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1、某污水处理厂设计方案（16000m3/d）久保田国祯环保工程科技（安徽）有限公司目录1 工程建设要求31.1工程建设规模31.2 设计进水水质31.3 设计出水水质32 久保田国祯MBR工艺42.1 MBR工艺特点42.2 久保田国祯MBR工艺特点43 工程方案53.1工艺流程53.2 工艺设计53.2.1 膜细格栅53.2.2 流量调节池63.2.3 MBR系统63.2.4 集水池123.2.5 消毒池123.2.6主要设备表13 3.3 药剂费143.3.1 膜清洗药剂费用143.3.2 PAC药剂费用153.3.3 碳源费用154 附图161 工程建设要求1.1工程建设规模 某污水处理厂
2、设计规模为日平均流量16000 m3/d，日最大流量19200m3/d，总变化系数为1.51，小时最大流量24160 m3/d。项目日平均日最大小时最大水量（m3/d）1600019200241601.2 设计进水水质表1.1 污水厂设计进水水质（mg/L）项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP进水水质30020030035405冬季最低水温，18。1.3 设计出水水质表1.2 污水厂设计出水水质（mg/L）项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP出水水质5010N.D1150.52 久保田国祯MBR工艺2.1 MBR工艺特点与传统的生物处理工艺相比，MBR 工艺具有以下主要特点，（
3、1）出水水质优质稳定出水水质较好，可降低对环境的负荷，还可完全隔离病原性大肠杆菌，所以膜处理出水完全可以直接回用于冲厕、农业灌溉等方面。为了实现深度处理，膜处理出水也可直接提供给RO膜装置。（2）占地面积小MBR工艺与传统工艺相比可在更高的MLSS(污泥浓度)下运行，所以与传统工艺相比，较小的池容可处理相同的水量。不仅是生物反应池变小，另外MBR工艺无需设置初沉池和二沉池，因此占地面积较小。MBR工艺改造原有的传统工艺，不用新增构筑物就可以提高处理量，同时能达到深度处理水平。（3）剩余污泥产量少 MBR工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污
4、泥处理费用。 2.2 久保田国祯MBR工艺特点（1）膜片耐久性好液中膜（平板膜）不容易发生纤维状物质的缠绕，而且使用寿命较长。采用液中膜（平板膜）可以降低膜的更换成本。（2）占地面积小液中膜（平板膜）的最大可承载MLSS(污泥浓度)较高，可以设定较高的生物池污泥浓度，降低池容。（3）清洗简单进行药液清洗时，无需从膜池中取出膜组件，只要从处理水出水管口注入药液就可以完成清洗作业，可以实现完全自动化。（4）降低能耗用于膜清洗的曝气也有效用于生物处理充氧，曝气风量有所降低。此外，设置虹吸过滤、空气提升泵等周边设备进行大幅度的节能，耗电量达到行业内最低水平。3 工程方案3.1工艺流程 某污水处理厂污水
5、处理工艺流程如下图所示，预处理段包括粗格栅、细格栅、沉砂池、膜细格栅。设置流量调节池调节进水水量，保证后续膜系统的稳定运行，MBR系统采用UCT-MBR工艺，膜组件放置在好氧池中，好氧池和膜池合建，处理水排放至消毒池进行消毒。 原水）粗格栅流量调节池厌氧池出水膜细格栅好氧池（膜池）缺氧池混合液回流剩余污泥排放混合液回流消毒池细格栅沉砂池图3.1某污水处理厂污水处理工艺流程 3.2 工艺设计3.2.1 膜细格栅1）构筑物设计流量：Qmax=1006.7m3/h渠道： 3条设计尺寸：单组渠宽1.1m，渠深1m2）主要设备选型设备类型：转鼓式细格栅设备数量：3台（2用1台现场备用）孔隙：3mm转鼓直
