农村生活污水处理一级A工艺

农村生活污水处理一级A工艺

一、原水的描述

1、原水地点：根据业主提供

工艺流程

化粪池---格栅---调节池----厌氧池---好氧池----膜池---消毒池----出水

工艺流程图

农村生活污水处理一级A工艺

2、原水水量：300m3/d

3、原水数据来源：业主提供

4、污水来源：

第一部分为：生活用水

第二部分为：冲厕用水，主要成分是人类的粪尿；

第三部分为：洗漱用水，包括洗澡水、洗脸水、洗衣用水等；

第四部分为：其他的杂用水，包含冲洗地面、洗车的用水还有季节性汇入的部分雨水等，这部分大约占总水量的5%。

综合来看，这些水混合后含有大量有机物，具体为纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。

二、企业介绍

天津市众迈环保设备科技有限公司位于环渤海地区的经济中心——天津。本公司是一家集研发、生产、销售水处理设备、环保净化设备于一体的综合生产型企业。设备在销往全国各地的同时也出口多个国家并得到客户好评！

公司主营产品有：含油污泥无害化处理装置、地埋式一体化污水处理设备、气浮机、医用污水处理设备、臭氧消毒柜、二氧化氯发生器、板框压滤机、饮用水消毒设备、加药装置等各种环保产品。
公司的污水处理设备在饮用水、市政污水、医院污水、生活污水、机场污水、高速公路污水、景区污水、食品厂、工业循环冷却水、中水回用等不同领域得到广泛应用。
公司拥有一批的科研技术及管理人才，可以针对不同客户的要求，提供不同的解决方案。可以向客户提供的成品，也可以按照客户的需求，提供系统设计，技术方案，定制设备，工程实施，售后等服务。
天津市众迈环保设备科技有限公司本着“科技兴企、人才兴企"经营理念和“质量为先、诚信为本"的企业宗旨，服务于社会，回报于社会，尽心尽力做好环保事业。

三、方案设计依据和原则

1、法律法规

（1）《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月26日；

（2）《中华人民共和国环境影响评价法》，2003年9月1日；

（3）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，1997年3月1日；

（4）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，2005年4月

1日修订；

（5）《中华人民共和国水污染防治法》，2008年2月28日修订；

（6）《建设项目环境保护管理条例》，1998年11月29日；

（7）《中华人民共和国清洁生产促进法》，2003年1月1日；

（8）《中华人民共和国循环经济促进法》，2008年8月29日；

（9）中华人民共和国环境保护部（2009）第5号令《建设项目

环境影响评价文件分级审批规定》，2009年1月16日；

2、方案设计时执行下列有关规范：

(1)《城市污水再生利用.城市杂用水水质》GB/T18920—2002

(2)《砌体结构设计规范》 GB50003-2001

(3)（86）国环字第003号“建设项目环境保护管理办法"

(4)（87）国环字第002号“建设项目环境保护设计规定"

(5)《供配电系统设计规范》 GB50052-95

(6)《恶臭污染物排放标准》 GB14554-93

(7)《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002

(8)《民用建筑生活污水处理工程设计规定》 DBJ08—71—98

(9)《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001

(10)废渣排放执行《工业“三废"排放试行标准》（GBJ-73）中的相应规定；

(11)污泥执行《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）中的有关规定。

(12)设备的制作和验收执行JB2932-86《水处理设备制造技术条件》

（13）建设单位（业主）提供的有关设计基础资料；

（14）《污水综合排放标准》（GB18918-2002）；

（14）室外排放设计规范（GBJ14－87）；

（15）环境噪声标准（GB5096－93）；

（16）低压配电设计规范GB50054-95；

（17）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；

（18）水处理设备制造技术条件 (JB2932-99)；

（19）中华人民共和国环境保护法；

（20）国务院关于环境保护若干问题的决定(国发(1996)31号文)；

（21）地面水环境质量标准(GB3838-88)；

（22）混凝土质量控制标准 (GB50164-92)；

（23）钢筋焊接接头试验方法 (JGJ\T27-2001\J140-2001)；

（24）砼结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002)；

（25）建筑地面工程施工质量验收规范 (GB50209-2002)；

（26）给水排水工程构筑物结构设计规范 (GB50069-2002)；

（27）给水排水构筑物施工及验收规范 (GBJ141-90)；

（28）给水排水管道工程施工及验收规范 (GB50268-97)；

（29）建筑电气安装工程施工质量验收规范 (GB50303-2002)；

（30）建筑工程施工施工现场供用电安全规范 (GB50194-93)；

（31）建筑地基基础设计规范 (GB5007-2002)；

（32）建筑结构荷载设计规范 (GB5009-2001)；

（33）设计规范 (GB50010-2002)；

3、设计原则

（1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保部门的有关法律、法规及排放标准；

（2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；

（3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；

（4）合理选用优质配件（国优水泵、风机 ），降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本；

（5）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。采用钢制埋地式污水处理设施，以提高系统的灵活性、可变性、适应性和先进性；并考虑到系统的事故应急排放措施；

