MBR工艺处理某高校生活污水(3万人)并回用于校园绿化系统初步设计

1、黑龙江东方学院毕 业 论 文 （设 计）题目：三万人生态校园生活污水处理与回用工艺设计学生姓名刘凡学 号12209112专 业环境工程班 级2012级指导教师学 部食品与环境工程答辩日期2016.05.07黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名刘 凡学号12209112专业班级环境工程毕业论文（设计）题目：三万人生态校园生活污水处理与回用工艺设计毕业论文（设计）的立题依据水是人类的生命之源。水污染不仅危害人体健康、渔业和农业生产，还会对生态产生危害产生危害，因此对污染水的处理是势在必行的。在此立题基础上，查阅大量文献资料，对高校污水处理进行初步设计、方案确定和工艺设计，使出水达到城市污

2、水再利用 城市杂用水水质（GB/T18920-2002）标准。主要内容及要求1. 设计参数：（1）设计原水为：高校生活污水；（2）原水水质参数；BOD=120mg/L,COD=210mg/L,SS=300mg/L；（3）出水水质，按城市污水再利用 城市杂用水水质（GB/T18920-2002）：BOD10mg/L,COD50mg/L,SS20mg/L。2. 设计要求：3张图，包括工艺流程图、平面布置图、剖面图进度安排2015年11月30日2015年12月6日选题2015年12月7日2015年12月13日接受指导老师的指导2015年12月14日2015年12月18日拟定论文大纲2015年12月

3、19日2015年12月27日搜集、查阅整理相关资料2016年02月29日2016年03月06日初稿形成2016年03月7日2016年03月13日初稿审定2016年03月14日2016年03月27日第一次修改2016年03月28日2016年04月03日第一次审定2016年04月04日2016年04月17日第二次修改2016年04月18日2016年04月24日定稿2016年04月25日2016年05月03日论文评阅小组评审论文2016年05月7日毕业论文（设计）答辩学生签字：刘凡指导教师签字：年 月 日黑龙江东方学院本科毕业论文（设计）三万人生态校园生活污水处理与回用工艺设计摘要高等学校人口集中，

4、用水量大，洗涤及盥洗用水、沐浴用水等排水的污染程度低，组分单一，因此，从排水收集、污水处理和中水回用等各个环节，高等学校校园都非常适合建立中水回用系统。针对校园生活污水具有稳定、充足、污染较轻和收集、处理较容易的特点，采用膜生物反应器处理校园生活污水，对工程设计运行参数，如：污水中的CODcr、膜通量、膜面积等和污染物去除机理进行探索，并进行了技术经济分析。结果表明，出水COD指标为不高于50mg，氨氮指标为不高于16mg等均优于城市污水再生利用城市杂用水质（GB/TI8920-2002）要求，可回用于浇洒道路，绿化，冲厕等。MBR用于校园生活污水处理和回用在有效降低污染的同时，创造一定的节水

5、经济效益。关键词：校园废水；膜生物反应器；回用Design of wastewater treatment and reuse technology for thirty thousand people in the ecological campusAbstractHigher concentration of population, water consumption, washing and toilet water, shower water drainage pollution levels low single component, from drainage collection

6、, sewage treatment and water reuse and other aspects of Campus are very suitable for Create a water reuse system. For campus sewage with a stable, adequate, less polluting and collecting, processing easier, the use of membrane bioreactor process campus sewage, engineering design operating parameters

7、, such as: the CODcr sewage membrane flux, membrane area and so on and pollutant removal mechanism to explore the technical and economic analysis. The results showed that the effluent COD, ammonia and other indicators are better than urban recycling - City miscellaneous water quality (GB/TI8920-2002

8、) requirements can be used to back poured the road, green, flushing. MBR for sewage treatment and reuse to reduce pollution at the same time, to create a certain amount of water - saving benefits of campus life.Keywords: campus wastewater; membrane bioreactor; reuse千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，

