其中一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，能進(jìn)行聲、光報(bào)警，并自動(dòng)切換至另一臺(tái)工作。當(dāng)水池內(nèi)水位達(dá)到zui低水位以下時(shí)，水泵會(huì)自動(dòng)停止工作。
1）根據(jù)監(jiān)測(cè)儀表傳遞的信號(hào)，自動(dòng)控制相應(yīng)設(shè)備的動(dòng)作。
2）備用設(shè)備之間可定時(shí)自動(dòng)切換。
3）對(duì)于間歇運(yùn)行的設(shè)備，通過繼電器控制定時(shí)運(yùn)行。
4）相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)功能。
配電管線
動(dòng)力線管采用厚壁焊接鋼管。管子聯(lián)接必須焊跨接，良好接地。所有配出線用BV塑銅線。
環(huán)境保護(hù)
1、施工過程中對(duì)環(huán)境的影響
1）施工揚(yáng)塵的影響
工程施工期間運(yùn)輸?shù)哪嗤镣ǔ６逊旁谑┕がF(xiàn)場(chǎng)，直到施工結(jié)束，長達(dá)數(shù)月。堆土裸露，以致車輛過往，漫天塵土，揚(yáng)塵使得附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的塵土，嚴(yán)重影響市容和景觀。陰雨天由于雨水的沖刷及車輛的碾壓，使施工現(xiàn)場(chǎng)泥濘不堪。
2）生活垃圾的影響
工程施工時(shí)，施工區(qū)內(nèi)的大量的勞動(dòng)力的食宿將會(huì)安排在工作區(qū)域內(nèi)，產(chǎn)生的生活垃圾將會(huì)嚴(yán)重影響施工區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，尤其在夏天，輕則蚊蠅孳生，重則臭氣熏天，導(dǎo)致疾病。
3）廢棄物的影響
施工期間將產(chǎn)生許多廢棄物，這些廢棄物在運(yùn)輸、處置過程中都能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。廢棄物處置無規(guī)劃，亂丟亂放，將影響土地利用，河流流暢，影響環(huán)境衛(wèi)生。廢棄物的運(yùn)輸需要大量車輛，必將影響該地區(qū)的交通。
4）施工噪音的影響
施工期間的噪音主要來源于施工機(jī)械和施工樁基處理，特別是夜間，施工噪音將產(chǎn)生嚴(yán)重的擾民問題，影響附近居民的工作和休息。
2、施工中對(duì)環(huán)境影響的防治措施
1）施工揚(yáng)塵的防治措施
施工場(chǎng)地內(nèi)運(yùn)輸通道及時(shí)清掃、沖洗，以減少汽車行駛揚(yáng)塵；運(yùn)輸車輛進(jìn)入施工場(chǎng)地應(yīng)低速行駛，或限速行駛，減少產(chǎn)塵量。
施工場(chǎng)地設(shè)立圍擋，用以阻擋施工揚(yáng)塵。
定期灑水，防止浮塵產(chǎn)生，在大風(fēng)日加大灑水量及灑水次數(shù)。
灰渣、水泥等建筑材料在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)采用密閉式槽車通過封閉系統(tǒng)運(yùn)送到水泥臨時(shí)倉庫中。
所有來往于施工場(chǎng)地的多塵物料均應(yīng)用帆布覆蓋。
避免起塵原材料的露天堆放。
盡量采用商品（濕）水泥和水泥預(yù)制件，少用干水泥。
混凝土攪拌站應(yīng)設(shè)于工棚內(nèi)。
2）噪音的控制
合理安排施工時(shí)間
首先，制訂施工計(jì)劃時(shí)，應(yīng)盡可能避免大量高噪聲設(shè)備同時(shí)施工。除此之外，高噪聲設(shè)備施工時(shí)間盡量安排在日間，減少夜間施工量。
合理布局施工現(xiàn)場(chǎng)
避免在同一地點(diǎn)安排大量動(dòng)力機(jī)械設(shè)備，以避免局部聲級(jí)過高。
降低設(shè)備聲級(jí)
設(shè)備選型上盡量采用低噪聲設(shè)備，如以液壓機(jī)械代替燃油機(jī)械，振搗器采用高頻振搗器等。
固定機(jī)械設(shè)備與挖土、運(yùn)土機(jī)械，如挖土機(jī)、推土機(jī)等，可以通過排氣管消音器和隔離發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)部件的方法降低噪聲。
由于機(jī)械設(shè)備會(huì)由于松動(dòng)部件的振動(dòng)或消聲器的損壞而增加其工作時(shí)聲級(jí)，因此對(duì)動(dòng)力機(jī)械設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期的維修、養(yǎng)護(hù)。
閑置不用的設(shè)備應(yīng)立即關(guān)閉，運(yùn)輸車輛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)減速、慢行，并減少鳴笛。
降低人為噪音
按規(guī)定操作機(jī)械設(shè)備，在擋板、支架拆卸過程中，應(yīng)遵守作業(yè)規(guī)定，減少碰撞噪音。
盡量少用哨子、鐘、笛等指揮作業(yè)，而代以現(xiàn)代化設(shè)備。
建立臨時(shí)聲障
對(duì)位置相對(duì)固定的機(jī)械設(shè)備，能在棚內(nèi)操作的盡量進(jìn)入操作間，不能入棚的，可適當(dāng)建立單面聲障。
3）施工現(xiàn)場(chǎng)廢棄物處理
項(xiàng)目單位應(yīng)于當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門，及時(shí)清理施工現(xiàn)場(chǎng)的廢棄物；同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工人員的教育，不隨意亂丟廢棄物，倡導(dǎo)文明施工。
制定廢棄物處置與運(yùn)輸計(jì)劃
工程建設(shè)單位應(yīng)與施工單位制定廢棄物處置計(jì)劃，教育駕駛員按規(guī)定路線運(yùn)輸。
3、項(xiàng)目建成后對(duì)環(huán)境的影響及防治措施
1、廠內(nèi)產(chǎn)生異味較大和噪音的工段，如污水進(jìn)水泵房、沉砂池、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥濃縮脫水機(jī)房等在總體布置上均盡量遠(yuǎn)離廠前區(qū)或用綠化帶進(jìn)行分隔。進(jìn)水泵房、曝氣沉砂池、脫水機(jī)房設(shè)脫臭裝置一套。
