生活污水处理装置工艺介绍(九江石化)

1、生活污水处理及回用装置工艺介绍生活污水处理及回用装置工艺介绍 MBR(膜膜-生物反应器）生物反应器） 工艺流程介绍 装置建设前九江石化生活区的住宅生活排水初步装置建设前九江石化生活区的住宅生活排水初步 沉淀处理后，经管网排放长江。生活区排入长江沉淀处理后，经管网排放长江。生活区排入长江 的生活污水总量每年约的生活污水总量每年约450450万立方米。万立方米。 随着我国人口的增长，工农业生产的发展，以及随着我国人口的增长，工农业生产的发展，以及 城市建设速度的加快，长江水资源污染逐步加重，城市建设速度的加快，长江水资源污染逐步加重， 给生态环境造成了较为严重的影响。给生态环境造成了较为严重的影响

2、。 工业中循环冷却水用水量逐渐大，经过二级处理工业中循环冷却水用水量逐渐大，经过二级处理 的生活污水又是循环冷却水较好的水源，这样不的生活污水又是循环冷却水较好的水源，这样不 仅节约了水资源，保护了环境，还可变废为宝。仅节约了水资源，保护了环境，还可变废为宝。 九江石化本着节水减排的目标建设了该套装置，九江石化本着节水减排的目标建设了该套装置， 目的是将这部分生活污水回用于厂区循环冷却水。目的是将这部分生活污水回用于厂区循环冷却水。 排水流量依据实测给水量推算：生活区实测给水用排水流量依据实测给水量推算：生活区实测给水用 量量450450万吨万吨/ /年，扣除管网漏损水量（约年，扣除管网漏损水

3、量（约2020），依），依 据生活污水总变化系数据生活污水总变化系数1.21.21.31.3，生活污水排放量，生活污水排放量 约约520t/h520t/h。 生活污水回用处理厂设计规模为：生活污水回用处理厂设计规模为：520t/h520t/h。 由于场地限制，要在一块由于场地限制，要在一块150150米米5050米的场地建一米的场地建一 座座450450万吨万吨/ /年规模的污水处理场，选择了较为先进年规模的污水处理场，选择了较为先进 的的MBR(MBR(膜膜- -生物反应器生物反应器) )处理工艺。处理工艺。 设计规模 MBR工艺，膜工艺，膜-生物反应器（生物反应器（Membrane- Bi

4、oreactor，简称，简称MBR）是一种将膜分离技术与）是一种将膜分离技术与 传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水 处理与回用工艺。处理与回用工艺。 在国内再生水处理工程中也得到了较大的推广和在国内再生水处理工程中也得到了较大的推广和 应用。应用。 该技术通过膜组件的高效分离技术，大大提高了该技术通过膜组件的高效分离技术，大大提高了 生化反应速率，并且由于曝气池中活性污泥浓度生化反应速率，并且由于曝气池中活性污泥浓度 的增大和污泥中优势菌种的出现，提高了生化反的增大和污泥中优势菌种的出现，提高了生化反 应速率。应速率。 在膜生物反应器中，由中空

5、纤维膜组成的膜组件在膜生物反应器中，由中空纤维膜组成的膜组件 浸放于好氧曝气区中，由于中空纤维膜浸放于好氧曝气区中，由于中空纤维膜0.1m的的 孔径可以完全阻止细菌的通过，所以将菌胶团和孔径可以完全阻止细菌的通过，所以将菌胶团和 游离细菌全部保留在曝气池中，从而达到泥水分游离细菌全部保留在曝气池中，从而达到泥水分 离，免除了二沉池，各种悬浮颗粒、细菌、藻类、离，免除了二沉池，各种悬浮颗粒、细菌、藻类、 浊度和浊度和COD及有机物均得到有效去除，保证了出及有机物均得到有效去除，保证了出 水悬浮物接近于零的优良出水水质。水悬浮物接近于零的优良出水水质。 由于微滤膜的近乎百分之百的菌种隔离作用，可由

