陜西生活用水處理設備*

本工程的設計范圍是：生活污水流入處理站界區始、至全處理工藝出水為止，其內部的各工藝單元的全部內容，其中包括工藝、土建、電氣、設備等各專業內容。

工藝流程及說明

1、水質特性分析

生活廢水有以下主要特征：

⑴有機污染物（CODcr）濃度較高，但生化性較好。

⑵廢水的SS高，因此對廢水必須進行沉淀處理。

⑶廢水排放標準為一級A標，出水必須要消毒。

2、工藝的確定

根據業主對生活廢水治理要求，以及環境影響、節約土地等各方面的要求，結合我公司以往生活廢水處理的成功經驗，決定采用生物處理法。根據微生物固著狀態的不同，生物處理法分為活性污泥法和生物膜法兩種。本設計方案采用“生物膜法”為核心處理單元的工藝方案。

MBR生物膜反應器是膜分離技術和活性污泥生物技術的結合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池進行固液分離，而是使用中空纖維膜替代沉淀池，因此具有高效固液分離性能，同時利用膜的特性，使活性污泥不隨出水流失，在生化池中形成8000－12000 mg/L超高濃度的活性污泥濃度，使污染物分解*，因此出水水質良好、穩定，出水細菌、懸浮物和濁度接近于零。生活污水處理后可直接回用，在污水處理方面具有傳統工藝不具備的優點。

優點：

（1）出水水質優良、穩定；

（2）工藝簡單。由于膜的高效分離作用，不必單獨設立沉淀、過濾等固液分離池；

（3）占地面積少。處理單元內生物量可維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大縮短；

（4）污泥排放量少，只有傳統工藝的30%，污泥處理費用低；

（5）膜生物反應器可以濾除細菌、病毒等有害物質，可顯著節省加藥消毒所帶來的*運行費用并擴大污水回用范圍；

（6）系統抗沖擊性強，適應范圍廣；

（7）較好的設備化和自動化，管理簡便；

（8）模塊化設計，易于擴容，可移動式處理。

此外，由于來水水量變化較大，為了保證良好的處理效果，在進入MBR生物膜反應器前有必要設置前處理單元，以均衡來水的水量。

3、工藝流程論證

生活污水處理系統包括預處理、生物處理、后續處理三個階段。

1) 預處理工段  預處理工段的功能：a、去除水中大量懸浮固體雜質；b、去除水中大部分動植物油c、收集廢水；d、水量調節；e、水質調節。廢水的均量、均質對減小污水處理工程規模、降低投資以及保證處理效果都是至關重要的。

生活污水從化糞池自流進格柵井，經過平面格柵去除大量懸浮固體雜質后進入調節池。綜合污水在調節池內對水質水量進行均化。調節池污水經潛污泵提升至MBR生物膜反應器。

預處理工段處理構筑物有格柵井、調節池。

2)MBR生物膜反應器 “水解酸化+接觸氧化+MBR膜”生物處理是本工程的核心，主要去除COD、BOD以及污水中的氮和磷。

3)后續處理工段  后續處理工段包括紫外線消毒和清水池。

各單元工藝形式的選擇

（1）格柵井

格柵主要有兩個作用：一是攔截大塊漂浮物，防止阻塞潛污泵；二是攔截較小的漂浮物，避免影響后續處理單元的處理效率。

由于本項目中水量較小，本設計中采用平面格柵。

（2）綜合調節池

由于污水來水的性質決定了來水水量具有不均勻性，故設置調節池以均化污水的水質水量，降低沖擊負荷對后續處理單元的影響。

調節池內的污泥定期清掏，清掏的污泥經過無害化處理后外運。

（3）MBR生物反應器

    MBR生物反應器主要由缺氧區、好氧區、膜分離區、清水箱、操作間、回流泵、紫外線消毒裝置組成，污水調節池內的污水由提升泵提升進入生物反應器的缺氧區，污水經過缺氧處理后自留進入到好氧去，通過PLC控制器開啟曝氣機充氧，由于考慮到中空纖維膜的反洗和再生，本裝置將設計為內置式MBR膜組件，該區組要由膜組件、自吸泵、曝氣裝置組成，曝氣池內的污水經MBR膜在自吸泵抽吸下經過紫外線消毒后進入清水箱，濃液返回缺氧池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設備進行反沖洗，反沖水由膜內側向外反沖，污水返回調節池。通過膜生物反應器內的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時，關閉進水閥和污水循環閥，啟動化洗程序對膜進行化洗。

（4）操作間

操作間與MBR膜生物反應器合并在一起，為一體化裝置。操作間內設回轉式鼓風機2臺,輪轉使用，控制柜也放置在風機房內。風機的能耗、噪聲、振動等指標是人們關注的，因為它們決定著污水處理成本及對周邊環境的影響，為此經過經濟技術性比較，選用HD-40S型回轉鼓風機。

