MBR处理生活污水设计

第二章方案确定

2.1 设计原始资料

2.1.1 水质情况

某市，设计水量为Q=10000m3/d，设计原水水质如表2-1所示：原水水质表9-1

水质指标COD

（mg/L）

BOD

（mg/l）

SS

（mg/L）

TN

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

TP

（mg/L）

进水360 190 200 35 30 3

污水经过处理后，主要污染物指标要求达到我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中规定的一级A标准。具体水质数据如表9-2所示：

出水水质表9-2

水质指标COD

（mg/L）

BOD

（mg/l）

SS

（mg/L）

TN

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

TP

（mg/L）

出水50 10 10 15 5 0.5

MBR工艺对COD、BOD、SS、NH3-N的去除效率应分别在90%、93%、95%及90%以上。本设计采用MBR工艺可以满足出水要求，由于MBR工艺要求SS≤150mg/L,对原水要进行预处理。

2.1.2 水量情况

设计污水量：10000m3/d

总变化系数：K取1.57

设计最大流量：Q=0,182m3/s

2.2生活污水的处理工艺

根据本设计的处理要求，提出如下三种方案

2.2.1 氧化沟工艺

氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。脱氮效果还能

进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效 果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从 而氧化沟具有较大的脱氮能力。缺点是存在污泥膨胀问题 。当废水中的碳水化 合物较多，N 、P 量不平衡，p H 值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。且占地面积大。 该工艺流程图如图2-1所示：

2.2.2 A 2O 法（厌氧-缺氧-好氧法）

处理前设置格栅，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮。毛发。木屑、果皮、蔬菜。塑料等一些在生活中易产生的较大污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。污水用提升泵房被提升至沉砂池，来去除比重较大的无机颗粒，如泥沙煤渣等。可以减少后续工艺的负荷，改善处理构筑物的处理条件。经过初次处理的污水将进入核心设施厌氧-缺氧-好氧的工艺流程中进行处理。首段为厌氧池功能为释磷，污水由厌氧池进入缺氧池，缺氧池的首要功能是脱氮反硝化，混合液由缺氧池进入好氧池，曝气池这一反应单元是多功能的，去除BOD 、硝化和吸收磷等反应都在此反应器内进行。出水然后进入二沉池，进行泥水分离，污泥的一部分回流到厌氧发生器，上清液作为处理水排放。排放的处理水经过消毒接触池达到消毒处理，出水才得以排放。

此法有除磷脱氮效果

难于进一步提高以及有污泥释放磷的现象等缺点。

该工艺流程如图2-2所示：

2.2.3 MBR法（膜生物反应器法）

MBR 工艺分为浸没式膜生物反应器和外置式膜生物反应器两种。外置式MBR 膜通量较高，膜组件易于清洗维护，但能耗较高；浸没式MBR的能耗低，但清洗维护困难。应根据污水的性质、浓度、水量选择MBR 的型式。对于不易产生膜污堵的污水或水量小的污水，宜采用浸没式膜生物反应器。且以脱氮为主的MBR法污水处理，该工艺流程如图2-3所示：

综合以上，由于MBR是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺。这种集成式组合新工艺把生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离技术融于一体，具有出水水质好且稳定、处理负荷高、装置占地面积小，产泥量小、运行管理方便、灵活等优点，故可选用MBR法，进行污水的处理。

第三章生活污水处理构筑物的设计计算

3.1 中格栅的设计计算

3.1.1 设计说明

格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续处理构筑物的处理负荷。格栅对悬浮固体物的去除率为5％~10％。

3.1.2设计参数

取中格栅：栅条间隙b=15mm ； 栅前水深h=0.4m ；过栅流速v=0.8m/s ； 安装倾角α=60°；

设计流量Q=10000m 3/d=0.116m 3/s ，K 取1.57； 则Q max =10000×1.57=15700m 3/d=0.182m 3/s ； 对悬浮物的去除率取7％。 3.1.3 设计计算

格栅计算简图如图3-1所示。

栅条间隙数计算公式如下：

bhv

Q n α

sin max =

式中：Q max —— 设计流量，m3/s ；

α—— 安装倾角，度，取α=60°； b —— 栅条间隙，m ，取b=0.015m ； h —— 栅前水深，m ，取h=0.4m ； v —— 过栅流速，m/s ，取v=0.8m/s ；

n —— 栅条间隙数，个；

28.358

.04.0015.060sin 182.0=⨯⨯︒

⨯=

n 个，取36个

3.1.3.2 栅槽的有效宽度（B ）

bn n S B +-=)1(

式中：s —— 格条宽度，m ； n —— 格条间隙数，个； B —— 栅条间隙，m 。

B=0.01×（36－1）＋0.015×36=0.89m 。 3.1.3.3 进水渠渐宽部分长度（l 1）

设进水渠道内流速为0.8m/s ，则进水渠道宽度为m vh Q B 56.04

.08.0182

.0max 1=⨯==

， 渐宽部分展开角α1=20°。则：1

1

1tan 2αB B l -=

式中：B ——栅槽宽度，m ； B 1——进水渠道宽度，m ； α1——进水渠展开角，度。

m l 45.020tan 256

.089.01=︒

-=

3.1.3.4 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度（l 2） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度为：

m l l 23.02

45.0212===

3.1.3.5 过栅水头损失（h 1）

取k=3，β=1.79（栅条断面为圆形），v=0.8m/s 。

αβsin 2)(2

34

1g

v b s k h =

式中：k ——系数，水头损失增大倍数； β——系数，与断面形状有关； S ——栅条宽度，m ；