200T-养殖废水一体化装置设计方案

养殖废水深度处理一体化处理装备设计方案本处理系统主要采用先进的平板膜生物反应器对养殖废水深度净化满足回用需求。1.膜生物反应器的工作原理 膜生物反应器（MBR）技术是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。双叠式平板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。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反应器内，使硝化反应得以顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，同时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。2.膜生物反应器其显著特点1、 出水水质好：高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用于绿化浇灌等，实现了污水资源化。2、 稳定的出水量：膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，运行控制灵活稳定。可以利用生化池的曝气过程对膜表面进行清洗，保持稳定的产水量。3、 投资成本低：由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，单片组件膜面积大，可以在较小的体积中安装较多的膜，减少反应器的体积和占地面积。停留时间比传统方法缩短一倍，投资费用及运作成本更低。4、 提高脱氮除磷：利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。5、 污泥龄长，污泥量低：由于泥龄可以非常长，从而大大提高难降解有机物的降解效率，同时污泥产量低。6、操作简单，可实现无人看守：操作简单，运行维护方便，可实现全自动控制，处理效果不受污泥性能影响。3.膜生物反应器与传统生化技术的差异性 主要表现为： 将超滤和生化处理合二为一的先进技术 将传统的三级处理法(沉降，氧化，过滤）简化为一个步骤 占地面积减小75%目 录第一章 概述11.1工程概况11.2 进水水质分析11.3.设计依据21.4.设计原则3第二章 工艺设计42.1 工艺选择42.2.处理效果的比较52.3膜生物反应器(MBR)工艺介绍52.4 MBR工艺原理及特点82.5 MBR与传统生化工艺的比较102.6工艺设计11第三章 工程投资153.1设备投资153.2 总投资153.3主要经济技术指标16第四章 工程效益分析174.1 运行成本分析17第五章 技术服务与售后服务185.1质量承诺书185.2人员培训185.3方售后服务方案19第六章 初步设计污水处理站平面布局图206.1 初步设计污水处理站平面布局图206.2 初步设计占地面积20第一章 概述1.1工程概况养殖业为人类提供了丰富的肉食品，随着人民生活水平的不断提高，肉食品的需求量也在逐年增加，养殖业生产规模也在不断扩大，特别是城市“菜篮子工程”的计划和实施，推动了养殖业的迅猛发展，集约化程度越来越高，现代化封闭型养殖技术也促进了养殖业集约化发展；但另一方面养殖业在脱离了传统饲养方式的同时，养殖场所排放的废水仍用传统还田方式处理。养殖业的迅猛发展带来大量污废水的排放，如仍按照传统还田模式的，将造成严重的环境影响。现我公司根据污水性质和工程特点，提供以下养殖废水深度处理技术解决方案供各位领导和专家决策。如果我公司有幸能够实施，我们将以我们技术上的优势、多年污水治理的成功经验，调集我们最强干的技术力量，竭尽全力，精心设计，合理组织，精心施工，以最优的工程质量、最短的工期、最佳的服务，创造更多的精品工程。1.2.设计依据 室外排水设计规范 （GB50014-2006） 建筑给水排水工程设计规范 （GB50015-2003）2009 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 （GB50242-2002） 给水排水工程构筑物结构设计规范 （GB50069-2002） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2002） 钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范 （SYJ0004-1999） 低压配电设计规范 （GB50054-1995） 建筑电气通用图集 （1992DQ） 大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996） 恶臭污染物排放标准 （GB14554-93） 室外给水设计规范 （GB50013-2006） 一体式膜生物反应器污水处理应用技术规程 （CECS152：2003） 我公司完成同类工程所积累的实际技术参数和经验。