天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)

天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

14 从 国内外中水处理技术的发展来看，中水处理工艺主要有两大类：第一类是以污水处理厂二级出水为原水，再经过以物理化学方法为主的深度净化处理，使处理后的水质达到回用水质要求，最常用的深度处理工艺为“老三套”（混凝＋沉淀＋过滤）和 CMF（连续微滤）。 第二类是采用生化与膜分离结合的处理工艺，将污水直接处理使其达到回用水质要求，如 MBR（膜生物反应器）。 根据物流加工区中水回用工程的具体情况，即使二级生物处理增加除磷脱氮功能，采用“老三套”深度净化工艺也很难保证再生水的水质满足绿化和景观补充水的水质要求（ BOD≤ 6 mg/L）。 根据国内外经验，为了保证再生水水质，必须采用膜分离技术与生物处理技术相结合的处理工艺 —— MBR 处理工艺。 因此，本工程中水处理工艺方案选择 MBR 处理工艺。 近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器（ MBR： Membrane BioReactor）作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。 以超滤或微滤膜与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生物反应器，以膜分离过程取代重力沉降过程，不论污泥颗粒的沉降性能如何，均可完成固 液分离过程，并且可以避免因生物体流失而造成的系统运行失败。 此外，采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物，能使有机物深度氧化，并且能完全保留生物体，使污泥保留的时间相当长，从而完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌，可同时通过硝化与反硝化作用成功除氮，在低温时亦能维持高处理能力。 MBR 反应器能够维持高处理能力而使处理厂规模缩小，还可通过维持低 F／ M比例减少剩余污泥产量。 对于生活污水，使用膜生物反应器进行处理是一种特别有效的方法，天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 15 它可以将生物降解的物质分离出去，而将微生物留在生物处理池中。 这样可以使 生物池内微生物的含量处于最佳浓度，反应速度最快。 和其他污水处理方法相比，使用膜生物反应器进行再生水处理不仅可以节约大量水资源，还可以减少设备占地，节约能源，减少设备和运行和管理费用，避免“二次污染”，有着很好的环境效益、社会效益和经济效益。 膜生物反应器（ MBR）的特点： 1) 出水清澈透明，悬浮物、细菌和病原体微生物被大幅度去除。 2）可以采用较高的污泥浓度（＞ 10g/L），剩余污泥排放量可达到最低限度，从而泥龄很长，可使世代周期长的细菌（如硝化细菌）在反应器内截留和繁殖。 3） MBR 内生物污泥在运行中可 以达到动态平衡，不必考虑污泥的沉降性能和担心污泥流失的问题。 4）实现了水力停留时间与污泥停留时间的完全分离，可以截留一时难以降解的大分子有机物，延长其在反应器内的停留时间，使之得到最大限度的氧化分解。 5）由于污泥龄可以很长，出水中代谢物含量极低，所以水质良好而稳定，宜于回用，实现污水资源化。 6）膜生物反应器的抗冲击负荷能力大，比一般的活性污泥法大23 倍。 7）在实际应用中，由于膜的高效分离作用，不必设立沉淀、过滤等固液分离设备，不需反冲洗，且出水悬浮物浓度远低于传统固液分离设备，使整个系统流程简单， 易于集成，系统占地大为缩小，运行管理简单、易于实现自动化等。 8）独特的膜组件运行方式使水处理所需能耗很低。 天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 16 工艺流程框图见图 21。 技术参数及主要构筑物见表 22 和表 23。 图 22 MBR 工艺流程框图 粗格栅 污水 进水泵房 细格栅 空气 外运 外运 MBR 池 曝气沉砂池 接触池 清水池 鼓风机房 中水回用 污泥浓缩脱水 外运 加氯间 天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 17 表 22 技术参数及主要构筑物表 前构筑物 粗格栅间、进水泵房 处理设施 细格栅： 钢筋混凝土结构 1 座 工艺尺寸： 3m 曝气沉砂池： 钢筋混凝土结构 1 座 工艺尺寸： 8m MBR 池： 钢筋混凝土结构 1 座（ 4 格） 工艺尺寸： 40m8m4 有效水深： H= m 有效池容： V=5760m3 设计参数： 污泥龄： SRT=30day 污泥负荷： F/M= kgBOD5/ 悬浮固体浓度： MLSS=产泥率： Ex=水力停留时间： 12 hr 空气用量： 6300 m3/hr 鼓风机房： 离心鼓风机 (进口 ) 4 台 3 用 1 备 Q=2100Nm3/h H= N=50KW 中水处理间 构筑物： 地面框架结构 1 座 LBH=18m6m6m 设备： 自吸泵 16 台（ 12 用 4 备） Q=40m3/h H=20m N=5 KW 膜组件化学清洗设备 2 套 加氯间 建筑物： 地面式砖混结构 1 座 LBH =9m6m6m 设 备： 1. 