聊城市地埋式一体化污水处理设备

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工艺简介及特点 

1、工艺简介 

膜生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型、GX的污水处理技术，目前该技术广泛运用于排放要求高或者中水回用处理，在各方面均具有较大优势。它是利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉了二沉池。通过膜的截留可保证反应池中具有较高的污泥浓度，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，难降解有机物可在反应池中充分降解。因此，MBR工艺通过膜分离技术大大强化了反应器的功能。

2、工艺特点 

（1）出水水质优质稳定

由于膜的GX分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用，用途较广。同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。

（2）剩余污泥产量少

聊城市地埋式一体化污水处理设备工艺可以在高容积负荷下运行，由于MBR膜池内膜的截留，一次剩余污泥产量极低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。

（3）占地面积小，不受设置场合限制

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，占地面积大大节省； 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。

（4）操作管理方便，易于实现自动控制

该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。

（5）无需进行深度处理

固液分离将污水中的悬浮物、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，该工艺所采用的MBR膜孔径为0.08-0.3μm,细菌不能通过，理论上无需消毒处理。因此采用该工艺不须经深度处理即可直接回用。

各个处理构筑物的能耗分析  

1.污水提升泵房  

进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关. 

2.沉砂池  

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨损,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池.   沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统. 

3.初次沉淀池  

初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面.处理的对象是SS和部分BOD5.可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷.初沉池包括平流沉淀池.辐流沉淀池和竖流沉淀池.   初沉池的主要能耗设备是排泥装置.比如链带式刮泥机.刮泥撇渣机.吸泥泵等.但由于排泥周期的影响.初沉池的能耗是比较低的. 

4.生物处理构筑物  

污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例.它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能.其基本上是运行的.且功率较大.否则达不到较好的曝气效果.处理效果也不好.氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备.生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低.但目前应用较少.是以后需要大力推广的处理工艺. 

5.二次沉淀池  

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比较低. 

6.污泥处理  

污泥处理工艺中的浓缩池.污泥脱水.干燥都要消耗大量的电能.污泥处理单元的能量消耗是相当大的.这些设备的电耗功率都很大. 

针对各个处理构筑物的节能途径 

1.污水提升泵房

污水提升泵房要节省能耗.主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约.正确科学的选泵.让水泵工作在GX段是有效的手段.合理利用地形.减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法.定期对水泵进行维护.减少摩擦也可以降低电耗.  

2.沉砂池  

采用平流沉砂.避免采用需要动力设备的沉砂池.如平流沉砂池.采用重力排砂.避免使用机械排砂.这些措施都可大大节省能耗. 

3.初次沉淀池  

初次沉淀池的能耗较低.主要能量消耗在排泥设备上.采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗.  

4.生物处理    

曝气系统的能耗相当大.对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新.新型的曝气设备虽然层出不穷.但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法.第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法.微孔曝气.曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施.在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区.用淹没式搅拌器混合的节能.生物除磷方案.这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗.如果算上混合用能.节能也达到12%.自动控制系统的应用于污水处理节能.曝气系统进行阶段曝气.溶解氧存在浓度梯度.既减少了能耗.又可以改善处理效果.减少污泥量.生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗. 

5.二次沉淀池  

二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法. 

6.污泥处理  

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收.从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践.但能源危机之前一直不受重视.目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用.一是污泥焚烧热的利用。

消化气性质稳定.易于贮存.它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能.废热还可回收于消化污泥加热.因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题.比较沼气发电机和燃料电池两种利用形式.认为燃料电池能量利用率高.具有很好的发展前途.对消化气的zui大化利用是提高能效的主要方式.沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例.是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径.另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁.将固废与污水污泥一起焚烧.获得的电能用于处理厂的运转。

主要构筑物及其作用

(1)预处理阶段

a. 格栅间 

格栅间用于去处污水中粗大漂浮或悬浮杂物，以保护后续处理设施不被磨损或堵塞。所以说在预处理过程中，格栅间是尤其重要的构筑物。江心洲污水处理厂共有两组十台，垂直放置，钢丝绳牵引。

b. 曝气沉砂池 

暴气沉砂池一共有六组，利用水与无机颗粒物的比重不同从而达到沉淀目的。里面的水比较脏，有漂浮物和水泡。格栅间有四台格栅。初沉池里的水也比较脏，漂着好多黑色的水泡，有一直径刮泥机。高压鼓风机也非常重要，直接影响到处理效果。二沉池采取的是一为周边进水中间出水,也有中间进水周边出水。

c. 配水井 

其作用是将曝气沉砂池流过来的污水进行均衡分配和缓冲，确保两套工艺的过水两相同，且稳定的进行污水处理。 

d. 初沉池 

是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机，泥渣经刮泥机推入池底ZX处的污泥斗再输送到贮泥间。

(2)生化处理阶段 

a. A/O生化池 

它是缺氧——好氧活性污泥除磷工艺的主要组成部分，分为五个廊道，两段（A级、B级）。污水和活性污泥混合进入A/O生化池，首先进入A级缺氧段，活性污泥中的微生物在这儿先释放磷，并且繁殖。当进入B级好氧段时，由于氧气充足，微生物大量吸收水中的磷和有机物，达到处理的目的。 

b. 二沉池 

主要将A/O生化池的水和泥沉淀分开，底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池，处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。

c. 鼓风机房 

A/O生化池的供气zui重要的部分,对活性污呢的培养有重要作用

(3) 水的排放和污泥处理系统 

a. 水的排放系统  经二沉池出来的水进入提升泵房后再由排放泵房直接排入长江。

b. 污泥处理系统  污泥投配池—污泥浓缩及控制间—污泥消化池—沼气锅炉房—脱硫塔—沼气火炬—贮气罐—污泥脱水机房—回流污泥泵房。 

控制间加的絮凝剂PAM,消化池采用的是中温缺氧处理(31-35度), 投加消化污泥，易产生甲烷。在污泥脱水时分别采用离心和带式脱水机，加入PAM絮凝剂溶液。

聊城市地埋式一体化污水处理设备A/O及A²/O工艺   

A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。   

 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。  根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，可以知道(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：  

（1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 

（2）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 

（3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是zui为经济的节能型降解过程。 

（4）容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 

（5）缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。 

A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic*个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。 

A2/O工艺是流程zui简单，应用zui广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收VFAs，并在体内储存PHB。进入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内储存的PHB产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌 和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。zui后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。 

本工艺在系统上可以称为zui简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。