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一天50吨污水处理设备简介

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生物脱氮除磷

污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的特点是耗药量大、污泥产量多、运行费用高等，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。

生物脱氮基本原理：污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧或无氧条件下首先被氧化或水解转化为氨氮，然后在好氧自养硝化菌的作用下氧化为硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供电子及质子，硝态氮作为电子受体，使硝态氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。

在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源浓度。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源作为电子供体，才可促使反硝化作用的顺利进行。

按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段创造缺氧、好氧环境；即都需要有缺氧/好氧（A_N/O）系统。系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够长的污泥龄和进水的碳氮比。

生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物（VFA），并转化为PHB（聚B羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸收污水中溶解的磷以储存能量，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。

影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（混合液中既无溶解氧DO=0，也无结合氧－如硝酸盐），同时要有可快速降解的有机物，BOD₅/P比值恰当。生物除磷系统一般要求较短的污泥龄，以便使含磷污泥快速排出系统。

按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A²/O系统，即厌氧-缺氧-好氧生物脱氮系统。

本项目生物脱氮除磷的可行性：根据进水水质及出水水质要求可知，本工程有较高的除磷脱氮要求，因此，分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的。

BOD₅：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD₅/N和BOD₅/P比值的增加而增加。

BOD₅/TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标。因为，只有经过生物硝化以后，将污水中的氨氮通过生物硝化反应转化为硝酸氮，才能进行后续的生物反硝化（脱氮）反应。对于活性污泥系统，由于硝化菌的比增长速率低，世代期长，如果泥龄较短，将使硝化菌来不及大量增殖，就从系统中排出。为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD₅/TN值有关，这是因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。

工艺

A/O膜-生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是将膜分离技术与生物处理单元相结合的水处理新技术。整个反应系统主要由核心膜组件、主体反应器、出水系统、曝气系统、清洗系统等组成。它以高效膜分离代替传统活性污泥法工艺中的二沉池，省却了传统活性污泥法中二沉池浓缩后剩余污泥的回流，相比于传统工艺MBR还具有以下优点：

膜组件能高效地实现固液分离，分离效果好于传统的沉淀池，无需顾虑污泥膨胀，出水水质良好且稳定，以城市污水为进水时，膜出水可以直接回用；

 由于膜的高效截留作用，可使微生物*截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的*分离，使运行控制更加灵活稳定；

膜-生物反应器能在高的污泥浓度下运行，抗水质波动能力强，容积负荷高，占地面积小；

长污泥龄有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高；

膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；

建设周期短，施工费用省，安装灵活，并且根据不同处理规模可以灵活调整，易于标准化和设备化。同时，普通生物处理工艺改造为MBR也较为方便；

易实现自动控制，操作管理方便。

膜-生物反应器相较于传统工艺，具有上述7大优势，但传统概念上认为MBR的投资建设成本较高。然而，随着土地价格增长、膜组件价格的下降、膜性能的改善，膜-生物反应器的投资已经和常规工艺相当，当应用在现有工艺的升级改造上，投资甚至还可低于常规工艺。

目前，膜-生物反应器在小规模污水处理上也已经得到了广泛的应用在出水水质要求高、占地面积小的地区更是体现处理常规工艺无法替代的优势。

在除磷方面，如前文所提，根据本工程的出水要求，生物除磷很难达到，同时对于MBR工艺又考虑一下几方面因素：

由于出水水质较高，出水总磷需要达到1mg/L以下，因此单靠生物除磷较难稳定满足要求。

由于场地受限，因此应尽量减小占地。

生物除磷效率高低的主要影响因素是整个系统的泥龄，除磷效果好，则需要选择相对较短的泥龄，这与冬季低温时，需要延长泥龄来确保硝化效果相矛盾。

处理规模较小，整体的药剂投加量也相对较小。

因此，统筹考虑整个系统的稳定运行及技术经济可行性，工艺选择采用化学除磷。

综上，从水质达标的稳定度、占地面积、施工及运行管理角度而言，A/O MBR工艺更适合用于“一级B”达标工艺。

污水处理核心工艺介绍

1、工艺原理

在一种流体相内或两种流体相之间，有一薄层凝聚相物质将流体相分隔成两部分。该薄层物质就是所谓的“薄膜”，简称“膜”。当一定的推动力作用于膜两侧时，膜能按照物质物理化学性质使物质进行分离。

