某生活污水MBR膜处理方案每天200吨介绍

某生活污水处理站工程

编制单位：宜兴市万鹏环保科技有限公司编制日期： 技 术 方 案

2015年6月

目 录

1工程概况..................................................................................................................... 2

1.1 工程名称......................................................................................................... 2 1.2 工程地点......................................................................................................... 2 1.3 工程简介......................................................................................................... 2 1.4 工程范围......................................................................................................... 2 1.5 设计原则......................................................................................................... 2 1.6 设计依据......................................................................................................... 2 1.7 设计参数......................................................................................................... 3 2工艺选择..................................................................................................................... 4

2.1工艺选择原则................................................................................................... 4 2.2工艺选择........................................................................................................... 4 2.3 MBR工艺介绍 ................................................................................................. 5 3工艺设计..................................................................................................................... 7

3.1工艺流程........................................................................................................... 7 3.2工艺设计说明................................................................................................... 7 4主要构筑物及设备参数........................................................................................... 11

4.1主要构筑物一览表......................................................................................... 11 4.2主要设备一览表............................................................................................. 11 5工程设计说明........................................................................................................... 12

5.1总图设计......................................................................................................... 12 5.2结构设计......................................................................................................... 12 5.4电气设计......................................................................................................... 13 5.5自控设计......................................................................................................... 14 6运行成本分析........................................................................................................... 15

6.1人工费用......................................................................................................... 15 6.2药剂费用......................................................................................................... 15 6.3耗电费用......................................................................................................... 15 6.4直接运行费用................................................................................................. 15 7效益分析................................................................................................................... 16

7.1环境效益分析................................................................................................. 16

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1工程概况

1.1 工程名称

山东某生活污水处理站工程

1.2 工程地点

山东

1.3 工程简介

本项目中生活污水收集后直接排入污水处理站，生活污水排放量约200m3/d，污水处理后就近排入市政污水管网中。

1.4 工程范围

生活污水集中处理站的设计和建设、验收、保修（不含挖填土方费用）

1.5 设计原则

? 此污水处理工程以投资省，运转费用低，占地面积小为原则。 ? 处理系统先进，设备运行稳定可靠，维护简单、操作方便。 ? 污水处理系统不产生二次污染源污染环境。

? 控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。 ? 使用一体化地下污水处理单元，所有设施埋地设置，地面仅留检修口用于运行维护。

? 污水处理后可排放至湖泊、溪流或排放市政污水管网。 ? 污水处理要求启动时间短、可间断运行。 ? 处理站出水的主要水质指标需可以连续监控。

1.6 设计依据

? 《室外排水设计规范》(GB50014-2002)；

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? 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）； ? 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）； ? 《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）； ? 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）； ? 《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；

? 《江苏省环境工程设计管理规定和技术要求》（试行 江苏省环保局1997） ? 其他相关标准及规范。

1.7 设计参数 1.7.1污水处理量

根据资料，本工程中生活污水处理能力为200m3/d。

1.7.2设计进出水水质

据了解，本工程区内排放的污水基本为洗浴水、冲厕水、厨房水等生活污水，无有毒有害性工业废水。

参考国家设计规范及结合我公司以往的污水处理工程设计经验，设计时考虑一定的变化系数，进出水水质设计平均值如下：

设计进出水水质

项目 设计进水水质 出水水质 CODcr 400 ≤50 BOD5 250 ≤10 SS 300 ≤10 NH3-N 30 ≤5（8） TN 4 ≤1 其中，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A水质要求。

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2工艺选择

2.1工艺选择原则

选择合理的污水处理工艺技术是十分重要的。只有选择得当，才能使污水处理工程的处理效果好，运行管理方便，节省投资成本和运行费用。污水处理工艺的选择，首先需要适应污水进水水质、出水水质要求以及当地温度、工程地质、环境等条件，然后综合考虑工艺的可靠性、成熟性、适用性、去除污染物的效率、投资省、操作管理简单、运行费用低等多因素，选择最优的工艺方案。