6、于微滤膜的近乎百分之百的菌种隔离作用，可 使曝气池中的生物浓度达到使曝气池中的生物浓度达到10000mg/L以上，这以上，这 样大大提高了曝气池的负荷能力。样大大提高了曝气池的负荷能力。 膜-生物反应器工艺 污泥回流 进水 出水 曝气池 膜池 MBR工艺的特点 处理效率高，出水水质优良稳定，处理出水处理效率高，出水水质优良稳定，处理出水SS极极 低，可直接作为生活杂用水回用；低，可直接作为生活杂用水回用； MBR工艺的污泥泥龄一般为工艺的污泥泥龄一般为30天左右，可以使生天左右，可以使生 化池中的硝化菌含量远远高于常规工艺。同时，由化池中的硝化菌含量远远高于常规工艺。同时，由 于采用膜过滤的泥

7、水分离方式，使在常规工艺中不于采用膜过滤的泥水分离方式，使在常规工艺中不 易沉淀的硝化菌全部被易沉淀的硝化菌全部被 截留在生化处理池中。截留在生化处理池中。 MBR工艺具有很好的硝化和反硝化能力，具有很工艺具有很好的硝化和反硝化能力，具有很 高的氨氮和总氮的去除率，氨氮的去除率可达高的氨氮和总氮的去除率，氨氮的去除率可达95 。 运行灵活，对水质水量的变化适应性很强。尤其运行灵活，对水质水量的变化适应性很强。尤其 对于一些新建社区或季节性的度假场所，即使进对于一些新建社区或季节性的度假场所，即使进 水量远低于设计水量，通过水量远低于设计水量，通过PLC编程调节运行周编程调节运行周 期，使运行不

8、受影响。期，使运行不受影响。 工艺流程简单，结构紧凑，占地少，适用于任何工艺流程简单，结构紧凑，占地少，适用于任何 场合；易于完全实现自动化，无需专人负责运行场合；易于完全实现自动化，无需专人负责运行 维护；剩余污泥产量低。维护；剩余污泥产量低。 传统活性污泥法工艺流程 污泥回流 曝气池 二沉池 传统曝气池 传统二沉池 生活区的生活污水经提升泵送入本套处理装置，生活区的生活污水经提升泵送入本套处理装置， 首先经过自清洗过滤器过滤后，再经沉砂池、厌首先经过自清洗过滤器过滤后，再经沉砂池、厌 氧池、缺氧池、好氧池、膜池进行生物脱氮、除氧池、缺氧池、好氧池、膜池进行生物脱氮、除 磷、降磷、降COD等

9、处理，然后由抽吸泵至清水池，最等处理，然后由抽吸泵至清水池，最 后由回用水泵送至供水等车间回用。后由回用水泵送至供水等车间回用。 清水池的部分出水经反冲洗泵输送至膜池进行反清水池的部分出水经反冲洗泵输送至膜池进行反 冲洗。回用泵的少量出水用于膜组件的离线清洗冲洗。回用泵的少量出水用于膜组件的离线清洗 配药和污泥脱水机的滤布冲洗。配药和污泥脱水机的滤布冲洗。 流程简介 好氧池溢流和排空、离线化学清洗池排空、清水好氧池溢流和排空、离线化学清洗池排空、清水 池溢流、污泥池上清液、污泥脱水间冲洗水等一池溢流、污泥池上清液、污泥脱水间冲洗水等一 起自流到废水池，由潜污泵输送至污泥堆放池处起自流到废水池，

10、由潜污泵输送至污泥堆放池处 理。理。 生活污水在沉砂池沉淀的污泥可排空至污泥池，生活污水在沉砂池沉淀的污泥可排空至污泥池， 膜池产生的剩余活性污泥由剩余污泥泵打入污泥膜池产生的剩余活性污泥由剩余污泥泵打入污泥 池，再经污泥脱水机脱水处理后送至厂外填埋或池，再经污泥脱水机脱水处理后送至厂外填埋或 送往焦化车间处理。送往焦化车间处理。 简易流程方框图 流程方框图 自清洗过滤器 平流沉沙池厌氧池缺氧池 好氧池 膜池 清水池回用 格栅 生活污水 工艺流程图 储泥池储泥池 脱水机房脱水机房 清水池清水池 泵站泵站 回回 用用 膜膜 池池 好氧池好氧池 缺氧池缺氧池 厌氧池厌氧池 流流 回回 泥泥 污污

