完整版久保田MBR实例工艺污水处理厂详细方案16000t.docx
《完整版久保田MBR实例工艺污水处理厂详细方案16000t.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整版久保田MBR实例工艺污水处理厂详细方案16000t.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
完整版久保田MBR实例工艺污水处理厂详细方案16000t
某污水处理厂
设计方案
（16000m3/d）
久保田国祯环保工程科技（安徽）有限公司
1工程建设要求
1.1工程建设规模
某污水处理厂设计规模为日平均流量16000m3/d，日最大流量19200m3/d，总变化系数为1.51，小时最大流量24160m3/d。
项目
日平均
日最大
小时最大
水量（m3/d）
16000
19200
24160
1.2设计进水水质
表1.1污水厂设计进水水质（mg/L）
项目
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
进水水质
300
200
300
35
40
5
冬季最低水温，18℃。
1.3设计出水水质
表1.2污水厂设计出水水质（mg/L）
项目
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
出水水质
50
10
N.D
1
15
0.5
2久保田国祯MBR工艺
2.1MBR工艺特点
与传统的生物处理工艺相比，MBR工艺具有以下主要特点，
（1）出水水质优质稳定
出水水质较好，可降低对环境的负荷，还可完全隔离病原性大肠杆菌，所以膜处理出水完全可以直接回用于冲厕、农业灌溉等方面。
为了实现深度处理，膜处理出水也可直接提供给RO膜装置。
（2）占地面积小
MBR工艺与传统工艺相比可在更高的MLSS（污泥浓度）下运行，所以与传统工艺相比，较小的池容可处理相同的水量。
不仅是生物反应池变小，另外MBR工艺无需设置初沉池和二沉池，因此占地面积较小。
MBR工艺改造原有的传统工艺，不用新增构筑物就可以提高处理量，同时能达到深度处理水平。
（3）剩余污泥产量少
MBR工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。
2.2久保田国祯MBR工艺特点
（1）膜片耐久性好
液中膜（平板膜）不容易发生纤维状物质的缠绕，而且使用寿命较长。
采用液中膜（平板膜）可以降低膜的更换成本。
（2）占地面积小
液中膜（平板膜）的最大可承载MLSS（污泥浓度）较高，可以设定较高的生物池污泥浓度，降低池容。
（3）清洗简单
进行药液清洗时，无需从膜池中取出膜组件，只要从处理水出水管口注入药液就可以完成清洗作业，可以实现完全自动化。
（4）降低能耗
用于膜清洗的曝气也有效用于生物处理充氧，曝气风量有所降低。
此外，设置虹吸过滤、空气提升泵等周边设备进行大幅度的节能，耗电量达到行业内最低水平。
3工程方案
3.1工艺流程
某污水处理厂污水处理工艺流程如下图所示，预处理段包括粗格栅、细格栅、沉砂池、膜细格栅。
设置流量调节池调节进水水量，保证后续膜系统的稳定运行，MBR系统采用UCT-MBR工艺，膜组件放置在好氧池中，好氧池和膜池合建，处理水排放至消毒池进行消毒。
图3.1某污水处理厂污水处理工艺流程
3.2工艺设计
3.2.1膜细格栅
1）构筑物
设计流量：
Qmax=1006.7m3/h
渠道：
3条
设计尺寸：
单组渠宽1.1m，渠深1m
2）主要设备选型
设备类型：
转鼓式细格栅
设备数量：
3台（2用1台现场备用）
孔隙：
3mm
转鼓直径：
1m
安装角度：
35°
栅前最高水位：
670mm
3.2.2流量调节池
1）构筑物
设计流量：
Qmax=1006.7m3/h
池数：
4池
设计停留时间：
2h
设计尺寸：
