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400t生活污水处理方案

MBR中水回用处理项目

400t/d生活污水初步方案

XX有限公司

2012.08

一、工程概况

该废水来源主要为生活污水，处理后出水用于中水回用。

生活污水中含有大量的有机物质、病菌等，如不进行有效的处理，势必严重影响周围环境，我公司根据多年来处理该类污水的成功经验，根据业主的委托，及有关设计依据，并且在有效利用业主方提供的占地面积的情况下，对该生活区内的生活污水处理系统编制本设计方案，保证出水达到中水回用标准。

二、设计依据

本初步设计方案的主要设计编写依据如下：

1．《中华人民共和国环境保护法》、《水污染防治法》及实施细则；

2．中华人民共和国《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB18920-2002）；

3．国发[1996]31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》；

4．中华人民共和国《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

5．建筑给排水设计规范（GB15-88）；

6．《室外排水设计规范》（97年版）（GBJ14-87）

7．《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（SH3076-1996）

8．《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

9．《工业企业界噪声标准》（GB12348-1990）

10．《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

11．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

12．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

13．《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

上述规范如有更新，以最新的国家标准及规范为准。

三、工程设计原则

1、本方案严格执行国家有关环境保护的各项规定。

2、采用先进污水处理工艺，确保处理出水的各项指标达到设计要求。

3、考虑自动化控制，以便于工人操作，简化管理和减轻工人的劳动强度。

4、设计时充分考虑污水处理系统配套设备的减振、降噪、除臭设施，从而避免对环境造成二次污染。

四、设计、施工范围及服务

本工程的设计范围为：

从污水进入格栅井至污水处理后的排出口（清水池）的所有污水管道的铺设、污水处理站的工艺、设备、电气与自控、通风等专业的全部内容。

五、设计参数

1、水量

污水总量：

Q=400t/d，每小时设计处理量约为：

17m3/h。

2、进水水质

按常规生活污水水质设计

表1进水水质

PH

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

6~9

~350

~180

~200

~35

3、处理后水质标准

出水执行国家现行的《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB18920-2002）中的回用标准。

表2出水水质

PH

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

6~9

≦40

≦10

≦10

≦5

4、工艺选择

MBR工艺在工艺的先进性，出水的可靠性、稳定性，运行管理方便性，经济性等方面均有突出优势。

本项目最终确定采用技术先进、成熟、经济合理、处理效率较高、出水水质稳定，可靠、外观品质好，且具有脱氮功能的缺氧+MBR相结合的生物处理主体工艺对本项目污水进行处理后回用，污水经处理后可完全达到设计要求

六、工艺流程

6.1工艺路线确定

流程说明：

污水通过污水管网汇集到污水处理站，流经机械格栅，机械格栅自动捞除大颗粒的悬浮物及杂质；后流入污水调节池内，在调节池内进行污水均质、水量调节，由污水提升泵将污水提升至缺氧池，污水在缺氧池中，进行反硝化处理，实现氮的进一步去除，缺氧池出水进入曝气池，经过一级好氧处理后的污水进入MBR反应池。

MBR反应池内装浸没式平片膜，反应池中的微生物将污水中的可生化污染物进行同化和异化，异化产物多数成为无害的CO2和H2O，同化产物成为微生物的组成物质。

膜单元部分主要用于固液分离，微生物固体可有效地被截留在反应器中，保证了出水水质的稳定。

MBR池中的污泥一部分排入污泥消化池，一部分回流入曝气池，曝气池的水一部分回流至缺氧池，为缺氧段提供硝酸盐和亚硝酸盐，达到脱氮的目的。

MBR反应池出水可直接进入清水池，投加消毒剂进行消毒杀死毒菌，并去除色度，各项水质指标达标后，停留或直接打入中水管网进行回用。

污泥收集到污泥池，上清液回流入调节池。

6.2.MBR工艺特点

本项目中采用的核心技术为MBR膜生物反应器技术。

膜生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型污水处理技术，它是利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉了二沉池。