11、沉砂池沉砂池 过滤器过滤器 污泥外运污泥外运 工艺流程图 北 污泥脱水间 平流沉沙 厌氧池 缺氧池 好氧池 清水池 膜池 泵房、风机房 简易平面图 工艺平面图 总占地面积总占地面积3099.273099.27平方米，平方米， 长为长为105.06105.06米，宽为米，宽为29.529.5米；米； 水质指标与回用要求 序号序号水质项目水质项目单位单位生活污水生活污水 1 1pHpH6.56.58.58.5 2 2CODcrCODcrmg/Lmg/L4040130130 3 3氨氮氨氮mg/Lmg/L5 52020 4 4总磷（以总磷（以P P计计) )mg/Lmg/L3 35 5 5 5悬浮物

12、悬浮物mg/Lmg/L150150250250 6 6浊度浊度FTUFTU* * 7 7动植物油动植物油mg/Lmg/L1 15 5 8 8钙硬（以钙硬（以CaCOCaCO3 3计）计）mg/Lmg/L100100250250 9 9总碱度（总碱度（( (以以CaCOCaCO3 3计计) )mg/Lmg/L100100250250 1010铁铁mg/Lmg/L0.20.21 1 1111菌落总数菌落总数cfu/mlcfu/ml 设计进水水质指标 水质指标与回用要求 序号序号水质项目水质项目单位单位处理后出水质处理后出水质 1 1pHpH6.56.58.58.5 2 2CODcrCODcrmg/

13、Lmg/L2020 3 3氨氮氨氮mg/Lmg/L1 1 4 4总磷（以总磷（以P P计计) )mg/Lmg/L1 1 5 5悬浮物悬浮物mg/Lmg/L8 8 6 6浊度浊度NTUNTU3 3 7 7动植物油动植物油mg/Lmg/L1 1 8 8钙硬（以钙硬（以CaCOCaCO3 3计）计）mg/Lmg/L120120 9 9总碱度（总碱度（( (以以CaCOCaCO3 3计计) )mg/Lmg/L120120 1010铁铁mg/Lmg/L0.30.3 1111菌落总数菌落总数cfu/mlcfu/ml100100 设计回用水水质指标 序号序号主要单元主要单元主要作用主要作用 1格栅去除水中的

14、较大颗粒，保证后续设备正常运行，原有。 2调节池均衡水质水量，保证后续水量的稳定性。 3自清洗过滤器去除水中较1mm以上固体颗粒。 4沉砂池去除大于0.2mm悬浮颗粒。 5厌氧池、缺氧池其主要脱磷除氮。 6好氧池主要去除有机物 7MBR反应池主要降解水中的有机物，同时可过滤悬浮物使浊度小 于3NTU，可以为回用系统提供良好的水质。 自清洗过滤器 自清洗过滤器自清洗过滤器 自清洗过滤器的目的是进一步去除污水中自清洗过滤器的目的是进一步去除污水中 粒径大于粒径大于1mm的悬浮物，自清洗过滤器设的悬浮物，自清洗过滤器设 于沉砂池进水端。自清洗水力筛过滤精度于沉砂池进水端。自清洗水力筛过滤精度 为为1

15、mm。自清洗过滤器回收率。自清洗过滤器回收率99，自，自 清洗过滤器反冲洗排水汇集至厂内排水沟。清洗过滤器反冲洗排水汇集至厂内排水沟。 设计流量：设计流量：Q=520m3/h 自清洗过滤器 平流沉沙池 沉砂池 ：9.7mx2mx6m 生化部分采用具有除磷脱氮功能和高效泥生化部分采用具有除磷脱氮功能和高效泥 水分离的水分离的A2/O+MBR工艺工艺 A2/O工艺是在厌氧工艺是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上好氧除磷工艺的基础上 加入缺氧池，并将好氧池流出的一部分混加入缺氧池，并将好氧池流出的一部分混 合液回流至缺氧池，同时达到反硝化脱氮合液回流至缺氧池，同时达到反硝化脱氮 的目的一种工艺方法，其污水