8.6m×8.35m×8.3m（8.3m为有效水深）
2）主要设备选型
A．搅拌器
设备类型：
高速潜水推流器
设备数量：
9台（每池设置2台，8用1台冷备）
电机功率：
1.5kW
B．提升泵
设备类型：
潜污泵
设备数量：
8台（每池设置2台，4用4台现场备用）
流量：
200m3/h
扬程：
10m
电机功率：
15Kw
3.2.3MBR系统
本项目MBR系统采用UCT-MBR工艺，设置厌氧段、缺氧段和好氧段（膜池），由于平板膜不需要离线清洗，故将膜组件直接放置在膜池中，省去了膜池到好氧池的回流。
厌氧池停留时间设置为1.0h，缺氧池停留时间设置为1.5h，好氧池（膜池）停留时间设置为3.4h。
好氧池（膜池）到缺氧池的回流比设置为1.5Q，缺氧池到厌氧池的回流比设置为1Q，两路回流均采用空气提升泵。
本项目按照3个4800m3/d系列和2个2400m3/d系列设计。
1）4800m3/d系列主要设计参数：
膜池悬浮固体浓度MLSS＝10000mg/l
缺氧池悬浮固体浓度MLSS＝6000mg/l
厌氧池悬浮固体浓度MLSS＝3000mg/l
污泥负荷Fw＝0.104kgBOD5/kgMLSS·d
单个厌氧段容积8.6m×3.9m×6.0m=202m3
厌氧段停留时间1.0h
单个缺氧段容积8.6m×5.9m×6.0m=304m3
缺氧段停留时间1.5h
单个好氧段（膜池）容积8.6m×13.4m×6.0m=691m3
好氧段（膜池）停留时间3.4h
单系列剩余污泥量4.25m3/h（含水率99%）
单系列标准状态需氧量130.1kgO2/h
厌氧段单位推流器容积功率4.2W/m3
缺氧段单位推流器容积功率4.9W/m3
2）2400m3/d系列主要设计参数，
膜池悬浮固体浓度MLSS＝10000mg/l
缺氧池悬浮固体浓度MLSS＝6000mg/l
厌氧池悬浮固体浓度MLSS＝3000mg/l
污泥负荷Fw＝0.104kgBOD5/kgMLSS·d
厌氧段容积8.9m×3.9m×6.0m=208m3
厌氧段停留时间1.0h
缺氧段容积8.9m×5.9m×6.0m=315m3
缺氧段停留时间1.5h
好氧段（膜池）容积4.3m×13.4m×6.0m×2槽=820m3
好氧段（膜池）停留时间4.1h
单系列剩余污泥量2.13m3/h（含水率99%）
单系列标准状态需氧量65.1kgO2/h
膜清洗风量气水比12:
1
厌氧段单位推流器容积功率4.2W/m3
缺氧段单位推流器容积功率4.9W/m3
3）主要设备选型
A．膜组件
设置膜张数=400张/单元×48单元→12单元/槽×3槽+6单元/槽×2槽
=19200枚
运转通量：
平均0.69m3/m2/d
设备型号：
RW400
规 格：
400张/单元 （580m2/单元）
设备数量：
48单元
膜板：
微滤膜（公称直径（最大孔径）：
0.4μm，平均孔径：
0.2μm）
有效膜面积：
1.45m2/张×400张=580m2。
初期清水透过量：
670L/min以上（水温20℃、过滤压力5kPa）
曝气管供给空气量：
2.80m3/min以上（上限4.00m3/min）
过滤压力：
20kPa以下
池内药液清洗时注入压力：
平常10kPa以下（重力方式时1m）、瞬时20kPa以下（重力方式时2m）
清洗药液：
次氯酸钠，有效氯浓度1.0%以下
草酸1.0%以下
工作水温：
5～40℃
PH：
5～10
B．厌氧池高速潜水推流器
数量：
5台（每池设置1台，4用1台冷备）
电机功率：
0.85kW
C．缺氧池高速潜水推流器
数量：
5台（每池设置1台，4用1台冷备）
电机功率：
1.5kW
D．膜鼓风机
设备数量6台（4用2台现场备用）
设备类型罗茨鼓风机
供气量43.1m3/min
风压63.7Kpa
电机功率75kW
E．辅助曝气鼓风机
设备数量6台（4用2台现场备用）
设备类型罗茨鼓风机
供气量15.9m3/min
