400吨污水处理初步方案

水精灵系列

®

21m3/h生活污水

中水处理—MBR膜处理工艺

工 程 技 术 方 案

北京筑恒科技有限公司

BEIJING ZHUHENG SCICNCE TECHNOLOGIES DEVELOPMENT CO.,LTD.

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目 录

一、前 言 .............................................. 3 二、概况 ................................................. 4 三、设计依据 ............................................. 4 四、设计原则及指导思想 ................................... 5 五、设计范围 ............................................. 5 六、设计条件 ............................................. 5 七、工艺选择 ............................................. 6 八、方案比较 ............................................ 12 九、方案选择 ............................................ 13 十、工艺流程图 ........................... 错误!未定义书签。 十一、工艺流程说明 ...................................... 17 十二、MBR膜技术介绍..................................... 22 十三、主要构筑物、设备及设备厂家 ........................ 24 1、主要构筑物表： ....................................... 24 3、主要管道材料、电气材料表： ........................... 26 4、部分设备生产厂家： ................................... 26 十四、工程运行功率 ...................................... 27 十五、工程运行费用 ...................................... 28 十六、设备及工程报价 .................................... 29

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一、前 言

1. 水资源短缺和水污染严重

我国水资源不丰富，是世界13个贫水国之一，年均降水量只有630mm，低于全球陆地面积的降水量（880mm），平均水资源总量为2.81万亿m3，居世界第六位，但人均占有水量仅2251 m3,是世界平均水平的四分之一，居世界149个国家的第110位。由此可见，我国属于水资源短缺的国家。全国666座城市中，有近400座缺水，缺水导致水费上涨，如山东威海市，城市居民现按2.0 m3/月配额供水，超过部分按40元/ m3收费。因此，全国大部分城市居民用水水费上涨是必然的趋势。

一方面水资源严重短缺，另一方面水资源污染日益严重，1995年全国废水排放量达365.2亿m3，占世界污水排放总量的9%，造成全国700余条大河，近1/2遭受污染，其中70余条河水因污染严重而失去使用价值，50%的城市地下水已受到污染，可以说污染到了触目惊心、非治不可的程度。

随着城市工业化的迅猛发展，人口大量涌入城市，城市水资源变得日趋紧张，地下水位下降，季节降雨量减少，工业和生活污水污染着我们赖以生存的水体环境，形势越来越严重，人们对节约用水的呼声越来越高。国家有关部门已经先后出台了相应的法律法规，对规范用水及节约水资源提供了强有力的法律保障，其中不但对工业用水加强了制约，同时对生活污水的治理也提出了更高的要求。

由此可见，在水资源严重紧缺的时代，节约用水是每一个单位、每一个公民应尽的法律义务；对于污水处理达标排放对保护我们赖以生存的环境具有深远的意义，因此建设污水处理设施具有明显的经济、环境、社会效益，完全符合时代发展的要求。

由此看来，污水水处理系统的建设已成定局，是法制化治理污水的必然结果，完全符合时代发展的要求。 2. 概述

一般回用水原水主要由洗菜、洗浴、盥洗等所排放的污水组成。该污水是一种低浓度污水，其中除含有有机的和无机的污染物，如各种洗涤剂、动植物油、毛发等污染物。

目前国内应用在生活污水回用处理的工艺主要以生物处理为主（物化法因运

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行费用高使用较少），包括活性污泥法、生物膜法及其衍生的工艺，如A/O法、SBR法、CASS法、氧化沟法、接触氧化法等。但由于以上诸多处理工艺因投资高、占地面积大、难以控制、稳定性差等缺点的存在，一度让投资商望而却步。时代在呼唤新的技术克服传统工艺的缺点，北京筑恒科技有限公司以MBR膜生物污水处理技术，该技术具有投资小、运行成本低、节约占地、污泥少、易于管理等特点（详见MBR膜技术介绍），成为众多污水处理工艺中耀眼的明星。

本公司愿与各界同仁一道致力于水处理行业，实践我们的诺言，为未来的水环境贡献自己的一份力量。

二、概况

该工程为生活污水处理，400吨/天，建筑物中水水源选择卫生间的盆浴和淋

浴等的排水及盥洗排水，其中含化粪池水，设计生活废水回用量取最高日最高时为21吨/小时。

三、设计依据

1. 甲方提供的有关设计参数；

2. 《城市区域环境噪音标准》（GB3096-93）

3. 《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》（GB/T120-2002）； 4. 《建筑中水设计规范》（GB50336-2002）； 5. 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）； 6. 《室内给水排水工程设计规范》（GBJ15-88）； 7. 《室外排水设计规范》（GBJ14-91）； 8. 《水处理设备制造技术条件》（JB2932-86）； 9. 《低压电器电控箱》（GB4720-84） 10. 《低压配电设计规范》(GB50054-95)； 11. 《建筑电气通用图集》（92DQ）； 12. 《城市生活污水回用设计规范》； 13. 《鼓风曝气系统设计规范》；