膜-生物反应器是一种膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺，与传统工艺相比具有如下优点：

1、置于MBR池内的平板膜组件取代了传统的沉淀池，达到泥水分离的效果。此外，膜组件不仅能够高效地进行固液分离，而且出水性质不再依赖于活性污泥的沉降特性，克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端，系统的操作比常规污水处理工艺大为简化。出水水质明显优于传统工艺，出水悬浮物和浊度接近于零，可以直接排放或进行回用。

2、生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积小。

3、有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高。

4、膜-生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。

5、采用化学加药除磷方式，针对除磷问题，将化学除磷和膜分离原理进行优化组合，强化了除磷效果，减少了化学药剂投加量，有效克服了吸附法和化学法的缺点，减少了排泥量。

6、易实现自动控制，操作管理方便。

2、工艺设计

设计流程

图5.1 污水处理设备工艺流程图

3、工艺流程介绍

本污水处理设备自调节池进水至膜出水。

其中各处理单元的功能如下：

调节池：均匀水质和水量，抵御水质、水量对处理设备造成的冲击负荷。

缺氧池：利用微生物降解有机物，同时进行反硝化，达到去除总氮的目的。

MBR池：通过微生物代谢活动，去除水中有机污染物；设置曝气管，除供给微生物活动所需要的氧气，还对膜面进行冲刷，有效控制膜污染；

膜单元：进行分离作用，去除悬浮颗粒物、病菌等有害微生物；

除磷系统：通过投加化学药剂，达到去除总磷的目的；

化学清洗系统：当平板膜组件受到污染时对其进行在线化学清洗；

加药消毒系统：对膜出水进行加药消毒，保证出水达到排放标准；

污泥处理：污泥经浓缩脱水后排放至化粪池。

4、污泥处理工艺选择

传统污泥处理工艺一般都适用于具有一定规模的污水处理厂或配套大型污水处理设施，由于本项目处理规模较小，且MBR工艺本身污泥产率系数低，污泥产量少，因此选择占地面积小，处理效果好的平板膜污泥同步浓缩消化（MSTD）技术，配套主体MBR工艺，实现污泥减量90%以上。

MSTD技术，是将每日产生的剩余污泥全部集中在反应器内，通过膜将剩余污泥中的水分过滤，实现污泥的体积减量；同时利用微生物和后生动物的活动，实现污泥的消化和减量，zui终实现污泥的总量消减。

安全卫生防范措施

⑴ 抗震

抗震措施应按照抗震设防的要求进行设计。

⑵ 抗洪

在厂区内设相应的场地雨水排除系统及防洪沟系统，以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构建筑物。

⑶ 防雷

采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它防雷建筑物采用避雷或防直击雷、感应雷，放散管及风帽，按规范要求采取相应的防雷措施。

⑷ 防不良地质

⑸ 防暑

为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调。

⑹ 合理利用风向

污水处理厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。

⑺ 减振降噪

在生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高达100dB以上设置了消音器，并设置减振底座，并选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至80dB以下。

强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振动造成的危害。

在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。

主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，噪声级均可低于80dB(A)，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A)，综合楼内噪声低于60dB(A)；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB(A)；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。

⑻ 防火防爆

在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。

在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。

污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。

在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。

厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。

⑼ 其它

为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。

为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。

绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。

污水厂内设置食堂、浴室、更衣室及值班宿舍等，并经常保持完好和清洁卫生，以保证必要的职工工作条件，确保工人的卫生、休息和安全。