9、然后“更新整个目录”-II-黑龙江东方学院本科毕业论文（设计）目录摘要IAbstractII第1章 膜生物反应器处理工艺11.1 MBR概念及工作原理11.2 MBR的优点11.3 MBR的分类2第2章 污水处理工艺设计62.1 基础资料62.1.1 水量、水质资料62.1.2 地质资料62.1.3 用地资料62.2 设计计算72.2.1 格栅72.2.2 调节池102.2.3提升泵112.2.4 集水池112.2.5 MBR池122.2.6 消毒池152.2.7 中水池162.2.8 加药间162.2.9 鼓风机的选型173.1 膜主要污染物193.2 膜的清洗193.2.1 膜清洗的方法1

10、93.2.2 膜清洗的操作方法193.2.3 膜清洗的步骤20第4章 技术经济分析214.1 技术经济分析的主要内容214.2 建设投资与经营管理费用21第5章 平面布置及高程设计235.1 平面布置235.2 高程设计23结论24参考文献25附录27致谢28三万人生态校园生活污水处理与回用工艺设计第1章 膜生物反应器处理工艺MBR（Membrane Bioreactor)是膜分离技术与生物处理法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离。膜生物反应器是一种新型的污水处理技术，自1966年美国的Dorr-oliver公司首次将MBR用于废水处理以来，短短几十年的发展

11、，MBR已然在城市污水和工业废水的处理及中水回用方面占据了重要的地位，成为很有吸引力和竞争力的水处理工艺。1.1 MBR概念及工作原理MBR主要有膜组件和生化反应器两部分组成，其工作原理如下：MBR内，大量的微生物（活性污泥）与废水中的可降解有机物等充分接触，微生物通过氧化分解作用将有机污染物降解，同时自身得以生长、繁殖；膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离，从而得到澄清和消毒的出水1。生化处理系统和膜组件的有机组合，不仅提高了系统的出水水质和运行的稳定性，还延长了大分子物质在生化反应器中的水力停留时间，使之得到最大限度的降解，并通过保持低污泥负荷减少了剩余污泥量。1.

12、2 MBR的优点这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的，而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点2:（1）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，实现了污水资源化。（2）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。（3）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，因此可大幅减少占地面积，节省土建投资。（4）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）由于泥龄可以非常

13、长，从而大大提高难降解有机物的降解效率。（6）反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低，由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放。（7）系统实现PLC控制，操作管理方便。1.3 MBR的分类目前在水处理行业中，膜生物反应器投入大规模实际应用，膜生物反应器依据膜组件，及原理有不同的分类。下面我们就来了解一下膜生物反应器分类3。1.从功能上来讲，膜生物反应器分类有以下几种：（1）膜分离生物反应器：膜分离生物反应器用于污水处理中的固液分离。（2）膜曝气生物反应器：膜曝气生物反应器中膜被用于气体质量传递，通常是为好氧工艺供氧，可以实现生物反应器的无泡曝气，大大提高反应器的传氧效率

14、。（3）萃取膜生物反应器：萃取膜生物反应器主要用于工业中优先污染物的处理，选择性透过膜被用于萃取特定的污染物。2.按照膜组件与生化反应器的组合方式可将MBR分为以下三种类型：分体式和一体式和复合式膜生物反应器。(1)分体式MBR分体式膜生物反应器把生物反应器与膜组件分开放置，膜生物反应器的混合液经增压后进入膜组件，在压力作用下混合液中的液体透过膜得到系统出水，活性污泥则被截留，并随浓缩液回流到生物反应器内。如图1-1所示：图1-1 分置式MBR(2)一体式MBR一体式系统则直接将膜组件置于反应器内，通过的抽吸得到过滤液，膜表面清洗所需的错流由空气搅动产生，设置在膜的正下方，混合液随气流向上流动