14. 《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002；

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15. 《MBR生化技术设计指南》

四、设计原则及指导思想

1) 结合需方需求，设备为一体式地埋式中水回用设备； 2) 遵照国家及环保部门有关法规要求，并结合工程实际情况；

3) 总结国内外污水治理的成功经验，确保污水处理工艺先进、合理、可靠； 4) 采用自动化控制，简化操作管理程序，减轻工人劳动强度；

5) 结合MBR膜技术在国内工程方面的经验，降低工程造价、节约运 行费用，减少

占地面积。

6) 根据业主的用地要求，处理系统不占用地面用地，采用地埋式处理，系统有效

地同周围环境协调一致。

7) 采用国内知名机电产品，有效提高使用寿命，降低运行过程中的噪音污染。 8) 考虑该污水处理站上方以后需停靠大型车辆时处理站上部顶板所能承受的重

力。

五、设计范围

1) 本工程设计范围为污水管进中水处理站集水池开始至变频泵出水口为止； 2) 设计范围包括中水处理站工艺、建筑、结构、电气、照明的设计；中水处

理设备及以上全部内容的施工等。

六、设计条件

1、设计处理水量：

处理水量为:400吨/天；最高日最高时处理量为：21吨/小时；

2、污水进水水质：

在对同类生活污水水质进行调研的基础上得到该处生活污水水质，综合污水水质

为：

编号 1 2 污染物质 PH SS 污水原水水质 6-9 150-300 单位 mg/l 5

3 4 5 6 CODCr BOD5 NH3-N TP 300-450 120-230 ≤50 ≤4 mg/l mg/l mg/l mg/l 由上表可知该类污水属于可生化性污水。

3、参照《国家城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》（GB/T120-2002）标准： 序号 1 2 3 4 5 项目 pH 色（度） 嗅 浊度(NTU) ≤ 溶解性总固体(mg/L) ≤ 五日生化需氧量(BOD5) (mg/L) ≤ 氨氮(mg/L) ≤ 阴离子表面活性剂(mg/L) ≤ 铁(mg/L) ≤ 锰(mg/L) ≤ 冲厕 6.0~9.0 ≤30 无不快感 5 1500 10 1500 10 1000 5 1000 20 — 道路清扫、消防 城市绿化 车辆冲建筑施洗 工 6 7 8 9 10 11 12 13 10 10 1.0 0.3 0.1 15 10 1.0 — — 20 20 1.0 — — 10 10 0.5 0.3 0.1 15 20 1.0 — — 溶解氧(mg/L) ≥ 1.0 总余氯(mg/L) 总大肠菌群(个/L) ≤ 接触30min后≥1.0, 管网末端≥0.2 3 七、工艺选择

1、工艺比较

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城市污水具有流量小、可生化性较好的特点，属于可生化降解的有机污水。根据国内外的实践经验，对该类污水的治理多以生物治理单元为主，能满足排放要求。生物处理方法主要分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类型。由于生活污水中的有机物浓度不是太高，且水温较低，不宜采用厌氧发酵的处理方法，主要应考虑选择合适的好氧处理工艺。

好氧生物处理有多种型式，例如传统活性污泥法、氧化沟法、接触氧化法、SBR法、CASS法、AB法、生物接触氧化法、浮动床生物膜法、曝气生物滤池（BAF）、悬挂链式曝气工艺、MBR膜法等。

 普通活性污泥法

是早期应用的污水处理工艺，该工艺处理效率虽高，但占地面积大、不耐冲击负荷、难以实行自动控制，近年来，已较少使用。

 生物接触氧化法

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。附着在填料上的生物膜是生物接触氧化处理系统的主体作用物质。由于生物接触氧化法工艺中需要大量的软性或半软性填料，使运行维护困难，且投资增大。较之普通活性污泥法，占地面积大大减小，耐冲击负荷能力明显提高，但其动力消耗大、处理效率较低。

 A/O法和A2/O法

在九十年代以后被广泛采用，其处理效果好、耐冲击负荷能力强，在城市污水和工业废水处理中均受青睐，但其基建规模大、投资高、工艺参数控制要求严格、需要较高的操作管理水平。

 AB法

即两段活性污泥法，主要适合进水负荷波动大或含有少量毒性物质的污水处理，其处理效率高、占地面积大、运行管理复杂，国内污水处理中受资金和管理水平等因素的，很少采用该工艺。

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 氧化沟法

是传统活性污泥法的重大改进工艺，它具有推流式和完全混合式曝气池的双重优点，采用低负荷、高泥龄的运行参数和特有的曝气设备——曝气转刷。因此，氧化沟工艺具有处理效率高、耐冲击负荷能力强、运行稳定可靠、剩余污泥少、曝气系统大为简化、运行非常方便、可自动控制，但其能耗较大。

 曝气生物滤池

是综合普通活性污泥法和生物接触氧化法的优点开发研制的一种新工艺，该工艺具有过滤、吸附和生物降解的多重净化作用，占地面积省，处理效率高，操作简单等优点，但该工艺需大量特制填料，造价高，需同时满足水力负荷和有机负荷的要求。

 浮动床生物膜工艺

是近年来污水处理技术研究的重要方向之一，它采用比重接近于水的填料加入曝气池中，曝气时填料能悬浮于水中并在全池内均匀流化，使生物膜、废水、溶解的氧气三相充分接触，提高有机物降解速率。该工艺无须污泥回流，运行费用低，操作管理方便，耐冲击负荷能力强，处理效率高，是一种很有潜力的水处理工艺。但目前悬浮填料的市场价格仍较高，使该工艺的应用受到。

 悬挂链式曝气工艺

是一种全新概念的曝气技术，可以在一体化构筑物中实现污水处理，减少工程费用和运行费用，污泥产量少，可以去除氨氮、磷等污染物。适用于大型城市污水处理、化工、化纤、酿造、造纸、印染、纺织、皮革、制糖、啤酒等有机污水的处理。

 SBR工艺（即间歇式活性污泥法）

是近年来从国外引进的先进工艺，它具有间歇进水、处理效率高、抗冲击负荷高、占地面积小、自动化程度高、兼具脱氮除磷功能、剩余污泥少等优点，特别适用于间歇进水的工业，在国外污水处理中已被广泛采用。