[1] 符合国家和地方环境保护政策和相关法律法规、标准及规范； [2] 工艺技术先进、高效节能，处理效率高，出水稳定达标；

[3] 处理设施安全、成熟，并尽量减少工程投资成本，降低运行费用； [4] 最大限度地降低操作管理和维修技术难度；

[5] 污水处理设施具有较强的抗水量、水质冲击负荷能力； [6] 污水处理设施运行时不产生臭气及噪声等二次污染；

[7] 优先选择国内先进、可靠、高效、成熟的污水处理专用设备。

2.2工艺选择

污水处理的主要工艺技术主要包括：生物处理技术、自然处理技术。经过人类上百年的实践，国际上公认以生物处理为经济―效益比最好（cost－effective）。因此世界上大多数污水处理厂采用生物处理工艺。污水生物处理分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。

厌氧生物处理技术降解有机物的效率有限，出水水质较难达到本项目的要求，且占地相对较大，废气收集处理问题也不好解决。因此也不考虑单独使用。本项目中，化粪池作为典型的厌氧处理，作为标准的设施用于污水处理的前处理。

传统的活性污泥法投资高、运行费用高、占地大、污泥处理量大、处理较为复杂（通常要采用厌氧污泥消化），本方案也不考虑采用。

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生物膜法是一种比较适合小型生活污水处理的工艺技术，与传统活性污泥法处理系统相比较，生物膜法易于维护运行、节能省电、占地面积小，污泥少，一次性投资较普通活性污泥法稍高一些但可以接受，但如果出水要求较高需要增加深度处理，投资较高。

膜生物反应器以出水水质稳定优良为其优势，但一次性投资成本稍高。本工程要求处理出水用作景观水，且不能影响周围人们的身体健康，故对出水水质要求较高，且要求有较高的稳定性。

本工程推荐选用MBR工艺作为首选处理工艺。 2.3 MBR工艺介绍

膜生物反应器MBR（Membrane Bio-reactor）是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000－12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。

? 优点：

（1）出水水质优良、稳定。

（2）工艺简单。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。

（3）占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。

（4）污泥排放量少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。

（5）膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大污水回用范围。

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（6）系统抗冲击性强，适应范围广。 （7）较好的设备化和自动化，管理简便。 （8）模块化设计，易于扩容。

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3工艺设计

3.1工艺流程

根据本工程的进出水水质，设计工艺流程如下：

3.2工艺设计说明 3.2.1 化粪池

化粪池是用来处理生活粪便污水的构筑物。其作用一方面是沉淀污水，使污水与杂质分离后进入水管道，另一方面是使沉淀下来的污泥在其中厌气分解，杀死粪便中的寄生虫卵。

本工程中，所有楼层排出的生活污水全部没有经过化粪池直接送至了污水处理站，因此污水处理站内设置化粪池一座。

化粪池尺寸：13.6×3.0×4.3m。 有效水深：3.0m

3.2.2 格栅井

为拦截水中漂浮物，以及不可生化处理的大颗粒物质，防止堵塞后续的水泵

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或处理设备；避免在后续水池内沉淀，设置格栅井一座。

格栅井尺寸：4.0×1.5×3.5m。与调节池合建。 配套机械细格栅1台，栅距5mm。

3.2.3 调节池

由于进水的水质、水量有波动，为使后续生化处理系统连续稳定地运行，需设置调节池对水质水量进行调节和均化。同时为保证调节池内不沉积污物，底部设置曝气管进行搅拌。

调节池，1座，埋地钢砼结构；水力停留时间8.0h，有效容积为80.0m3 调节池尺寸：8.0×4.0×3.5m，有效水深为2.5m。

配套提升水泵2台，二用一备，提升水泵流量：10m3/h 扬程：10m 功率：0.75Kw

配套鼓风机1台，鼓风机风量：0.8m3/min 风压：30KPa,功率：1.5Kw

3.2.4 埋地一体化处理设备

埋地一体化设备由缺氧池、MBR池、消毒清水池和机房四部分组成。其中：缺氧池和清水消毒池组合为一个箱体、MBR池为独立箱体，2个箱体均为埋地式一体化设备；机房建筑在地面上。

