生活污水处理方案设计样本

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。1 工程概况本污水处理站为镇区处理生活污水。2项目设计依据、 原则和范围2.1设计依据(1)城镇污水综合排放标准( GB81918- ) ; (2)给排水设计手册; (3)中华人民共和国环境保护法; (4)中华人民共和国水法( 1998) ; (5)城镇污水处理厂污染物排放标准( GB18918- ) (6)中华人民共和国水污染防治法( 1996) ; (7)中华人民共和国水污染防治法细则( 1989) ; (8)建设项目环境保护设计规定( 1997) ; (9)建设项目环境保护设施竣工验收管理规定( 1994) ; (10)村庄整

2、治技术规范( GB50445 ) (11)农田灌溉水质标准( GB5084- ) 22设计原则(1)污水处理工艺应因地制宜并力求技术先进可靠、 经济合理、 高效节能、 易于维护管理。(2)积极稳妥地采用新技术, 在合理利用资金的同时, 充分利用先进技术和设备以提高污水处理水平与效率。(3)设计中必须充分考虑小区污水的特点, 处理设施能适应较大的水量变化。在机械化、 自动化程度方面, 要从实际出发, 根据需要和可能及设备的供应情况, 妥善确定。(4)设计应适当注意美观和绿化, 其美化的方式和周围地区的环境相协调。23设计范围(1)污水处理站内工程的工艺及方案设计, 不包括化粪池和场外污水管线工程

3、。 (2)与工艺相配套的电器、 仪表控制系统设计。3 水质要求 31设计进水水质由于各乡镇均为生活污水, 确定本污水处理工程进水水质指标为: 指标COD( mg/l) BOD5( mg/l) SS( mg/l)NH3-N (mg/l)PH进水水质450250250406932设计出水水质本设计中污水经过格栅、 调节池、 生物集成处理设备后, 最终处理出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准( GB18918- ) 一级A排放标准的要求, 即: 指标COD( mg/l) BOD5( mg/l) SS( mg/l)NH3-N (mg/l)PH出水水质5010105(8)694废水处理工艺方案4.1水质

4、特性分析根据进水水质和出水水质要求, 废水具有以下特征: 污水中可滤残渣含量较高, 这些残渣若不经处理直接进入生化处理系统, 会在生化系统中积累而占据大量池容, 使池容不断减少最终导致系统完全失效。同时, 去除对生物处理过程有抑制作用的物质, 减小生物反应的负荷, 改进生物反应的条件, 对处理系统正常运行, 降低运行费用都是必不可少的一步。4.2废水的预处理4.2.1 去除部分不可生化降解的物质, 均和水质和水量此处的预处理主要有格栅, 预曝气调节池。经过这一过程, 可有效去除废水中不可生物降解或难于生物降解的有机物, 均和水质和水量保证后续处理的正常进行。4.2.2 预处理后的废水水质特性预

5、处理后废水水质如下表预处理后的废水水质 单位: mg/L 污染物名称PHCODBODSS污染物浓度7.0400200100预处理后废水水质各污染物配比如下表所示 预处理后各污染物配比项目BOD5/COD数值0.5经预处理后的废水BOD5/COD=0.5, 能够使用生化处理的办法, 同时该水SS较高, 故在膜生物反应器前设立兼氧A段, 增加水的可生化性。4.3工艺流程进水格 栅 渠污 水 泵鼓风机调 节 池污 水 泵污泥回流厌 氧 池储泥池污泥外运运污 泥 泵M B R 池除磷剂抽 吸 泵清 水 池氯片出水4.4工艺流程描述1) 生活污水、 生产废水经过地沟汇集进入污水处理界区, 首先经过人工格