SBR是现行的活性污泥法的一个变型，采用间歇进水的方式，其反应机制以及污染物的去除机制和传统活性污泥法基本相同，仅运行操作不一样。其区别在于原污水不是顺次流经各个处理单元，而是放流到单一反应池内，按时间顺序实现不同目的的操作。在一个周期内，所有过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应槽内依次进行，这种操作周期周而复始反复进行达到不断进行污水处理的目的。与传统活性污泥相比具有如下优

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点：

（1） 装置构成 SBR是在同一个反应池内基本上完成所有的反应操作过程，而传统污泥法中，在小规模的污水处理中还需设置沉淀池，同时由于污泥与污水的回流、循环需要，还需增加水泵等装置。

（2） 反应效率（装置容量） 进水时间在处理周期中占的越短，越利于成为理想的推流式反应池，因此，为获得同样的处理效率，SBR法与完全混合型的传统活性污泥法相比其反应池理论容积较小，且不论规模大小，对于SBR实现推流式的反应模式是十分容易的。

（3） 负荷与处理水质标准的变动 废水处理装置，在开始投入使用时往往不能达到规划水量。开始投产时流量小，水质浓度低的情况较为普遍。工业废水根据工厂生产状态不同，其水量与水质的变化幅度往往很大。在负荷长时间变化的条件下，传统活性污泥法因为装置尺寸一定，除了减少运行系列外，别无它法。而SBR法能轻易的改变反应时间、沉淀时间以及一个处理周期的时间，相当于改变装置规模，因此SBR法能很好的适应负荷变动。

（4） 经济性 SBR法处理装置的构成单纯，反应池、水泵、配管的数目少，反应池的容积也比传统活性污泥法小。因此反应池等的建设费用和水泵、配管检修的维护费都小。

（5） 处理水的可靠性 SBR法是将处理水间歇集中排放。因此，在排放之前可以对全部排放水进行水质检测。当得知水质不合格的时候，可以停止排放。如反应时间有富余，也可延长反应时间一直到满足排放标准为止，确认水质合格之后再行排放。

 MBR法

MBR工艺一般由膜分离组件和生物反应器二部分组成。根据膜组件的设置位置不同，分为分置式和一体式二大类。

最先出现的是分置式MBR，生物反应器内的混合液经工艺泵增压后进入膜组件，在压力作用下混合液中的水透过膜成为处理水，其余物质被膜截留并随浓缩液回流到反应器内。总体上讲，分置式MBR具有运行稳定可靠、易于操作管理、膜的清洗更换和增设容易等优点。

一体式MBR工艺是将膜组件直接安置在生物反应器中，通过工艺泵的负压抽吸作用

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得到膜过滤出水。由于膜浸没在反应器的混合液中，因此也称为浸没式或淹没式MBR。同分置式相比，一体式MBR具有工艺简单和运行费用低的优点，但一体式MBR在运行稳定性、操作管理和膜的清洗更换方面不及分置式。

在生物反应器内放置0.02微米的微/超滤膜，可过滤截留全部胶体污染物质与细菌、大部分病毒，并通过活性污泥消化分解污染物质，膜产水优质稳定，只需较少的消毒剂用量就能消灭剩余的病毒：如排入城市污水处理厂也将显著减轻残余消毒剂对生物处理系统的破坏作用。优越的处理性能使MBR在工程应用中取得了相当大的成绩,但要在应用中进一步提高竞争力和扩大市场份额,仍面临着诸多挑战,主要体现在以下几方面:

① 提升膜材料和膜组件。进一步开发寿命长、强度好、抗污染、价格低的膜材

料,对膜组件的研究应朝着处理能力大、能耗低的方向发展。

② 膜污染及其控制策略。利用分子生物学、显微可视化方法等深入研究膜污染

机理, 探索更为有效、简便的方法以控制和减缓膜污染的发生与发展。 ③ MBR 的经济性。与传统工艺相比,MBR费用仍偏高,需进一步降低其能耗以增

强MBR的竞争力,因此需加强对MBR经济性的研究(如能耗、清洗费用、劳动力成本等) 。

④ MBR处理规模和应用领域。扩大MBR的处理规模和应用领域,尤其是对高浓度

污水和难降解废水的处理,解决MBR用于大规模工程项目中出现的新问题。 ⑤ 膜组件的更换与标准化。除新建项目外,已有MBR污水处理项目中膜组件的

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更换,将进一步拉动MBR 市场的发展。以每年的市场增长率为10% (新建项目) 、膜组件的平均使用寿命为5 年计, 膜组件的更换最终将占到每年膜销售量的40%。为进一步降低膜的成本费用,提高MBR工艺的经济性和竞争力,有必要对MBR的膜组件进行标准化设计。 MBR膜技术的特点：

◆活性污泥浓度高，强化有机物去除效果；

◆有效截流个体小，生长缓慢的硝化菌，氨氮去除率高； ◆对微生物和各种致病菌具有高效的截留作用； ◆出水洁净，悬浮物和浊度接近于0，可直接回用； ◆排泥周期长，污泥产率低，减少了污泥处理费用；

◆省去二沉池，节约占地；与传统的处理工艺相比，可节约50%占地面积； ◆就地处理就地回用，节省了大量的管岗敷设费用； ◆装配式膜架设计方便灵活，膜组件的拆装与维护非常方便； ◆能耗低、清洗简单、运行费用低。