风压68.6Kpa
电机功率30kW
F．剩余污泥泵
设备数量6台（5用1台冷备）
设备类型潜污泵
流量51.1m3/h
扬程10m
电机功率4kW
G．膜起吊装置
设备数量2台
设备类型手拉式葫芦
起吊重量3T
滑轨高度2.8m
H．硝化液回流污泥泵（4800m3/d）
设备数量4台（3用1台冷备）
设备类型潜污泵
流量300m3/h
扬程1m
电机功率2.5kW
I．硝化液回流污泥泵（2400m3/d）
设备数量3台（2用1台冷备）
设备类型潜污泵
流量150m3/h
扬程1m
电机功率1.5kW
J．反硝化液回流污泥泵
设备数量5台（4用1台冷备）
设备类型潜污泵
流量200m3/h
扬程1m
电机功率1.5kW
K．抽吸泵（4800m3/d）
设备数量6个（3用3台现场备用）
设备类型自吸泵
流量222.3m3/h
扬程10m
电机功率15kW
L．抽吸泵（2400m3/d）
设备数量4个（2用2台现场备用）
设备类型自吸泵
流量111.2m3/h
扬程10m
电机功率11kW
M．草酸溶解罐
数量：
1个
设备材质聚乙烯
设备容积2m3
N．次氯酸钠储罐
数量：
1个
设备材质聚乙烯
设备容积4m3
O．药液稀释罐
数量：
1个
设备材质聚乙烯
设备容积15m3
P．草酸转移泵
设备数量1台
设备类型磁力泵
流量3.8m3/h
扬程10m
电机功率0.55kW
Q．次氯酸钠转移泵
设备数量1台
设备类型磁力泵
流量2.6m3/h
扬程10m
电机功率0.55kW
R．清洗药液供应泵
设备数量2台（1用1台冷备）
设备类型离心泵
流量73.4m3/h
扬程10m
电机功率5.5kW
S．药液稀释用水供应泵
设备数量2台（1用1台冷备）
设备类型潜污泵
流量24.4m3/h
扬程10m
电机功率1.5kW
T．PAC储罐
数量：
1个
设备材质聚乙烯
设备容积25m3
U．PAC注入泵
设备数量2台（1用1台现场备用）
设备类型隔膜计量泵
流量123.6L/h
扬程10m
电机功率0.25kW
V．微孔曝气盘
设备数量400台
设备类型盘式曝气器
通气量8.4m3/h
3.2.4集水池
1）构筑物
设计流量：
Q=800m3/h
停留时间：
10min
设计尺寸：
7.74m×3m×5.74m
2）主要设备选型
设备类型：
提升泵
设备数量：
3台（2用1台现场备用）
设备类型：
潜污泵
流量：
420m3/h（参考）
3.2.5消毒池
1）构筑物
设计流量：
Q=800m3/h
池数：
1池
设计尺寸：
由设计院确定，消毒方式为紫外消毒和次氯酸钠消毒。
3.2.6主要设备表
主要设备表
序号
名称
参数及规格
单位
数量
备注
膜细格栅
1
转鼓式细格栅
孔隙3mm、转鼓直径1m
台
3
2用1台现场备用
流量调节池
2
高速潜水推流器
N=1.5kW、∅＝400mm
台
9
8用1台冷备
3
提升泵
Q=200m3/h、H=10m、N=15kW
台
8
4用4台现场备用
厌氧池
4
高速潜水推流器
N=0.85kW、∅＝260mm
台
5
4用1台冷备
缺氧池
5
高速潜水推流器
N=1.5kW、∅＝260mm
台
5
4用1台冷备
好氧池（膜池）
6
膜组件
RW400、面积：
580m2
台
48
7
硝化液回流污泥
Q=150m3/h、H=1m、N=1.5kW
台
3
2400m3/d系列用（2用1台冷备）
8
硝化液回流污泥泵
Q=300m3/h、H=1m、N=2.5kW
台
4
4800m3/d系列用（3用1台冷备）
9
反硝化液回流污泥泵
Q=200m3/h、H=1m、N=1.5kW
台
5
1台冷备
10
抽吸泵
Q=222.3m3/h、H=10m、N=15kW
个
6
4800m3/d系列用（3用3台现场备用）
11
抽吸泵
Q=111.2m3/h、H=10m、N=11kW
个
4
2400m3/d系列用（2用2台现场备用）
12
剩余污泥泵
