項目名稱：惠州農村改造生活污水處理項目

處理規模：50m3/d

污水來源及水質特點：

  生活污水是居民日常生活中排出的廢水，主要來源于居住建筑和公共建筑，如住宅、機關、學校、醫院、商店、公共場所及工業企業衛生間等。生活污水所含的污染物主要是有機物(如蛋白質、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生蟲卵和腸道傳染病毒等)。存在于生活污水中的有機物極不穩定，容易腐化而產生惡臭。細菌和病原體以生活污水中有機物為營養而大量繁殖，可導致傳染病蔓延流行。因此，生活污水排放前必須進行處理。

排放標準：

  污水處理后根據受納水體或用途以及市農委、市環保局的規定而不同。該項目按照甲方要求設計排放標準執行《污水綜合排放標準》（GB8978-2002）中一級A標準。

工藝選擇：

  “九五”以來，我國對各類污水的處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，對生活污水處理進行了各方面的試驗和實踐，取得了行之有效的成功經驗，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧和好氧相結合法、水解酸化與好氧相結合等各種工藝。工程實踐證實大中型生活污水進行好氧處理是可行和高效的，對于規模小的采用水解酸化與好氧相結合的方法較為適宜。

  生化處理對類似規模的污水處理一般采用生物膜法。它大致有固定床生物膜法（接觸氧化）、MBBR懸浮載體生物膜法、流化床、曝氣生物濾池、生物轉盤、膜式生物反應器等。生物轉盤一般用于大型地上處理設施中，占地面積大，且效率差，容易造成二次污染；曝氣生物濾池雖然比較適合生活廢水的處理，也有很多成功的經驗，但由于其噪音大，需要專門風機，而且本工程水量較小，所以不建議在此采用；接觸氧化結合高效新型生物填料，具有負荷高，易掛膜、工藝成熟等特點，所以在本方案中采用接觸氧化法技術作為主要處理單元。

  綜上所述，我們針對本廢水的特點，選用調節池+ 水解酸化+接觸氧化法+MBR膜反應器為本廢水的處理工藝。

生物處理單元介紹

  生物處理單元采用A/O生化工藝，去除COD、氨氮等污染物，并降低廢水的色度。

  A/O生化工藝，即厭氧-好氧工藝。其流程是A段（厭氧段）和O段（好氧段）串聯在一起，同時設置沉淀池，混合液和污泥回流系統。在厭氧段，異養菌將污水中的碳氫化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物進一步分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在好氧段，好養菌降解有機物并通過硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO2-、NO3-，通過混合液回流返回至A段。在厭氧條件下，異氧菌利用回流污水中的NO2-、NO3-通過反硝化作用將其還原為氮氣，實現脫氮。因該此工藝除了可去除廢水中的有機污染物外，還可同時去除氮、磷，對于高濃度有機廢水及難降解廢水，有良好的處理效果。

工藝特點：

（1）流程簡單，無需外加碳源，以原污水為碳源，建設和運行費用較低；

（2）反硝化在前，硝化在后，設內循環，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分，脫氮除磷效果好；

（3）好氧池在后，使有機物、反硝化殘留物得到進一步去除，提高了出水水質。

MBR簡介

  膜生物反應器（MBR）是高效膜分離技術與活性污泥法相結合的新型污水處理技術，可用于有機物含量較高的市政或工業廢水處理。雖然有氧MBR過程的技術應用可以追溯到20世紀70年代，但是它在污水處理領域的大規模商業應用也是在過去的10年間剛剛開始的。

  MBR是高效膜分離技術與生化技術相結合的新型污水處理技術。它繼承了膜分離技術和生化處理技術的特點并強化了生化處理效果。

  與傳統的活性污泥法相比，MBR具有以下優點：

1)0.05微米膜過濾產水，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用；

2)與傳統處理系統相比，可節省50%的土地使用面積；

3)由于膜的高效截流作用，微生物完全截流在反應器內，實現了反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，使運行控制更加靈活穩定；

4)反應器內的微生物濃度高達5000-8000毫克／升，生化效率高，耐沖擊負荷強；

5)泥齡(SRT)長，有利于增值緩慢的硝化細菌的截流、生長和繁殖，系統硝化效率得以提高；

6)反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行，剩余污泥排放量少；

7)膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應器內有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率；