15、，在膜表面产生剪切力，以减少膜的污染。一体式膜生物反应器工艺是污水生物处理技术与膜分离技术的有机结合。如图1-2所示：图1-2 一体式MBR(3)复合式MBR复合式MBR是在一体式MBR基础上改造而成的，将膜组件置于生化反应器之中，通过重力或负压出水，同时在生化反应器中安装填料，形成符合式处理系统。由于填料上附着生长着大量微生物，能够保证系统具有较高的处理效果，提高系统的抗冲击负荷能力，同时可以降低反应器内悬浮固体浓度，减少膜污染，提高膜通量。如图1-3所示：图1-3 复合式MBR3. 按照膜生物反应器是否需氧：可分为好氧和厌氧膜生物反应器（1）好氧膜生物反应器4好氧膜生物反应器一般用于城市和

16、工业的处理，好氧MBR用于城市污水处理通常是为了使出水达到回用的目的，而用于处理工业的主要为了去除一些特别的污染物，如油脂类污染物。（2） 厌氧膜生物反应器厌氧膜生物发生器中，通过膜的高效截留，不仅解决了厌氧污泥容易从膜生物反应器流失导致出水水质降低的问题，同时膜分离的作用还体现在对厌氧反应器的构造与处理效果的强化方面。以UASB与膜单元相结合为例，厌氧膜生物反应器不再需要设计的三相分离器来实现固液气的分离；而对于两相厌氧MBR，由于膜分离的作用使产酸反应气中的产酸菌浓度增加，提高了水解发酵能力，同时膜将大分子有机物截留在产酸反应器中使水解发酵，因此保持较高的酸化率。厌氧膜生物反应器厂用于高浓

17、度有机分水的处理效果，由于膜生物反应器缺少曝气，为了使厌氧污泥处于悬浮状态，处理高浓度有机的厌氧膜生物反应器均采用分体式。本设计采用一体化膜生物反应器处理某校园生活污水。其工艺流程如图1-4所示： 细格栅调节池提升泵膜生物反应器自吸泵消毒池中水贮水池鼓风曝气栅渣外运回用原水 图1-4 MBR工艺流程图污水经格栅去除较大的悬浮物和漂浮物后，进入调节池，经过调节池对水质及水量的调节后，由提升泵将水送入膜生物反应器。利用反应器内存在的大量微物完成有机物降解和氨氮氧化，出水采用自吸泵间歇抽吸出水。流经消毒池可用臭氧对其进行消毒，出水可以满足回用要求。MBR 反应器中既有高效生物作用， 又可以利用膜的物

18、理化学特性对污染物进行有效吸附留，通过二者有效结合去除污水中的有机物、NH3N、细菌、病毒等污染物。第2章 污水处理工艺设计2.1 基础资料2.1.1 水量、水质资料1.设计进、出水水质及排放标准某高校在校师生人数约3万人，根据给排水手册人均日用水量200/d，用水总量约6000m3/d。污水站来水为学生宿舍洗漱废水及公共浴室废水，进水水质及出水水质标准见表2-1：2.排放标准：城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T 18920-2002)；如图2-1所示：表2-1进、出水水质表 (单位mg/L)指标CODCrBOD5SSNH3-NTP进水210120300206出水501020160.5

19、排放标准501020200.52.1.2 地质资料5多年主导风向为东南风和西北风。夏季主导风向为东南风。冬季历年平均气温-14.2，春季历年平均气温5.1，年平均气温3.5，冻土层厚度达到200。2.1.3 用地资料站区征地面积为东西长80m，南北长50m的矩形区域，在校园内的一个角落。校园内污水管采用DN800的钢筋混凝土管，管底标高为-3.00m。主风向为西北风。站区内采用排水制度为分流制，单独设雨水系统，由雨水井收集后直接排到污水渠中。为了美化环境，站区内应大量绿化。2.2 设计计算2.2.1 格栅格栅是由一组或数组平行的金属栅条、塑料尺钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠

20、道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较大漂浮物和悬浮物，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。按栅条净间隙，可分为粗格栅（50100mm）、中格栅（1040mm）、细格栅（1.510mm）三种6。本设计是对校园学生宿舍洗漱废水及浴室废水进行处理，废水中主要含有毛发等纤维物质，所以选用转鼓细格栅。转鼓式细格栅结构坚固，维修频率低，处理流量大，拦渣率高，不易堵塞，且为自清洁式，单次维修工作量较大。如图2-2所示：图 2-2 格栅水力计算简图1设计说明：栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s左右，如果流速太大，不仅过栅

21、水损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留余地。格栅条间隙拟定8.00mm。2设计参数 设计流量：日平均流量：Q平=6000m³/d=250m³/h=0.0694m³/s=69.4L/s 总变化系数：Kz=2.7/Q平0.11=2.7/69.40.11=1.7最大日流量Qmax=Kz·Q平=1.7×0.0694m³/s=0.1180m³/s栅条净间隙b10.00mm栅前流速V0.4m/s过栅流速

22、0.6m/s栅前部分长度：0.5m格栅倾角：35度 单位栅渣量：W10.05 m3栅渣/1000m3污水确定栅前水深，根据最优水力断面公式 计算得：=0.77m=0.385m所以栅前槽宽约为0.5m，栅前水深h=0.4 m。3格栅设计计算：说明： 最大设计流量，m³/ s。格栅倾角，（度）h栅前水深，mV污水的过栅流速，m/s。（1）栅条间隙数（n）为：（2）槽有效宽度：（B）设计采用10圆钢为栅条，即要S0.01m。B=S(n-1)+bn=0.01×（46-1）+0.01×46=0.91m（3）栅后槽总高度H 通过格栅的水头损失h2h0计算水头损失k格栅受污物堵

23、塞使水头损失的倍数(一般取3)。阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面 取h1=0.3m所以：栅后槽总高度Hh1栅前渠超高，一般取0.3 m。(4)栅槽总长度LL1进水渠宽，m；L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；B1进水渠宽，m；a1进水渐宽部分的展开角一般取20度。（5）栅渣量计算 对于栅条间距b=8.0的细格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截污物为W1=0.05立方米/1000立方米。每日栅渣量为：截污量小于0.4 m3/d，宜采用人工清栅。2.2.2 调节池调节水质水量，防止对后续处理系统造成冲击，确保后续处理系统连续稳定运行。1设计参数水力停留时间T = 6

24、h ；设计流量：Q=6000m³/d=250 m³/h=0.0694 m³/s2 设计计算（1）调节池有效容积:V=QT=250×6=1500m（2）调节池水面面积 取池子总高度H=5.5m，其中超高0.5m，有效水深h=5m，则池面积为A=V/h=1500/5=300m调节池的尺寸池长取L = 15m ，池宽取B = 12 m ，则池子总尺寸为 2.2.3提升泵污水提升泵系统是污水处理工程的一个重要环节，其设备提升泵是污水处理系统的主要耗能设备之一，能耗约占整个设备耗电量的30%39%。提升泵的高效运行与否，对污水处理厂的运行效率与运行成本有着重要的影

25、响7。泵的选型对于校园污水其流量是变化的，对于变化流量场合，根据实际运行的工程，取流量：本设计选用LW型立式排污泵2台，一台工作，一台备用。其技术参数如下：流量：82600m3/h;扬程：560m;功率：0.75250KW；转速：5802900r/min;口径：25500mm;温度范围：60。2.2.4 集水池由于本设计中选用一台污水泵工作，所以污水泵的设计流量为：0.0405m3/s。集水池的设计容积不应小于一台提升泵5min的出水量，取为T为30min的出量。则集水池容积：取集水池的有效水深 H=0.002m集水池的面积：集水池的尺寸：采用宽度为2m，则集水池的长度为5m。集水池的保护水深