6、栅去除水中的4mm以上的杂物, 以减少后续处理负荷和保护后续处理设备( 泵) 。格栅挡住的杂物定期清理。2) 格栅渠内设置提升泵将废水移送到调节池。3) 生活污水、 生产废水并非24小时/天均匀排放, 但为了减少工程投资、 满足后续生化处理设施的要求, 废水处理系统是按24小时/天连续运行设计, 因此需设置调节池均衡水量, 同时在池内设空气搅拌, 一方面均衡水质, 同时对废水进行预曝气处理, 防止SS在池内沉淀。4) 废水的处理出水对氨氮要求较高, 氨氮废水的处理一般有物化和生化两种方法。物化法分为氯化法、 磷镁沉淀法、 离子交换法、 汽提法和吹脱法。氯化法是经过投加足够量的氯使废水中的NH3

7、N氧化成氮气, 此法处理费用高, 一般用于给水的处理。磷镁沉淀法尽管氨与磷、 镁生产一种沉淀复盐可作为肥料使用, 但肥料的售价仍补偿不了磷酸的价格。离子交换法是选用对氨离子有很强选择性的沸石作为交换树脂, 从而达到去除氨氮的目的, 但对于高浓度的氨氮废水, 离子交换法会使树脂再生频繁而无法操作, 且再生液仍为高浓度氨氮废水需再处理。汽提法是用蒸气将废水中的游离氨转变为氨气逸出, 逸出的氨气能够回收, 一般用于处理高浓度氨氮废水; 吹脱法则是用空气从废水中将氨气吹脱, 一般用于处理中等浓度氨氮废水; 但这两种处理方法运行成本较高。生化法处理成本较低, 只需控制一定的条件( 如pH、 DO和有机物

8、浓度) , 运行管理较为方便。本方案根据该废水的特点选用先进的膜生物处理技术( MBR) , 优点如下: 经过反硝化脱氮可彻底消除氮对环境的影响。该废水中含有大量的氨氮, 在硝化过程会产生大量的H+, 而当废水中的碱度不能满足硝化反应的需要, 会使得pH下降, 抑制硝化过程的彻底进行, 一方面引起NO2( 还原物) 的累积, 造成出水CODcr值偏高( 理论上1mg/l NO2造成1.143 mg/l CODcr) , 另外会引起NH3N不能彻底的去除, 造成NH3N超标, 因此必须补充投加一定量的碱以满足硝化过程的需要, 而反硝化过程产生的碱度可补偿硝化过程消耗的一半的碱度, 可减少后续的硝

9、化过程补充投加的碱量, 节省处理的运行费用。反硝化过程能够利用硝化过程中产生的NO3、 NO2离子中化合态的氧去氧化废水中的有机物, 减少后续的硝化过程的曝气量, 可节省处理的运行费用。本方案中的生化工艺采用先进的膜生物处理技术( MBR) , 该工艺技术特别适用于有机浓度高、 处理要求高的食品、 有机化工、 医药及畜牧等行业的废水处理以及中水回用处理。MBR技术以与活性污泥法相同的处理原理去除废水中的有机物, 不同的是活性污泥法在沉淀池进行固液分离, 而MBR装置则是经过膜分离单元将清水直接抽出。5) MBR池由于污泥浓度高, 抗水质变化能力强。4.5 MBR工艺原理介绍膜与生物处理工艺结合

10、的膜生物反应器研究迄今已逾30年了, MBR的商业应用也有20年的历史了。1969年, 美国的Smith首次报道了美国Dorr-Oliver公司把活性污泥法和超滤工艺结合处理城市污水的方法。该工艺最引人瞩目的是用膜分离技术取代常规活性污泥二沉池, 用膜分离技术作为处理单元中富集生物的手段, 而不是采用常规的回流循环来增加曝气池中微生物的浓度。它是用一个外部循环的板框式组件来实现膜过滤的。在生活污水处理中, 获得了极佳的处理效果, BOD1mg/L, COD=2030mg/L, 系统处理能力为10100m3/d。另一个早期的报道是Hardt等人, 在1970年用一个10L的好氧生物反应器处理合成