16、处理机制完的目的一种工艺方法，其污水处理机制完 全同于活性污泥法。全同于活性污泥法。 生化部分 A2/O工艺中生物除磷是依靠回流污泥中聚工艺中生物除磷是依靠回流污泥中聚 磷菌的活动进行的，聚磷菌是活性污泥在磷菌的活动进行的，聚磷菌是活性污泥在 厌氧、好氧交替过程中大量繁殖的一种好厌氧、好氧交替过程中大量繁殖的一种好 氧菌，能在细胞内贮存聚磷酸盐。在厌氧氧菌，能在细胞内贮存聚磷酸盐。在厌氧- 好氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌好氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌 种，构成活性污泥絮体的主体，它吸收分种，构成活性污泥絮体的主体，它吸收分 子态的有机物。子态的有机物。 生化部分 聚磷菌将贮存在细胞

17、中的聚磷酸盐中的磷聚磷菌将贮存在细胞中的聚磷酸盐中的磷 通过水解释放出来，并提供必需的能量。通过水解释放出来，并提供必需的能量。 聚磷菌能从污水中摄取比厌氧条件下所释聚磷菌能从污水中摄取比厌氧条件下所释 放更多的磷，在数量上远远超过其细胞合放更多的磷，在数量上远远超过其细胞合 成所需磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮存成所需磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮存 在菌体内而形成在菌体内而形成高磷污泥高磷污泥，通过剩余污泥，通过剩余污泥 系统排出，获得好的除磷效果。系统排出，获得好的除磷效果。 生化部分 缺氧池的首要功能是脱氮，部分氨氮因细缺氧池的首要功能是脱氮，部分氨氮因细 胞的合成得以去除。胞的合成得以去

18、除。 好氧池是多功能的：有机物被微生物生化好氧池是多功能的：有机物被微生物生化 氧化，氧化，COD再降解，有机氮被氨化继而被再降解，有机氮被氨化继而被 硝化，随着硝化过程的进行，氨氮浓度不硝化，随着硝化过程的进行，氨氮浓度不 断增加。断增加。 生化部分 这是一种推流式的前置反硝化型工艺，厌这是一种推流式的前置反硝化型工艺，厌 氧、缺氧和好氧三段功能明确，界线分明，氧、缺氧和好氧三段功能明确，界线分明， 可根据进水条件和出水要求，人工创造和可根据进水条件和出水要求，人工创造和 控制三段的时空比例的运转条件。控制三段的时空比例的运转条件。 只要碳源充足（只要碳源充足（TKN/ CODCr0.08或

19、或 BOD/TKN4）便可根据需要达到比例高）便可根据需要达到比例高 的脱氮率。的脱氮率。 生化部分 厌氧池 厌氧池 主要设计参数 序号名称规格主要参数数量 1厌氧池24.5mx3.9mx6m HRT=1.0h1座 2潜水推流器叶轮直径：1800mm 功率：3.0kw 2台 3PH/T计PH:0-141台 4ORP计1台 缺氧池 缺氧池 主要设计参数 序号名称规格主要参数数量 1缺氧生化池22.2mx3.9mx6m HRT1h1座 2潜水推进器400；2.5kw 1台 3 缺氧潜水搅拌机 390m3/h320； 4.0kw 2台 缺氧池 好氧池 好氧池 主要设计参数 序号名称规格主要参数数量

20、1好氧生化池 24.5mx11.6mx6 m HRT3h1座 2管式曝气器1m 360根 3鼓风机 43.3m3/min； 58.8kPa；75kw 2台 4溶氧仪1个 好氧池 膜池 膜池 膜池 MBR膜池 主要设计参数主要设计参数 序号序号名称名称规格规格主要参数主要参数 数量数量 1 1膜池膜池15.02mx3.15.02mx3. 425mx6m 425mx6m HRTHRT2.2h2.2h 泥龄：泥龄：1515天天 污泥负荷：污泥负荷：0.15kgBOD/(kgMLVSS)0.15kgBOD/(kgMLVSS)需氧量：需氧量： 23.17kg/d23.17kg/d 风量：风量：130m1

