| 學校綜合污水處理方案
一、項目概況
（一）項目背景
隨著城市及農村城鎮化的發展，農村社區、學校、賓館、畜牧養殖、生態旅游的規模日益擴大，數量日益增多。據不完全統計，我國每年農村排放的未經處理的污水達幾十億噸，且有不段增長的趨勢。另據資料報道，農村生活污水排放量約占污水排放量的10%，其BOD和COD的含量卻占總負荷的1/3，一旦進入周圍環境水體，將會對江河、湖泊原始水資源體系造成很大程度的污染，因此如何快捷有效地處理該生活廢水成為當今環保領域面臨的一個難題。可見生活污水是城市周邊水體受污染的主要原因之一，加強對廢水的治理，也是保持生態可持續發展的必要措施。
（二）污水排放水量及排放規律
根據業主的要求，參考對國內眾單位多年積累的設計資料和在綜合污水處理方面的成功經驗，同時考慮到雨水倒灌和生活高峰情況，該學校污水處理量按1m3/H設計。
該污水處理站設備運行采用全自動兼人職守操作，每天工作24小時，年生產按365天計。
河北省涿鹿縣張家堡鎮北華寄宿小學，該項目處理的生活廢水所含COD、SS、BOD5均較高。廢水間歇排放，排放量為20m3/d左右，日均水質波動較大。且該廢水中含有多種高指標的有機污染物，但污水的B/C為0.5，可生化性能較好，因此采用水解酸化池+生物接觸氧化+MBR膜工藝處理為主體工藝，消毒處理為輔助處理。該組合處理工藝對此類生活廢水處理效果穩定、操作簡單、剩余污泥產量少，且具有很強的耐沖擊負荷能力。經過處理的廢水最終出水水質要求執行《污水 綜合排放標準》（GB8978—1996）中的一級標準，其原始廢水水質情況及排放標準要求如表 1所示。
表1廢水水質及排放標準
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項目
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COD
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NH3-N
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SS
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BOD
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總磷
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廢水水質
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200-1000
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20-30
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70-200
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150-700
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1.0
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實際數據
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≤500
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≤30
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≤400
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≤300
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≤1.0
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排放標準
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≤100
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≤15
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≤70
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≤50
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≤1.0
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（三）污水水質狀況
根據一般生活污水的水質監測報告和實際情況，該廢水水質狀況如下：
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污染項目
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CODcr
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BOD5
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SS
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pH值
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數 值
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600mg/L
