1吨MBR方案

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24m/d MBR膜生物反应器污水处理工程

设计方案

二零一二年二月

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24m3/d MBR 膜生物反应器污水处理工程 设 计 方 案

【目录】

一、工程概况 ............................................................................................................................ 3 二、污水水质及排放标准 ........................................................................................................ 4 三、设计依据及原则 ................................................................................................................ 4 四、工艺的确定 ........................................................................................................................ 5 五、污水处理技术说明 ............................................................................................................ 6 六、运行设计 ............................................................................................................................ 8 七、设备主要技术/性能描述................................................................................................... 9 八、系统控制 .......................................................................................................................... 12 九、工程设备供货范围 .......................................................................................................... 13 十、工程管理 .......................................................................................................................... 14

1、人员编制 ..................................................................................................................... 14 2、主要管理设施 ............................................................................................................. 14 3、运行的技术管理 ......................................................................................................... 14 4、检修和维护 ................................................................................................................. 14 5、事故或故障处理措施 ................................................................................................. 15 十一、售后服务 ...................................................................................................................... 15

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一、工程概况

随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，城市需水量日益增加，我国的多数大中城市供水量严重不足。为解决日益严峻的水荒问题，只有开展午睡资源化工作，将城市排出的污水经特定设备处理后作为水资源来重复使用。在公司技术研发部门和MBR膜技术开发应用中心的共同努力下，集污水处理和回用功能为一体的再生水装置终于上市了。

该装置是我公司自行设计研制的一种以膜生物反应器为主处理工艺的一体化污水处理回用装置。该装置使用我公司开发的抗污染MBR膜，具有自主知识产权、达到国际先进水平。并建立了多个规模化的示范工程，是实施节能减排和增效扩容的最佳技术。

膜生物反应器工艺（MBR工艺）是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术，它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，替代二沉池，使生化反应池中的活性污泥浓度（生物量）大大提高；实现水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）的分别控制，将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率，与传统的生物处理工艺相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前在高浓度有机废水处理、中水回用处理等领域最有前途的废水生物处理技术之一。

※本方案设计处理量为24m3/d。 本着为业主负责，为业主服务的宗旨，先拟本项目污水处理方案，对污水处理工艺、设施进行方案设计和设备选型，以供环保主管部门、业主等各方专家领导审议。

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二、污水水质及排放标准

1、污水水质

监测内容 污水浓度范围 CODcr(mg/l) 60-6000 BOD5(mg/l) 30-2000 SS(mg/l) 10-2000 PH 3-12 2、※出水排放标准：处理后水质（达到国家回用标准）

CODcr 30-100 mg/l BOD5 6-60mg/l SS ≤5mg/l PH 3-12

三、设计依据及原则

设计依据：

1、根据国家GB78-1996《污水综合排放标准》 2、室外排水设计规范（GBJ14-87） 3、《给水排水设计手册》GB78-1996 4、《生活杂用水水质标准》CJ/T48-1999 设计原则：

1、依据污水水质特点，采用成熟可靠的处理工艺和设备，实用性和先进性兼顾，保证污水达到排放标准。

2、方案设计中尽量减少占地，合理布局，节省投资。 3、方案力求工艺成熟，运行稳定。

4、设计中尽量降低建设费用，减轻企业负担，达到低投入、高收效 的目的。

5、设计时充分考虑污水处理系统配套的减振、降噪、除臭措施，从而防止对环境的二次污染，污水处理产生的少量剩余污泥经好氧消化后，定期清除外运。

6、根据实际情况，控制柜采用可编程序控制器（PLC）控制，可实时监控运转情况，具备各种故障的自动保护，另配套的PLC控制的手动控制。本工程实行全自动控制，无需专人管理。

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7、污水处理设施能够耐高峰冲击负荷；污水处理可实现超越排放。 8、排放口设置永久性排污标志，污水流量连续计量装置。