26、为0.3m，实际水深为0.002+0.30.3m。2.2.5 MBR池1. 液中膜膜支架技术参数，如图2-3所示：表2-3液中膜膜支架技术参数8名称特性参数材质聚氯乙烯膜孔平均直径0.4µm过滤方式重力过滤/吸引过滤最大过滤压力重力过滤：12KP；吸引过滤：20KP耐化学药品性耐酸耐碱性强（PH值212）膜支架尺寸（510型）宽×高×厚=490mm×1000mm×6mm膜支架有效面积0.8m²/张膜通量0.40.6m³/m².d2. 膜组件型号及规格，如图2-4,2-5所示：表2-4 膜组件型号膜组件类型膜组件支架

27、张数（n）张/组膜组件面积（m²/组）ES(AS，FF)10010080ES(AS，FF)175150120ES(AS，FF)200200160表2-5膜组件规格型号长（mm）宽(mm)高（mm）干重（kg）最大重量(kg)ES10018305102000440870ES1502180510 20006501300ES2002800510200088017603.膜组件的设计要点（1） 不同膜组件单排池体平面尺寸要求，如图2-6所示：表2-6不同膜组件单排池体平面尺寸要求膜组件型号池宽（mm）池长（mm）ES10023002500(10001300)×n+300ES1503

28、3003800ES20043004500(2) 池深要求ES型膜组件可以适应2.503.50m的水深，当鼓风机压力允许的情况下，可以加大有效水深，对膜组件无影响。4.膜组件的选型(1)膜通量（）概念：单位时间内通过单位膜面积的水量（单位：m3/m2.d）膜通量的选择与污泥过滤性能、污水水质及运行的环境条件有关，一般情况下为：0.40.6m3/m2.d本设计取为0.6m3/m2.d(2)膜支架有效面积S:0.8m²/张(3)膜支架张数计算（按每天24小时运行计算）(1)膜组件的选型：ES200 n0 =200选型原则：a:每个单元应选同类型 b:双排布置时，选择双数组件对称布置；单排布

29、置时，单排膜组件数不超过10组。N=n÷n0=12500÷20063组(2)考虑到灵活运行，膜装置分7个池设计，每个池设9组膜组件。2. 膜生物反应器（MBR）池有效容积计算：(1)反应器处理污水的设计参数应由实验确定。膜生物反应器不同于一般活性污泥的特点是反应池中的污泥浓度高，可达800020000mgMLSS/L。因此其容积负荷较高，而相应的污泥负荷较低，污泥龄长。在无实验数据时，可按表2-7选取。表2-7 膜生物反应器污水处理技术参数项目污泥负荷Fw（kg/kg.d）MLSS (g/d)容积负荷Fv(kg/m³.d)处理效率（%）原污水水质（BODmg/l）

30、城镇污水回用0.20.42.08.00.40.99598100500杂排水中水处理0.10.21.04.00.20.5909550150综合生活污水回用0.10.22.08.00.40.99598100500高浓度有机废水处理0.20.54.0180.52.098995005000（2） 膜反应池容积的计算反应器的容积可按容积负荷计算9：式中： V反应器的有效容积（m³） L0反应器进水的BOD（mg/l） Q反应器设计处理水流量（m³/h） 反应器的BOD容积负荷（kg/kg/d）；本设计取 0.6（kg/m³.d） 则 V=24L0Q/1000FV=24

31、15;120×250/1000×0.6=1200m³一个系列的平面布置尺寸为：4.5×12m，池深为3.5m，有效水深为3.1m膜生物反应器有效容积：V总=12×3.5×4.5×7=1323m膜生物反应器总容积：V效=12×3.1×4.5×7=1171.8m³尺寸布置：12m×3.5m×4.5m平面图布置如图2-8所示：图2-8膜反应池平面布置图2.2.6 消毒池本设计选用紫外消毒紫外消毒最早应用于美国，我国研究、应用紫外消毒技术进行污水处理者为数不多。天津大学顾平

