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1、毕 业 设 计设计题目 MBR膜生物反应器处理10万m3/d 城市污水工艺设计 学 院 化学化工学院 专 业 环境工程（环境监测与治理） 年 级 2009级 学 号 200924104113 学生姓名 陈志鹏 指导教师 吴贤格 完成时间 2013 年 5 月肇庆学院教务处制MBR膜反应器处理10万m/d城市污水工艺设计陈志鹏 指导老师：吴贤格摘 要 本次毕业设计的题目是某镇10万吨/日生活污水处理的工艺设计，主要采用前置A2/O工艺加上内置式MBR膜生物反应器处理工艺。本次毕业设计的主要任务是完成该污水厂的平面布置、各个构筑物的初步设计和一些处理构筑物的施工图设计。根据论文题目要求，初步设计要
2、完成设计说明与计算书一份、污水处理厂平面布置图一张、污水处理厂工艺流程图一张以及主要构筑物设计图若干张；在主要构筑物设计图的设计中，主要是完成MBR生化处理池、MBR膜池和接触消毒池的设计。 该污水处理工程，经计算后确定规模为12.5万吨/日。进水水质见下表所示： 污水进水水质 单位：mg/L项目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量28016030170303本次设计所选用的是MBR膜反应器工艺，改良型A2/O工艺具有良好的脱氮除磷功能，而浸没式MBR反应器具有深度的脱氮除磷功能，能更好地处理污水。该污水厂的工艺流程如下：污水从粗格栅再到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到曝气
3、沉砂池，经过膜细格栅将毛发等细小物截留后，再进入改良型A2/O生化池，从生化池流入MBR膜池，最后经过接触消毒池消毒后排到自然水体中；而污泥的处理流程是：曝气沉砂池所截留的垃圾直接外运处置，而膜池所产生的活性污泥可以经污泥提升泵房和管道运回到生化池继续使用，膜池所产生的剩余污泥则排入到储泥池中，进入污泥脱水车间经过污泥脱水后，最后外运处置。污水处理厂的出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中的一级标准之B标准。该标准的主要指标如下： 出水水质标准 单位：mg/L 项目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量60201520151关键词：A2/O工艺
4、 MBR 脱氮除磷 污水处理1 前 言1.1 城市污水来源及水质特点分析1.1.1 城市污水来源一、生活污水生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的水质一般较稳定，浓度较低，也较容易通过生物化学方法处理后达到出水水质要求。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等，无机盐类主要有氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐等，此外还含有大量病原菌、病毒和寄生虫卵。其总的特点是氮含量、硫含量和磷含量高,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。二、工业废水工业废水主要是在工业
5、生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水。工业废水中主要夹带了生产过程中所使用的原料。一般而言，工业废水污染比较严重，往往含有有毒有害物质，需深度处理达到标准后才能排入城镇污水处理系统，是城镇污水中有毒有害污染物的主要来源。三、降水主要包括降水或降雪时冲刷地面后进入城市管网的水。初期雨水中含有较多的污染物，但有时pH值会较低。影响降水被污染的主要因素有大气质量、气候条件、地面及建筑物环境质量等。1.1.2 城市污水水质特点城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工业的规模和性质不同，城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化。典型的生活污水水质变化大
6、体有一定范围，可参见表1-1。 表1-1 典型的生活污水水质示例2 指标浓度（mg/L）指标浓度 (mg/L)高中低高中低固体（TS）1200720350可生物降解部分750300200溶解性总固体850500250溶解性375150100非挥发性525300145悬浮性375150100挥发性325200105总氮854020悬浮物（SS）350220100有机氮35158非挥发性755520游离氮502512挥发性27516580亚硝酸盐000可沉降物（mg/L）20105硝酸盐000生化需氧量20010050总磷1584溶解性29016080有机磷531悬浮性1000400250无机磷1
7、053总有机碳400150100氯化物20010060化学需氧量600250150碱度200100501.1.3 城市污水处理厂进水水质及水量该工程设计进水水质如表1-2所示。 表1-2污水进水水质 单位：mg/L 项目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量28016030170303 该设计的污水处理量为125000m3/d。1.2 设计依据1.2.1 法律法规依据一、中华人民共和国环境保护法二、中华人民共和国污染防治法实施细则三、中华人民共和国水污染防治法1.2.2 技术标准及技术规范依据一、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）二、地表水环境质量标准（GB3
8、838-2002）三、室外排水设计规范（GB 50014-2006）四、地下水质量标准（GB/T 14848-93）1.3 设计范围本次设计的设计范围为污水流入所要设计的污水处理厂厂区，再流经各个污水处理构筑物、管渠直至完成处理流程到出水达标排放至自然水体，而且还有污泥的贮存、加药、浓缩脱水以及形成泥饼外运等。设计的内容包括污水处理工艺流程的选择与设计、污水处理构筑物的设计及计算、污泥处理系统设计及计算等。1.4 执行排放标准根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中的一级B排放标准，该项目的基本控制最高允许排放浓度如表1-3所示： 表1-3 基本控制项目最高允许排放浓度
9、 单位：mg/L 项目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量602015201512 污水处理方案及选择论证2.1 污水主要处理方法 城市污水处理厂的方案，必须要考虑有效去除BOD5，又要适当去除N、P，故可采用SBR法、氧化沟、A2/O法以及MBR法。2.1.1 SBR法A 工艺流程：污水一级处理曝气池处理水B 工作原理：一、 流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水、曝气、缓速搅拌 三种；二、 曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，脱氮除磷应进行相应的处理工作。三、 沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池；四、 排放工序：排
10、除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水 位，在反应器残留一部分活性污泥作为泥种。五、 待机工序：等处理水排放后，反应器处于停滞状态等候一个周期。优点：一、可同时脱氮除磷； 二、静置沉淀可获得低SS出水； 三、耐受水利冲击负荷； 四、操作灵活性好。缺点：一、同时脱氮除磷时操作复杂； 二、滗水设施的可靠性对出水水质影响大； 三、设计过程复杂； 四、维护要求高，运行对自动控制的依赖性强； 五、池体容积较大。2.1.2 氧化沟A 工艺流程：污水氧化沟二沉池处理水排放B 工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内做环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方
11、为厌氧段，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活时代时间较长的微生物进行特别的反应，如脱氮除磷。C 工作特点：一、 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。二、 对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。三、 污泥龄较长，一般长达15-30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可以进行脱氮除磷反应。四、 污泥产量低，且多已达到稳定。五、 自动化程度较高，便于管理。六、 占地面积较大，运行费用低。七、 脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果
12、势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从理论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。八、 氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。2.1.3 A2/O法A2/O处理工艺是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。A 工艺流程：进水厌氧缺氧好氧二沉池处理水B 工作原理：污水进入厌氧反应区，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境条件下稀释，同时转化易降解COD、VFA为PHB，部分含氮有机物尽兴氨化。污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通常内回流量为24倍原污水流量，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除。混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在好氧反应区除进一步降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。优点：一、 能够同时脱氮除磷；二、 反硝化过程为硝化提供碱