四、工艺的确定

1、工艺设计的主要结论 ※进水水质分析

该污水有机污染物浓度较高，但污水的可生化性较好（BOD5/CODcr≥0.3）。 ※设计思路

在去除水中污染物质，确保出水水质达标的同时，兼顾经济合理和运行管理的科学性，减少工程投资，降低运行费用。 ※污水、污泥处理工艺

污水处理工艺流程

前 M 消机污端 B 清 毒械水处 R 水 出细 调理 反 池 水 格 节达标排放或回用 池 应 池 栅 池 池 污水进水 提升泵

污泥回流 栅渣焚烧

3、工艺流程简要说明

污水流经格栅（机械格栅或人工格栅），栅条间隙为1-3mm，捞除大颗粒的悬浮物及杂质后流入污水调节池内，在调节池内进行水质、水量调节，由污水提升泵将污水提升至MBR前端处理池（缺氧池），经缺氧池水解酸化后，流入MBR生化处理系统。整个生化处理系统由前端处理及反应池组成。反应池内装填浸没式平片膜，构成MBR+好氧的运

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行模式。MBR反应池出水可直接进入回用水池，投加消毒剂或采用紫外线及活性离子材料进行消毒，各项水质达标后，排放或打入中水管网进行回用。

五、污水处理技术说明

1，本装置具有集装式的功能：将缺氧池、MBR生物反应池、污泥池、清水池和设备操作间集成在一个大的箱体内，结构紧凑，流程简洁，占地面积小（只有传统工艺的1/3-1/2）。增量扩容方便，自动化程度高、操作维修简便，且可随时随地移动，即可以将本装置直接运至处理目标所在地，直接规模化进行处理，而无需进行二次施工。

2，集污水处理和净水工艺流程于同一装置，可钱装于地下，也可放置在地表，处理基本无污泥产生，对周围环境无影响，运行效果好、可靠性高、出水水质稳定、运行费用较少。

3，处理城市污水时，耐冲击负荷、对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化，兼具脱氮除磷的功能，非常适合处理城市污水、分散式污水，出水可以回用也可以直接达标排放，能够满足不同用户的不同水质的需求。

4，清水消毒池内放置新型环保活性离子材料制成的填料，不但具有杀毒作用，而且能够有效的去除水中的重金属离子，既克服了药洗消毒造成的二次污染问题，又降低了出水的重金属浓度，使回用水水质大大提高。

5，膜生物反应池的曝气管路分为两路，一路对周边活性污泥进行曝气，另一路对膜组件的膜片进行曝气。其优点为通过对膜片曝气产生的冲刷力使膜片相互拍打，这样可以抖落附在膜孔表面的钙化污泥，使膜通量大大提高延长了膜的使用寿命，从而降低了运行成本。

6，膜生物反应器利用微生物降解原水中的有机污染物，达到去除原水中有机污染物的目的，这一点与传统的活性污泥法相同。抗污染平片膜生物反应器的主要功能是生化降解处理原水并对 后的水进行泥水分离。膜元件对原水的水质有一定的要求，特别是原水中的大颗粒、尖锐样物质等有损坏膜元件的污染物。对于工业污水，除了考虑损坏膜元件的物质，还应考虑原水中是否含有对膜元件有损害的有机物质以及这些物质的可降解性。所以，处理工业废水时，应对原水水质进行分析并进行小试试验。 7，活性污泥浓度（MLSS）

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抗污染膜生物反应器运行时最佳的活性污泥浓度为6000-10000mg/l，限值为最小3000 mg/l，最大12000 mg/l。