紫外線消毒裝置、膜自吸泵、膜反沖洗泵、在線清洗裝置等設備都設置在操作間內。

自動控制

整套系統污水設備由自動和手動兩種控制功能，系統平時自動運行，即根據生活污水調節池液位的高、低聯鎖停、啟該裝置，裝置配備的所有設備均可自動運行；當出現故障時，能報警。自動控制要求包括：

1) 兩臺風機一用一備，風機既可聯動，又可分動；兩臺風機分別自帶壓力表；設備停運時間超過10小時時，風機要定時間歇啟動（每4小時啟動一次，一次運行半小時）

2）調節池內設兩臺提升泵，兩臺提升泵一用一備，交替運行，污水池液面在高位時自動啟動，低位時自動停泵，警戒水位兩臺同時啟動，兩臺水泵既可聯動，又可分動。

3）由于本設計污泥量較小，污泥回流泵手動控制進行污泥回流。

4) 風機、水泵配備自動檢測報警系統，并配過流、過壓和缺相保護電路。

5）MBR采用間歇的運行方式，自吸泵抽吸11～13分鐘，停止2～3分鐘，可有效防止膜孔堵塞，保證膜分離*、穩定的運行。

電氣、儀表及監控

1、電氣設計

2.1 供電電源及負荷等級

本工程主要為廢水處理站提供污水處理服務，當污水處理系統停止供電后將造成大量污水無法處理，并無處排放，若不經處理排放，將造成環境污染，甚至會危害人體健康或危及生命。故本項目用電負荷等級為二級，其主要承擔處理工作的設備為二級負荷，其它配套設備及照明等為三級負荷。

2、儀表及監控

1）工藝設備及機電設備控制室控制。

2）控制室控制系統提供全功能的控制器來滿足操作人員、系統維護人員和裝置管理等的需要。

3、節能

在本工程中污水處理工藝選擇及單體工藝設計等方面充分考慮了節能，例如：其采用動力效率較高，底部曝氣器進行鼓風曝氣；污水處理工藝采用缺氧、好氧、MBR膜污水處理工藝，另外工藝流程簡潔、順暢，盡量減少轉折和迂回，降低污水、污泥提升揚程，節省電耗。本工程的設計中盡量采用自流，使水頭損失降到低限度以節約能源。

防腐

1、防腐

本廢水處理工程中，部分物品和材料處于腐蝕性環境，需進行防腐考慮，以減少廢水中污染物和腐蝕性氣體對構筑物、建筑物、設備和設施等的腐蝕，確保設備和設施的運行安全，保證工程質量，保持處理站的美觀。

1.1 防腐對象

（1）水泵設備；輸水管、曝氣管、加藥管道等生產性設備和設施。

（2）池內填料支架等。

1.2 防腐措施

(1) 防腐原則

a、在價格合理的情況下，根據所應用的條件，關鍵部件和材料的材質選用耐腐蝕和抗腐蝕的材質。

b、針對使用條件，選用合適的防腐涂料和防腐方法。

(2) 抗腐蝕材質的選用

調節池水泵的軸心部件，均為抗腐蝕金屬，外殼為鑄鐵結構。

c、水管：

l 水上管道采用鋼管和鋼制配件，外壁涂三道、內壁涂二道環氧煤瀝青。

l 曝氣管道采用耐腐蝕的UPVC管。

d、消毒管：采用耐腐蝕的UPVC管。

安全、消防和工業衛生

1、安全生產

在廢水處理站運轉之前，須對操作人員、管理人員進行安全教育，制定必要的安全操作規程和管理制度。同時，需設置安全生產措施。

2、安全措施

遵照《中華人民共和國勞動法》，并依據有關國家標準，配備勞動安全衛生設施。

2.1 設備、材料安全防護

1）所有電氣設備的安裝、防護，均須滿足電器設備有關安全規定。

2）機械設備危險部分，如傳動帶、明齒輪、砂輪等必須安裝防護裝置。

3）藥品設置須設置庫房、專人保管，并滿足勞動保護規定。

2.2 蓋板

各處理構筑物均為地下式，上有現澆蓋板。

2.3 有毒有害氣體防護

1）在產生有毒體的工段，配備防毒面具。

2）對較深的水池，檢修時，需對其進行換氣，滿足勞動保護的要求等。

3、安全生產制度及教育

勞動保護及安全生產方面要加強對職工的教育，包括在建設期及運行期，其內容如下：

3.1 建設期

1）編制和執行各種有關施工安全的政策大綱以及各方面職員的責任。

2）對全體職工進行安全培訓，事故和偶發事件應及時報告。

3）頒發和使用安全設備，如安全帽、安全鞋等。

4）進行安全工作實踐如腳手架、殼子板和開挖支撐等。

5）任命安全監理和安全職員。

3.2 運行管理期

1）制訂緊急反應計劃。

2）任命安全監理和安全職員。

3）制訂安全管理系統(體制)。

4）定期對所有職工進行醫療檢查。

5）頒發和使用安全用品如安全帽、安全鞋、耳護套、工作服、氣體檢漏器等。

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