本工程范围为处理设备外边缘2.0 m以内处理设备主体、及与处理装置相关配管和配电的设计与施工。1.3.设计原则 根据同类废水水质特点，参考国内外各类文献资料，采用目前成熟的、操作性强的、较为经济的MBR工艺； 根据业主要求充分利用有限土地资源，最大限度降低对环境的污染； 设备在运行上有较大的灵活性和可调性以适应水质、水量的变化，同时力求污水处理站占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少； 污水处理动力设备选用品牌厂家的产品，确保运行稳定、稳妥、可靠； 充分考虑废水处理站的二次污染的防治，对配套设备的除臭、降噪、 减振有相应的措施，废水处理过程中产生的污泥量少，定期有外协单位清理外运，从而避免对环境造成二次污染； 废水处理动力设备均选用知名厂家的产品，确保运行稳定、稳妥、可靠。第二章 工艺设计2.1 工艺选择对于此类废水的处理办法，大部分采用沼气池-厌氧-好氧处理工艺路线，目前该工艺路线处理水质标准仅能应对环保标准，有些指标甚至无法达标，这是目前养殖废水处理的难点，如需进一步提升，还需要进一步的深度净化，以应对日趋严格的环境要求。就深度处理技术而言，技术路线较多，几种深度处理工艺的对比如下表2.1所示，从技术比较很直观的看到膜生物反应器作为先进的污水处理技术，是目前更直接、价值更突出的环境友好型污水处理技术，它的实施能真正体现污水深度净化的功能。表2.1 深度处理工艺的比较项目常规过滤活性炭吸附化学氧化MBR过滤出水水质一般好一般，需沉淀好进水水质要求一般低低，调节困难低抗冲击负荷一般好好，调节困难好稳定性高高一般高操作难度易难一般易维护难度易一般难易投资成本低一般一般高运行成本低高高一般生物处理技术方面，MBR相对传统好氧法具有如下优势:1. 工艺流程方面由于MBR膜组件取代了接触氧化法中的二沉池、过滤罐等，工艺流程缩短，土建施工减少，项目周期也相对缩短。2. 占地面积方面相对接触氧化法，MBR节省占地20%-30%。这意味着在同等空间内,MBR可以设计更大的处理量,或者可以拥有较宽松的空间,方便运行后的维护和维修,达到有限建筑空间和最大处理能力的合理配置。3.设备投资方面如果两种工艺选择相同水平的通用设备,虽然MBR工艺增加了膜组件的费用，但MBR工艺减少了沉淀池,过滤罐,生物填料,沉淀斜板等设备及材料投资,可相应减少该部分土建和设备投资约,如果将占地产生的成本折算，两种工艺的投资经济性相差不大，而且MBR工艺的优越性主要体现在稳定的出水水质。4. 运行费用方面运行费用主要包括电费、设备维护维修费用、管理人工费用、消耗化学品费用和补充自来水费用等。在这里仅对因处理工艺不同引起变化较大或较敏感的费用项目进行分析,主要为设备维护维修费用、消耗化学品费用、补充自来水费用。 接触氧化法的生物相培养调整、过滤罐的反冲洗或更换滤料、重新安装脱落的生物填料等是接触氧化工艺运行管理中发生的主要成本。 MBR没有生物填料和过滤罐,不存在生物膜脱落和生物填料及过滤罐滤料更换问题。其具有的容积负荷高,抗有机负荷冲击能力强等特点,又大大减少了生物相的培养和调整环节,可长期保持处理水质稳定。不仅节省了因更换生物填料和开罐清洗更换滤料造成的耗时、耗材等综合费用。2.2 处理效果的比较在稳定性、臭味、目测浊度和消毒效果等各方面,MBR均优于接触氧化工艺。经分析认为,接触氧化工艺抗水力负荷冲击和抗有机物负荷冲击能力较低,对来水用水不规律适应性差,生物相易波动,造成水质波动,处理效果不稳定,难以实现总大肠菌群和总余氯达标。MBR可在800010000mg/L的MLSS下运行,高容积负荷与超滤的结合,使其处理效果及水质稳定性远高于传统接触氧化工艺。 综合以上特点，我公司以我公司自主研发平板膜，形成先进膜生物反应器技术，作为该项目的核心技术实施，确保项目的可操作性与稳定性。2.3膜生物反应器(MBR)工艺介绍膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。实际上是三类反应器的总称，分别是膜曝气生物反应器(MABR)、萃取膜生物反应器(EMBR)和膜分离生物反应器(MBR)，但由于前两种反应器尚处在实验室阶段，无实际的工程应用，所以通常所说的膜生物反应器即是指膜分离生物反应器(MBR)。按膜组件和生物反应器的相对位置，膜分离生物反应器可分为分置式MBR和一体式MBR两种。分置式MBR(下图所示)通过料液循环错流运行，生物反应器的混合由泵增压后进入膜组件，在压力作用下膜过滤液成为系统处理出水，活性污泥、大分子物质等则被膜截留。其特点是：运行稳定可靠，操作管理方便，易于膜清洗、更换及增设，但动力消耗高。图2-1 分离式MBR系统示意图一体式MBR(下图所示)是将膜组件浸没于生物反应器内，通过泵抽吸得到过滤液。一体式MBR利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果，也有采用在一体式膜组件附近进行叶轮搅拌和膜组件自身的旋转来实现膜面错流效应的。