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污水处理核心工艺介绍
1、工艺原理
在一种流体相内或两种流体相之间，有一薄层凝聚相物质将流体相分隔成两部分。该薄层物质就是所谓的“薄膜”，简称“膜”。当一定的推动力作用于膜两侧时，膜能按照物质物理化学性质使物质进行分离。
膜-生物反应器是一种膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺，与传统工艺相比具有如下优点：
1、置于MBR池内的平板膜组件取代了传统的沉淀池，达到泥水分离的效果。此外，膜组件不仅能够地进行固液分离，而且出水性质不再依赖于活性污泥的沉降特性，克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端，系统的操作比常规污水处理工艺大为简化。出水水质明显优于传统工艺，出水悬浮物和浊度接近于零，可以直接排放或进行回用。
2、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，占地面积小。
3、有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高。
4、膜-生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。
5、采用化学加药除磷方式，针对除磷问题，将化学除磷和膜分离原理进行优化组合，强化了除磷效果，减少了化学药剂投加量，有效克服了吸附法和化学法的缺点，减少了排泥量。
6、易实现自动控制，操作管理方便。
工艺设计
设计流程
工艺流程介绍
本污水处理设备自调节池进水至膜出水。
其中各处理单元的功能如下：
调节池：均匀水质和水量，抵御水质、水量对处理设备造成的冲击负荷。
缺氧池：利用微生物降解有机物，同时进行反硝化，达到去除总氮的目的。
MBR池：通过微生物代谢活动，去除水中有机污染物；设置曝气管，除供给微生物活动所需要的氧气，还对膜面进行冲刷，有效控制膜污染；
膜单元：进行分离作用，去除悬浮颗粒物、病菌等有害微生物；
除磷系统：通过投加化学药剂，达到去除总磷的目的；
化学清洗系统：当平板膜组件受到污染时对其进行在线化学清洗；
加药消毒系统：对膜出水进行加药消毒，保证出水达到排放标准；
污泥处理：污泥经浓缩脱水后排放至化粪池。
污泥处理工艺选择
传统污泥处理工艺一般都适用于具有一定规模的污水处理厂或配套大型污水处理设施，由于本项目处理规模较小，且MBR工艺本身污泥产率系数低，污泥产量少，因此选择占地面积小，处理效果好的平板膜污泥同步浓缩消化（MSTD）技术，配套主体MBR工艺，实现污泥减量90%以上。
MSTD技术，是将每日产生的剩余污泥全部集中在反应器内，通过膜将剩余污泥中的水分过滤，实现污泥的体积减量；同时利用微生物和后生动物的活动，实现污泥的消化和减量，zui终实现污泥的总量消减。
配电及设备控制
设计原则
为确保安全，本设计为三相五线制线路(采用TN-S系统)，电源进线侧接零线N与接地线PE相连。所有水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。
为使污水设备调试后正常运行，确保出水水质，本系统的低压供电系统采用双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。
控制方式
根据工艺要求，对水泵、鼓风机等系统中的主要环节进行集中控制，有关水池采用液位开关计传递讯号，以达到自动控制目的。
所有加药设备配套加药量控制设备，可根据实际情况调整加药量。
一旦自动控制失灵或变更使用工艺所需时，本系统可进行手动控制，以信号灯观察运行正常与否。
为了减少操作的劳动强度，并实行操作自动化、机械化，要求水泵、鼓风机能定时自动切换；当其中一台发生故障时，能进行声、光报警，并自动切换至另一台工作。当水池内水位达到zui低水位以下时，水泵会自动停止工作。
1）根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。
2）备用设备之间可定时自动切换。
3）对于间歇运行的设备，通过继电器控制定时运行。
4）相关设备实现联动功能。
配电管线
动力线管采用厚壁焊接钢管。管子联接必须焊跨接，良好接地。所有配出线用BV塑铜线。
推荐工艺
A/O膜-生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是将膜分离技术与生物处理单元相结合的水处理新技术。整个反应系统主要由核心膜组件、主体反应器、出水系统、曝气系统、清洗系统等组成。它以膜分离代替传统活性污泥法工艺中的二沉池，省却了传统活性污泥法中二沉池浓缩后剩余污泥的回流，相比于传统工艺MBR还具有以下优点：