加氯机（进口） 2 台， 1 用 1 备 Q=8kg/h 2. 漏氯吸收装置 1 套 能力 400kg/h 3. 电动单梁悬挂起重机 1 套 T=1t 天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 18 清水池 构筑物： 半地下式钢筋混凝 土结构 2 座 LBH=15m10m6m 2 V=1560 m3 50％产水量 V’=780 m3 送水泵房 构筑物： 地上砖混、地下钢筋混凝土 1 座 LBH=18m6m5m 设备： 双吸卧式离心泵 3 台 (2 用 1 备 ) (2 台变频 ) Q=188L/S H=35m N=81KW 真空泵 2 台 （ 1 用 1 备） Q=污泥系统 污泥浓缩池： 钢筋混凝土结构 2 座 工艺尺寸： 6m6m4m2 污泥泵池： 钢筋混凝土结构 1 座 工艺尺寸： 4m2m4m 脱水机房： 地面框架结构 1 座 工艺尺寸： 12m6m6m 附属设施 综合办公楼： 地面式砖混结构 1 座 24m12m15m 传达室： 地面式砖混结构 1 座 6m3m4m 表 23 技术经济性能统计 工程总投资 (万元 ) 其中：第一部分工程费（万元） 第二部分其它建设费（万元） 总成本 (国产膜含折旧 ) (万元 ) 经营 成本 (国产膜不含折旧 ) (万元 ) 单位成本费用 (国产膜含折旧 ) (元 /m3) 单位经营成本 (国产膜不含折旧 ) (元 /m3) 单位水量电耗 (度 /m3) 项目占地 (m2) 6000 天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 19 通过图表显示，采用 MBR 工艺方案，出水水质能达标，处理工艺流程短，构筑物少，占地面积小，一次性投资较低，耐冲击负荷能力强，剩余污泥量少且基本稳定，污泥处理工艺简单。 所以，根据中水回用工程进水水质和出水水质的要求，结合各工艺方案的技术经济比较，本着推荐工艺先进、管理简单、技术成熟 稳妥可靠、基建投资省、运行费用低、处理成本少、人员用量少等原则，推荐选用 MBR工艺作为天津空港物流加工区中水处理厂工程的设计方案。 采用 MBR 处理工艺，污水直接处理为回用水，出水水质可以满足各种回用水质标准的要求。 同时，由于直接处理污水，可以减轻污水二级处理的负荷。 采用 MBR 处理工艺，可使中水回用工程建设费用和运行管理费用降至最低。 MBR 采用模块式设计，可根据中水回用水量变化和处理要求进行组合。 这种模块式组合工艺在工程分期建设和运行管理方面具有非常大的灵活性。 特别是在工程建设初期，建设资金比较紧张的情况下 ，这种灵活性显得尤为重要。 采用 MBR 工艺，处理工艺生物池内污泥浓度高，泥龄长，污泥通过延时曝气消耗自身的有机物质，剩余污泥量少并可实现污泥的好氧稳定，可以减轻污泥处理系统的负荷。 采用 MBR 处理工艺还有另一层考虑，因为加工区污水的主要来源是工业废水，缺乏第一手水质资料和运行管理经验，采用灵活组合的模块式 MBR 处理工艺，有利于处理工艺条件的变化和调整，通过一期工程的调试运行可以提供较为完整的运行管理数据，为远期工程处理工艺的选择和设计参数的选取提供重要的依据。 天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 20 3. 工程设计 工艺设计 单体构筑物 和设备按总体规模（ 万 m3/d）考虑设计安装，但膜组件等设备按分期规模安装。 表 31 设计进、出水水质指标及处理程度 项目 原水 出水 水质 去除率 CODCr 400 (mg/L) ≤ 60 (mg/L) ≥ 85% BOD5 180 (mg/L) ≤ 6 (mg/L) ≥ 96% SS 220 (mg/L) ≤ 10 (mg/L) ≥ 95% TP 4 (mg/L) ≤ (mg/L) ≥ 87% TN 45 (mg/L) ≤ 15 (mg/L) ≥ 67% NH3－ N 30(mg/L) ≤ 5 (mg/L) ≥ 83% 浊度 ≤ 5(NTU) 色度 ≤ 30(mg/L) 余氯 ≦ 1(mg/L) 总大肠菌群 ≤ 3 (个 /L) 天津市空港物流加工区中水处理厂工程项目可行性研究报告 21 细格栅间 (1) 构筑物 功 能： 截留部分杂物和纤维状物质。 类 型： 矩形钢筋砼构筑物 数 量： 1 座 参 数： 工艺尺寸： 3m 有效水深： H＝ m (2) 主要设备 类 型： 机械除污细格栅 数 量： 2 个 参 数： 设计流量： 栅条间隙： b＝ 8mm 类 型： 机械除污细格网 数 量： 4 个 参 数： 设计流量： 网格间隙： b＝ 3mm 配有栅渣运输皮带运输机一台。