◆施工简单，管理方便，基本可实现无人管理。 ◆投资省，运行费用特低，自动化程度高。

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八、方案比较

几种污水处理方法的比较见下表所示。（按处理量1000 m3/d计）

方案 优点 1. 处理流程简单，构筑物少，可不设初沉池、二沉池、剩余及回流污泥泵房 2. 连续进水，相对传统法可减少池容 3. 设备数量少 4. 停留时间长，污泥较稳定 5. 布置紧凑，占地较少 缺点 1. 沉淀期进水在主反应区底部造成水力紊动，影响泥水分离时间 2. 要求自控程度较高 3. 周期运行，设备闲置率高 4. 需要较高技术水平管理人员 5. 初投资、运行费用高 运行费用比较 1. 单位运行费用1.2元3/m 2. 占地面积2800m S B R 工 艺 1. 功能划分清晰，便于操作管理 1. 工艺流程复杂，建构筑物多 2. 设有初沉池，可去除大部分SS，2. 污泥龄较短，污泥未稳定，减少了后续处理构筑物的负担 处理过程臭味大 A/O 3. 曝气池较深，充氧效率高，成本3. 污泥产量较大，处理工艺复工 低 杂，易产生二次污染 艺 4. 前置缺氧区，宜于改造，以适用除磷脱氮的要求 5. 设备利用率高 6. 自控程度要求不高 接 触 氧 化 工 艺 1. 处理系统易于操作 2. 曝气系统的氧利用率高 3. 多级接触池配置灵活，有效保证处理效果 4. 沉淀池可去除大部分悬浮物，减小过滤系统的处理负荷 1. 工艺先进，管理方便 2. 挂膜容易，脱落快 3. 无需活性污泥培菌，它可自行挂膜，对微生物生长快，故启动时间短 4. 占地面积小（无沉淀池及污泥处理系统），设备少，投资省，运行费用特低，自动化程度高 5. 使用寿命达几十年之久 6. 适用于有机废水，污水处理装置产生污泥量少，不但简化了处理流程，同时又将污泥的二次污染，减少到了最小程度 1. 单位运行费用0.8元3/m 2. 占地面积2900 m 1. 填料易堵，处理效果不稳定 1. 单位运行2. 系统污泥易产生二次污染 费用0.6元3 /m 2. 占地面积2700-800 m 1. 地埋式处理结构，施工周期长 2. 填料重量大，安装时工作量大 1. 单位运行费用0.5元3/m 2. 占地面积2500m M B R 膜 工 艺 12

九、工艺确定

9.1工艺流程

1) 工艺流程方框图

污水 生活污水 风 机 加药洗膜系统 提篮格栅 用水点 调节池 提升泵 污泥池 污泥泵 膜池 定期清运 变频泵 紫外线消清水池 加药泵 自吸泵

9.2 MBR生物膜工艺

膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。

利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程，能有效的去除固体悬浮颗粒和有机颗粒，制备无菌水。与传统工艺相比，MBR可以使活性污泥具有较高的MLSS值，延长其在反应器中的停留时间，提高氮的去除率和有机物的降解。 MBR是现代化的、高效的水处理系统，可满足市政污水处理量不断增长的需求，极大地提高污水处理后的水质。

MOTIMO的MBR系统是一种操作简单，自动化程度高的处理过程，具有以下优点：

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⑴与传统处理系统相比，可节省50%的土地使用面积；

⑵可处理MLSS含量高(＜10g/L)的污水，具有较长的淤泥截留时间(≮60天)； ⑶对不同的进水，有优质、稳定的产水水质； ⑷污泥产量低，减少了处理的费用； ⑸能耗低，清洗简单，运行费用低；

9.3 MBR过程描述

MBR是一种将活性污泥法和一体化浸没式膜分离系统相结合的新型污水处理技术。这一过程可广泛应用于市政和工业污水处理领域，包括水资源回用，社区发展，公园景点水资源回用等。

作为一种新兴的污水处理技术，MBR已经被广泛的应用于世界各地的污水处理厂。此外，MBR的使用量还在平稳的上升，其规模也在不断扩大。一些处理规模在5,000到10,000m3/d的装置已经平稳运行了数年，同时，新一代的MBR装置的处理规模已达到45,000m3/d。

MBR过程实际上是一套污泥悬浮生长的活性污泥处理系统，采用微孔膜用于固液分离，从而取代了传统的二沉池工艺。这样，固液分离过程只需要很小的占地面积即可实现。通常的MBR处理流程如下所示。

图1-1 MBR污水处理工艺流程图

如图1-1所示的是典型的MBR结构，它包括位于反应器有氧区的浸没式膜组件、厌氧区和内部的流体搅拌装置。如何使厌氧区具有生物除磷功能也是最近的一个研究热点。

膜过滤系统对来自反应器中的水进行连续过滤，而再循环过程中，活性污泥的液体混合物仍然留在反应器中，这样就不需要单独设置一个专用的二沉池。此外，由于过滤系统安装在反应器内部，因此，也不需要设置专门的过滤系统，从而减小

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了占地面积。为了保证氮的去除率，在厌氧区内还添加了一个反硝化装置。在重力的作用下，流体在MBR中连续流动，如果流量的峰值超过了平均流量的两倍，那么就必须在生物处理装置前安装一个调节池。

图 1-2典型MBR系统

典型MBR系统的流程可以描述如下。污水经预过滤后流入调节池，在这里进水的水质和流量可以得到调节。被格删拦截的杂质需要定期清理。接下来，调节池中的污水被泵输送至MBR系统，并与活性污泥进行充分的接触。污水中的有机物被微生物降解，而其它不能被降解的杂质则被MBR系统中的膜组件分离。进一步处理之后，被处理水可以达标排放或回用。此外，输送到MBR系统中的空气也是处理过程中非常重要的一部分，它可以促进反应器中流体的循环流动，提高活性污泥的降解效率，还可以使中空纤维之间发生相互摩擦，清洁膜组件。 1.4 膜组件描述