6、径：1m安装角度：35栅前最高水位：670mm3.2.2 流量调节池1）构筑物设计流量：Qmax=1006.7m3/h池数： 4池设计停留时间：2h设计尺寸：8.6m8.35m8.3m（8.3m为有效水深）2）主要设备选型A搅拌器设备类型：高速潜水推流器设备数量：9台（每池设置2台，8用1台冷备）电机功率：1.5kWB提升泵设备类型：潜污泵设备数量：8台（每池设置2台，4用4台现场备用）流量： 200m3/h扬程： 10m电机功率：15Kw3.2.3 MBR系统本项目MBR系统采用UCT-MBR工艺，设置厌氧段、缺氧段和好氧段（膜池），由于平板膜不需要离线清洗，故将膜组件直接放置在膜池中，省去
7、了膜池到好氧池的回流。厌氧池停留时间设置为1.0h，缺氧池停留时间设置为1.5h，好氧池（膜池）停留时间设置为3.4h。好氧池（膜池）到缺氧池的回流比设置为1.5Q，缺氧池到厌氧池的回流比设置为1Q，两路回流均采用空气提升泵。本项目按照3个4800m3/d系列和2个2400m3/d系列设计。1）4800m3/d系列主要设计参数：膜池悬浮固体浓度MLSS10000mg/l缺氧池悬浮固体浓度MLSS6000mg/l厌氧池悬浮固体浓度MLSS3000mg/l污泥负荷Fw0.104kgBOD5/kgMLSSd单个厌氧段容积8.6m3.9m6.0m=202m3厌氧段停留时间1.0h单个缺氧段容积8.6m
8、5.9m6.0m=304m3缺氧段停留时间1.5h单个好氧段（膜池）容积8.6m13.4m6.0m =691m3好氧段（膜池）停留时间3.4h单系列剩余污泥量4.25m3/h（含水率99%）单系列标准状态需氧量130.1kgO2/h厌氧段单位推流器容积功率4.2W/m3缺氧段单位推流器容积功率4.9W/m32）2400m3/d系列主要设计参数，膜池悬浮固体浓度MLSS10000mg/l缺氧池悬浮固体浓度MLSS6000mg/l厌氧池悬浮固体浓度MLSS3000mg/l污泥负荷Fw0.104kgBOD5/kgMLSSd厌氧段容积8.9m3.9m6.0m=208m3厌氧段停留时间1.0h缺氧段容积
9、8.9m5.9m6.0m=315m3缺氧段停留时间1.5h好氧段（膜池）容积4.3m13.4m6.0m2槽 =820m3好氧段（膜池）停留时间4.1h单系列剩余污泥量2.13m3/h（含水率99%）单系列标准状态需氧量65.1kgO2/h膜清洗风量气水比 12:1厌氧段单位推流器容积功率4.2W/m3缺氧段单位推流器容积功率4.9W/m33）主要设备选型A膜组件设置膜张数=400张/单元48单元12单元/槽3槽+6单元/槽2槽 =19200枚运转通量：平均0.69m3/m2/d设备型号：RW400规格：400张/单元（580m2/单元）设备数量：48单元膜 板：微滤膜（公称直径（最大孔径）：0
10、.4m，平均孔径：0.2m）有效膜面积：1.45m2/张400张=580m2。初期清水透过量：670L/min以上（水温20、过滤压力5kPa）曝气管供给空气量：2.80m3/min以上（上限4.00m3/min）过滤压力：20kPa以下池内药液清洗时注入压力：平常10kPa以下（重力方式时1m）、瞬时20kPa以下（重力方式时2m）清洗药液：次氯酸钠，有效氯浓度1.0%以下 草酸1.0%以下工作水温：540P H：510B厌氧池高速潜水推流器数量：5台（每池设置1台，4用1台冷备）电机功率：0.85kWC缺氧池高速潜水推流器数量：5台（每池设置1台，4用1台冷备）电机功率：1.5kWD膜鼓风