膜组件能地实现固液分离，分离效果好于传统的沉淀池，无需顾虑污泥膨胀，出水水质良好且稳定，以城市污水为进水时，膜出水可以直接回用；
由于膜的截留作用，可使微生物*截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的*分离，使运行控制更加灵活稳定；
膜-生物反应器能在高的污泥浓度下运行，抗水质波动能力强，容积负荷高，占地面积小；
长污泥龄有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高；
膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；
建设周期短，施工费用省，安装灵活，并且根据不同处理规模可以灵活调整，易于标准化和设备化。同时，普通生物处理工艺改造为MBR也较为方便；
易实现自动控制，操作管理方便。
膜-生物反应器相较于传统工艺，具有上述7大优势，但传统概念上认为MBR的投资建设成本较高。然而，随着土地价格增长、膜组件价格的下降、膜性能的改善，膜-生物反应器的投资已经和常规工艺相当，当应用在现有工艺的升级改造上，投资甚至还可低于常规工艺。
目前，膜-生物反应器在小规模污水处理上也已经得到了广泛的应用在出水水质要求高、占地面积小的地区更是体现处理常规工艺无法替代的优势。
在除磷方面，如前文所提，根据本工程的出水要求，生物除磷很难达到，同时对于MBR工艺又考虑一下几方面因素：
由于出水水质较高，出水总磷需要达到1mg/L以下，因此单靠生物除磷较难稳定满足要求。
由于场地受限，因此应尽量减小占地。
生物除磷效率高低的主要影响因素是整个系统的泥龄，除磷效果好，则需要选择相对较短的泥龄，这与冬季低温时，需要延长泥龄来确保硝化效果相矛盾。
处理规模较小，整体的药剂投加量也相对较小。
因此，统筹考虑整个系统的稳定运行及技术经济可行性，工艺选择采用化学除磷。
综上，从水质达标的稳定度、占地面积、施工及运行管理角度而言，A/O MBR工艺更适合用于“一级B”达标工艺。
环境保护
1、施工过程中对环境的影响
1）施工扬尘的影响
工程施工期间运输的泥土通常堆放在施工现场，直到施工结束，长达数月。堆土裸露，以致车辆过往，漫天尘土，扬尘使得附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，严重影响市容和景观。阴雨天由于雨水的冲刷及车辆的碾压，使施工现场泥泞不堪。
2）生活垃圾的影响
工程施工时，施工区内的大量的劳动力的食宿将会安排在工作区域内，产生的生活垃圾将会严重影响施工区的环境卫生，尤其在夏天，轻则蚊蝇孳生，重则臭气熏天，导致疾病。
3）废弃物的影响
施工期间将产生许多废弃物，这些废弃物在运输、处置过程中都能对环境产生影响。废弃物处置无规划，乱丢乱放，将影响土地利用，河流流畅，影响环境卫生。废弃物的运输需要大量车辆，必将影响该地区的交通。
4）施工噪音的影响
施工期间的噪音主要来源于施工机械和施工桩基处理，特别是夜间，施工噪音将产生严重的扰民问题，影响附近居民的工作和休息。
2、施工中对环境影响的防治措施
1）施工扬尘的防治措施
施工场地内运输通道及时清扫、冲洗，以减少汽车行驶扬尘；运输车辆进入施工场地应低速行驶，或限速行驶，减少产尘量。
施工场地设立围挡，用以阻挡施工扬尘。
定期洒水，防止浮尘产生，在大风日加大洒水量及洒水次数。
灰渣、水泥等建筑材料在运输时应采用密闭式槽车通过封闭系统运送到水泥临时仓库中。
所有来往于施工场地的多尘物料均应用帆布覆盖。
避免起尘原材料的露天堆放。
尽量采用商品（湿）水泥和水泥预制件，少用干水泥。
混凝土搅拌站应设于工棚内。
2）噪音的控制
合理安排施工时间
首先，制订施工计划时，应尽可能避免大量高噪声设备同时施工。除此之外，高噪声设备施工时间尽量安排在日间，减少夜间施工量。
合理布局施工现场
避免在同一地点安排大量动力机械设备，以避免局部声级过高。
降低设备声级
设备选型上尽量采用低噪声设备，如以液压机械代替燃油机械，振捣器采用高频振捣器等。
固定机械设备与挖土、运土机械，如挖土机、推土机等，可以通过排气管消音设备和隔离发动机振动部件的方法降低噪声。
由于机械设备会由于松动部件的振动或消声器的损坏而增加其工作时声级，因此对动力机械设备应进行定期的维修、养护。
闲置不用的设备应立即关闭，运输车辆进入现场应减速、慢行，并减少鸣笛。
降低人为噪音
按规定操作机械设备，在挡板、支架拆卸过程中，应遵守作业规定，减少碰撞噪音。
尽量少用哨子、钟、笛等指挥作业，而代以现代化设备。
建立临时声障
对位置相对固定的机械设备，能在棚内操作的尽量进入操作间，不能入棚的，可适当建立单面声障。
3）施工现场废弃物处理
项目单位应于当地环保部门，及时清理施工现场的废弃物；同时应加强对施工人员的教育，不随意乱丢废弃物，倡导文明施工。
制定废弃物处置与运输计划
工程建设单位应与施工单位制定废弃物处置计划，教育驾驶员按规定路线运输。