MBR系统使用中空纤维膜进行固液分离。MOTIMO公司制造的FP系列浸入式中空纤维膜是专门为膜生物反应器（MBR）配套而研制和开发的膜组件。它具有较高的过滤效率，能够有效的将细菌、悬浮颗粒及杂质移除，从而获得优质的过滤水。此外，由于单片膜组件过滤面积大，所以膜的安装占用体积小，减小了反应器的体积和占地面积。

MOTIMO的FP系列膜组件采用PVDF作为膜材料，这种材料具有非常稳定的化学稳定性和高抗污染性，因此是膜行业公认的最佳膜材质，制备的中空纤维微滤膜具有高抗污染和耐酸耐碱和耐氧化性能，非常适用于MBR系统。 MOTIMO公司生产的FP系列膜组件规格和性能如下。

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表 1-1 FP系列膜组件规格和性能 型号 过滤方式 材质 膜特性 中空纤维内径 规格 中空纤维外径 粘接材料 接口材料 膜面积 (axbxc) 外部尺寸 Pore size 孔径 保证使用时间 跨膜压差 温度范围 酸碱度范围 浊度 悬浮固体 细菌总量 透过水流量 典型性能 气水比 操作压力 反冲洗化学试剂 反冲洗水量 反冲洗时间 化学清洗频率 FP20-0.1-1.2F1.5 外压式中空纤维微滤膜 PVDF 亲水非对称膜 0.7mm 1.2 mm Epoxy resin 环氧树脂 ABS 20m 2 534x450x1510 0.2μm 3～5年（符合膜要求使用条件） 0.01～0.08MPa 5-45C pH 2-10 Raw water 原水 >400 NTU >400 mg/L >3 百万 pcs/L Permeate 透过水 ≤1NTU ≤1mg/L 检测不出 Approx. 12±3L/h. m 2 15:1-25:1 0.01-0.08 MPa 次氯酸钠液(有效氯≤1000mg/L) 设计产水通量的1.5～2倍 20～120s 1～12 month 16

十、工艺参数确定

10.1计算条件

设计原水水量400m3/d, 小时处理量约为21m3/h，每天的系统运行时间为21小时，MBR系统的工作模式为开8停2，也就是系统产水运行8分钟后，停止产水，进行空曝气，在空曝气的2分钟内，如果膜组件需要清洗，对膜组件进行清洗。设计的膜组件的产水通量为15L/m2h。膜组件自带曝气系统曝气时设定气水比为15：1。 2.2 膜曝气量计算 ⑴ 膜组件吹扫部分：

组件单元的下部设置吹扫气管，对膜组件的表面进行曝气吹扫，以去除附着在膜表面的污泥等污染物，减轻膜丝污染，保证膜的通量。吹扫曝气量与产水量

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比设定为15：1，则消耗气量为： 21m3/h×15=315m3/h=5.25m3/min 2.3用膜数量的计算

21m3/h×1000÷15L/m2.h=1400m2

选择20 m2./片 的组件，需要膜组件： 1400m2÷20 m2=70片。 2.4膜单元计算

设计每套膜单元装配膜组件为35片，系统膜单元的数量为：70片÷35片/套 = 2套。将2套膜单元分为1组，在设备运行时，这组是一个的运行集体，同时进行产水和反洗操作。 （1）膜数量为35片/套； （2）设计流量为10500L/套· h；

（3）外型尺寸为 1700mm（L）× 700mm（W）× 1700mm（H）。 （4）膜单元分为2组，每组5个膜单元； 2.5膜组件的清洗 2.5.1水 反洗

（1）反洗单次时长为2.0min， 反洗通量为产水通量的2倍，水消耗量为： 0.7m3/次；

（2）通过系统设置，定期对膜元件进行水反洗，其作用是减轻膜表面的污泥累积，维持膜通量，在此过程中不添加化学药剂。 （3）反洗设计参数

项目 反洗频率 反洗时长 反洗水流量 反洗水压力 反洗水浊度

2.5.2加药反洗

（1）通过添加化学药剂减缓膜表面的生物污染和化学污染，维持膜通量 （2）加药反洗设计参数

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数值 1次/天 2～4 min 20～30 L/m.h ﹤0.05 Mpa ﹤0.5 NTU 2

项目 清洗周期 清洗时长 反洗水流量 反洗水压力 反洗水品质 反洗水浊度 （3）使用药剂 种类 Nalco 柠檬酸 数值 3～7天进行一次 60 Min/次（缓慢注入药剂并浸泡） 20~30 L/m2.h ﹤0.05 Mpa 不低于膜产水 <0.5 NTU 数值 200～500 mg/L ﹤500 mg/L 注：根据污水的水质情况，调整药剂种类和药液浓度。

2.5.3化学清洗

可采用原位化学清洗和离线化学清洗。原位化学清洗：即膜组件不需要吊出，在膜池中进行化学清洗，在化学清洗时，排空膜池内的污水，将化学药剂液和清洗水注入膜池，在膜池内进行化学清洗。离线化学清洗：单独设置化学清洗池，在化学清洗时，将化学药液和清洗水注入清洗池，并将膜单元吊入清洗池，进行离线清洗。