2、廠區(qū)綠化利用道路兩側(cè)的空地、構(gòu)（建）筑物周圍和其他空地見縫插針進(jìn)行。沿廠區(qū)圍墻內(nèi)側(cè)種植寬帶綠葉喬木，加強(qiáng)廠內(nèi)平面和垂直綠化，形成隔離帶，減少噪音和異味對(duì)環(huán)境的影響。在不擴(kuò)大用地的情況下盡量增加綠化面積。
3、進(jìn)水泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、MBR設(shè)備間等噪聲源的控制參照“GBJ87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定。除選用低噪音設(shè)備外，鼓風(fēng)機(jī)房進(jìn)出風(fēng)管設(shè)置消聲器等有效的隔聲消音措施，同時(shí)在泵房、鼓風(fēng)機(jī)房和MBR設(shè)備間布置上將機(jī)器間與值班室隔開，使操作人員在低噪音的值班室內(nèi)工作。
4、污水處理廠內(nèi)均采用分流制排水，雨水有組織排放，zui終進(jìn)入廠外市政雨水管道系統(tǒng)。廠、站內(nèi)部產(chǎn)生的生產(chǎn)、生活污水均進(jìn)入返回系統(tǒng)，經(jīng)生化處理后排放，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。同時(shí)，污水處理廠建成以后，樹立了地區(qū)的新形象，提高了城市基礎(chǔ)設(shè)施的水平，改善了投資環(huán)境，增強(qiáng)了招商力度，促進(jìn)了第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所環(huán)境效益與社會(huì)效益也是十分巨大的。
生物脫氮除磷
污水脫氮除磷可供選擇的處理方法通常有生物處理法及物理化學(xué)法兩大類。從七十年代以來，國外開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。我國從八十年代初開始研究生物脫氮除磷技術(shù)，在八十年代后期逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流程，目前，國內(nèi)新建及改擴(kuò)建的污水處理工程大多數(shù)都采用活性污泥法生物脫氮除磷工藝。
生物脫氮基本原理：污水中的有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧或無氧條件下首先被氧化或水解轉(zhuǎn)化為氨氮，然后在好氧自養(yǎng)硝化菌的作用下氧化為硝酸鹽氮，此階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供電子及質(zhì)子，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮還原成氮?dú)鈴奈鬯幸莩?，此階段稱為缺氧反硝化。
在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源濃度。生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充足的碳源作為電子供體，才可促使反硝化作用的順利進(jìn)行。
按照上述原理，要進(jìn)行污水的生物脫氮，必須具有缺氧/好氧過程，可組成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同階段創(chuàng)造缺氧、好氧環(huán)境；即都需要有缺氧/好氧（AN/O）系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要控制的幾個(gè)主要參數(shù)就是足夠長的污泥齡和進(jìn)水的碳氮比。
生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物（VFA），并轉(zhuǎn)化為PHB（聚B羥丁酸）儲(chǔ)存起來。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和過量吸收污水中溶解的磷以儲(chǔ)存能量，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。
影響生物除磷的因素是要有厭氧條件（混合液中既無溶解氧DO=0，也無結(jié)合氧－如硝酸鹽），同時(shí)要有可快速降解的有機(jī)物，BOD5/P比值恰當(dāng)。生物除磷系統(tǒng)一般要求較短的污泥齡，以便使含磷污泥快速排出系統(tǒng)。
按照上述原理，要進(jìn)行生物除磷必須具備厭氧過程，如在生物脫氮系統(tǒng)前設(shè)置一個(gè)厭氧池，這樣就形成A2/O系統(tǒng)，即厭氧-缺氧-好氧生物脫氮系統(tǒng)。
本項(xiàng)目生物脫氮除磷的可行性：根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求可知，本工程有較高的除磷脫氮要求，因此，分析進(jìn)廠污水生物脫氮除磷的可行性是十分必要的。
BOD5：N：P的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率隨著BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
BOD5/TN值是鑒別能否采用生物硝化工藝的主要指標(biāo)。因?yàn)椋挥薪?jīng)過生物硝化以后，將污水中的氨氮通過生物硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸氮，才能進(jìn)行后續(xù)的生物反硝化（脫氮）反應(yīng)。對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，由于硝化菌的比增長速率低，世代期長，如果泥齡較短，將使硝化菌來不及大量增殖，就從系統(tǒng)中排出。為使活性污泥系統(tǒng)得到良好的硝化效果，就必須有較長的泥齡。活性污泥中硝化菌的比例與污水的BOD5/TN值有關(guān)，這是因?yàn)楫a(chǎn)率不同，以及在活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌競爭底物和溶解氧，使硝化菌的生長受到抑制。
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