32、等用紫外线来消毒纪庄子污水处理厂的深度处理出水，经过静态和动态实验，结果表明，消毒后可满足回用水的要求10。1 紫外线消毒的特点紫外线消毒具有以下优点11：（1）物理消毒、无二次污染，对环境、生态和人类无害；（2）运行、维护简单方便；（3）使用安全，无需储存、运输及使用任何有毒、腐蚀性化学物品；（3）与化学消毒相比，紫外消毒性能稳定不受环境条件的影响，对微生物作用的广谱性，运行成本第；（4）紫外消毒接触时间短，一般只要15s；（5）开放式渠道、无需接触池，占地面积少；所有设备均可在室外安装运行、无需房屋建筑。2 紫外线消毒的机理消毒使用的紫外线是C波紫外线，其波长范围是200275nm,杀菌作

33、用最强的波段是250270nm。紫外线具有杀菌作用主要是因为紫外线对微生物的核酸可以产生光化学危害的结果。微生物细胞核当中的核酸可以分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，细胞核中的这两种核酸能够吸收高能量的短波紫外辐射。对紫外光能的这种吸收可以使相邻的核苷酸之间产生新的键，从而形成双分子或二聚物。相邻嘧啶分子，尤其是胸腺嘧啶的二聚物作用是紫外线引起的最普遍的光化学损害。细菌和病毒DNA中众多的胸腺嘧啶形成二聚物阻止了DNA的复制及蛋白质的合成，从而使细胞死亡，细胞损坏的数量取决于微生物吸收紫外光能的剂量以及微生物对紫外光能的抵抗能力。大多数细菌和病毒仅需较低的紫外剂量就可失活1

34、2。消毒池容积为日平均污水量的30min以上，则：Qd=6000m³/dQh=6000/24=250 m³/h则消毒池容积V=1/2×250=125 m³尺寸布置：6000mm×3000mm×7000mm 有效容积：6000mm×3000mm×6950mm 2.2.7 中水池中水贮水池容积可按中水系统日用水量的25%35%计算，取25%，则：Qd=6000 m³/dV=6000×25=1500 m³尺寸布置：10000mm×15000mm×10000mm有效容积：1

35、0000mm×15000mm×10000mm2.2.8 加药间溶解池和溶液池的设计1计算水量：Q=6300m3/d=262.4m3/h=0.0729m3/s2设计参数：混凝剂最大投加量a=35mg/l；药溶液的浓度c=15%，混凝剂每日调制次数n =2次。(1)溶液池的容积：取1m3溶液池设两个，其中一个备用，每个池的容积约为1m3，采用矩形，其尺寸为1.1m×0.9m×1.0m(2)溶解池的容积：；其平面尺寸：1×1×0.3m2.2.9 鼓风机的选型1. MBR池所需鼓风量计算A.膜装置洗净所需空气：N：膜组件数：n0:单位膜组件中

36、膜支架数，ES200 n0=200每张膜支架洗净所需空气量q=1015L/min.取q=12L/minMBR所需鼓风量：B.生物所需空气量：需氧量Od=aL+bSa=aQd(So-Se)+bvxfQd=6000m³/dV：MBR池有效容积；S0:原水中BOD5含量（mg/l）; Se:处理后出水BOD5含量（mg/l）;MBR池内污泥浓度取X=12000mg/l; a值取0.5由实际运行装置获得f=0.8; b值取0.12Od=0.5×(120-10)×10-3×6000+0.12×221×12×0.8=330+255=58

37、5kg.O2/d所需空气量：G=OD/0.277e=585/0.277×0.03=63357m³/d=44.0m³/min(1)由于生物氧化所需空气量小于膜洗净所需空气量，鼓风机的选择应以膜洗净所需空气量为依据，可选送风量为40m3/min左右的风机或总风量相同的数台风机并联运行。(2)风口的压力以池深为依据，本设计池深为3.5m，考虑到风管的阻力降，可取风压P4000mm水柱的风机。2. 调节池所需鼓风量计算调节池曝气量：曝气强度q为0.60.9m3/m3.h，取0.8m3/m3.h调节池容积V效=1500m³Q1=1500×0.8/60=2