7.1 过高的污泥浓度会引起抽吸压力上升，微生物的自身降解率也会下降，而使出水水质变差，因此必须控制好污泥浓度在上限一下运行。

7.2 由于曝气量较大、膜的截留作用，膜生物反应池中的好氧微生物可保持在较高的浓度，利于有机物的降解。污泥浓度可保持在6000-10000 mg/l的范围内。

7.3 过低的污泥浓度会使加快水中污染物对膜元件的污染速度；活性污泥浓度小于3000 mg/l时，可利用下列方法运行。

（1）在较低的抽吸流量下运行，一般为正常运行的30%-40%；

（2）停止抽吸，对污水进行间歇曝气，连续性少量进水，逐步提高污泥浓度； （3）实行闷曝：对泥水混合液进行曝气，停止进出水，补充营养液。 7.4 生物状态

7.4.1 抗污染膜生物反应器重存在内部缺氧状态，即系统在好氧反应阶段同时存在硝化和反硝化作用；盐细菌比亚盐细菌对温度的冲击更敏感，温度会影响出水NO2-N的累积。所以膜生物反应器对水温也有一定的要求，膜生物反应器曝气池中的温度范围为15-35℃.

7.4.2 应周期性的观察污泥的SVI、污泥浓度、污泥中微生物的形态；在污泥驯化阶段或污泥状态恶化时，将加快膜组件抽吸压力的上升速度，此时需要对污泥状态进行调整。

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六、运行设计

6.1 产水量的设定

影响产水量的因素包括：膜本身的性能、膜组件的结构、曝气系统的设计、活性污泥的性能等，在恒流运行条件下，膜组件必须控制在零界过滤通量以下抽吸运行，方能实现长期稳定的工作状态。 6.2 产水抽吸泵的选定

正常运行时产水抽吸的负压很低，一般在5-30Kpa，通常选用自吸泵即可满足需要。 6.3 控制设计

6.3.1 自动控制系统应设计成停止曝气时，以及通气管进行清洗时，抽吸泵停止抽吸的系统；

6.3.2 系统运行时，膜组件上方应始终保持不低于300mm以上（推荐+500mm）的水深。 6.3.3 如仅购买了抗污染平片膜元件，建议下部曝气管到元件底部的距离500-1000mm之间。

6.4 保护性设计

设计系统时应设置保护性停止抽水和溢流措施。

6.4.1 任何故障引起的曝气鼓风机停止运转，在抽吸状态下都会引起污泥在膜表面上的堆积，使抽吸压力急剧上升，甚至引起系统的崩溃，因此不论何种原因鼓风机停止转动时，必须立即停止抽水。

6.4.2 为防止出现滤膜干燥、损坏现象，应设置低液位保护，当污泥混合液的液位低于设定点后，立即停止抽吸泵工作。

6.4.3 考虑膜元件的在线化学清洗，应在抽吸管路上设置化学清洗药液注入口，此注入口到反应器液面的垂直距离应为600-1000mm。

6.4.4 为保持曝气管上的散气孔通畅，需在曝气管路上装设排空阀，并定时开启该阀门，造成曝气管内的气压波动，使在反应池内液体的静压作用下，散气孔被液体来回冲洗，以防止污泥堵塞散气孔。

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七、设备主要技术/性能描述

MBR 膜处理污水装置有五大单元组成 6.1 前端处理池

本装置的前端处理池为缺氧池。缺氧池一侧设置有进水口，另一侧上部设置有堰水槽和出水口，可以使污水稳定的自然流入膜生物反应池，池内填充漂浮球和缺氧污泥，污水在缺氧池内的HRT为3-8H，通过间歇式给予氧份，有效进行酸化、硝化、反硝化作用，使有机物逐渐转化为无机物而被降解去除。缺氧池顶开设人孔并设置钢制直爬梯，便于操作检修。 6.2 MBR生化反应池

该池一侧设置有进水口，反应池内设置有浸没式平板膜组件，容纳有活性污泥，周边曝气和膜片曝气管路与风机联通，膜组件上配套的集水管与抽吸泵联通，待处理的污水通过进水口进入MBR生化反应池，污水在反应池内的HRT为5H，经反应池内的活性污泥降解后，通过抗污染平板膜组件，然后由抽吸泵吸出进入清水消毒池。反应池内还设置有污泥提升泵，可以把多余的污泥提升到污泥消化池内；反应池上部开有溢流口，可以使污水自流到箱外调节池；下部一侧开排空口，便于池内结构维护、清理。 6.3 污泥池