图2-2 一体式MBR系统示意图一体化膜生物反应器，也称浸没式膜生物反应器是近年兴起的一种新型工艺，该工艺将膜组件置于生物反应器中，通过工艺泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水，应用于MBR的膜组件有中空纤维膜、管式陶瓷膜和平板式膜。该工艺可以把固形物及其他大分子物质直接留在生物反应器内，通过曝气在池内造成一定的旋转流，以增加膜表面的紊流和减轻膜表面的污染。由于不需要混合液的循环系统，能耗较低，较分置式的MBR占地更为紧凑，不需复杂的支撑体，另外，MBR易于从现有的传统活性污泥工艺进行改造，由此在污水的处理与回用中的技术研究而倍受关注，尤其是Yamamoto将中空纤维组件应用于活性污泥法以来，使MBR的运行成本大为降低。常用于MBR工艺的膜有微滤膜(MF)和超滤膜(UF)。目前，大多数的MBR工艺都采用0.020.4m的膜孔径，这对于以截留微生物絮体为主的活性污泥来讲，完全可以达到目的。膜材质包括有机膜和无机膜，有机膜制造相对便宜，应用广泛，但在运行过程中易污染、寿命短；无机膜则抗污染能力强寿命长，能在恶劣的环境下使用，但目前制造成本较高，所以难以得到广泛的应用。2.4 MBR工艺原理及特点MBR工艺是悬浮培养生物处理法(活性污泥法)和膜分离技术的结合，其中膜分离工艺代替传统的活性污泥法中的二沉池，起着把生物处理工艺所依赖的微生物从生物培养液(混合液)中分离出来的作用，从而微生物得以在生化反应池内保留下来，同时保证出水中基本上不含微生物和其他悬浮物。常规活性污泥法可以去除95%的悬浮固体和可生化有机物，但出水水质在很大程度上取决于沉淀池的水力条件和污泥的沉降性能，运行较好时的出水悬浮固体浓度为2030mg/L；运行不良时出水中悬浮固体浓度上升，会携带大量SS，影响出水水质。运行状况严重恶化时(污泥膨胀)更是造成活性污泥大量外泄，系统趋于崩溃。因此，需要设计大容积的沉淀池为泥水的充分分离提供足够的停留时间，特别是对进水波动大的污水更是如此。膜生物反应器有效克服了与污泥沉降性能有关的限制条件，并起到了取代二沉池的作用，同时还能达到澄清和除菌的目的。MBR 能维持较高的生物量浓度，通常MLSS 为810g/，最高可达1015g/L，而常规活性污泥法曝气池中的MLSS 为35g/L。因此，MBR 工艺的占地面积仅为常规处理的1/21/3。MBR 法工艺简单，可同时起到多个处理构筑物的作用。膜分离使污水中的大分子难降解成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，从而达到较高的去除效果。高生物量浓度使MBR工艺能以紧凑的系统获得较高的有机物去除率，并能通过维持底F/M 的方式减少剩余污泥量。在MBR工艺中，由于用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可以进行高效的固液分离，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，从而具有下列优点：1.高效地进行固液分离，抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，可以完全去除SS，对细菌和病毒也有很好的截留效果，出水可直接回用；2.由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；3.生物反应器内能维持高浓度的微生物量，可高达10g/L 以上，处理装置容积负荷高，占地面积可减少到传统活性污泥法的1/3 到1/5；4.有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增长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的提高；5. MBR 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；6.可以实现完全的自动控制，操作管理方便。7.系统出水水质稳定且优于传统的污水处理设备。8. 生物膜反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可节省加药毒所带来的长期运行费用。9.通过独特的运行方式，膜表面不易堵塞，膜清洗间隔时间长，洗膜方式简单易行，从而减少了设备维护工作。2.5 MBR与传统生化工艺的比较表2-2 MBR工艺和传统处理工艺比较项目名称传统处理工艺MBR工艺工艺组成生化工艺+二沉池将膜分离与传统生化处理有机结合，通过一步单元操作实现水质的净化占地面积占地面积大占地面积小，池容小污泥浓度及污泥性状2000-5000mg/L，需要考虑污泥膨胀8000-12000mg/L，不需要考虑污泥膨胀等耐冲击负荷较弱强出水水质基本符合国家现行标准全面优于国家现行标准出水SS 和浊度接近于零剩余活性污泥剩余污泥产量大，污泥处理费用高剩余活性污泥产量小，理论可实现零污泥排放运行管理流程复杂，设备较多，运行不稳定。