38、0m³/min风口的压力以池深为依据，考虑到风管的阻力降，可取风压P池深+0.5m。调节池池深为5.5m，风压6m水柱。3. 鼓风机选型在日处理量低于4万吨的小型污水处理厂的选型中，风机一般选用罗茨鼓风机。本设计选用罗茨鼓风机，主要原因如下：(1)降低前期设备投资费用可能成为主要影响因素，而罗茨风机在各类风机中具有较高的性价比优势，因此选用罗茨鼓风机可以有效降低初期投资费用；（2）罗茨风机设备投资回收期短，整机更新更换周期短，对于污水厂扩建及改造鼓风系统提供了方便条件；（3）罗茨风机结构简单，技术含量低，日常维护小，能为运行维护降低成本提供条件；（4）不论是恒液位系统还是变液位系统，

39、罗茨风机均能满足设计和运行要求。较离心机运行安全可靠，同时采用变频控制方式调整转速可以达到提高过程效率、节约能耗的目的13。所需鼓风量：G=72+20=92m³/min；风压6000mm水柱选型： BK9030进口风量： 84 m3/min转速： 1150 rpm所需动力： 114.0 KW选两台 一用一备。第3章 膜污染与控制3.1 膜主要污染物膜污染现象非常复杂。造成MBR膜污染的主要因素有膜材料本身、膜孔径、污泥质量浓度、污泥黏度、污泥粒径分布、污泥负荷，膜通量、曝气强度以及原水成分等。 从污染物的位置来划分，膜污染分为膜附着层污染和膜堵塞。 在附着层中，有悬浮物、胶体物质及微

40、生物形成的滤饼层；溶解性有机物浓缩后黏附的凝胶层；溶解性无机物形成的水垢层。14膜堵塞是由于反应器混合液中的溶质浓缩、结晶及沉淀致使膜孔产生不同程度的堵塞。 膜污染速率的快慢与混合液性质、混合液中无机物及其组成、污泥粒径以及膜污染层厚度等因素有关。 它还取决于浓度，温度，pH，离子强度，氢健及偶极间作用力等物理和化学参数。 如何防止膜污染，是国内外研究者面临的主要问题。153.2 膜的清洗3.2.1 膜清洗的方法膜在受到污染后，引起膜通量下降、膜操作压力升高，增加运行能耗，故需根据膜的工况适时对膜进行清洗，否则将缩短膜的使用寿命。 为了消除可逆污染和恢复部分膜通量，必须不断的、及时的对膜进行清

41、洗。清洗方法包括物理清洗、化学清洗、物理-化学清洗和电清洗。物理清洗是用人工机械清洗，冲洗时应在低压下进行，以免损伤膜；化学清洗是用稀酸、稀碱、氧化剂等对膜进行浸泡和清洗，对于不同的膜要选用不同的清洗剂；物理-化学清洗和化学清洗结合起来以提高清洗效果的一种方法；电清洗是在膜上施加电场，使污染颗粒带上电荷，来加速清洗过程的一种方法。3.2.2 膜清洗的操作方法目前膜生物反应器的化学清洗技术主要分为在线化学清洗和离线化学清洗两种16。本设计采用离线化学清洗，离线化学清洗通常是根据膜的污染程度，将膜组件浸泡在清洗剂中24小时。在实际清洗中应针对不同材质和形式的膜组件及不同的分离现象，选择不同的清洗剂

42、和清洗程序，研究表明：由于膜污染物的成分复杂多变，使用单一的化学清洗方法效果不佳，通常采用水+碱洗+酸洗相结合的方法效果最佳17。3.2.3 膜清洗的步骤尽管料液经过各种预处理措施，长期使用后膜表面还可能产生沉积和结垢，使膜孔堵塞，产水量下降，因此对污染膜进行定期的清洗是必要的。要正确地把握清洗时机和步骤，及时清除污垢。应用离线化学清洗时是在线清洗无法解决问题时，需要将膜元件从组件中取出，放在平整的地面或干净的容器内，用压力水柱冲洗膜表面。经过此物理清洗后，再置于专用容器中，向容器中加入碱洗剂20005000mg/l次氯酸钠和1000mg/l的氢氧化钠混合水溶液，或者酸洗剂1000mg/l草酸

