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鹽城金澤供水設備有限公司
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商洛臭氣防治醫院污水處理設備
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在設計設備過程中本著*、合理、實用、可靠、經濟的原則進行設計,采用*、實用、成熟、可靠的處理工藝,滿足水質波動較大、水量不穩的進水要求,確保污水處理達標排放。
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生物接觸氧化法是傳統的生化處理方法,生物填料為固定床上的半軟性填料。利用半軟性填料作為微生物的附著載體,生物均勻分布在生物填料上,這樣就避免了微生物分布不均的現象,同時,生物附著在填料表面,不隨水流動,因生物膜直接受到上升氣流的強烈攪動,不斷更新,從而提高了凈化效果。接觸氧化法具有處理時間短、體積小、凈化效果好、出水水質好而穩定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優點。
MBR是一種將高效膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝,它用具有*結構的浸沒式膜組件置于曝氣池中,經過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過膜過濾后抽出。它與傳統污水處理方法具有很大區別,取代了傳統生化工藝中二沉池和三級處理工藝,由于膜的存在大大提高了系統固液分離的能力,從而使系統出水水質和容積負荷都得到大幅度提高,結合不同的工藝,出水可以達到景觀用水或雜用水標準。由于膜的過濾作用,微生物被*截留在生物反應器中,實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的*分離,消除了傳統活性污泥法中污泥膨脹問題。膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強,可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩余污泥產量低、設備緊湊、操作簡單等優點。目前廣泛應用于生活污水和各種可生化工業廢水的處理及回用中。
綜上所述,本工程生物處理擬采用MBR工藝。
4.1.3 工藝選擇
本著投資少、效益高,優先采用適合我國國情的使用技術的原則,根據目前國內生活污水處理后回用技術的現狀,在綜合考察各種廢水治理技術的基礎上,結合本項目的實際,由于本項目污水產生量少,為減少土建施工費用,本項目擬采用一體化污水處理設備對項目廢水進行處理,一體化污水處理設備采用MBR工藝進行污水處理后排放。項目工藝流程圖如下:
圖1工藝流程圖
圖2 MBR反應器示意圖
圖3 MBR系統工作示意圖
4.2.1 MBR過程描述
MBR是一種將活性污泥法和一體化浸沒式膜分離系統相結合的新型污水處理技術。這一過程可廣泛應用于市政和工業污水處理領域,包括水資源回用,社區發展,公園景點水資源回用等。
作為一種新興的污水處理技術,MBR已經被廣泛的應用于世界各地的污水處理廠。
典型MBR系統的流程可以描述如下:
污水經過1-2mm格柵流入調節池,在這里進水的水質和水量的調節。被格刪攔截的雜質需要定期清理。接下來,調節池中的污水被泵輸送至MBR系統,在MBR系統內實現微生物對污染物進行分解消減,包括好氧和缺氧反應區,不能被降解的雜質和活性污泥被膜組件分離后留在膜池內。膜過濾產水則達標回用或排放。
4.2.2 MBR污水處理技術有如下特點:
1)采用*的定期水反洗、化學反洗及化學清洗工藝保證了膜組件的產水能力和膜通量。
2)跨膜壓力(TMP)低,通常為0.01?0.06 MPa,可利用虹吸原理而無需外加抽吸動力即可產水,系統運行費用低。
