沼液生物处理方案设计Word文档下载推荐.docx
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4
SS
200
5
pH
6-8
6
总P
650
1.6排放要求
处理后的水质达到《城市污水再生利用城市杂用水》水质标准（GB/T18920-2002）的绿化用水要求。
具体指标见表1-2。
表1-2排放水质
指标值（mg/l）
50
10
NH3-N
20
6.5～9.0
大肠菌群数（个/L）
2、工艺方案的选择
2.1工艺路线的选择
对养殖废水的处理主要是去除废水中的悬浮物和各种形态的有机污染物，由于BOD/COD=1500/5000=0.3≥0.3，因此宜于采用以生物处理为主体的处理工艺路线。
2.2生化处理工艺可分为厌氧、水解和好氧方法
厌氧处理工艺：
本沼液深度处理系统厌氧工艺拟采用UASB工艺。
其原理是将废水引入UASB反应器的底部，向上流通过由絮状或颗粒状厌氧污泥的污泥床。
随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气引起污泥床的扰动。
在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。
污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部，这引起附着的气泡释放；
脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。
自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室内。
液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内，剩余固体物和生物颗粒从液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。
水解酸化工艺：
水解酸化工艺是厌氧工艺的前阶段，其功能是将油、脂肪和蛋白质等有机大分子物质降解为有机低分子物质，便于好氧工艺处理。
好氧处理工艺：
传统活性污泥法、SBR工艺、CASS、接触氧化法等。
本方案选用成熟的SBR工艺。
MBR：
污水深度处理工艺常采用膜生物反应器（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，由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，使生物反应器内保持较高的MLSS，硝化能力强，污染物去除率高。
综上所述，本沼液深度处理方案选用主体工艺流程为：
沼液池→UASB→好氧池→二沉池→集水池→化学除磷池→集水池→MBR→清水池→回用。
2.3A/0工艺简介
A/O工艺是传统活性污泥的发展产物，是第二代活性污泥法工艺，其具有很好的脱氮和除磷作用：
该工艺对COD和NH4+-N具有较高的去除效率，具体如下：
在好氧池中，污水中含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在的。
在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解，转化为氨态氮。
以氨基酸为例，在氨化菌的作用下，反应式为：
RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH4+
在硝化菌的作用下，氨转化为亚硝酸氮。
亚硝酸氮在硝化菌的进一步作用下，转化为硝酸氮，其反应式为：
NH4++O2→NO3-+H2O+2H+
在水解池中兼氧性微生物处理是指在缺氧的条件下，微生物对水中有机污染物的降解作用，其主要的作用有：
1）水解作用
废水中的大分子有机污染物在兼氧性微生物的作用下，将大分子的有机物污染物分解为小分子的有机污染物，有利于提高后续好氧微生物的处理效率。
2）反硝化作用
反硝化反应是在缺氧条件下，由反硝化菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原为气态氮的过程。
污水中的有机氮可作为反硝化过程的电子受体。
例如，废水中的硝酸氮在甲醇作为电子受体的作用下，发生的反硝化反应：
5CH3OH+6NO3-→5CO2+3N2↑+7H20+6OH-
由以上可知，该工艺对COD和NH4+-N具有较高的去除效率，而且还具有运行管理简单，投资费用少的优点。
2.4MBR工艺简介
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，由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，使生物反应器内保持较高的MLSS，硝化能力强，污染物去除率高。
膜生物反应器是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型处理技术。
中空纤维膜的应用取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效的达到了泥水分离的目的。
充分利用膜的高效截留作用，能够有效地截留硝化菌，完全保留在生物反应器内，使硝化反应保证顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到最大限度的分解。
应用MBR技术后，主要污染物的去除率可达：
COD＞93%、SS=100%，产水悬浮物和浊度几近于零，处理后的水质良好且稳定，可以直接回用，实现了污水资源化。
膜生物反应器的优点：
1）出水水质好，稳定性高
膜过滤出水使得膜生物反应器内获得比普通活性污泥法高得多的生物浓度，极大地提高了生物降解能力和抗负荷冲击能力。
同时，污泥停留时间较长，这也为难降解有机物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反应器内繁殖富集，特别是对难降解有机物和氨氮的去除可以取得理想效果。
另一方面，膜生物反应器膜分离对小于膜孔径有机大分子物质的截留作用，能够确保滤后出水在除菌、消除悬浮物和降低BOD方面很稳定。
2）占地少
膜生物反应器可以维持较高的污泥浓度，通常MLSS为8-20g/L，传统生物处理的2.5-5倍，同时系统省去了二沉池和污泥回流设备，因而占地面积省。
3）膜生物反应器操作维护简单
膜分离单元工艺简单,出水和运行不受污泥膨胀等因素的影响,操作维护简单方便,且易于实现自动控制管理.