43、溶液，浸泡5h以上，可使滤膜的过滤能力得到最有效的恢复。膜组件取出后，应及时放入反应池中或用清水浸泡储存，避免阳光直晒和膜表面干燥18。第4章 技术经济分析建设项目的技术经济核分析是工程设计的有机组成部分和重要内容，是项目和方案决策科学化的重要手段19。技术经济分析是通过对项目多个方案的投入费用和产品效益进行计算，对拟建项目的经济可行性和合理性进行论证分析，做出全面的技术经济评价，经比较后确定推荐方案，为项目的决策提供依据。4.1 技术经济分析的主要内容(1)处理工艺技术水平比较：包括处理工艺路线与主要处理单元的技术先进性与可靠性、运行的稳定性与操作管理的复杂程度、各级处理的效果与总的处理效果

44、、出水水质、污泥的处理与处置、工程占地面积、施工难易程度、劳动定员等。(2)处理工程的经济比较：包括工程占地面积总投资、经营管理费用和制水成本。在技术经济比较过程中，一个方案的技术先进合理性或经济指标全部优于另一个方案的可能性较小，应注重综合性比较，除注意可比性的指标外，还应结合不同时期、不同地区的实际情况，做出科学的、全面的综合性比较，为项目的科学决策提供正确的依据20。4.2 建设投资与经营管理费用(1)基本建设投资：基本建设投资（又称工程投资）指项目从筹建、设计、施工、试运行到正式运行所需要的全部资金，分为工程投资估算、工程建设设计概算和施工图预算三种。工程可行性研究阶段采用工程投资估算

45、，初步设计阶段为概算，施工图设计阶段为预算21。基本建设投资由工程建设费用、其他基本建设费用、工程预备费、设备材料价差预备费和建设期利息组成。本设计工程投资包括处理构筑物及风机、水泵及MBR系统的控制设备等固定费用与膜组件的费用。(2)经营管理费用经营管理费用项目包括能源消耗费（动力费）、药剂费、工资福利费、检修维护费、其他费用（包括行政管理费、辅助材料费等）。第5章 平面布置及高程设计5.1 平面布置厂区总用地面积约为4000m2。厂区平面布置除遵循合理分区、考虑远近期结合、便于施工及满足消防要求等原则外，具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素

46、进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑物造型、厂区绿化与周围协调等因素。 设计平面功能分区如下：（1）综合办公区和生活区；（2）预处理区；（3）MBR处理区及消毒区；（4）辅助生产区。各区之间采用道路和绿化隔开。5.2 高程设计1 设计原则(1)污水经提升泵房提升后能自流流经各处理构筑物，并尽量减少提升扬程，节省能源；(2)尽量减少厂区挖、填方量；(3)厂区不受淹，考虑防洪排涝要求；(4)厂区与周围道路、地面能顺畅的衔接。2 厂区地面设计标高为使污水提升泵扬程减少，节省能源，并考虑到厂区与周围道路、地面能顺畅的衔接，以及土方平衡和构筑物的美观，将厂区地面设计标高取值最重要

47、。本设计采用厂区地面设计标高为相对标高，定为0.000m。各构筑物设计水面标高详见附图二：某高校污水处理厂工艺高程图。结论本设计采用膜生物反应器处理校园生活污水，对工程设计运行参数，如：污水中的CODcr、膜通量、膜面积等和污染物去除机理进行探索，并进行了技术经济分析。原水水质参数：BOD=120mg/L，COD=210mg/L，SS=300mg/L)，出水水质，按城市污水再利用 城市杂用水水质(GB/T18920-2002)：BOD10mg/L，COD50mg/L，SS20mg/L。MBR法处理后的水可回用于浇洒道路，绿化，冲厕等。对污水、废水进行有效处理及回用是解决水资源短缺问题，实现水资源开发与综合利用，达到“节