2500吨居民小区中水回用技术方案——MBR工艺.docx

2500则辱/画周侬器为窗MBR昆定目录一概述11 .项目概述12 .基础资木斗12.1 进水水质12.2 出水水质I2.3 设计水量22.4 设计依据23 .项目内容34 .设计原则4二工艺设计51 .工艺选择51.1.1 生化法选择51.1.2 MBR工艺的膜型选择71.1.3 MBR工艺的技术特色122 .工艺流程图153 .工艺描述15三电气、自控设计171 .采用的规范和标准172 .应用技术特点173 .自动控制过程18四主要构筑物及设备设计选型201 .设计说明202 .处理系统202.1 转鼓格棚202.2 调节池202.3 AO+MBRM池212.4 清水池23第一章中水处理系统一概述L项目概述此项目为小区生活污水的中水处理系统，拟采用生活污水为原水，要求处理后的中水能达到中水回用的标准。2.基础资料2.1 进水水质此中水处理项目的原水为居民小区生活污水。表1为典型生活污水常规水质中低浓度范围。表1-2.1原水水质情况水质指标BOD:CODSS总氮计量单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L数值范围10020025040020022020402.2 出水水质由于处理后的水用途主要用于回用冲厕用水、地面冲洗、道路冲洒及绿化浇灌，因此处理后水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920-2002)要求，具体水质要求见表1-2.2-2水质指标。表1-2.2设计出水水质标准序号项目指标_冲厕道路清扫、消防城市绿化车辆冲洗1PH6.09.O2色(度)303嗅无不快感4浊度(NTU)W5101055溶解性总固体(mgL)150015001000100065S生化需氧量BoDS(mgL)101520107氨氮(mgL)LD1020108阴离子表面活性剂(mgL)W1.01.01.00.59铁(mgL)0.30.310锦(mgL)W0.10.111溶解氧(mgL)>1.012总余氯(mgL)接触30min后21.0,管网末端20.213总大肠菌群(个L)3注：混凝土伴合用水还应符合JGJ63的有关规定2.3设计水量设计流量为2500m3d°2.4设计依据1、甲方提供的资料及依据2、城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920-2002)3、混凝土用水标准JGJ63-20064、建筑污水设计规范GB50336-20025、建筑给水排水设计规范GB50015-20036、污水再生利用工程设计规范GB50335-20027、生活杂用水水质标准(CJ/T48T999)8、建筑中水设计规范GB50336-20029、城市区域环境噪声标准GB3096-9310、给排水管道施工及验收规范GB50286-9711、低压电器电控箱GB4720-8412、建筑安装分项工程施工工艺规程DBJOl-26-199613、 建筑安装工程资料管理规程DBJOl-51200014、 安全防范工程程序与要求GA/T75199415、建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-200216、电气装置安装工程施工及验收规范GB50254至GB50259199617、电气安装工程整理检验、评定标准GBI30319883.项目内容我司小区生活污水的中水处理系统相关的设备和材料(包括中水处理系统的所有设备、管道、材料、阀门等)的采购、运输、安装、调试、验收及保修期内的维修服务等所有工作内容，并须保证通过环保相关部门的验收直至交付使用。具体内容包括：1、中水处理机房内调节池至中水池设计，包括：工艺流程、原水管道机房内1米至调节池、中水、自来水补水系统、及动力电、弱电控制系统二次设计。2、水泵、中水处理设备、配电箱以及相关辅助设备的供货、安装以及调试。3、中水站内所有水系统管道、阀类、仪表、动力配电及控制系统的管线安装、调试。4、中水处理站内所有水处理设备及相关水系统和电力系统管道。4.设计原则1 .1依据业主提供的资料和具体要求，在保证出水水质的前提下，采用技术先进、运行稳定、操作管理简单的工艺路线，使先进性和可靠性有机地结合起来。2 .2在平面布置和工程设计时，力求布局合理通畅，减少占地、节省投资和运行费用。4 .3设备的选用上尽量做到操作简单、自动化程度高、运行维护管理方便、费用低。5 .4处理系统使用设备、电气、自控及附件高度集成，能够方便与外部管路连接、拆卸，能够进行海上运输。6 .5系统自动化程度高，设备性能高，配备足量备品备件。7 .6充分考虑来水水量随时间变化的特点，系统能够随来水水量合理开启相应设施，节省运行费用。二工艺设计L工艺选择根据原水水质分析，为保证污水处理段出水水质，其处理工艺应为生化处理与物化处理相结合，生化处理降解有机物，物化处理将水与杂质进行分离。1.1.1生化法选择常见生化法有接触氧化法、生物膜法、膜生物反应器（MBR）O接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法,即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。