3)MBR工藝采用缺氧和好氧組合形式。污水*入缺氧區,在此將大分子量長鏈有機物分解為易生化的小分子有機物,然后污水進入好氧區進行有機物生物降解,同時進行生物硝化反應,并通過回流到缺氧區進行反硝化,完成脫氮功能。
好氧區,在硝化菌的作用下進行如下化學反應:
2NH4++3O2 2NO2-+4H++2H2O
2N02-+02 2N03-
缺氧區.在反硝化菌的作用下進行如下化學反應
6N03-+2CH30H 6N02-+2C02+4H20
2N02-+3CH30H 3N2 +3H20+60H-+3C02
4.2.3 MBR 優點
MBR是高效膜分離技術與生化技術相結合的新型污水處理技術。它繼承了膜分離技術和生化處理技術的特點并強化了生化處理效果。
1)0.05微米膜過濾產水,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用;
2)與傳統處理系統相比,可節省50%的土地使用面積;
3)由于膜的高效截流作用,微生物*截流在反應器內,實現了反應器水力停留時間(HRT) 和污泥齡(SRT)的*分離,使運行控制更加靈活穩定;
4)反應器內的微生物濃度高達5000-8000毫克/升,生化效率高,耐沖擊負荷強;
5)泥齡(SRT)長,有利于增值緩慢的硝化細菌的截流、生長和繁殖,系統硝化效率得以提高;
6)反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行,剩余污泥排放量少;
7)膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應器內有足夠的停留時間,大大提高了難降解有機物的降解效率;
8)系統自動化程度高,采用PLC控制,可實現全程自動化控制;
9)模塊化設計,結構緊湊,占地面積小,運行費用低廉。
4.2.4膜組件描述
MBR系統使用中空纖維膜進行固液分離。它具有較高的過濾效率,能夠有效的將細菌、懸浮顆粒及雜質移除,從而獲得優質的過濾水。此外,由于單片膜組件過濾面積大,所以膜的安裝占用體積小,減小了反應器的體積和占地面積。
a—集水管長度;b—兩端集水管中心距;c一集水管外徑;單位為毫米(mm)。
圖4膜組件簡圖
(1) JQNL系列中空纖維簾式膜組件參數表
規 格 尺 寸 | 組件型號 | NL-1 | NL-2 | NL-3 | NL-4 | ||
有效膜面積(m2) | 1 | 10 | 20 | 25 | |||
外型尺寸a×b×c(mm) | 300×450×20 | 530×1010×40 | 530×1510×40 | ||||
過濾形式 | 水壓或抽吸 | ||||||
膜材料 | PVDF | ||||||
中空纖維外徑(mm) | 1.3 | ||||||
中空纖維內徑(mm) | 0.6 | ||||||
公稱孔徑(μm) | 0.05 | ||||||
纖維粘結材料 | 環氧樹脂 | ||||||
接口材料 | ABS | ||||||
| 集水管尺寸 | DN15 | DN32 | ||||
適 用 條 件 | 運行方式 | 間歇式產水 | |||||
進水zui大顆粒直徑(mm) | 1?2 | ||||||
溫度范圍(°C) | 5?45 | ||||||
正常運行pH范圍 | 6?9 | ||||||
化學清洗pH范圍 | 2?11 | ||||||
zui高耐次氯酸納濃度(ppmh) | 200,000 | ||||||
污泥濃度MLSS (mg/L) | 6,000?8,000 | ||||||
zui大跨膜壓差(Mpa) | —0.1 | ||||||
典 型 工 藝 條 件 | 運行方式 | 產水8?10min,停止產水2min | |||||
曝氣強度(Nm3/h •簾) | 1 | 2?3 | 3?5 | ||||
設計產水通量(Lm2h) | 10 ?20® | ||||||