污泥池底部设置集泥斗，并设置集泥管，便于污泥集中，上部设堰水槽以利于上清液回流至MBR池，底部开有排泥口，依靠重力静压自动排泥。 6.4 清水消毒池

清水消毒池上部设有溢流排水口，消毒池的消毒措施采用安全的臭氧消毒法，使水质进一步得到净化。 6.5 设备间

设备操作间内置两台风机，分气缸一个，两台风机运行12h自动切换一次，分机设有消音减震措施；设备间四周墙壁和通风口装有吸音防震材料；通风设有空气滤清器以增加风机寿命。抽吸泵2台，PLC控制柜一台，照明系统。设备间前段开一扇门，顶部设有防雨进气口和通风对流装置。 （一）、机械细格栅/集水井

污水在进入调节池前，先通过机械细格栅，以拦截污水中较大颗粒的悬浮物及漂浮

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物，保证后续处理设施的正常运行，栅渣自动清除；栅渣每天随厂内垃圾一起外运。 ※集水井参数

数 量： 1座 型 式： 立式

尺 寸： 2.5×0.38×2m(L× B×H) 栅前水深： 1m 主体结构： ※机械细格栅设备参数

型 号: XF-300 安装角度： 70格 栅 宽： B=300mm 栅 隙： 3mm 格栅材质： 功 率: 0.4KW （二）、MBR膜处理装置

型 号： LS25处理水量： 25m膜片规格： PEIER-100 膜片数量： 80膜组件数： 1支架规格： 1316箱体规格： 9000箱 数： 1前端处理池容积： 3m前端处理池漂浮球填料：MBR池容积： 5m污泥池容积： 2.5 m清水消毒池容积： 2.4 mØ10 清水消毒球： 1.44 m钢砼结构 ° 不锈钢 （QS25） 3/d 片 组

×605×2050mm ×2400×2500mm 只 3

Ø150 （PP） 0.9 m3 3 3 3

3

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风机

型 号： 2-TSR50 风 量： 1.17m3/min 风 压： 39.2Kpa 功 率： 1.5KW 转 速： 1350rpm 数 量： 2提升泵

型 号： 2-WQ5-10 流 量： 5m扬 程： 10m 功 率： 0.75KW 数 量： 4抽吸泵

型 号： 2-ZX3.2-20 流 量： 3.2m扬 程： 20m 功 率： 0.75KW 数 量： 2臭氧发生器

规 格： 100g/h 功 率： 0.75KW 数 量： 1

台 3

/h 台 3/h 台 台 11

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八、系统控制

本污水处理装置采用可编程序控制器（PLC）控制。设备的运行完全通过PLC进行全自动控制（可切换成手动控制模式），可完成水泵、风机的启闭和自动切换，并备有过压、缺相、短流等保护和报警功能。

控制功能：紧急停车按钮，起停按钮，起停指示灯，故障报警指示灯。控制箱为箱式安装。

设备动力表

序号 1 2 3 4

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名称 机械细格栅 污水提升泵 抽吸泵 风机 规格型号 XF-300 2-WQ5-10 2-ZX3.2-20 2-TSR50 功率/kw 0.4 0.75 0.75 1.5 数量 1台 4台 2台 2台 备注 一用 二用二备 一用一备 一用一备 24m3/d MBR 膜生物反应器污水处理工程 设 计 方 案

九、工程设备供货范围

我方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的。 1、设备供货范围

1）、水系统：从污水处理站调节池污水升压泵至污水处理设备排出口止，污水处理整套设备及附件。

2）、电系统：从控制柜至污水处理设备的各电气设备及动力、控制电缆。需方仅提供总进线电缆。

3）、自动控制系统：包括水位信号和控制及整套自动化仪表（室外型）。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