11、机设备数量 6台（4用2台现场备用）设备类型 罗茨鼓风机供气量 43.1m3/min风压 63.7Kpa电机功率 75kWE辅助曝气鼓风机设备数量 6台（4用2台现场备用）设备类型 罗茨鼓风机供气量 15.9m3/min风压 68.6Kpa电机功率 30kWF剩余污泥泵设备数量 6台（5用1台冷备）设备类型 潜污泵流量 51.1m3/h扬程 10m电机功率 4kWG膜起吊装置设备数量 2台设备类型 手拉式葫芦起吊重量 3T滑轨高度 2.8mH硝化液回流污泥泵（4800m3/d）设备数量 4台（3用1台冷备）设备类型 潜污泵流量 300m3/h扬程 1m电机功率 2.5kWI硝化液回流污泥泵（2
12、400m3/d）设备数量 3台（2用1台冷备）设备类型 潜污泵流量 150m3/h扬程 1m电机功率 1.5kWJ反硝化液回流污泥泵设备数量 5台（4用1台冷备）设备类型 潜污泵流量 200m3/h扬程 1m电机功率 1.5kWK抽吸泵（4800m3/d）设备数量 6个（3用3台现场备用）设备类型 自吸泵流量 222.3m3/h扬程 10m电机功率 15kWL抽吸泵（2400m3/d）设备数量 4个（2用2台现场备用）设备类型 自吸泵流量 111.2m3/h扬程 10m电机功率 11kWM草酸溶解罐数量： 1个设备材质 聚乙烯设备容积 2m3N次氯酸钠储罐数量： 1个设备材质 聚乙烯设备容积
13、4m3O药液稀释罐数量： 1个设备材质 聚乙烯设备容积 15m3P草酸转移泵设备数量 1台设备类型 磁力泵流量 3.8m3/h扬程 10m电机功率 0.55kWQ次氯酸钠转移泵设备数量 1台设备类型 磁力泵流量 2.6m3/h扬程 10m电机功率 0.55kWR清洗药液供应泵设备数量 2台（1用1台冷备）设备类型 离心泵流量 73.4m3/h扬程 10m电机功率 5.5kWS药液稀释用水供应泵设备数量 2台（1用1台冷备）设备类型 潜污泵流量 24.4m3/h扬程 10m电机功率 1.5kWTPAC储罐数量： 1个设备材质 聚乙烯设备容积 25m3UPAC注入泵设备数量 2台（1用1台现场备用
14、）设备类型 隔膜计量泵流量 123.6L/h扬程 10m电机功率 0. 25kWV微孔曝气盘设备数量 400台设备类型 盘式曝气器通气量 8.4m3/h3.2.4 集水池1）构筑物设计流量：Q=800m3/h停留时间：10min设计尺寸：7.74m3m5.74m2）主要设备选型设备类型： 提升泵设备数量： 3台（2用1台现场备用）设备类型： 潜污泵流量： 420m3/h（参考）3.2.5 消毒池1）构筑物设计流量：Q=800m3/h池数： 1池设计尺寸：由设计院确定，消毒方式为紫外消毒和次氯酸钠消毒。3.2.6主要设备表主要设备表序号名称参数及规格单位数量备注膜细格栅1转鼓式细格栅孔隙3mm、
15、转鼓直径1m台32用1台现场备用流量调节池2高速潜水推流器N=1.5kW、400mm台98用1台冷备3提升泵Q=200m3/h、H=10m、N=15kW台84用4台现场备用厌氧池4高速潜水推流器N=0.85kW、260mm台54用1台冷备缺氧池5高速潜水推流器N=1.5kW、260mm台54用1台冷备好氧池（膜池）6膜组件RW400、面积：580m2台487硝化液回流污泥Q=150m3/h、H=1m、N=1.5kW台32400m3/d系列用（2用1台冷备）8硝化液回流污泥泵Q=300m3/h、H=1m、N=2.5kW台44800m3/d系列用（3用1台冷备）9反硝化液回流污泥泵Q=200m3/
