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1、1 门城湖门城湖60m3/d MBR污水处理项目污水处理项目 技技 术术 方方 案案 2013 年年 04 月月 2 目目 录录 1概 述.4 1.1工程建设规模.4 1.2设计进、出水水质 .4 1.3设计原则4 1.4范围划分4 2工艺流程 .6 2.1工艺流程6 2.2外置压力式 MBR 工艺描述7 2.3外置压力式 MBR 与浸没式 MBR 的比较 .8 3工艺设计 .12 3.1现有设施的利用和新增设施.12 3.1.1现有设施的利用12 3.1.2新增设施.12 3.2系统设计参数.12 3.3工艺设计12 3.3.1污水格栅.12 3.3.2化粪池13 3.3.3调节池13 3.
2、3.4可移动式 MBR 装置13 4运行及自动控制.15 4.1设计原则15 4.2仪表配置要求.15 4.2.1在线流量表.15 4.2.2压力表15 4.2.3液位计15 4.3控制系统的构成和功能 15 4.3.1控制方式.15 4.3.2控制系统的功能16 3 5耗定额、化学品规格及产品成本 .17 5.1消耗定额17 5.2化学品规格 17 5.2.1柠檬酸17 5.2.2次氯酸钠.17 5.3产品成本17 5.3.1基础数据.17 5.3.2产品成本.18 6设备清单 .19 4 1概概 述述 1.1工程建设规模工程建设规模 根据要求，本项目的建设规模为，设计进水流量 60m3/d
3、。 设计进水温度 12-25（其它相关的指标见进出水水质） 。 1.2设计进、出水水质设计进、出水水质 设计进、出水水质如表 1-1 所示： 表 1-1 进出水水质指标 项 目单位进水产水 CODmg/L40050 BODmg/L18010 SSmg/L27010 氨氮mg/L355 温度 1225 1.3设计原则设计原则 本项目设计遵循以下原则 （1） 关键产水水质达到 GB18918 一级 A 标准，具体见表 1-1； （2） 严格遵守国家关于环保、职业安全卫生、消防和节能等方面的规定； （3） 采用合理的工艺和控制水平，确保出水水质和生产安全可靠； （4） 贯彻节约用地，节约投资的原则；
4、 （5） 合理布置，精心设计，节省工程建设投资，加快工程建设进度。 1.4范围划分范围划分 乙方范围：乙方范围： 乙方负责粗格栅、调节池水泵、可移动式 MBR 装置（含生化池、MBR 机 5 组）等相关设备，以及供货设备（粗格栅除外）以及设备与设备之间的管道的 安装、调试，具体供货设备详见第 6 章：设备清单。 甲方范围：甲方范围： 粗格栅的安装； 提供可移动式 MBR 机组的地面平整工作； 负责提供 380V 电源至可移动式 MBR 装置内配电柜。 MBR 产水从可移动式 MBR 装置至门城湖公园的管道安装。 6 2工艺流程工艺流程 2.1工艺流程工艺流程 本项目采用金科蓝泰 MBR 净水机
5、组，总体工艺为外置压力式 MBR 工艺。 膜-生物反应器（ Membrane-Bioreactor,简称 MBR）是一种将膜分离 技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺，近 年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注。在国内再生水处理工程中也 得到了较大的推广和应用。膜生物反应器具有如下特点： 产水率高，处理后出水可全部回用； 处理效率高，出水水质优良稳定，处理出水几乎不含 SS，极其清 澈，感观好。可直接作为生活杂用水回用； 运行灵活，对水质水量的变化适应性很强。尤其对于一些新建社区 或季节性的度假场所，即使进水量远低于设计水量，通过PLC 编 程调节运行周期，使运行不