通过膜的截留可保证反应池中具有较高的污泥浓度，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，难降解有机物可在反应池中充分降解。

因此，MBR工艺是目前最有前途的污水处理技术之一。

（1）出水水质优质稳定

由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用，用途较广。

同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。

（2）剩余污泥产量少

该工艺可以在高容积负荷下运行，由于MBR膜池内膜的截留，一次剩余污泥产量极低，降低了污泥处理费用。

（3）占地面积小，不受设置场合限制

生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，增量扩容方便，占地面积大大节省（只有传统工艺的1/2）；该工艺流程简单、结构紧凑、不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。

（4）可去除氨氮及难降解有机物

由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。

同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

（5）无需进行深度处理

高效的固液分离将污水中的悬浮物、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，该工艺所采用的MBR膜孔径为0.08-0.3μm,细菌不能通过，理论上无需消毒处理。

因此采用该工艺不须经深度处理即可直接回用。

MBR平板膜元件及组件见图6-1：

图6-1MBR平板膜元件及组件

MBR工艺应用实例及其安装见图6-2：

图6-2MBR平板膜应用工程实例

七、主要处理单元及设备

7.1格栅井

数量1座

尺寸2.0×0.8×（-0.5+H）m（H为来水标高）

结构钢筋混凝土

备注与调节池共建

配套

（1）机械格栅1台

型号：

HF-600，功率：

1.5Kw，栅条宽：

4mm；栅条间隙2mm;

厂家：

江苏蓝天水

7.2调节池

设计参数：

Q=17m3/h,设计停留时间为9h,,则调节池的有效容积为V=153m3

数量1座

尺寸10×6×3m

有效容积153m3

停留时间9h

结构钢筋混凝土

配套

（1）污水提升泵2台（1用1备）

型号：

50WQ20-15-1.5，流量:

20m3/h，扬程15m，功率1.5Kw。

厂家：

上海南洋

（2）曝气系统1套

（3）液位浮球1套

（4）罗茨风机2台（1用1备）

用途：

置于设备间内，用于调节池曝气；设调节池内汽水比约为5：

1

型号：

HC-501S，风量：

1.39m3/min，操作压力：

0.3MPa，功率:

2.2Kw。

厂家：

百事德风机

7.3缺氧池

设缺氧池的MLSS为：

2000mg/L，脱氮速率为Kdn=0.04kgN/kgSS·d，缺氧池氨氮去除率：

η=30%；

数量1座

池体尺寸6×3.5×3m

有效容积53m3

停留时间3.1

结构钢砼结构

备注地埋式

配套

（1）潜水搅拌机：

1台，型号：

QJB0.85/8-260/3-740/c/s，叶轮直径260mm，功率:

0.85kw。

7.4、曝气池

数量1座

厌氧池尺寸6m×2.5m×3m

有效容积37.5m3

停留时间2.2h

结构钢砼结构

备注地埋式

配套

（1）曝气系统：

一套

（2）曝气池风机与膜池共用。

（3）污水提升泵2台（1用1备）

型号：

50WQ20-15-1.5，流量:

20m3/h，扬程15m，功率1.5Kw。

厂家：

上海南洋

（4）污水回流泵2台（1用1备）

型号：

50WQ20-15-1.5，流量:

20m3/h，扬程15m，功率1.5Kw。

厂家：

上海南洋

7.4MBR反应池

数量1座

池体尺寸12×2.4×3m

有效容积77m3

结构钢箱体

配套

（1）MBR膜组件11组

型号：

PEIER100-100，每组膜面积：

100m2，组件膜总面积:

1100m2。

（2）污泥泵1台

用途：

置于MBR池内，用于MBR池污泥排泥

型号：

50WQ20-15-1.5，流量:

20m3/h，扬程15m，功率1.5Kw。

厂商：

上海南洋泵

（3）抽吸泵2台（1用1备）

用途：

置于设备间，用于MBR池抽吸出水

型号：

65ZX25-32，流量：

25m3/h，扬程：

32m，功率5.5Kw。

厂商：

上海南洋泵

（4）浮球1套

用途：

置于膜池，用于液位提示

（5）罗茨风机2台（1用1备，）

用途：

置于设备间，为MBR膜池提供足够的空气；膜片需气量取q＝10L/片/min；则Q1=11m3/min;曝气池根据汽水比约为12:

1来计算所需风量，则Q2=3.4m3/min，所以Q=Q1+Q2=14.4m3/min，

型号：

BK7011，风量:

15.34m3/min，操作压力：

0.03MPa，功率11Kw。

7.5清水池

数量1座

尺寸3.7×2.7×3m

有效容积25.5m3

停留时间1.5h

结构钢砼结构

配套

（1）紫外线消毒仪装置1组

型号：

YLC-500，Q=20m3/h;功率：

0.24KW

厂家：

江苏亿利达水处理

（2）浮球1套

用途：

置于清水池，用于液位提示

注：

回用水泵根据具体情况由甲方负责选型。

7.6污泥池

数量1座

池体尺寸3.5×3×3m

有效容积28m

结构钢砼结构

备注：

污泥具体处置方式需业主商议后决定。

7.7设备间

数量1座

结构钢箱体

八、主要构筑物、设备

8.1、主要构筑物

序号

名称

规格

数量

单位

备注

1

格栅井

2.0×0.8×（-0.5+H）m（H为来水标高）

1

座

钢砼结构

2

调节池

10×6×3m

1

座

钢砼结构

5

缺氧池

6×3.5×3m

1

座

钢砼结构

6

曝气池

6×2.5×3m

1

座

钢砼结构

7

MBR池

12×2.4×3m

1

座

钢箱体结构

8

清水池

3.7×2.7×3m

1

座

钢砼结构

9

污泥池

3.7×3×3m

1

座

钢砼结构

10

设备间

5×2.4×2.5m

1

座

钢箱体结构

8.2、主要设备

序号

设备名称

规格型号

数量

单位

主要参数

备注

1

机械格栅

HF-600

1

台

功率：

1.5Kw；栅条宽：

4mm；齿间距：

2mm

2

调节池提升泵

50WQ20-15-1.5

2

台

Q=20m3/h；H=15m;N=1.5Kw

一备一用

3

曝气系统

——

1

套

4

液位浮球

——

3

套

5

调节池风机

HC-501S

2

台

Q=1.39m3/min，P=0.3MPa，N=2.2Kw

一备一用

10

潜水搅拌机

QJB0.85/8-260/3-740/c/s

1

台

D=260mm；N=0.85Kw

11

MBR膜元件

PEIER100

1100

片

12

MBR膜支架

PEIER100-100

11

套

13

MBR池污泥泵

50WQ20-15-1.5

1

台

Q=20m3/h；H=15m;N=1.5Kw

14

抽吸泵

65ZX25-32

2

台

Q=25m3/h；H=32m;N=5.52Kw

一备一用

16

鼓风机

BK7011

2

台

Q=15.34m3/min，P=0.3MPa，N=11Kw

一备一用

17

紫外线消毒仪

YLC-500

1

套

Q=20m3/min，

N=0.24Kw

18

PLC控制系统

1

组

19

配管

1

套

20

配电、线材

1

套

21

阀件

1

套

九、运行成本分析

9.1变配电设计

-供电

业主负责总变压器增容以及总配电间到低压室的电缆连接。

处理厂内所有用电设备的电压等级为380/220V。

本工程总装机容量约13.15KW。

主要负荷等级为三级，为单回路供电方式，电源由总配电室经变电房低压侧引入控制厂房综合车间内配电屏，低压侧设隔离开关以便于检修，低压配电设备选用PGL1型抽出式开关柜及动力配电箱。