（1） 化学清洗设计参数

项目 清洗频率 清洗时长 清洗水温度 清洗水水质 （2） 使用药剂 种类 NaClO HCl 清洗液浓度 mg/L mg/L 15

数值 2~4个月清洗一次 2~8小时 30~35℃ 不低于膜产水 数值 1000~5000 2000~5000

NaOH mg/L ﹤2000 注：根据污水的水质情况，调整药剂种类和药液浓度。 2.8膜单元重量核算

设计每套膜单元装配膜组件为35片，下水重量约为0.6吨。

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十一、工艺流程说明

（一）、污水处理工艺的选择

生活污水溶解性CODcr与BOD5均较高，BOD:COD的比值>0.4，宜采用生化处理工艺。生化处理工艺具有以下优点： 1）处理效率高； 2）运行费用低；

3）产泥量少，不产生二次污染。

4)生化处理工艺主要有厌氧处理工艺、水解酸化工艺和好氧处理工艺。 （二）格栅

用于去除悬浮物、漂浮物、沉淀物等固态物质的一种高效的分离设备。它采用格栅条缝焊接不锈钢板制造，利用反切旋转的原理进行固液分离。待处理的液体通过溢流堰均匀分布到筛筒的内表面，过滤后的液体从格栅缝隙中流出，从而达到分离的目的。 （三）调节池

调节池的作用是对污水均质和均量起到调节作用的功能，对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，配置适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。

调节池的容量取决于日排水量及排水量的变化规律，对于不同功能的构筑物，在设计前已具备准确的污水量和水量变化曲线情况下，可用图解法求得理论调节容积，国内对各种建筑物的污水处理量及变化规律还没有准确的实地调查数据，故目前一般按平均小时流量的倍数即调节池停留时间的经济值只来确定调解池容积。 也可按下式计算调节池容积V： V=（Q/T-K*Q/24）*T

V-设计污水量（立方米/day）；T-建筑物排水时间（hr/day）；K-流量调节比（调节池出水流量与日平均流量之比）

Q=400立方米/day,T=10hr/day,k=1.5，则V=(400/10-1.5*400/24)*10=150立方米，相当于停留时间t=150/400/24=9hr。 调节池停留时间(小时) 8-10

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（四）生物反应器MBR

污水经厌氧处理后，通过MBR工艺的处理，污水能够实现回用。MBR的COD去除率大于93%，去除绝大部分的悬浮物，出水水质良好稳定。适用于各类办公楼、宾馆、饭店、机关、餐厅酒楼、工厂等生活污水及纺织、啤酒、造纸、制革、食品、炼油等行业的有机废水处理。

调节池（兼接触氧化池）出水至浸没式生物反应器，污水中的有机物经过生物反应器内微生物的降解作用，使水质得到净化，膜生物反应器所需的氧气由回转风机提供。而膜的作用主要是将活性污泥与大分子难降解的有机物及细菌等截留于反应器内，使之有足够的停留时间，得到进一步去除，保证出水水质达到回用要求，同时保持反应器内有较高的污泥浓度，加速生化反应的进行，虽然膜的孔径大于病毒的直径，在MBR 对污水过滤过程中，在膜面形成了生物膜沉积层，使孔径变小，从而实现对病毒的去除。这种去除机理包括：由于膜实际有效孔径的减小的物理作用、由于沉积层对病毒吸附的化学作用以及沉积层中其他微生物对病毒吞噬的生物作用。膜生物反应器内沉淀下来的污泥由污泥泵提升至调节池水解减量MBR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。MBR膜的应用有效截留污水中的微生物及硝化菌，使硝化反应高效的进行，有效去处水中的氨氮。同时将污水中一时难以降解的大分子有机物截留，延长其在反应器内的停留时间，直至使之分解。一般其水力停留时间为2h。MBR膜能够很好的实现泥水分离，使活性污泥不流失，提高了污泥龄，因此MBR不需要传统工艺中的二沉池。 也可按下式计算调节池有效容积V： V=Q*T

V-设计污水量（立方米/h）；T-污水水力停留时间（hr/day）； Q=21立方米/h,T=2hr/day, 则V=21*2=42立方米， MBR池停留时间(小时) 2hr

（五）加药装置（消毒处理）

污水经生物反应器MBR处理后，几乎所有大肠杆菌、粪便链球菌等致病

菌、细菌随污泥沉淀下来，但出水仍需进行消毒处理。

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（八）污泥泵（污泥处置）

污水经沉淀后，污泥中含有大量的细菌，若直接外排，必将造成二次污

染。设计采用环卫公司的清粪车进行定期清运。 （九）中水池

中水池为贮存中水处理站中净化后的清水，以调节中水处理站制水量与

供水量之间产差额，并为满足加氯接触时间而设置的水池。中水池是给水系统中调节水厂均匀供水和满足用户不均匀用水的调蓄构筑物。

清水池的调节容积计算，通常采用两种方法：一种是根据24小时供水量

和用水量变化曲线推算，一种是凭经验估算。前者需要知道城市24小时用水量变化规律，并在此基础上拟定泵站的供水线。缺乏用水量变化规律资料时，贵处中水池调节容积，可凭经验，按最高日用水量的30%~40%估算。 贵处的日产生中水量为400吨，因此清水池容积约为V(有效容积)=400

吨×40%=160m3 （十）变频供水装置

变频恒压供水是指在中水的供水管网中用水量发生变化时，出口压力保

持不变的供水方式。供水管网的出口压力值是根据用户需求确定的。近年来，随着变频调速技术的日益成熟，其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式，在供水系统中得到广泛的应用。变频恒压供水系统对水泵电机实行无级调速，依据用水量及水压变化通过微机检测、运算，自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求，是目前最先进，合理的节能供水系统。与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势：