3、项目建成后对环境的影响及防治措施
1、厂内产生异味较大和噪音的工段，如污水进水泵房、沉砂池、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房等在总体布置上均尽量远离厂前区或用绿化带进行分隔。进水泵房、曝气沉砂池、脱水机房设脱臭装置一套。
2、厂区绿化利用道路两侧的空地、构（建）筑物周围和其他空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧种植宽带绿叶乔木，加强厂内平面和垂直绿化，形成隔离带，减少噪音和异味对环境的影响。在不扩大用地的情况下尽量增加绿化面积。
3、进水泵房、鼓风机房、MBR设备间等噪声源的控制参照“GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范”的有关规定。除选用低噪音设备外，鼓风机房进出风管设置消声器等有效的隔声消音措施，同时在泵房、鼓风机房和MBR设备间布置上将机器间与值班室隔开，使操作人员在低噪音的值班室内工作。
4、污水处理厂内均采用分流制排水，雨水有组织排放，zui终进入厂外市政雨水管道系统。厂、站内部产生的生产、生活污水均进入返回系统，经生化处理后排放，不会对环境造成影响。同时，污水处理厂建成以后，树立了地区的新形象，提高了城市基础设施的水平，改善了投资环境，增强了招商力度，促进了第三产业的发展，所环境效益与社会效益也是十分巨大的。
生物脱氮除磷
污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。
生物脱氮基本原理：污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧或无氧条件下首先被氧化或水解转化为氨氮，然后在好氧自养硝化菌的作用下氧化为硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供电子及质子，硝态氮作为电子受体，使硝态氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。
在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源浓度。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源作为电子供体，才可促使反硝化作用的顺利进行。
按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段创造缺氧、好氧环境；即都需要有缺氧/好氧（AN/O）系统。系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够长的污泥龄和进水的碳氮比。
生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物（VFA），并转化为PHB（聚B羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸收污水中溶解的磷以储存能量，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。
影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（混合液中既无溶解氧DO=0，也无结合氧－如硝酸盐），同时要有可快速降解的有机物，BOD5/P比值恰当。生物除磷系统一般要求较短的污泥龄，以便使含磷污泥快速排出系统。
按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧-缺氧-好氧生物脱氮系统。
本项目生物脱氮除磷的可行性：根据进水水质及出水水质要求可知，本工程有较高的除磷脱氮要求，因此，分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的。
BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
BOD5/TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标。因为，只有经过生物硝化以后，将污水中的氨氮通过生物硝化反应转化为硝酸氮，才能进行后续的生物反硝化（脱氮）反应。对于活性污泥系统，由于硝化菌的比增长速率低，世代期长，如果泥龄较短，将使硝化菌来不及大量增殖，就从系统中排出。为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD5/TN值有关，这是因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。