-配电设计

控制楼和综合车间设配电间，其内安装低压屏。

供电采用放射状引入各用电设备点，以提高供电的可靠性。

室外线路均采用电缆沿电缆沟或直埋方式敷设，在进出建构筑物或穿越道路时用钢管保护。

室内电力电线均采用BV型铜芯塑料线穿钢管敷设。

-照明

照明系统使用220伏电压，此电源与其它设备和装置的高压分开。

通到工具管中的变压器的电缆和从变压器出来的电源线，都是铠装软电缆，电力配电板和接线板须有密封柜罩住，并且输入输出插座须有密封套完全套住。

9.2电耗

电气负荷表

序号

设备编号

设备名称

电动机规范

数量

运行工况

操作方式

装机总功率（Kw）

运行总功率（Kw）

备注

额定功率（Kw）

额定电压

连

续

间

断

备

用

程

控

就

地

1

机械格栅

HF-600

1.5

380VAC

1

1

√

√

1.5

1.5

2

调节池提升泵

50WQ20-15-1.5

1.5

380VAC

2

1

1

√

√

3.0

1.5

3

调节池风机

HC-501S

2.2

380VAC

2

1

1

√

√

4.4

2.2

4

潜水搅拌机

QJB0.85/8-260/3-740/c/s

0.85

380VAC

1

1

√

√

0.85

0.85

5

曝气池回流泵

50WQ20-15-1.5

1.50

380VAC

2

1

1

√

√

3.00

1.50

6

曝气池提升泵

50WQ20-15-1.5

1.50

380VAC

2

1

1

√

√

3.00

1.50

7

MBR池污泥泵

50WQ20-15-1.5

1.5

380VAC

1

1

√

√

1.5

0.0

8

抽吸泵

65ZX25-32

5.5

380VAC

1

1

√

√

5.5

5.5

9

鼓风机

BK7011

11

380VAC

2

1

1

√

√

22.0

11.0

10

紫外线消毒仪

YLC-500

0.24

381VAC

1

1

√

√

0.24

0.24

11

合计

装机总功率：

44.99Kw

运行总功率：

25.79Kw

实耗功率：

19.34Kw（许用系数0.75）

按0.6元/度电计，电费为278.5元/天，折合每立方水0.69元

9.3人工费

本污水处理站每天设置1人兼职值班管理。

工资按每月每人800元计，则每吨污水处理工资成本为0.22元。

每吨污水的处理成本

0.69+0.22=0.91元/m3

注：

污水处理成本为直接成本，包括一名工作人员工资、污水处理电费两部分组成。

（水量按满负荷17m3/h，系统运行按360天/年）。

折旧及其它费用没有计入其中。

十、处理效果、效益分析

10.1处理效果分析

参数

处理单元

BOD5

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

SS

COD

（mg/L）

格栅

进水

180

35

200

350

去除率

——

——

10%

——

调节池

进水

180

35

180

350

去除率

3%

——

5%

5%

缺氧池

进水

175

35

171

333

去除率

20%

30%

20

25%

曝气池

进水

140

24.5

137

250

去除率

93%

80%

92.7%

88%

MBR池

进水

去除率

消毒池

进水

10

5

10

30

出水

≤10

≤5

≤10

≤30

10.2环境效益

通过采用污水处理并再生水回用，可以实现污水的零排放，使得区域的污水不对外排放，符合国家提倡的循环经济、节能减排政策。

使得区域的水环境不会因为人的活动而增加环境的容量，保持区域环境的稳定和谐。

10.3社会效益

通过实现污水的零排放，取得良好的社会反响，不会因为区域新增加功能区而影响周边的环境。

取得很好的社会效益。

同时可以使社会声誉得到提高。

10.4经济效益

通过实施污水处理的再生回用，可以产生明显的环境、社会、经济效益，真正实现三效益的高度统一，和谐发展，作为环境优美的小区实施污水的回收利用显得更有倡导价值，为循环经济、节能减排，实现可持续发展做出表率作用，同时为建设方节省了用水费用和公共费用。

也为创建美丽的环境打下基础。

XX有限公司

2012-08