（6）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。

4、方案设计项目范围

本方案设计范围包括污水处理工程内的污水处理工艺和电气控制等。污水处理工程以外的管网收集、出水外排、总电源引线及设备用线等由业主负责实施。

四、设计水质水量

1、方案设计处理规模

本项目设计每天需处理水量约为200吨，设计污水处理能力运行24小时运行，每小时处理水量约为8.4吨，预留设备维修以及日常污水排放超负荷等各方面因素，本方案设计每小时处理水量为10吨，即10m/h。

2、进水水质

综合类比同类项目及相关手册资料

3、方案设计排放标准

根据业主要求，本项目设计出水达到《污水排入城市下水道水质标椎》【GB31962-2015】中的一级A排放标准，具体数值如下表：

五、各阶段处理工艺说明

原水选择工艺的确定

综上所述，本方案处理工艺确定为格栅+调节池+酸碱中和、重金属捕捉剂+絮凝沉淀+AO+MBR一体化设备+消毒工艺。

1、物化反应器+絮凝沉淀

废水经收集系统首先进入调节池，进行水质水量的调节，再经水泵均匀恒定进入废水处理反应池，在此需通过pH控制仪，利用计量泵准确投加NaOH药液，调pH值至8-9之间，同时加入重金属捕捉剂、混凝剂PAC和助凝剂PAM。在碱性条件下，废水中的酸被中和，铁、镉、铜、锰、铅等重金属离子则与OH-反应生成氢氧化物，同时在PAC和PAM的凝聚和絮凝作用下，反应生成的沉淀物互相凝结，废水存在的悬浮颗粒进入斜管沉淀区静止沉淀。

2、AO+MBR一体化设备

厌氧单元分为四个阶段降解有机成分：

（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。

（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。

（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。

（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。污水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。

①污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解，并通过细胞壁进入细胞，在水解酶的催化下，将多糖、蛋白质、脂肪分别水解为单糖、氨基酸、脂肪酸等；

②在产酸菌的作用下，将第一阶段的产物进一步降解为较简单的挥发性有机酸，如乙酸、丙酸、丁酸等；

③在甲烷菌的作用下，将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳。影响因素有温度、pH值、养料、有机毒物、厌氧环境等。厌氧生物处理的优点：处理过程消耗的能量少，有机物的去除率高，沉淀的污泥少且易脱水，可杀死病原菌，不需投加氮、磷等营养物质。但是，厌氧菌繁殖较慢，对毒物敏感，对环境条件要求严格，最终产物尚需需氧生物处理。常应用于高浓度有机废水的处理。水解的机理从化学的角度来说，尽大多数化合物在一定条件下与水接触都会发生水解反应，水解反应可使共价键发生变化和断裂，即化合物在分子结构和形态上发生了变化。生物水解是靠生物酶的催化作用而加速反应的，在有酶条件下的催化反应速度要比无酶条件下高出108-1011倍。生物水解就是指复杂的有机物分子经加水在厌氧条件下，由于水解酶的参与被分解成简单的化合物的反应，生物水解反应实际上包括了水解和酸化两个过程，酸化可使有机物降解为有机酸。

硝化细菌一般是指亚硝酸菌属（Nitrosomonas）：在水中生态系统中将氨消除（经氧化作用）并生成亚硝酸的细菌类；亚硝酸菌属细菌，一般被称为"氨的氧化者"，因其所维生的食物来源是氨，氨和氧化合所生成的化学能足以使其生存。

硝酸菌属（Nitrobacter）：可将亚硝酸分子氧化再转化为硝酸分子的细菌类。硝酸菌属细菌，一般被称为"亚硝酸的氧化者"，因其所维生的食物来源是亚硝酸（但也不一定是亚硝酸，其他有机物亦有可能），它和氧化合可产生硝酸，所生成的化学能足以使其生存。　因这些硝化细菌能将水中的有毒的化学物质（氨和亚硝酸）加以分解去除，故有净化水质的功能。不过需要注意：硝化细菌在水质pH中性、弱碱性的环境下发挥好，在酸性水质中发挥效果最差。

3、A2级生化池又称为缺氧池

由于污水有机物浓度高，微生物处于缺气状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中的有机氨转化分解为NH3-N，同时利用有机碳作为电子供体，将NO2ˉ-N、NO3ˉ-N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质。污水进入缺氧池内，在池底部安装曝气搅拌，进行液体搅拌，提高反硝化的速率；好氧池出水进入二沉池前有混合液区，混合液用泵回流至缺氧池，以提供反硝化所需的碳源；好氧池出水进入二沉池内，将池底的污泥用泵回流至缺氧池，以提供反硝化所需的碳源，回流比可根据实际运行情况而定，范围控制在50%~200%之间。