21、30m3 3/min/min 污泥浓度：污泥浓度：7000 mg/L7000 mg/L BOD-SSBOD-SS负荷：负荷： 0.07kgBOD/kg.MLSS.d0.07kgBOD/kg.MLSS.d 4 4座座 2 2膜组件膜组件材质：材质：PVDFPVDF（聚偏氟乙烯）（聚偏氟乙烯） 公称孔径：公称孔径： 0.0.mm 膜面积：膜面积： 25 m2 25 m2 单支膜产水量：单支膜产水量：12.5m3/d12.5m3/d 过滤压力（过滤压力（kPakPa）：）：8080 反洗压力（反洗压力（kPakPa）：）：300300 使用温度上限使用温度上限 （） ： 4040 常用常用pHpH范

22、围：范围：1 11010 4 4列列 2424个膜个膜 架架 864864支膜支膜 元件元件 膜组件规格膜组件规格 中空纤维膜断面中空纤维膜(5000倍） 項目仕様 组件类型浸入式微滤膜组件 膜材料PVDF 公称孔径0.m 膜总面积 25 m2 组件尺寸6 英寸 （直径） 米（长） 污泥微粒 产水 组件曝气 组件曝气 处理槽曝气 清水池 清水池 主要设计参数 序号名称规格主要参数数量 1清水池 25mx12.5mx5.5m HRT=3.0h1座 2回用水泵带变频 流量： Q=500m3/h 扬程：H=45m 功率：90kw 2台 3液位开关2个 污泥脱水间 污泥处理系统 主要设计参数 序 号

23、名称规格主要参数数量 1污泥池3.5x3.5x5.55m 1座 2 污泥浓缩脱 水一体机 DYQ1500C 带宽：1.0m 处理量：10m3/h 出泥含水率：80% 总功率：10Kw 1套（配套设备： 包含送泥螺杆泵、 配药加药装置、 投药螺杆泵） 3污泥搅拌机 功率：0.85kw 叶轮直径：260mm 1台 监控仪表 仪表及自动化控制仪表及自动化控制 1. 监控及数据采集系统：监控及数据采集系统： 采用PLC控制，使用其配套计算机进行监视。 2. 主要控制内容：主要控制内容： 膜池渗透抽吸泵、膜池反冲洗泵的恒流量自动控制 鼓风机的变频控制 回用供水泵组的自动变频控制 3. 在线仪表主要监测内

24、容：在线仪表主要监测内容： 膜池液位、回用水池液位测量 鼓风机流量测量 膜渗透抽吸泵、反冲洗水泵出口流量测量 膜渗透抽吸泵出水浊度测量 污泥浓度测量、溶解氧DO测量及PH测量 在线监测仪表COD，氨氮，浊度仪 膜区设置膜区设置MBR膜组件系统及配套的出水、反洗、膜组件系统及配套的出水、反洗、 在线清洗、吹扫、吊装等系统。在线清洗、吹扫、吊装等系统。 MBR膜区内的曝气有两个用途，膜区内的曝气有两个用途，一是用于膜组件一是用于膜组件 周围的气水振荡，保持膜表面清洁。二是为提供周围的气水振荡，保持膜表面清洁。二是为提供 生物降解所需要的氧气。生物降解所需要的氧气。 生物降解后的水在滤液自吸泵的抽提

25、作用下通过生物降解后的水在滤液自吸泵的抽提作用下通过 MBR膜组件，滤过液经由膜组件，滤过液经由MBR集水管汇集送到清集水管汇集送到清 水池。通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮水池。通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮 物均被截流在曝气池中，可以有效截留硝化菌，物均被截流在曝气池中，可以有效截留硝化菌， 使硝化反应顺利进行，有效去除氨使硝化反应顺利进行，有效去除氨 氮。氮。 关键设备的操作 MBR膜还可以截留难于降解的大分子有机物，延膜还可以截留难于降解的大分子有机物，延 长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度 的降解。的降解。 MBR膜组件下部