6、受影响； 工艺流程简单，结构紧凑，占地少，适用于任何场合； 易于完全实现自动化，无需专人负责运行维护； 剩余污泥产量低。 来水先经过粗格栅预处理后，进入调节池进行水质水量均衡。调节池出水 用泵提升至生化部分，生化池内的活性污泥混合液经进水循环泵送入膜组件， 风机在膜组件内进行曝气，形成错流循环。膜出水在出水泵的作用下，进入膜 产水箱。为减缓膜污染的发展，出水泵运行一定时间后，启动反冲洗泵，对膜 组件进行反冲洗。当膜污染发展到一定程度后，分别投加一定量的柠檬酸和次 氯酸钠，对膜组件进行化学强化清洗。 MBR 出水先进入膜产水箱，膜产水箱兼作反洗水箱用；MBR 工艺产生的 污泥量非常少，定期将污泥
7、排到附近的化粪池；排空水定期排至附近的化粪池。 7 2.2外置压力式外置压力式 MBR 工艺描述工艺描述 好氧池内的活性污泥混合液经进水循环泵送入膜组件，风机在膜组件内进 行曝气，形成错流循环。膜出水在出水泵的作用下，进入膜产水箱；而循环液 则回到好氧池。 由于回流活性污泥回流至缺氧区，已硝化的混合液再回流到缺氧池前端， 在这里部分硝酸盐通过反硝化转化成为氮气以达到除氮的目的。为了提高生物 反硝化的效果，缺氧池设计成推流形式。 Air 循环泵 生化池 鼓风机 膜组件 反洗水箱及反洗泵 产水泵 MBR 系统示意图 8 MBR 工程照片 在外置压力式 MBR 的运行中，生化曝气池内的活性污泥混合液
8、经进水循 环泵送入膜组件，风机在膜组件内进行曝气，形成错流循环。膜出水在出水泵 的作用下，进入膜产水箱。为减缓膜污染的发展，出水泵运行一定时间后，启 动反冲洗泵，对膜组件进行反冲洗。当膜污染发展到一定程度后，分别投加一 定量的柠檬酸和次氯酸钠，对膜组件进行化学强化清洗。 系统全自动化运行，设有流量传感器、压力传感器等，对运行状况进行实 时监测。出水管路设置在线浊度仪，监测系统出水水质的变化，实现自动预警。 工艺特色 1膜组件强度高，不易出现断丝，出水水质稳定。 相对于其他厂商的中空纤维膜组件，Airlift MBR 膜组件，膜丝间有坚固的 支撑层，强度高，不易出现断丝、破裂和脱落，从而确保了出
9、水水质的稳定。 2外置式设计，美观大方，便于膜组件的清洗、更换等，运行管理方便。 外置式膜-生物反应器，膜组件与生物反应器分开，便于膜组件的清洗、更 换等，维护操作简单安全，易于控制。 2.3外置压力式外置压力式 MBR 与浸没式与浸没式 MBR 的比较的比较 膜生物反应器有两种形式：压力式和浸没式，对于这两种形式的比较如下： 9 膜膜 污水污水 处理水处理水 污水污水 处理水处理水 膜膜 图 1压力式膜生物反应器图 2浸没式膜生物反应器 （1）给水方式）给水方式 外置压力式 MBR 超滤膜安装在好氧生物反应池的外部，因此循环给水泵 供给每个超滤单元的水质是一致的。 浸没式 MBR 超滤膜组件
10、浸没在好氧生物反应池中，给水管设置了水池的 一端，因此在运行时浸没式膜的给水呈推流式，靠近给水侧的膜组件的给水中 污染物浓度低，随着给水不断抽吸进入产水端，距给水侧越远，膜组件的给水 中污染浓度越高，因此超滤膜丝截留污染物是不均匀分布的；浸没式 MBR 超 滤膜组件由许多中空纤维膜丝组成，外压式设计导致运行时会产生膜丝集束问 题，大量膜丝由于污染物堆积在膜丝间造成部分膜丝相互黏附在一起，导致实 际过滤面积变小，膜通量比实际设计通量大。 （2）反洗方式）反洗方式 外置压力式 MBR 超滤组件膜丝截留的污染物分布均匀，而且运行时采用循 环错流方式，膜表面污染物不易堆积。大流量的普通水力加气反洗就可
11、以完全 去除机械截留和部分吸附的污染物，反洗没有死角存在。 浸没式 MBR 超滤膜组件由于其膜丝截留污染物分布不均以及膜丝间污染物 堆积产生集束问题，即使每次反洗时需要进行气冲洗来增强反洗效果，但是这 样堆积在膜丝和接口之间的污染物仍然很难去除。 （3）化学清洗方式）化学清洗方式 外置压力式 MBR 超滤膜组件采用定期进行化学增强反洗的方式，清洗剂限 制在 MBR 超滤系统的小空间内，不影响好氧生物反应池中微生物的生长繁殖， 可以实现自动化。化学增强反洗步骤：水力反洗加入清洗液浸泡水力反 洗，过程简单，耗时少。 浸没式 MBR 超滤膜组件采用定期化学清洗方式，为了不影响 MBR 好氧生 10
