吨每天养殖废水MBR设计方案.docx

1、吨每天养殖废水MBR设计方案1000m3/d养殖废水MBR处理设计方案Xx技术有限公司二一四年八月1 工程概况本MBR方案所处理的废水水量为 1000 m3/d，废水类型为养殖废水。废水经处理后达到北京市地方标准B级排放标准（DB）。2 设计依据及原则 设计依据（1）提供的污水的特点及相关原始资料。（2）中华人民共和国污水排入城镇下水道水质标准(CJ3432010)（3）中华人民共和国室外排水设计规范（GB 500142006）（4）中华人民共和国建筑结构荷载规范（GB 500092001）（5）中华人民共和国混凝土结构设计规范（GB 500102010）（6）中华人民共和国建筑地基基础设计规

2、范（GB 500072011）（7）中华人民共和国建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）（8）中华人民共和国城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB 18920-2002）（9）中华人民共和国给水排水工程构筑物结构设计规范（GB 500692002）（10）中华人民共和国城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ3189）（11）中华人民共和国污水再生利用工程设计规范（GB/T 50335 2002）（12）中华人民共和国供配电系统设计规范（GB500522009）（13）中华人民共和国泵站设计规范（GB 502652010）（14）中华人民共和国工业企业噪声控制设计规范（

3、GBJ8785）（15）中华人民共和国工业企业设计卫生标准（GBZ 12010）（16）中华人民共和国地下工程防水技术规范（GB 501082008）（17）中华人民共和国工业建筑防腐蚀设计规范（GB 500462008） 设计原则技术先进性原则污水处理工程应体现环保理念。所使用的工艺和技术应在未来十年内不会被淘汰，避免重复改造。因此在选择水处理工艺上应首先考虑设备和技术的先进性。 安全性原则由于水处理关系到周围人们的安全问题，如果出现水质超标，其影响面很大，是关系到大量人群身体健康的安全性问题。因此，本水工程推荐使用的处理技术和处理系统具有高品质的出水和安全保障措施。 系统模块性原则本工程原

4、水收集量会随时间、季节不同而变化，同时考虑远期会增加污水产生量，为了减少运行成本，本工程考虑采用模块式的处理设备，可以根据产生污水量的情况进行系统运行组合，以减少运行成本。 低运行成本原则水处理成本应作为技术方案选择的重要原则之一。 少占地原则污水处理技术的选用还应考虑占地面积小，运行效率高的设备和技术。 污泥产生量少，二次污染小的原则污水处理工程产生的污泥的处理和处置费用较高，同时会产生二次污染，所以在选择工艺时，应首选污泥产生量小的工艺，减小对环境的二次污染。 设计范围在本设计方案的编制前期，对污水的水量、水质等因素进行了初步的检测，并收集了相关基础资料。同时，结合我公司设计已建的类似治理

5、工程的实际情况，本工程设计有如下内容：（1）1000 m3/d养殖废水的处理工程。（2）MBR设备相关设计。（3）污水处理工程运行费用分析。3 废水水质资料 废水来源废水水量为 1000 m3/d，废水类型为养殖废水。 设计进水水质废水类型为养殖废水，其污水水质如表3-1： 表3-1 污染物浓度一览表指标COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH含量- 处理后污染物排放标准废水经处理后达到北京市地方标准B级排放标准（DB），详细指标见表2：表3-2 污染物排放浓度一览表指标COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/

6、L)pH含量306106-94 MBR膜生物反应器简介 MBR概述本工艺设计采用国内外最先进的中水处理回用技术膜-生物反应器(MBR)技术,是国家经贸部公布的“2001年度优先推广的节水新技术”。 MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它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截留住，省掉二沉池，占地面积小，同时，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。 MBR的优越性（1）对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能

7、力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物。（2）膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化。（3）膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占地面积。（4）由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显着减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低。（5） 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解。（6） MBR曝气池

8、的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点。（7） 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的。（8） 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便。 MBR的出水工艺流程图4-1 MBR出水工艺流程图当膜池的液位高于最低液位、风机开启的情况下，阀门2关闭、阀门1及自吸泵开启，膜池开始出水。出来的水储备在清水池中，部分MBR出水