11、废水, 流程中用一个死端超滤膜来实现泥水分离, 其中的MLSS浓度高达30000mg/L, 是常规好氧系统的23倍, 膜通量7.5Lm-2/h, COD去除率为98%。Dorr-Oliver公司在60年代还开发了另外一种膜处理工艺MST( Membrane Sewage Treatment) 。在该系统中, 污水进入悬浮生长的生物膜反应器中, 并经过超滤膜组件的抽吸作用连续出水。膜组件为板框式, 进出口压力分别为345KNm-2和172 KNm-2, 膜通量为16.9Lm-2/h。尽管这些工艺取得了良好的出水水质, 但由于当时膜技术发展相对落后, 膜材料种类少, 价格昂贵, 使用寿命短, 限制

12、了该工艺的长期稳定运行, 污水膜生物反应器依然处于初级研究阶段。1970年美国的Dorr-Oliver公司和日本的Sanki-engineering有限责任公司达成协议, 使得该工艺首次进入日本市场。80年代以后, 随着膜制造技术的发展、 膜分离工艺的完善、 膜清洗方法的改进和污水厂出水水质要求的提高, MBR开始在污水处理行业得到应用。1989年, 日本政府联合许多大公司共同投资进行了为期6年的”90年代水复兴计划( Aqua Renaissance Programme90) ”科研项目, 其目的是寻求满足长期水量需求, 解决水污染问题和从污染物中获取能量。特别是开发一种膜技术与生物反应器相

13、结合来处理工业和城市污水, 省能省地, 出水水质好, 适用于污水回用的工艺。今天, 日本已经有数家公司提供成套产品, 应用于家庭污水处理和回用以及废水中COD、 NH3-N较高的工业领域。MBR( 膜生物反应器) 工艺的工作原理: 首先经过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物, 然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。本工程使用的膜为中空丝膜, 膜的孔径在0.4m左右, 能够截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物, 取得清澈的出水。为了使得膜能够连续长期稳定的使用, 在中空丝膜的下方以一定强度的空气不断对膜进行抖动, 既起到为生物氧化供氧作用, 又防止活性污泥附着在膜的表面造成膜的污染。

14、4.6 MBR膜特点: 4.6.1良好的机械强度: 滤膜的机械强度大小反映了膜丝抵抗断丝的能力, 断丝使超滤膜失去分离性能, 是评价超滤膜质量优劣的一项重要指标。机械强度由膜丝的断裂强度和断裂伸长率来表征。中心经过配方和工艺的改进, 使得膜产品具有良好的断裂强度和断裂伸长率, 使用中不易出现断丝现象。中空纤维帘式膜组件尺寸示意图4.6.2良好的亲水性: PVDF中空纤维超滤膜经过特殊的亲水化处理, 膜丝具有永久亲水性能。水解触角由未改性前的7990u38477X为3035u12290X, 可在较低的跨膜压力下, 得到高的水通量, 同时提高膜丝的耐污染性能。 亲水性膜与非亲水性膜的抗污染示意图4

15、.6.3过滤精度高本中心中空纤维超滤膜具有均匀的0.05m的小孔, 能够除去微生物、 胶体、 藻类以及其它引起浑浊的物质。所有组件经过泄漏测试以确保没有超过孔径大小的微粒经过。超滤中空纤维膜断面孔结构4.6.4运行管理方便传统的好氧活性污泥处理工艺, 在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象, 使得泥水难于分离导致系统不能正常运行、 出水不达标。而MBR工艺是用膜抽吸作用来进行泥水分离, 不会发生污泥膨胀影响MBR系统的正常运行和出水水质, 因此运行管理极为方便。4.6.5占地面积小传统的活性污泥工艺的活性污泥浓度一般在30005000mg/l, 而MBR工艺的活性污泥浓度一般在80001 mg/l, 且不需生化沉淀池, 故大大减少了占地面积和土建投资, 其土建占地约为传统工艺的1/3。4.6.6处理水质稳定中空丝膜能够截留几乎所有的微生物, 特别是针对难以沉