（1）高效节能。与传统供水方式相比变频恒压供水能节能30%-60%。 （2）占地面积小，投入少，效率高。

（3）配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。

（4）运行合理，由于一天内的平均转速下降，轴上的平均扭矩和磨损减

少，水泵的寿命将大为提高。

（5）由于能对水泵实现软停和软起，并可消除水锤效应（水锤效应：直

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接起动和停机时，液体动能的急剧变大，导致对管网的极大冲击，有很大破坏力）。

（6）操作简便，省时省力。 （十一）恶臭气体的处理

恶臭广泛地产生于市政污水及污泥处理处置过程中。恶臭污染周围环

境，某些恶臭气体被归类为有毒污染物，其排放受到有关空气污染法规的约束。市政污水及污泥处理处置过程产生的令人讨厌的恶臭，能使人们的心理、感官造成不愉快的气体。《恶臭污染排放标准》（GB14554－93）定义恶臭为：一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。为了保护和提高各类处理现场及周围环境卫生质量，减少对空气造成二次污染，对恶臭进行有效的控制已势在必行。 1、恶臭气体的种类

不同的处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气体。污水处理厂的进水

提升泵房产生的主要臭气为硫化氢，初沉池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主，污泥稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。

2、恶臭的控制

智能数字空气处理器采用先进的微电解及臭氧技术相结合，通过微电解

产生的臭氧、单线态氧等对处理站中产生的主要致臭物质为H2S进行强氧化处理，反应式如下： O3+H2S=H2O+SO2

当反应后产生水和二氧化硫，而二氧化硫也是具有刺激性气味的气体，因此

需要在后续处理过程中采用活性炭吸附进行去除，SO2 即被吸附，反应式如下：

物理吸附：SO2 ——SO2

用活性炭处理水处理过程中产生的SO2，具有脱硫效率高、工艺简单、

操作易控制、活性炭可再生重复利用、无二次污染等特点，是一种行之有效且应用前景广泛的方法。

（十二）在线监测(此项为可选项，此次报价中未含该设备)

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中水处理站中所需监测的数据主要为：COD、BOD5、SS、氨氮、PH等几

个主要监测指标，但由于BOD5不具有在线监测性，因此该数据需实验室获得。其他数值可监测的为COD、PH及余氯值。 （十三）本工艺突出特点

1）此工艺能耗小，除在水解池前设置的污水提升泵和曝气鼓风机外，基本上没有能量消耗。此工艺技术先进，运行成本低，具有节能，减少运行时间，减少人员班次和劳动强度等优点，适合于生活污水处理。

2）通过设置水解酸化池，提高污染物的去除率；MBR生物反应器属于完全混合型，能有效抵抗水质、水量变化的冲击负荷，提高处理装置运行的稳定性。由于采用了前置厌氧水解池，形成厌氧——好氧除磷脱氮工艺，具有一定的脱氮除磷作用。

3）本装置建于绿化带、道路、停车场或其他零星的地面以下，不占建设用地，地面可利用，投资低，一次投入永久受益。

4）本处理系统处于地下，在厌氧水解时产生的气体通过空气处理装置进行无害化处理，装置内无压力，不存在燃烧爆炸的可能性。

5）由于污水在好氧处理前面设置了一个厌氧水解（酸化）池，剩余污泥量很少。

6）本装置采用先进、成熟的组合工艺，处理后排放指标达到国家排放标准。 7）本装置结构紧凑，占地面积小，一体化程度高，投资省。

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十二、MBR膜技术介绍

1.MBR（膜生物反应器）工艺的工作原理

首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。

中空纤维膜丝为管状,管壁上有微孔,能够截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物，出水清澈透明。为使膜能够长期连续稳定的运行，在膜的下方要进行一定量的曝气，这样，既满足生物需氧量，又使膜丝不断抖动，防止活性污泥附着在膜的表面造成污染。

2. MBR工艺特点：

（1）占地面积小，节省空间

生物处理高浓度废水时，处理浓度越高，需要处理槽的尺寸就越大。采用MBR工艺，由于污泥浓度高，可以在高负荷下运转，所以可以大幅度地节约占地面积。

（2）出水水质稳定、透明度高

中空纤维膜能够截留几乎所有的微生物，尤其是针对难以沉淀的、增殖速度慢的微生物，因此系统内的生物相极大丰富，活性污泥驯化、增量的过程大大缩短，处理的深度和系统抗冲击的能力得以加强，出水水质非常稳定。

（3）运行管理方便、维护简单

传统的好氧活性污泥处理工艺，在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象，导致系统不能正常运行、出水不达标。而MBR工艺是用通过膜的抽吸来进行泥水分离，因此，污泥膨胀对于MBR出水的影响远小于传统工艺，因此运行管理非常方便。自动化程度高，维护简单。

（4）泥龄长

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，大大提高了难降解有机物的降解效率。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。由于泥龄长，更加适合世代时间长的微生物生长，有利于去除污水中难讲解的有机物质。

（5）动力消耗低

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中空纤维膜所需的吸引压力仅为－0.1～－0.4公斤/cm2左右，动力消耗低，一般不需要污泥回流。

（6）抗冲击性强

当进水水量短时间内有较大变化时，可以考虑短时间加大膜的通过流量以达到缓解冲击的目的。当进水水质变化时，由于有较高的污泥浓度，在一定范围内也可以达到缓解冲击的目的。

3. 适用范围

MBR工艺以其高效的处理效果，低廉的运行成本，稳定的出水水质和节省占地面积在当今社会受到环保界人士的青睐并受到认可，现已被广泛的应用于各领域的污水处理。尤其在中水回用上受到很高评价，是中水回用的最佳选择。

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十三、主要构筑物、设备及设备厂家

1、主要构筑物表：

序号 名 称 规格型号 数量 单位 1 调节池 一体式污水处理装7000×7000×4300 210 m3 2 置基础间 3 备注： 清水池（兼消毒） 14750×4750×4600 1 座 7000×7000×4300 210 m3 一体式污水处理设备材质为碳钢材质，所需基础条尺寸为：3200×300×500mm×10个.