Q=51.1m3/h、H=10m、N=4kW
台
6
5用1台冷备
13
膜起吊装置
起吊重量3T、滑轨高度2.8m
台
2
手拉式葫芦
集水池
14
提升泵
Q=420m3/h（参考）
台
3
1台现场备用
鼓风机房
15
膜鼓风机
Q=43.1m3/min、N=75kW、
风压：
63.7Kpa
台
6
4用2台现场备用
16
辅助曝气鼓风机
Q=15.9m3/min、N=30kW、
风压：
68.6Kpa
台
6
4用2台现场备用
17
曝气盘
通气量：
8.4m3/h
套
400
加药系统
18
草酸转移泵
Q=3.8m3/h、H=10m、N=0.55kW
台
1
19
次氯酸钠转移泵
Q=2.6m3/h、H=10m、N=0.55kW
台
1
20
清洗药液供应泵
Q=73.4m3/h、H=10m、N=5.5kW
台
2
1用1台冷备
21
药液稀释用水供应泵
Q=24.4m3/h、H=10m、N=1.5kW
台
2
1用1台冷备
22
PAC储罐
25m3
台
1
聚乙烯
23
PAC注入泵
Q=123.6L/h、H=10m、N=0.25kW
台
2
1用1台现场备用
24
草酸溶解罐
2m3
个
1
聚乙烯
25
次氯酸钠储罐
4m3
个
1
聚乙烯
26
溶液稀释槽
15m3
个
1
聚乙烯
3.3药剂费
3.3.1膜清洗药剂费用
久保田平板膜只需在线清洗，清洗简单。
一般情况下采用次氯酸钠和草酸清洗，次氯酸钠用于清洗有机污染物，草酸用于清洗无机污染物。
膜清洗频率及清洗药剂费用如下，
次氯酸钠
清洗频率：
2～3个月1次，每片膜需溶液5.1L，共19200片膜，需溶液97.92m3/次（0.4%）。
12%次氯酸钠药剂用量：
97.92m3/次×0.4/12=3.26m3/次
0.4%次氯酸钠药剂年用量：
3.26m3/次×6次/年=19.58m3/年
目前次氯酸钠溶液的价格为700元/m3（12%）。
则日次氯酸钠药剂费用：
19.58m3/年×700元/m3/365=37.56元/日
草酸
清洗频率：
12个月1次，每片膜需溶液5.1L，共19200片膜，需溶液97.92m3/次（0.5%）。
草酸粉末药剂用量：
97.92m3/次×0.5%=0.490吨/次
草酸粉末药剂年用量：
0.490吨/次×1次/年=0.490吨/年
目前草酸粉末价格为5500元/吨。
则日草酸药剂费用：
0.490吨/年×5500元/吨/365=7.38元/日
则日清洗药剂费共为：
37.56＋7.38＝44.94元/日
则吨水药剂清洗费用为：
44.94元/日/19200吨/日=0.0023元/吨
以上清洗废液直接排放至前段沉砂池，与原水混合。
3.3.2PAC药剂费用
每日剩余污泥量为：
4077.8kg/d
污泥含磷率按3%计，则每天通过排放剩余污泥的除磷量为：
4077.8kg/d×3%=122.3kg/d
则磷的生物去除量为：
122.3kg/d/19200m3/d=6.4mg/L。
进水磷浓度为5mg/L，通过生物除磷可满足排放标准。
为保证在雨天及进水浓度降低时，磷出水达标，需设置化学除磷装置，本项目采用投加PAC进行化学除磷，PAC投加量按5mol/molP比例投加。
需化学除磷浓度4.5mg/L，
采用投加10%PAC进行化学除磷，
则10%PAC投加量：
5.9m3/d
PAC（28%）含量投加量：
2.5吨/天
上述PAC投加为雨天及进水浓度降低时的投加量，实际投加天数需根据项目所在地的雨季天数进行计算。
注：
上图引自
念东,王佳伟.城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究.城镇给排水,7-10,2008.
3.3.3碳源费用
原水BOD5为200mg/L，TN为40mg/L，BOD5/TN=5，满足碳氮比要求，无需投加碳源。
4附图
1、膜系统平面布置图及剖面图
升级会员 