12、物反应池内微生物的生长繁殖，需要将超滤膜组件从生化池中取出放入专用清 洗水池中进行化学清洗，清洗剂需要充满整个专用水池，浪费大量清洗液。化 学清洗步骤：将膜组件从生化池中取出加入清洗液浸泡反洗排放清洗液 将膜组件放回生化池中，过程复杂，耗时长，工作量很大。 （4）设备维护和检修）设备维护和检修 外置压力式 MBR 超滤设备维护和检修方便。在不需要拆卸膜组件的情况下， 完整性检测可以通过压力衰减法快速定位存在破损膜丝的膜组件，膜组件中存 在破损的膜丝可以通过简单的产水侧水压进水侧水流方法快速找到。 浸没式 MBR 超滤设备只用压力衰减法。如果出现膜丝破损需要用起重机将 整个膜模块从水池中吊出然后
13、将一个膜模块中的所有膜组件依次进行检测，工 作量大。 （5）投资成本）投资成本 压力式 MBR 超滤系统土建投资成本低，无需特殊的土建设计，适合各种 生化处理池，而且，根据不同时期，不同生产的要求进行设备的安装和设置， 灵活性好，可以根据实际情况进行设备的添加和减少。 11 浸没式超滤系统需要在建设初期设计特殊的土建，结构复杂，投资较大。 设备的应变能力差，不能随着水量和水质的变化进行调整设计，一旦设备安装 完成，改造和扩建的可能性较差。若水量进行调整时，无法达到经济的运行模 式。此外，综合整个设备的投资（包括膜，曝气头、鼓风机、真空泵等设备） 比较大，运行管理要求高。 （6）运行成本）运行成
14、本 外置压力式 MBR 超滤系统运行成本（电耗费用+清洗药剂费+人工费）较 低，其中电耗费用（水泵运行费）为0.35Kw/吨水。并且，由于采用了先进的 膜丝生产工艺和膜丝的制造材料（聚醚砜） ，膜丝的耐腐蚀性能和抗老化能力大 大提高，在运行过程中断丝率非常低。正常的工况条件下，膜丝在使用生命周 期内（一般为 5-7 年）断丝率几乎接近于零。 而浸没式超滤系统的电耗费用较高，这是由于它不仅要负担水泵的电耗， 还要折算上鼓风机的电耗费用。同时，由于浸没式超滤系统的结构形式注定了 断丝率较高，膜丝的使用寿命短，更换周期短，使用成本高。 12 3工艺设计工艺设计 3.1现有设施的利用和新增设施现有设施
15、的利用和新增设施 门头沟门城湖公园现有的污水处理装置为简单的沉淀处理装置，由于周边人 口和商业活动的增加，现有的处理设施已经不能满足使用要求，经常造成溢流 或几乎两天就需要采用车将污水运至污水处理厂，造成运行成本大幅度增加， 劳动强度大，需要新增处理设施，将污水处理至排放标准，最终排入门城湖公 园内。 3.1.1现有设施的利用现有设施的利用 门城湖公园现有的污水处理装置可利用的设施有： 1、 将沉淀池利用为新处理设施的预处理化粪池和调节池； 2、 充分利用现有的重力流，减少水力提升 3.1.2新增设施新增设施 新增的设施有： 1、 粗格栅：利用现有的重力流条件，设置粗格栅； 2、 增加 2 台
16、提升泵，将污水提升至生化反应池； 3、 新增生化反应池和 MBR 膜装置。 3.2系统设计参数系统设计参数 系列数：1 个系列 平均处理量：60m3/d 短时峰值时流量：4m3/h（四小时以内） 混合液设计浓度：MLSS 8,000 mg/l； 3.3工艺设计工艺设计 3.3.1污水格栅污水格栅 格栅渠内设机械粗格栅一台，以截取污水中较大的漂浮物及杂质，保护后 续水工构筑物及设备正常运行；栅渣排入手推小车，定期外运。粗格栅的设计 13 参数为： 格栅数量：1 台 格栅形式：回转式格栅 设计处理量：100m3/h 格栅间隙：2mm 格栅宽带：500m 设计过栅流速：0.6mm/s 3.3.2化粪池化粪池 化粪池利用现有设施。 废水经格栅拦污后，进入化粪池。 3.3.3调节池调节池 调节池利用现有设施 污水自化粪池自流进入均质调节池，调节池内设潜污泵 2 台（1 用 1 库备） ， 废水经加压提升后输送至生化反应池。潜污泵设计参数为： 形式：潜污泵 流量：4m3/h 扬程：15m 功率：0.37KW 材质：铸铁 3.