设备较少，流程简单，易于实现全自动控制，运行稳定可靠2.6工艺设计工艺流程图如下所示：图2.1 处理工艺流程图2.6.1 设计说明预处理工艺由甲方已建。废水从预处理出水首先进入缺氧池，由于废水中含有大量的大分子有机物，这部分大分子有机物不能直接被好氧细菌利用。缺氧池的主要作用是通过反硝化细菌将废水中的氨氮分解为氮气，从而去除废水中的氨氮。从缺氧池出水进入好氧池，好氧池不但能有效的降低废水中有机物，降低后续工艺的有机负荷同时有预曝气的作用，保证后续MBR出水水质更加好更加稳定。从好氧池出水再进入MBR池，从MBR池出水即可直接排放。膜生物反应器核心部件为膜组件，由南京瑞洁特膜分离科技有限公司独立研发双叠式膜组件，可满足不同类型废水处理需求。关键部件平板膜组件的优点： 膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便； 浸没放置，膜组件稳定置放于反应池中； 低压(抽吸或重力)出水； 气液两相流扰动； 长时间稳定运行； 运行能耗低； 膜片可单张更换。第三章 一体化MBR装备设计3.1 200m3/d 一体化MBR装备设计脱氮容积负荷(kg-N/(m3d)脱氮(硝化)速度(kg-N/(kg-SSd)MLSS浓度(kg/m3) =0.03 (kg-N/(kg-SSd), 硝化速度为0.025(kg-N/(kg-SSd)污泥浓度按照硝化池80%设计，则100000.8=8000mg/L脱氮池容量 200m3/d0.05kg-N/m3(0.03kg/kg.d10kg/m3)33.3m3 硝化池容量 200m3/d0.05kg-N/m3(0.025kg/kg.d12kg/m333.3m3 根据移送量(R+1)Q5Q、循环水泵能力为 4200m3/d14400.56m3/min以上。3.1.1 缺氧池 a 构建物参数数量： 1座有效体积： 33.75m3 具体尺寸： 4.5m3.0m2.8m有效水深： 2.5m结构： 碳钢防腐。、b 主要设备参数潜水搅拌器数量： 1台型号： QJB1.5/6-260/3-980功率： 1.5Kw2.6.1.2.MBR池a 构建物参数数量： 1座 有效体积： 32.4m3 具体尺寸： 4.5m3.0m2.8m有效水深： 2.4m 结构： 碳钢防腐b 主要所需设备 1、膜组件 型号： RGE100-150数量： 4组 膜面积： 600m2 2、自吸泵数量： 2台（1用一备） 型号： ZX50-12.5-32 流量： 12.5m3/h 吸程： 6.5米 功率： 3KW3、鼓风机 数量： 2台（1用1备） 型号： HC-125C 风压： 30kPa 流量： 9.0m3/min 功率： 11KW4、循环泵 数量： 2台 型号： 65WQ40-10-2.2 流量： 40m3/h 扬程： 10m 功率： 2.2KW5、气体流量计 数量： 1只型号： LZB-100（120-600）6、液体流量计 数量： 1只型号： LZB-100（5-25）7、加药系统 数量： 1套8、浮球 数量： 2套9、控制系统 数量： 1套2.6.1.4 设备间A 构建物参数数量： 1座 体积： 4.4m2 具体尺寸： 3.0m3.0m2.8m 有效水深： 2.0m结构： 碳钢防腐。3.1设备投资序号名称数量单价（万元）总价（万元）备注1水解酸化池+MBR池+设备间1套16.1516.15钢制防腐2好氧池曝气管1套0.200.20知名品牌潜水搅拌器1台0.580.583膜组件4组8.4533.8南京瑞洁特4自吸泵2台0.280.28知名品牌5鼓风机2台1.282.56恒晟或等同品牌6气体流量计1只0.1680.168知名品牌7液体流量计1只0.168 0.168知名品牌8浮球6组0.020.12知名品牌9加药清洗系统1套0.650.65知名品牌10控制系统1套2.502.50南京瑞洁特11管材、阀门1套1.701.70公元或同类品牌12总计（万元）40.283.2 总投资序号名称备注总投资（万元）1设备投资2设计费1*3.5%3安装调试费1*4.0%4运输费5培菌费46.296税费(1+2+3+4+5)*6.8%7总计1+2+3+4+5+68大写：肆拾玖万肆仟叁佰元整3.3主要经济技术指标3.4.1处理水量：8m3/h3.4.2设备总投资：49.43万元4.1 运行成本分析 本污水处理站处理水量为200m3/d,运行费用如下： 4.1.1 电费 安装电机总运行功率如下:序号名称装机功率（KW）装机数量设计每日运行时间设计每日运行数量折合功率（KW）1潜水搅拌机1.51台24 h1台1.52自吸泵3.02台19.2h1台2.43鼓风机112台24h1台114循环泵2.22台24 h1台2.25总功率17.1设计运行功率为17.1kw，每度电按0.5元计算。则处理一吨废水所需电费为：17. 10.50.724/200=0.718元/吨。4.1.2 人工费由于本工艺基本可实现全自动化运行，不需配置专门的技术人员。所以人工费基本可忽略不计。4.1.