反洗水通量(Lmh) | 20 ?40 | ||||||
反洗水壓力(Mpa) | 0.03 ?0.08 | ||||||
加強化學反洗周期 | 1次/5?6天② | ||||||
加強化學反洗水量(Lm2h) | 5?10 | ||||||
加強化學反洗時間 | 30min/次 | ||||||
加強化學反洗藥劑濃度(ppm) | 次氯酸鈉500?600 | ||||||
化學清洗周期 | 1次/3?6月③ | ||||||
化學清洗藥劑pH范圍 | 1?12 | ||||||
化學清洗次氯酸鈉濃度(ppm) | 1000?3000 | ||||||
完整性檢測氣壓(Mpa) | ≤0.1 | ||||||
產水水質 | 濁度(NTU) | ≤0.5 | |||||
產水TSS (mg/L) | ≤5 | ||||||
注:
①根據水質及實驗數據選擇,具體可咨詢我方技術人員。
②根據原水水質確定,或根據實際運行進行調整。
③根據原水水質實際情況確認。一般1次/2?3個月。
膜組件應該安裝于MBR的單元內部,按膜絲垂直方向安裝,并確保纖維有一定的松弛。建議在上端和下端之間有10mm的松弛余量。
MBR系統由一系列單元組成,每個單元都有多排NL膜組件。這些單元獨立的包括一個活性污泥槽,膜組件單元應盡量安裝在MBR曝氣槽的*,并確保前后左右有足夠的空間。
在NL膜組件的操作過程中有以下幾方面是非常關鍵的,包括過濾、跨膜壓差的設置、產水量設置。
(2)過濾
WDNL膜組件對MBR中的污水進行固液分離,能有效的去除水中的懸浮顆粒和有機雜質。
(3)跨膜壓差(TMP)
跨膜壓差,是保障產水的動力差,此數值的越低說明膜性能和污染越清,反之則說明膜污染比較嚴重,應該進行化學清洗。跨膜壓差是衡量系統設計和運行是否正常的重要指標參數。
(4)產水量
設計者必須對膜組件系統的過濾流量進行設定,這一數據可以根據中試實驗結果或對原水處理的經驗來確定。根據我司的工程經驗以及業內專家和實際工程應用的反饋,相對經濟的的膜通量可以設定在12?13L / m2.h的范圍內。
我們建議每天對透過水流量和跨膜壓差進行記錄,以便于更好的進行操作控制。同時對懸浮顆粒濃度和濁度進行測量,以便隨時評測膜分離效率。
污水由排水系統收集后,經過格柵井,去除大顆粒雜物后,進入調節池,進行均質均量,調節池中設置液位控制器,再經液位控制儀傳遞信號,由提升泵送至級生物接觸氧化池,進行酸化水解和硝化反硝化,降低有機物濃度,去除部分氨氮,然后入流MBR池進行好氧生化反 應,在此絕大部分有機污染物通過生物氧化、吸附得以降解,MBR池出水進入清水池,清水池出口設置消毒,達標后回用或外排。
由格柵截留下的雜物定期裝入小車傾倒至垃圾場,MBR池中的污泥部分回流至級生物處理池,另一部分污泥至污泥池進行污泥消化后定期抽吸外運,污泥池上清液回流至調節池再處理。
4.3.1格柵
格柵起去除中水原水中毛發和固體雜物的作用,防止固體物質進入預曝氣調節池,堵塞水泵和曝氣設備。
設計為磚砼結構一只基本尺寸:1000×500×500 mm
4.3.2 調節池
主要用于儲存原水、起均化水質,調節水量的作用。內設水下曝氣器,充氧曝氣。可降低 水中的BOD、C0D、SS的濃度,還可以使調節池內原水不斷翻騰,避免水中懸浮物和活性污泥沉于池底,造成厭氧,增加清洗調節池的工作量。
有效容積:5m3
4.3.3 以下(1-5)為JQ-SHH42—體化設備
設計為鋼砼結構
基本尺寸:8500×2200mm
基礎底板:必須水平
平均負荷:≥4/Tm2
(1)厭氧池:
•有效調節時間:3h
生物除磷主要是通過專性好氧的不動細菌在厭氧條件下處于壓抑狀態,以菌體內的多聚磷 酸鹽為能源,把有機物吸收到細胞內轉化成聚β羥丁酸貯存起來,同時將體內多聚磷酸鹽分解為可溶性磷酸鹽排出體外,經過厭氧壓抑釋放的不動細菌,在好氧狀態下具有很強的吸磷能力,將污水中的磷酸鹽吸收轉化為多聚磷酸鹽貯存體內.在厭氧條件下釋放的磷越多,則在好氧條件下吸收的越多,利用排剩余污泥達到去除污水中的磷的目的,厭氧池內配液下攪拌系統,以防沉淀。