名称 规格 8m3 XF-300 数量 单价 总价 1 1 备注 土建 80片/组 自吸泵 PE 调节池 机械格栅 （QS25） 1套 MBR膜处理装置 LS25膜元件 鼓风机 提升泵 抽吸泵 臭氧发生器 高位清洗水箱 液位控制器 配套管件 控制系统 合计 PEIER-100 1组 2-TSR50 2台 2-WQ5-10 4台 2-ZX3.2-20 2台 100g/h 1m3 1台 1只 2套 1套 1套 13

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2、配套土建 序号 1 2 3

名 称 格栅井 调节池 设备基础 规 格 数 量 备 注 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构 2.5×0.38×2m 1座 2×2×2.5m 1座 1套 十、工程管理

1、人员编制

本处理站自动化程度较高，无须配备专业人员，只需1名操作人员看管即可。最终确定本污水处理站的工作人员为1人。 2、主要管理设施

本工程主要的管理设施包括： 1、本工程主体构(建)筑物。

2、本工程中的各配电线路及机电设备。

3、本工程设施的自控、监控、检查、观测等附属设备。 4、本工程的通讯、照明线路。 3、运行的技术管理

1、设施运行采用24小时运转制度。

2、操作人员只需白天定时巡视现场，发现问题及时处理并做好运行记录。

3、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件，做好日常水质化验、分析，保存记录完整的各项资料。

4、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。 5、及时清理栅渣和运送污泥，减小对环境的影响。

6、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。 7、建立信息系统，定期总结运行经验。 4、检修和维护 1、维护和检修内容

各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。

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2、维护期限

各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。 5、事故或故障处理措施

个别设备发生故障时，其检修以不影响整个工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。

1、若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至现场手动控制，待修复后重新投入正常控制。

2、控制系统发生故障时，各台实行控制的设备均自动切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入控制正常运行。

十一、售后服务

设计阶段

1）组建专项设计组

为保证优质、高效地完成工程设计，组建专项设计组，充分发挥技术优势，严格把关，精心设计。 2）质量控制

严格按照ISO9001质量体系标准的要求，制定和实施质量计划。 3）投资控制

(1)、精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。

(2)、严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中的设计变更以达到工程造价的设计控制。 4）进度控制

把好各阶段的设计进度，以保证工程的顺利实施。 施工阶段

1）负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。

2）积极配合建设方进行设备及土建工程的验收，编制竣工验收报告及竣工图。 3）精心编制施工图预算，做好投资控制。

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4）严格按照设备清单采购和生产，严把采购设备质量关。 试运行阶段

1）提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程的介绍、工艺的运行过程，设备的操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。

2）在试运行开始之前，配合建设方对本工程日后管理人员进行上岗培训。 3）在建设单位的积极配合下，按时完成本工程的单机试运行工作。 调试验收阶段

1）积极组织设备调试，详细填写运行记录。 2）及时总结调试经验，优化运行参数。

3）根据水质条件，合理调整电气设备运行时间，节约运行成本。 4）配合建设单位进行所投设备的验收。 售后服务

1）工程保修期为12个月，即调试合格后一年内，免费上门维修，协助优化工程运行。 2）我单位长期为贵单位提供优惠的备品备件。

3）质保期后，定期对工程进行回访，提供技术咨询服务。工程实行终身维修，保修期后只收取成本费。 4）提供各类环保咨询服务。 货物检验

按照约定的时间，甲、乙双方在施工现场共同对安前的货物进行检验，核对数量，检查货物的外观质量等。

检验完毕合，双方共同签署《货物进场验收记录表》。 工程验收

货物安装、调试达标后，由我单位组织相关部门进行验收工作，同时甲方参中验收过程。

工程验收后7天内，乙方编制完整竣工验收资料一式二套，经核验签证后交委托方。 检验、验收依据：

合同、国家有关标准及验收规范

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