8)系統自動化程度高，可實現全程自動化控制；

9)模塊化設計，結構緊湊，占地面積小，運行費用低廉。

  我公司多年的污水處理工程經驗，開創的MBR污水處理技術有如下特點：

1)膜材質為聚偏氟乙烯，抗污染性強．易清洗，適于污水處理；化學性能穩定，抗氧化性強，可采用常用氧化性藥劑清洗。

2)膜通量遠高于其它材質(比如PP或PE)的同類產品。采用獨有的定期水反洗、化學反洗及化學清洗工藝保證了膜組件的產水能力和膜通量。

3)跨膜壓力(TMP)低，通常為0.01～0.06 MPa，可利用虹吸原理而無需外加抽吸動力即可產水，系統運行費用低。

4)MBR工藝采用缺氧和好氧組合形式。污水先進入缺氧區，在此將大分子量長鏈有機物分解為易生化的小分子有機物，然后污水進入好氧區進行有機物生物降解，同時進行生物硝化反應，并通過回流到缺氧區進行反硝化，完成脫氮功能。

好氧區，在硝化菌的作用下進行如下化學反應：

2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O

2NO2-+O2→2N03-。

缺氧區．在反硝化菌的作用下進行如下化學反應

6NO3-+2CH30H→6NO2-+2CO2↑+4H20

2N02-+3CH3OH→3N2↑+3H20+60H-+3C02。

工藝流程說明：

  1、調節池：對水質水量進行一個均衡調節，保證后續處理的水質穩定以及可以增大污水處理設施的運行時間，降低工程造價。

  2、厭氧處理（A段）

  一般來說厭氧處理分四個階段進行：

  ①水解階段：高分子有機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。

  ②酸化階段：上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸（VFA），同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。

  ③產乙酸階段：在此階段，上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。

  ④產甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程最為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。

  厭氧分解過程示意圖為：

  厭氧分解過程中，由于不用供氧耗能設備，能夠節約大量能耗，減少投資，但是由于缺乏氧作為氫受體，因而對有機物分解不徹底，代謝產物中包括眾多的簡單有機物，因此需要好氧工藝進一步去除。

  3、好氧處理（O段）

  在廢水好氧生物處理過程中，氧是有機物氧化時的最后氫受體，正是因為這種氫的轉移，才使能量釋放出來，成為微生物生命活動和合成新細胞物質的能源，所以必須不斷的供給足夠的溶解氧。

  好氧生物處理時，一部分微生物吸收的有機氧化物分解成簡單的無機物（如有機物中的碳被氧化成二氧化碳，氫與氧化合成水，氮被氧化成氨、亞硝酸和硝酸鹽、磷被氧化成磷酸鹽，硫被氧化成硫酸鹽等），同時釋放出能量，作為微生物自身生命活動的能源。另一部分有機物則作為其生長繁殖所需要的構造物質，合成新的原生質。這種氧化分解和同化合成過程可以用下列生化反應式表示。當廢水中營養物質充足，即微生物即能獲得足夠的能量，又能大量合成新的原生質時，微生物就不斷增長；當廢水中營養物質缺乏時，微生物只能依靠分解細胞內貯藏的物質，甚至把原生質也作為營養物質利用，以獲得生活活動所需的最低限度的能量，這種情況下，微生物無論重量還是數量都是不斷減少的。

好氧分解過程示意圖為：

  4、MBR池：膜生物反應器（MBR）是高效膜分離技術與活性污泥法相結合的新型污水處理技術，可用于有機物含量較高的市政或工業廢水處理。雖然有氧MBR 過程的技術應用可以追溯到20 世紀70 年代，但是它在污水處理領域的大規模商業應用也是在過去的10 年間剛剛開始的。利用膜組件進行的固液分離過程取代了傳統的沉降過程，能有效的去除固體懸浮顆粒和有機顆粒，制備無菌水。MBR 是現代化的、高效的水處理系統，可滿足市政污水處理量不斷增長的需求，極大地提高污水處理后的水質。

  5、清水消毒池：對生化處理后的水進行消毒，確保出水有害菌類不超標。為MBR膜提供反洗用水，保證膜的通透性以及使用壽命。廢水處理過程中產生的剩余污泥用脫水機脫水后處置。

  工藝流程圖：