缺氧池与清水池组合后尺寸Ф1.80×14.00m（缺氧池长度12米，消毒清水池长度2米）；MBR池尺寸：Ф1.80×20.00m。本尺寸不含埋地深度。

污水进入缺氧池，同时进入的还有好氧池的回流污泥。缺氧池的首要功能是脱氮，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将好氧池回流污泥中带入的大量NO3-和NO2-还原为N2并释放到空气中，BOD浓度继续下降，NO3-浓度也大幅度下降。池内设曝气管进行搅拌。

缺氧池中污水自流入MBR池内，在曝气状态下大量繁殖的活性污泥中微生物以及硝化菌群、磷细菌，降解或吸附水中含碳、氨氮、磷有机污染物质，以达到

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净化水质的目的。池内设置管式橡胶微孔曝气器，具有良好的氧转移率。

利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。

池内设置膜组件系统及配套的出水、反洗、清洗、吹扫等系统。膜区内的吹扫（曝气）有两个用途，一是用于膜组件周围的气水振荡，保持膜表面清洁，二是为提供生物降解所需要的氧气。通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中，可以有效截留硝化菌，使硝化反应顺利进行，有效去除氨氮；同时可以截留难于降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出，可控制系统内活性污泥的浓度及污泥龄。

缺氧池尺寸：Ф1.80×12.00m，有效水深为1.60m。水力停留时间3.0h，有效容积为25.5 m3。

MBR池尺寸：Ф1.80×20.00m，有效水深为1.6m。水力停留时间5.0h，有效容积为42.5 m3。

MBR池配套WP-MBR-15型膜组件56个，总膜面积849平方米，含膜组件及膜框架。.其中：单个膜组件膜面积15m2，外形尺寸720×110×1400（H）mm

MBR池配套鼓风机2台，一用一备，鼓风机风量：2.83m3/min 风压：30KPa,功率：3.0Kw。

MBR池配套曝气管道一批。

MBR池配套弹性填料及支架。填料体积30 m3。

机房尺寸：3.0×4.0×3.0m，机房布置鼓风机、膜抽吸泵、控制柜等。 污泥回流泵：配套提升水泵2台，一用一备 提升水泵流量：40m3/h 扬程：9m 功率：2.2Kw

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6运行成本分析

污水处理直接运行费用主要包括人员工资费用、耗电费以及药剂费(暂时不考虑水资源费用、污泥抽吸费及折旧费用)。污水处理站水量按200m3/d，年运行按360天计算。

6.1人工费用

由于本系统构筑物较简单，控制点较少，系统自动化程度较高，因此污水处理站配备1名工人即可。工人平均工资以3000元/人·月计算，则每吨水的人员工资成本为:

3000×12/（200×360）=0.50元/立方水

6.2药剂费用

本污水处理系统中主要的药剂消耗为膜的清洗药剂，而膜的清洗往往是几个月才清洗一次，而清洗的药剂用量很小，可以忽略不计，故本工程的药剂消耗可以忽略。

6.3耗电费用

污水机房总运行功率为7.75Kw,每Kw.h 电价0.60元计算，则每吨水耗电成本为：0.60×7.75×24/200＝0.56元/立方水

6.4直接运行费用

单方污水处理成本(不含折旧): 0.50+0.56＝1.06（元/立方水）

年运行费用：1.06×200×360=76320元/年

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7效益分析

7.1环境效益分析

经过本处理系统可有效地改变排放水质，大量削减污染物，减少对环境的危害，并达到回用要求。

带来良好的环境效益，其主要污染物每年削减量如下： CODCr:(400-50)×200×360×10-6 = 25.20吨/年 BOD5: (200-10)×200×360×10-6 = 13.68吨/年 SS : (300-10)×200×360×10-6 = 20.88吨/年 TN: (40-5)×200×360×10-6 = 2.52 吨/年 TP: (4-1)×200×360×10-6 =0.216吨/年

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