4）膜生物反应器污泥处水费用低
系统污泥浓度高，泥龄长,这意味着排泥量少，产泥量仅占传统工艺的30%，这对后续的污泥处理极为有利。
2.5工艺流程设计
废水处理站工艺流程见下图所示。
沼液池→UASB→脱氮池→好氧池→二沉池→化学除磷池→集水池→MBR→清水池→回用。
养殖废水经过厌氧发酵后，产生的沼液经过固液分离后排入沼液池因此需将氧化塘出水提升到UASB反应器中进一步处理，UASB处理后的废水排入水解池中与好氧回流硝化的废水混合，以去除废水中的氮，缺氧池出水进入好氧池中，在好氧菌的作用下，将废水中的有机物去除。
好氧池出水进入二沉池进行固液分离后进入化学除磷池并投加除磷混凝剂PAC和助凝剂PAM后在化学除磷池中进行固液分离以去除水中的含磷化合物，除磷池出水收集后用泵提升到MBR膜生物反应后出水进入清水池中消毒后收集利用或排放至氧化塘，沼液在氧化塘中利用水生植物和动物（如鱼类）对有机物质的吸收降解作用，进一步去除废水中有机物质。
2.6处理效果预测
主要污染物在各处理工序中的去除效率
名称
氨氮
沼液浓度（mg/L）
UASB出水（mg/L）
1000
300
80
1050.0
去除率（%）
80.0
0.0
30.0
好氧出水（mg/L）
100
30
75.0
90.0
50.0
95.0
化学除磷池出水（mg/L）
24.0
15
37.5
20.0
MBR出水（mg/L）
16.0
4.80
0.00
7.5
总去除率
99.70
99.50
排放标准
≤50
≤10
≤20
3、工艺单元设计与设备选型
3.1主要构筑物、设备及主要参数：
1）沼液池
数量：
1座
工艺尺寸：
10.0×
6.0×
5.0m
有效容积:
300.0m3
内设污水提升泵:
型号CP52.2-65；
2台（1用1备）
2）UASB反应池
2座
7.0m
700m3
容积负荷:
1.3kgCOD/m3
内设污水循环泵:
型号GW80；
3）缺氧池
12×
4×
200m3
停留时间：
7.0h
内设搅拌器：
型号MA1.5/8-400-740；
1台
4）好氧池
20×
600m3
停留时间:
20h
内设微孔曝气器400套。
5）二沉池
3.0×
表面负荷:
0.7m3/m2.h
6）污泥回流池
7.0×
内设污泥回流泵:
型号CP51.5-65；
7）化学除磷池
5.0×
1.0m3/m2.h
内设斜管填料:
型号Ø
50；
22m3
内含
（1）PAC加药系统:
1套
（2）PAM加药系统:
8）污泥池
内设污泥泵:
9）集水池
2.0×
1.8h
10）MBR池
6.0m×
3.8×
3.5m
68.5m3
内含:
MBR装置1套
11）清水池
Ø
9.00m×
413m3
18h
内含
（1）紫外线消毒装置:
（2）双氧水消毒装置:
12）污泥浓缩池
3.00m×
32m3
13）值班室、操作间、风机房
面积：
60m2；
结构：
砖混，δ240
尺寸：
10×
3.6m，数量1间。
内设罗茨鼓风机2台。
1用1备。
风量：
9.0m3/min。
14）污泥脱水间
内设带式脱水机1台,，型号：
PLN1000。
4、污水处理运行费用
4.1沼液处理电费
沼液深度处理工程
用电设备名称
设备运行容量
总耗电量
容量（Kw）
时间（h）
数量
耗电（Kwh）
UASB进料泵
2.2
24
52.8
缺氧池搅拌器
1.5
36
鼓风机
11
528
污泥回流泵
1.1
26.4
MBR进料泵
44
化学污泥输送泵
4.4
7
MBR自吸泵
60
8
紫外线消毒系统
96
9
双氧水消毒装置
0.37
8.88
带式脱水机
化学除磷池污泥排放泵
12
PAC加药泵
13
PAM加药泵
14
污泥脱水机进料泵
其它
72
合计
952.74
费按照每千瓦时0.63元计算：
则
处理站每天总的运行费用为：
952.74×
0.9×
0.63=540.2（元）
4.2人工费
处理站初步定员专职运行人员7人,每人每月2000元，则人工费467.00元/d。
4.3水费
设备的运行需用的水量很少，只是配药用水和人工及化验室用水，平均每天约20m3/d，水价按2.00元/m3计，共40.0元/d。
4.4营养及药剂费
项目
每日用量（Kg）
单价（元）
费用（元/d）
PAC
18
1.80
32.4
PAM
2.5
15.0
双氧水
12.0
8.00
96.0
4.5运行费用统计
费用（元/d）
电费
540.20
人工费
467.00
水费
40.00
药剂费
165.90
总运行费用（元/天）
1213.1
单位运行费用（元/m3污水）
1.733
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