(2)接觸氧化池
• 容積負荷:0.80-1.5KgBoD5/m3.d
• 氣水比:15:1
該池為本污水處理的核心部分,分兩段,前一段在較高的有機負荷下,通過附著于填料上 的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用,去除污水中的各種有機物質,使污水中的有機物含量大幅度降低;后段在有機負荷降低的情況下,通過硝化菌的作用,在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮,同時也使污水中的COD值降低到更低的水平,使污水得以凈化。兩段式設計能使水質降解成梯度,達到良好的處理效果,同時設計采用相應導流紊流措施,使設計更合理。
曝氣方式采用微孔曝氣,這樣的設計能有效的避免管路由于處理廢水產生的污泥堵塞,延長使用壽命,提高氧利用率高。
(3) MBR反應池
• 容積負荷:0.80-1.5KgBoD5/m3.d
• 氣水比:15:1
進水口內設毛發過濾器,起*攔截水中毛發和固體雜物的作用。攔截的毛發應定時清理, 根據水質情況清理周期一般為7天左右。
MBR膜組件由中空纖維膜組成,膜孔徑為0.05Mm,此值小于細菌,能有效攔截水中的細菌,大部分病毒,可視為除菌的一種手段,減少了后續投加的消藥劑量。反應池內被微濾膜截流下的高濃度的活性污泥濃度達6000?8000mg/l左右,活性污泥BOD負荷率低,一般為0.1? 0.2kgB0D/KgMLSS·d,污泥處于減速增*后期和內源呼吸前期。污水中的有機物得到*的降解,活性污泥上清液COD、BOD等污染物濃度低,有利于得到高質量的出水。
MBR反應池設計如果在兩廊道以上時要考慮水力停留時間及布水的合理性。
在缺氧區內,經過水解酸化的作用,使大分子量長鏈有機物分解為易生化的小分子有機物,并同時去除部分NH3-N。
缺氧區的出水自流入到好氧區內,好氧區池底鋪設有曝氣裝置進行曝氣,污水在此池內進行有機物生化降解,氧化為無害的物質,降低水中的BOD和COD。膜區內池底也鋪設曝氣裝置,它主要完成兩種功能,既進行膜的氣水振蕩清洗,保持膜表面的清潔,又繼續在該段進行生物降解,生物降解后的水在真空泵和濾液自吸泵的抽提作用下通過MBR膜,濾過液經由MBR集水管中匯集到清水池進行排放。通過膜的高效截留作用,全部細菌及懸浮均被截留在膜好氧區中,可以有效截留硝化菌,使硝化反應順利進行,有效去除NH3-N;同時可以截留難于降解的大分子有機物,延長其在反應器中的停留時間,使之得到zui大限度的降解。MBR膜組件安裝在池內偏上位置,膜下部設置有間歇式的沖氣裝置,定時吹掃動膜片,以緩解MBR周邊的污泥濃度累積。通過好氧區剩余污泥泵定期排出剩余污泥,可控制系統內活性污泥的濃度。
(4)消毒池
• 停留時間:30min
二沉池出水流入消毒池進行消毒,使出水水質符合衛生指標要求,合格外排。
消毒池內設計消毒裝置,導流板,消毒設計投加氯片接觸的消毒方式。該投加方式具有投加方便,簡單安全等特點,經消毒后的水再排入市政污水管道或附近水域。
(5)污泥池
生化池排泥定時排入污泥池,進行污泥濃縮,和好氧消化,污泥上清液回流排入調節池再 處理,剩余污泥定期抽吸外運(每年二至三次)。
電氣控制系統設有自動控制和手動控制兩種狀態,由一個轉換開關來實現。
手動控制時需人工逐個開啟各臺設備,停止運行時也需人工停止。
自動控制系統由水位浮動開關、控制柜和執行機構組成。
預曝氣調節池中設有三個液位,即高、中、低液位。預曝氣調節池到達高水位,此時預曝 氣調節池內水位電極發信號關閉進水電動閥,供水泵停止工作;當預曝氣調節池到達低水位時,自動關閉mbr供水泵,與之連鎖的計量泵同時停止工作;當預曝氣調節池到達中水位時,自動 開啟原水進水電動閥、自動開啟原水污水提升泵,同時開啟與之連鎖的計量泵。
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