9、供膜冲洗（如图2中蓝色线条所示）。自吸泵持续运行13min后，停2min，再运行13min，停，然后，开启阀门2和反洗泵，进行水反洗，反洗时间1min，最后再停使膜性能得到回复，一个制水周期完成，详细如表4-1所示。表4-1 每组的制水周期步 骤说 明持续时间1关闭反洗泵及阀门，开启自吸泵及阀门2自吸泵持续运行13min3关闭自吸泵及阀门，停止制水，使膜性能得到恢复2 min4自吸泵及阀门开启，持续运行13min5关闭自吸泵及阀门，停止制水，使膜性能得到恢复6开启反洗泵及阀门，进行水力反洗1min7关闭反洗泵及阀门，停止反洗；暂停制水，使膜性能得到恢复8开启自吸泵及阀门，进行下一个制水周期 M

10、BR的反洗系统控制图4-2 MBR反洗工艺流程图当MBR系统运行一个周期后，进行水力反洗(图3中蓝色线条所示)，以减少污染物在膜上的积累。此时风机为开启状态，阀门1及加药阀门3关闭。阀门2及反洗泵开启，反洗时间为。具体的维护性清洗步骤如表4-2所示。表4-2 每组的反洗步骤步 骤说 明持续时间1MBR池累计运行一个周期后2停止过滤、混合液进水，保持空气擦洗 min3开启反洗泵及阀门，将清水池的MBR出水以反向输入膜丝1min4关闭反洗泵及阀门，停止反洗；暂停制水，使膜性能得到恢复5开始进水、过滤，进行下一个制水周期 MBR的化学清洗化学清洗药剂为次氯酸钠，次氯酸钠用于去除有机和生物污堵。化学清

11、洗又分为维护性清洗和恢复性清洗，在反洗水量下加入相应的化学药剂。维护性清洗（1）维护性清洗参数维护性清洗的过程设定在清洗当天中的非高峰流量时段。该MBR系统用次氯酸钠对污染物进行维护性清洗，清洗参数参考数据如表4-3所示。表4-3 维护性清洗参数参考数据化学药品反冲洗浓度清洗频率加药量持续时间次氯酸钠200 mg/L1次/周 吨/年30 分钟柠檬酸2000 mg/L1次/周 吨/年30 分钟（2）维护性清洗流程放空膜池后，进行碱洗。次氯酸钠泵入的反洗水中，形成200 mg/L的化学清洗剂。具体如图4-3中蓝色（反洗水）及绿色（次氯酸钠加药）线所示。图4-3 MBR碱洗工艺流程图（3）维护性清洗

12、步骤膜组件的维护性清洗步骤如表4-4所示。表4-4 每个膜组件的维护性清洗步骤步 骤说 明持续时间1停止过滤、空气擦洗2将次氯酸钠泵入反洗水中，反向输入膜丝和管道2 min3停歇保证药剂和膜丝表面一定的接触时间3 min4重复4遍步骤#3和#412 min5用不加药的清水反向冲洗膜丝和管道内部的化学药剂10 min6重新膜曝气和过滤恢复性清洗（1）恢复性清洗参数恢复性清洗用于在膜污堵后恢复膜的透水性。恢复性清洗包括碱洗（次氯酸钠）和酸洗（柠檬酸），碱洗主要是恢复有机物和微生物对膜造成的污染，酸洗主要是恢复无机物对膜造成的污染；恢复性清洗参数参考数据如表4-5所示。表4-5 恢复性清洗参考数据化

13、学药品浸泡浓度清洗频率加药量持续时间次氯酸钠2500 mg/L2次/年 吨/年6小时/膜池柠檬酸2000 mg/L2次/年 吨/年6小时/膜池（2）恢复性清洗流程恢复性清洗包括在线清洗及离线清洗两种方法。离线清洗的方法是MBR技术中膜清洗最常见的方法。首先把通过起吊设备掉出膜池，用清水冲洗干净膜组件上附着的污泥及污染物。把膜箱吊入加好药剂的清洗池中，浸泡6小时。具体步骤如图4-4所示。图4-4 离线恢复性化学清洗过程（3）恢复性清洗步骤膜组件的恢复性清洗步骤如表4-5所示。表4-5 每个膜组件的恢复性清洗步骤步 骤说 明持续时间1停止过滤、空气擦洗2将膜箱吊出膜池，用清水将膜箱上附着的污泥及污