14250*4000*4850mm

2、主要设备表：

序号 名 称 提篮式格栅 1 （不锈钢） 2 3 提升泵 毛发过滤器 孔距5mm 50QW20-18-2.2 SJL-G80 2 1 台 台 规格型号 500×500×500 1 台 数量 单位 24

Ø2500×12000mm,含人孔、爬梯、一体 地埋式4 污水处理设MBR水池曝气管网 备 调节池曝气管网 间距250mm孔距2mm 风 量: 5.5m3/min 5 罗茨风机 风 压: 0.01-0.08MPa 功 率: 3KW L-32-65 6 反洗泵 Q=42m H=15m N=1.5kw 加药量：5L/h，分别加柠檬酸、7 自动加药装置 氢氧化钠溶液。 ZH-3500ZN/4F 8 智能空气处理装置 空气处理量：250m/h,功率：240W 含罐体、引风机等 SJL-80B0.6XY/A 9 水质综合处理装置 处理水量：20m/h,功率：500W 10 COD在线监测仪 美国 哈希 型号：PC-100 11 PH在线监测仪 上泰 12 余氯在线监测仪 型号：CT-6100 1 套 1 套 1 套 333一体化罐体 防腐处理等 KMP-32-65 自吸泵 Q=21m H=10m N=1.5kw MBR膜组 分气缸 SJL-M11 SJL-F150 KMP-31-50 污泥回流泵 Q=12m H=8m N=0.75kw 二氧化氯发生器 SJL-LXD N:0.18KW 间距250mm孔距2mm 331 台 2 台 2 1 组 台 2 台 1 1 1 套 组 组 1 台 1 台 2 套 1 套 1 套 25

上泰 12 13 14 SS在线监测仪 中水回用变频供水装置 污水控制柜 SJL-WB-A-40 自动/手动 1 1 套 台 3、主要管道材料、电气材料表：

序号 1 系 统 名 称 提升泵 管道、阀门 污泥回流泵 管道、阀门 风机 自吸泵 消毒系统 桥架、电缆线 规格型号 DN50-80（U-PVC） 数量 单位 1 批 2 3 4 5 6 DN50（U-PVC） DN80 （热镀锌钢管） DN50-65（U-PVC） DN15-25（U-PVC） 配套 1 1 1 1 1 批 批 批 批 批 4、部分设备生产厂家：

序号 1 2 3 名 称 提篮式细格栅 （不锈钢） 毛发过滤器 提升泵 生产厂家 北京筑恒 北京筑恒 格兰富 26

5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18

MBR膜组 分气缸 回转风机 自吸泵、污泥回流泵 智能数字空气处理器 水质综合处理装置 COD在线监测仪 PH在线监测仪 余氯在线监测仪 消毒系统 中水控制柜 中水回用泵 调节池曝气管网 北京碧水源 北京筑恒 江苏南通恒荣风机厂 川原 北京筑恒 北京筑恒 美国哈希 上泰 上泰 美国帕斯菲达（进口） 北京筑恒 格兰富 北京筑恒 十四、工程运行功率

序名 称 号 单位 数量 （kw） 提升泵 罗茨鼓风机 自吸泵 加药泵 (h) (kw/h) 功率 运行时间 运行功率运行方式 1 2 3 4 台 台 台 台 2 2 2 2 4.4 6 3 0.18 27

20 20 20 0.1 44 60 30 -- 单台运行 单台运行 单台运行 单台运行

5 6 7 8 污泥泵 反洗泵 中水回用泵 合 计 台 台 台 2 2 2 0.75 3 4.4 21.73 1 4 8 -- -- 6 17.6 157.6 单台运行 单台运行 单台运行 ---- ---- 十五、工程运行费用

1、电费：

每天运行功率为157.6kw，电费以0.52元/kwh计，吨水电费为：

157.6×0.52÷400=0.20元/吨

2、药剂费：

采用氢氧化钠和柠檬酸进行化学清洗,每三个月一次，每次用量约各200kg。市场价4.00元/kg，每天处理水量400m3，则每日需药剂费为：

200×2×2÷400×3×30=0.02元

3、吨水处理费用合计：

（1）＋（2）＝0.22元/吨水

4）环境效益

本污水处理站投入正常运行后，可获得如下环境效益： （1）每年削减BOD5排放量：

（230－10）×400×365÷1000=32120㎏ （2）每年削减CODcr排放量：

（450－50）×400×365÷1000=58400㎏ （3）每年削减SS排放量：

（300－5）×400×365÷1000=43070㎏ （4）每年削减NH3-N排放量： (50－10)×400×365÷1000=5840㎏

从而有效降低对周围水体环境的污染，具有明显的环境效益。

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十六、设备及工程报价

该报价为： 贰佰肆拾捌万伍仟壹佰陆拾万元整 2485160.00 设备费用约为：贰佰零壹万陆仟肆佰肆拾元整 20140.00 土建工程费用约为：肆拾陆万捌仟柒佰贰拾元整 468720.00 以上报价已含税费、安装费及运输费用。

北京筑恒科技有限公司

2014年5月13日

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