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(qū)始、至全處理工藝出水為止，其內(nèi)部的各工藝單元的全部內(nèi)容，其中包括工藝、土建、電氣、設備等各專業(yè)內(nèi)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(jù)業(yè)主對生活廢水治理要求，以及環(huán)境影響、節(jié)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(jīng)驗，決定采用生物處理法。根據(jù)微生物固著狀態(tài)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(wěn)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(tǒng)工藝不具備的優(yōu)點。

優(yōu)點：

（1）出水水質優(yōu)良、穩(wěn)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(nèi)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(tǒng)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(jié)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(tǒng)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(tǒng)包括預處理、生物處理、后續(xù)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(jié)；e、水質調節(jié)。廢水的均量、均質對減小污水處理工程規(guī)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(jīng)過平面格柵去除大量懸浮固體雜質后進入調節(jié)池。綜合污水在調節(jié)池內(nèi)對水質水量進行均化。調節(jié)池污水經(jīng)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(jié)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(xù)處理工段  后續(xù)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(xù)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(jié)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(jié)池以均化污水的水質水量，降低沖擊負荷對后續(xù)處理單元的影響。

調節(jié)池內(nèi)的污泥定期清掏，清掏的污泥經(jīng)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(qū)、好氧區(qū)、膜分離區(qū)、清水箱、操作間、回流泵、紫外線消毒裝置組成，污水調節(jié)池內(nèi)的污水由提升泵提升進入生物反應器的缺氧區(qū)，污水經(jīng)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(nèi)置式MBR膜組件，該區(qū)組要由膜組件、自吸泵、曝氣裝置組成，曝氣池內(nèi)的污水經(jīng)MBR膜在自吸泵抽吸下經(jīng)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(nèi)側向外反沖，污水返回調節(jié)池。通過膜生物反應器內(nèi)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(huán)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(nèi)設回轉式鼓風機2臺,輪轉使用，控制柜也放置在風機房內(nèi)。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(huán)境的影響，為此經(jīng)過經(jīng)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(nèi)。

自動控制

整套系統(tǒng)污水設備由自動和手動兩種控制功能，系統(tǒng)平時自動運行，即根據(jù)生活污水調節(jié)池液位的高、低聯(lián)鎖停、啟該裝置，裝置配備的所有設備均可自動運行；當出現(xiàn)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(lián)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(jié)池內(nèi)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(lián)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(tǒng)，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(wěn)定的運行。

電氣、儀表及監(jiān)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(tǒng)停止供電后將造成大量污水無法處理，并無處排放，若不經(jīng)處理排放，將造成環(huán)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(jiān)控

1）工藝設備及機電設備控制室控制。

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

3、節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(huán)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(chǎn)性設備和設施。

（2）池內(nèi)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(jù)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(jié)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(nèi)壁涂二道環(huán)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(yè)衛(wèi)生

1、安全生產(chǎn)

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(guī)程和管理制度。同時，需設置安全生產(chǎn)措施。

2、安全措施

遵照《中華人民共和國勞動法》，并依據(jù)有關國家標準，配備勞動安全衛(wèi)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(guī)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(guī)定。

2.2 蓋板

各處理構筑物均為地下式，上有現(xiàn)澆蓋板。

2.3 有毒有害氣體防護

1）在產(chǎn)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(chǎn)制度及教育

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

3.1 建設期

1）編制和執(zhí)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(fā)事件應及時報告。

3）頒發(fā)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(jiān)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(jiān)理和安全職員。

3）制訂安全管理系統(tǒng)(體制)。

4）定期對所有職工進行醫(yī)療檢查。

5）頒發(fā)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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