4、O级生化池又称为好氧池

污水在进入A段后再进入O段，污水在好氧段，有机物（BOD5）被好氧微生物氧化分解，废水需氧生物处理法是利用需氧微生物（主要是需氧细菌）分解废水中的有机污染物，使废水无害化的处理方法。其机理是，当废水同微生物接触后，水中的可溶性有机物透过细菌的细胞壁和细胞膜而被吸收进入菌体内；胶体和悬浮性有机物则被吸附在菌体表面，由细菌的外酶分解为溶解性的物质后，也进入菌体内。这些有机物在菌体内通过分解代谢过程被氧化降解，产生的能量供细菌生命活动的需要；一部分氧化中间产物通过合成代谢成为新的细胞物质，使细菌得以生长繁殖。处理的最终产物是二氧化碳、水、氨、硫酸盐和磷酸盐等稳定的无机物。处理时，要供给微生物以充足的氧和各种必要的营养源如碳、氮、磷以及钾、镁、钙、硫、钠等元素；同时应控制微生物的生存条件，如pH宜为6.5～9，水温宜为10～35℃等。有机氮通过氨化作用和硝化作用转化为硝态氨，硝态氨通过污泥回流进进厌氧段，污水经厌氧段时，活性污泥中的反硝细菌利用硝态氮和污水中的CODcr进行反硝化用，使硝态氮转化为分子态氮而逸进空气中而得到有效的往除，达到同时往除BOD5和脱氮的很好效果。

反硝化细菌是一种能引起反硝化作用的细菌。多为异养、兼性厌氧细菌，如反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。

聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。一般认为，聚磷菌分为两种，兼性厌氧的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，其中反硝化聚磷菌能利用氧或硝酸盐作为电子受体，而好氧聚磷菌只能利用氧作为电子受体。当活性污泥中的聚磷菌生活在营养丰富的环境中，在将进入对数生长期时，为大量分裂作准备，细胞能从废水中大量摄取溶解态的正磷酸盐，在细胞内合成多聚磷酸盐，如具有环状结构的三偏磷酸盐和四偏磷酸盐；具有线状结构的焦磷酸盐和不溶结晶聚磷酸盐；具有横联结构的过磷酸盐等，并加以积累，供下阶段对数生长时期合成核酸耗用磷素之需。另外，细菌经过对数生长期而进入静止期时，大部分细胞已停止繁殖，核酸的合成虽已停止，对磷的需要量也已很低，但若环境中的磷源仍有剩余，细胞又有一定的能量时，仍能从外界吸收磷元素，这种对磷的积累作用大大超过微生物正常生长所需的磷量，可达细胞重量的6%-8%，有报道甚至可达10%。以多聚磷酸盐的形式积累于细胞内作为贮存物质。

5、AO工艺具有如下优点

（1）A段工艺污水中的大分子、难降解的有机物，可变成小分子有机物，可以开环开链、可进步BOD5/CODcr比值，从而进步了污水的可生化性能；

（2）同时还可完成反硝化反应，硝态氮中的氧为氧化分解污水中有机物提供了氧，使A2O流程的BOD5往除率远比普通活性污泥法高；

（3）耐冲击强，出水稳定；

（4）A2O法工艺流程短，运行治理简单。

6、MBR膜介绍

（1）PVDF中空纤维复合膜性能特点

MBR工艺把含高浓度MLSS的活性污泥处理和超滤膜系统相结合。总体上，该工艺利用中空纤维膜替代了传统活性污泥法的二沉池和深度处理中的砂滤或微/超滤系统。

加强型中空纤维膜是具有内支撑的中空纤维超滤膜， 膜丝的标称尺寸为0.05微米。具有以下优良的特点：

1）具有优良的抗氧化性能

在膜应用过程中，膜的抗氧化性能强弱决定着膜的抗污染性能。在污水处理中，微生物和有机物污染往往是造成膜不可逆污染（污堵）的重要原因，而用氧化剂化学清洗则是恢复膜通量的手段。

2）具有高强度

采用新配方与工艺，并复合一层加强层，使膜的抗拉伸强度和抗压强度与同类膜相比大大提高，抗拉力可达到40Kg，断丝率小于3‰。

3）亲水膜

PVDF中空纤维复合膜经过特殊的亲水化处理的技术，使膜丝在保持PVDF优良特性的基础上具备较强的亲水性。亲水角是表征膜的亲水性能最直接的指标。较强的亲水性可以带来以下好处：

可以在较低的跨膜压力下，得到较高的水通量；

提高了膜的耐污染性能，抗污能力与同类膜相比更强；

在膜*干掉之后也不会报废，通水后仍然能够保证80%-90%的产水量。

（2）中空纤维复合膜性能参数

产品性能及特性

*膜通量数据均是在25℃时测得的初始透过液数据，因温度和水质不同等因素，实际通量略有不同。