14、染物冲洗干净3将膜箱放入加好药剂后的恢复性清洗池浸泡6 小时4将浸泡好的膜箱吊回膜池并将管道连接好5重新曝气和过滤5 MBR工艺设计 废水特性该废水为养殖废水，工艺设计需要考虑到脱氮和脱磷的需求。 MBR设计参数（1）MBR膜组件设计类型：沉浸式 膜材料：PVDF复合膜设计通量：15L /（m2h） 膜箱数量：4个，单个膜箱内36片MW24b膜片，单个膜箱面积864m2实际所用总膜面积：3456 m2膜箱尺寸：L（长）W（宽）H（高）=1730 mm1320 mm3000mm（实际尺寸会有微小误差）机架材料：304不锈钢（2） MBR膜池设计建议膜池尺寸：L（长）W（宽）H（高） = 9m4

15、m m （以上参数为大致尺寸，实际值以图纸为准)。膜池数量：1 个有效水深： m膜组件与池壁间距： 50 cm膜组件最上面到液面最低距离：50 cm（3）MBR化学恢复性清洗池设计 由于膜池尺寸较大，建议设计恢复性清洗池清洗恢复性清洗。建议尺寸：L（长）W（宽）H（高） = 3 m2 m4 m （以上参数为大致尺寸，实际值以图纸为准)清洗池数量：1 个有效水深： m 材料清单及报价表5-1 设备工程投资预算表序号名称厂家规 格单位数量单价（元）总价（元）备注1MBR膜系统处理量：250 m3/d膜面积：864m2组4包括集水管、膜架2自吸泵型号：ZW80-40-16流量：50 m3/h扬程：1

16、3 m电机功率：4 kW台21用1备3反洗泵型号：ZS80-65-125/流量：90 m3/h扬程： m功率： kW台21用1备4污泥回流泵型号: 80(JY)WQ50-10-4流量：50 m3/h扬程：10 m功率：4 kW台2潜水式污泥回流泵1用1备5MBR池鼓风机型号：BK5009风量： m3/min 风压： Mpa功率： kW台21用1备6反洗过滤器规格：550*3袋台1SUS3047加药计量泵型号：MS1C138C流量：180 L/h功率 ： kW附配搅拌器、加药桶（200 L）套1酸式型号：MS1C138C流量：180 L/h功率 ： kW附配搅拌器、加药桶（200 L）套1碱式8

17、电气及控制PLC控制系统（配触摸屏，在线监控）套1根据施工现场和图纸定9工程管阀件UPVC管、管件、阀门、电磁阀、压力表、转子流量计。套1根据施工现场和图纸定10安装费安装调试根据施工现场和图纸定11运费根据实际运费算12总投资估算6 运行费用分析污水处理直接运行费用主要包括耗电费、折旧费以及药剂费(暂时不考虑水资源费用、污泥抽吸费)。水站水量按1000 m3/d，每天运行24 h，年运行按365天计算。 电费序号用电设备名称设备容量（kW）工作台数工作容量（kW）Kdcostg计算负荷有功（kW）无功（Kvar）视在（kVA）1自吸泵414 2反洗泵1 3污泥回流泵414 4鼓风机1 5计量

18、泵（酸）1 6计量泵（碱）1 7合计6 8负荷同时运行最大负荷系数： 9电耗日运行电耗=同时运行最大负荷kw24h kW每日用电量： kW每日电费元/kW)：元345元 处理每吨水电费：345 /1000元/吨水 药剂费用膜清洗药剂为次氯酸钠和柠檬酸，次氯酸钠用于去除有机和生物污堵；柠檬酸用于去除无机污堵。维护性清洗1周1次，一年52次。恢复性清洗1年2次。（1）预计年化学药剂的用量MBR工艺预计使用的化学药品功能及原药品浓度如表6-1所示。表6-1 预计年化学药剂用量化学药剂规 格用量（吨/年）次氯酸钠10% 重量比柠檬酸99% 重量比（2）化学药剂费用计算按照次氯酸钠和柠檬酸的市场价计算，次氯酸钠的市场价格为800元/吨，柠檬酸为6000元/吨。每吨水药剂费用成本：（800 +6000）/1000/365=元/吨水 折旧费MBR膜使用寿命为3-5年，按4年计算。折旧费：552960/365/3/1000=元/吨水 总运行费用系统总运行费用为电费、药剂费和折旧费之和，即：总运行费用=+=元/吨水