生物膜法是生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。膜生物反应器（MembraneBioreactor,简称MBR）水处理技术是一种生物技术与膜技术相结合的高效生化水处理技术，其实际商业应用最早出现在20世纪70年代末期的北美，紧接着出现在80年代早期的日本。我国在2000年也已将膜产业列为国家重点支持的22项化工产业之一。对膜生物反应器处理污水技术还设立了国家高技术研究发展计划（863计划）课题进行研究。膜生物反应器工艺是将污水中的生化处理与物化处理结合在一起的崭新处理工艺，生化有效降解有机物，孔径WO.08um的微滤膜将净水与杂质彻底分离，出水中SS值趋于零。绝大部分的细菌、微生物、热源、病毒随同它的载体一道被截留在污水中，后续消毒手段可作为杀菌的辅助手段，避免了传统工艺可能会出现的水质不合格的问题，出水水质稳定、优良。它的前处理与后处理极其简单，所以占地小，可程控化管理，每年仅需清洗23次。MBR反应器污泥浓度（MLSS）可达到5000mgl以上，所以有机物在MBR池内被分解氧化，基本不产生剩余污泥，极少需要排泥，不产生二次污染，仅需利用简单的PLC技术对水位进行自动控制、膜污染报警及开启相应反洗设施即可程控化管理，是较为理想的水处理工艺。MBR及其组合工艺的主要特点： 有效降解主要污染物COD、BOD和氨氮； 出水水质好，无细菌和悬浮物； 反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷；O由于大分子有机物被截留在反应器内，可获得更长的与微生物接触的时间，有利于硝化菌、亚硝化菌和专性降解微生物的培养； 反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥量小。三种工艺的综合对比，详见表2-表2-LL1各种处理工艺的对比对比项目生物接触氧化法生物膜法MBR膜生物反应器处理工艺的先进性传统工艺传统工艺国际先进技术处理工艺的复杂性较复杂本处理工艺甫需加过较复杂本处理工艺后需加过滤、吸简单MBR设备出水即可达到滤、吸附的处理才能够达到中水回用水水质的要求附的处理才能够达到中水回用水水质的要求并优于中水回用水水质的要求。设备及购筑物占地面积最大较大较小（仅为前两种方法的60%左右）出水出质能达到市政管网的进水要求，需经过市政污水厂再次处理方可排放。能达到市政管网的进水要求，需经过市政污水厂再次处理方可排放。产水水质稳定且优于中水回用水水质要求，且运行操作简单。操作维护较复杂（反冲洗由人工控制）O较复杂、需要对填料进行清洗及更换。完全实现自动化控制、无人值守。设备每年只需清洗2-3次。运行费用较低较低低初期投资低较高较高综合比较综合性价比较低综合性价比较低综合性价比高综上，我司建议采用最先进的MBR工艺，此工艺将成熟稳定的生化工艺与先进的膜过滤工艺结合在一起，可以完全确保出水水质，提升整个项目品质。1.1.2 MBR工艺的膜型选择目前常见的MBR膜组件形式有两种分别为中空纤维式膜组件和平板式膜组件。中空纤维膜在国内、外应用比较广泛，主要优点是价格较低，单位体积的膜面积较高。主要缺点是膜的强度不够，难以承受水流的剧烈冲击，由于结构特点，膜污染的问题比较严重，通常还需以外部浸泡的方式进行清洁，膜的使用寿命较短。平板膜中较为有代表性的是久保田、东丽、华尔卡、迈纳德的产品，将膜片固定在膜支架上，而膜支架垂直安放在膜框架中。这种膜的结构特点使其在使用过程中易清洗，能够承受交错流的剧烈冲刷，寿命较长，通常平板膜的使用寿命是中空纤维膜的3倍以上。平板膜与中空纤维膜的综合比较见表2T.1-2。表2-L1-2平板膜与中空纤维膜的综合比较类型优点缺点平板膜L单位面积曝气效果好2 .易于清除污染物质3 .使用寿命长，可达5年以上1 .单位体积上的膜面积小2 .价格相对较高中空纤维膜1 .单位体积上的膜面积大2 .价格相对较低膜丝易损坏，使用寿命短，一般为3年左右2.反洗频繁而且比较困难平板膜组件中空膜组件设计采用德国迈纳德MBR膜组件:德国迈纳德公司(MiCrOdynNadirGmbH)为一家专注于平板膜、卷式膜、毛细管膜的研发、生产制造及销售的膜公司，产品分离规格涵盖微滤、超滤和纳滤。其膜产品在环境、食品与饮料、电泳涂漆、酸碱回收、金属、以及化工行业均有广泛应用。随着膜生物反应器(MBR)技术在废水领域的强劲发展势头，加上迈纳德平板膜在废水处理领域膜的多年应用经验，迈纳德公司经过5年的研发，于2005年推出了其独创的膜生物反应器组件BIOCEL。表2-1.卜3BIO-CELo组件与两种传统膜生物反应器组件的对比传统中空纤维膜组件传统板式膜组件BIO-CEL组件中空纤维膜膜丝柔性，可反冲洗支撑板式平板膜：膜片为刚性，不可反冲洗夹层式平板膜膜片为柔性，可反冲洗独立的清洗独立的清洗操作中机械清洗填充密度160m2113填充密度80m2m3填充密度160m2m3典型膜通量：151/Mh典型膜通量：20lm2h典型膜通量：20lm2h缠绕式纤维物质，污泥堵塞，卡在纤维