16、h、H=1m、N=1.5kW台51台冷备10抽吸泵Q=222.3m3/h、H=10m、N=15kW个64800m3/d系列用（3用3台现场备用）11抽吸泵Q=111.2m3/h、H=10m、N=11kW个42400m3/d系列用（2用2台现场备用）12剩余污泥泵Q=51.1m3/h、H=10m、N=4kW台65用1台冷备13膜起吊装置起吊重量3T、滑轨高度2.8m 台2手拉式葫芦集水池14提升泵Q=420m3/h（参考）台31台现场备用鼓风机房15膜鼓风机Q= 43.1m3/min、N=75kW、风压：63.7Kpa台64用2台现场备用16辅助曝气鼓风机Q= 15.9m3/min、N=30kW
17、、风压：68.6Kpa台64用2台现场备用17曝气盘通气量：8.4 m3/h套400加药系统18草酸转移泵Q=3.8m3/h、H=10m、N= 0.55kW台119次氯酸钠转移泵Q=2.6m3/h、H=10m、N= 0.55kW台120清洗药液供应泵Q=73.4m3/h、H=10m、N=5.5kW台21用1台冷备21药液稀释用水供应泵Q= 24.4m3/h、H=10m、N=1.5kW台21用1台冷备22PAC储罐25m3台1聚乙烯23PAC注入泵Q= 123.6L/h、H=10m、N=0.25kW台21用1台现场备用24草酸溶解罐2m3个1聚乙烯25次氯酸钠储罐4m3个1聚乙烯26溶液稀释槽1
18、5m3个1聚乙烯3.3 药剂费3.3.1 膜清洗药剂费用久保田平板膜只需在线清洗，清洗简单。一般情况下采用次氯酸钠和草酸清洗，次氯酸钠用于清洗有机污染物，草酸用于清洗无机污染物。膜清洗频率及清洗药剂费用如下，次氯酸钠清洗频率：23个月1次，每片膜需溶液5.1L，共19200片膜，需溶液97.92m3/次（0.4%）。12%次氯酸钠药剂用量：97.92 m3/次0.4/12=3.26 m3/次0.4%次氯酸钠药剂年用量：3.26m3/次6次/年=19.58 m3/年目前次氯酸钠溶液的价格为700元/m3（12%）。则日次氯酸钠药剂费用：19.58 m3/年700元/m3/365=37.56元/日
19、草酸清洗频率：12个月1次，每片膜需溶液5.1L，共19200片膜，需溶液97.92m3/次（0.5%）。草酸粉末药剂用量：97.92 m3/次0.5%=0.490吨/次草酸粉末药剂年用量：0.490吨/次1次/年=0.490吨/年目前草酸粉末价格为5500元/吨。则日草酸药剂费用：0.490吨/年5500元/吨/365=7.38元/日则日清洗药剂费共为：37.567.3844.94元/日则吨水药剂清洗费用为：44.94元/日/19200吨/日=0.0023元/吨 以上清洗废液直接排放至前段沉砂池，与原水混合。3.3.2 PAC药剂费用每日剩余污泥量为：4077.8kg/d污泥含磷率按3%计，
20、则每天通过排放剩余污泥的除磷量为：4077.8kg/d3%=122.3kg/d则磷的生物去除量为：122.3kg/d/19200m3/d=6.4mg/L。进水磷浓度为5mg/L，通过生物除磷可满足排放标准。为保证在雨天及进水浓度降低时，磷出水达标，需设置化学除磷装置，本项目采用投加PAC进行化学除磷，PAC投加量按5mol/molP比例投加。需化学除磷浓度4.5mg/L，采用投加10%PAC进行化学除磷，则10%PAC投加量：5.9m3/dPAC(28%)含量投加量：2.5吨/天上述PAC投加为雨天及进水浓度降低时的投加量，实际投加天数需根据项目所在地的雨季天数进行计算。注：上图引自念东,王佳伟. 城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究.城镇给排水,7-10,2008.3.3.3 碳源费用 原水BOD5为200mg/L，TN为40mg/L，BOD5/TN=5，满足碳氮比要求，无需投加碳源。4 附图1、膜系统平面布置图及剖面图