26、设置专用的吹扫系统，吹扫抖动膜组件下部设置专用的吹扫系统，吹扫抖动 膜元件，以缓解膜组件周边的污泥浓度累积。剩膜元件，以缓解膜组件周边的污泥浓度累积。剩 余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出，可控制系余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出，可控制系 统内活性污泥的浓度及污泥龄。统内活性污泥的浓度及污泥龄。 为了保证为了保证MBR膜组件有良好的水通量，能持续、膜组件有良好的水通量，能持续、 稳定地出水，使用了专有的反洗、化学清洗、化稳定地出水，使用了专有的反洗、化学清洗、化 学药品及化学清洗程序对膜组件进行定时清洗。学药品及化学清洗程序对膜组件进行定时清洗。 关键设备的操作 膜组件按列布置在单独的膜池中，

27、可与其膜组件按列布置在单独的膜池中，可与其 它膜池隔离而不会对系统运行造成不利影它膜池隔离而不会对系统运行造成不利影 响。相对于将所有的膜箱集中布置在一个响。相对于将所有的膜箱集中布置在一个 或两个膜池中，此方法可增加整个系统的或两个膜池中，此方法可增加整个系统的 可靠性、备用性及灵活性。可靠性、备用性及灵活性。 关键设备的操作 膜污染问题 在膜分离过程中，主体溶液带到膜表面的在膜分离过程中，主体溶液带到膜表面的 溶质，被膜截留而累积增多，所以在溶质，被膜截留而累积增多，所以在膜表膜表 面面处的溶质浓度变得比原主体溶液浓度高处的溶质浓度变得比原主体溶液浓度高 得多，这种现象称为得多，这种现象称

28、为浓差极化浓差极化，是对膜透，是对膜透 过现象产生很大影响的因素之一。当膜面过现象产生很大影响的因素之一。当膜面 上溶质浓度增加到一定值时，在膜面上会上溶质浓度增加到一定值时，在膜面上会 形成一层称为形成一层称为凝胶层的非动层凝胶层的非动层，这个凝胶，这个凝胶 层对膜的透过通量有很大阻力，因而膜的层对膜的透过通量有很大阻力，因而膜的 透过通量急剧下降。透过通量急剧下降。 0 100 200 300 400 500 201020112012设计值 生活污水回用装置产水量对比图 96 110 125 450 万吨 产水量（万吨） 化学清系统化学清系统 膜的化学清洗有两种方式：膜的化学清洗有两种方式

29、： 1）在线清洗：在线清洗：此类清洗持续时间较短，采此类清洗持续时间较短，采 用较低的化学药品浓度、清洗频率较高。用较低的化学药品浓度、清洗频率较高。 其目的在于保持膜的透水性和延长恢复性其目的在于保持膜的透水性和延长恢复性 清洗周期。清洗周期。 2）离线清洗：离线清洗：此类清洗持续时间比在线清此类清洗持续时间比在线清 洗长洗长,采用化学药品浓度较高，清洗频率较采用化学药品浓度较高，清洗频率较 低。其目的在于恢复膜的透水性。低。其目的在于恢复膜的透水性。 化学清洗 膜一般采用的两种化学药剂为：膜一般采用的两种化学药剂为： 1）次氯酸钠次氯酸钠- 用于去除有机和生物污堵用于去除有机和生物污堵 2）柠檬酸柠檬酸- 用于去除无机污堵用于去除无机污堵 针对生活污水处理，通常有机污染比无机针对生活污水处理，通常有机污染比无机 污染更为严重。所以我们在在线清洗和离污染更为严重。所以我们在在线清洗和离 线清洗时均使用次氯酸钠，柠檬酸仅用于线清洗时均使用次氯酸钠，柠檬酸仅用于 离线清洗。离线清洗。 化学清洗 设计数据：设计数据： 污泥量：污泥量：Q=18.96m3/d 贮泥池贮泥时间：贮泥