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400mg/L
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90mg/L
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8.0
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根據一般賓館餐飲水質監測報告和實際情況，該餐飲廢水水質狀況如下：
二、本方案編制的依據、原則和范圍
（一）編制依據
1、《中華人民共和國水污染防治法》；
2、企業提供的水質、水量及相關情況；
3、國家《污水綜合排放標準》GB8978—1996中的一級排放標準；
4、《室外排水設計規范》GBJ14—47；
5、國家現行的有關工程設計規范。
（二）編制原則
1、認真貫徹國家關于環境保護工作的方針和政策，符合國家的有關法規、規范、標準；
2、嚴格執行國家有關環保的各種法規，保證出水水質達到國家及地方污染物排放標準。
3、積極穩妥地采用先進可靠的處理技術，為節省建設資金和合理利用資金創造條件。
4、貫徹經濟性和可靠性并重的設計原則，在最大限度地降低工程造價和運行費用的同時，合理的兼顧運行操作條件和管理維護條件。
5、需要與可能相結合的原則，充分考慮當地的實際情況與可觀條件，因地制宜、積極穩妥地采用先進適用的工藝技術，使工程各項指標都能達到預期的目的。
6、經廢水處理工程處理后出水水質，應能滿足國家和地方環保部門有關標準。
7、廢水處理規模應留有一定余地，以滿足生產發展需要，布局緊湊，盡量少占土地，實行科學管理。
8、選用的工藝流程處理效果好，技術先進成熟穩妥可靠，適應性強，經濟合理，在確保達標排放的前提下，力求簡單實用，以方便管理操作；
9、盡量降低一次性投入，力求運行成本降低，具有可持續發展性；
10、創建良好的生產和生活環境，努力創建現代化花園式污水處理工程。
（三）編制范圍
1、本方案只涉及廢水處理站內的設計和施工概算；
2、消防設計、冬季保暖及廢水處理站外的管網設計、供電系統設計和概算由企業自行安排。
三、排放廢水特點概述
該學校生活污水排放屬中等偏低濃度的有機廢水，主要含有有機污染物質，不含有毒物質，廢水的BOD5/CODcr為0.6左右，可生化性好，易于生化處理。
四、廢水治理工藝選擇
（一）工藝選擇
綜合分析考慮，確定使用水解酸化池+生物接觸氧化+MBR膜工藝處理+消毒處理工藝處理該廢水，具體工藝流程如圖1所示。
廢水經格柵井后自流入調節池進行初步的勻質、勻量，主要是因為在調節池內對廢水進行預曝氣及攪拌可以盡可能地避免大量SS在調節池內堆積和發酵，同時還能夠將廢水中的低分子有機污染物吹脫氧化。隨后由潛污泵提升至水解酸化池。在水解酸化池中得到馴化、培養的大量厭氧微生物，則直接將廢水中所含的大部分高分子有機污染物破碎降解為小分子有機污染物，進而提高廢水的可生化性，有效地緩解后續好氧生化處理工序的處理壓力。廢水經水解酸化處理后自流進入接觸氧化池，接觸氧化池中的好氧微生物種群及硝化菌菌群在池內羅茨鼓風機曝氣充氧的情況下，大量的有機污染物被好氧微生物種群氧化降解為CO2和H2O，廢水中的氨氮則被氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽得以去除。經接觸氧化池處理后的出水進行最終的混凝沉淀反應，作用是使廢水中不易沉淀的細小顆粒絮體凝聚形成大顆粒絮體，混合液隨后進入二沉池內進行固液分離，保證最終出水水質穩定達到排放標準要求。固液分離后的上清液溢流進入出水流量堰可達標排放，剩余污泥則排入污泥濃縮池進行污泥濃縮處理。
膜－生物反應器（MBR）
主要作用：利用微生物去除污水中大量的可溶性有機物，大量降低廢水的COD和氨氮，由于膜的高度分離特性科使出水基本不含的懸浮物。經過MBR的處理使廢水完全達標排放，其出水水質由于國家所要求的污水排放標準。
污泥處理工藝流程簡述
沉淀池底部集泥斗內的沉淀污泥由氣提裝置抽入污泥濃縮池，隨后在污泥濃縮池內進行污泥重力濃縮處置，污泥斗凝聚濃縮后的污泥由污泥泵加壓泵入廂式壓濾機，再進行后續的壓濾脫水處理。最終污泥濃縮池上清液及廂式壓濾機濾液則統一回流至調節池進行處理。脫水后的污泥經收集后由專用污泥運輸車外運至衛生填埋場進行處理。
根據業主要求，建議采用一體化的鋼體結構，內部的機電設備原則采用進口原裝，具有占地面積小、靈活、耐用、基本無噪音和運行費用低等優點。相對投資不大。但由于用戶出于經費原因，要求再作一個地埋式，以土建為主的處理系統，處理工藝仍采用生化處理。
（二）生物處理技術
在生物處理技術中，我們選擇了近年來發展最為迅速的一種好氧生物處理技術——生物接觸氧化法+MBR膜工藝。
該法屬于生物膜法的一種，該法的生物載體主要是池內裝置的優質生物填料。與其它生物處理方法相比，其主要特點是：
1.由于填料的比表面積大，池內的充氧條件良好，生物接觸氧化池內單位體積的生物固體量（10~20g/L）都遠遠高于活性污泥法曝氣池的生物量（1.5~3.0g/L）。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷（3.0~6.0kg BOD5/m3·d），是活性污泥法的6~7倍。
2.由于相當一部分微生物固著生長在填料表面，不存在令人頭痛的污泥膨脹問題，運行管理方便。
3.由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水質屬完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質水量的驟變有較強的適應能力。
4.由于生物接觸氧化池內生物固體量多，有機容積負荷較高，其F/M（有機基質F 與微生物M 的比值）可以保持在一定水平，因此污泥產量低于活性污泥法。
5.處理能力大，占地面積小，容積負荷高，池子容積小，相當于活性污泥法和氧化溝的四分之一至五分之一。
6.氧的利用率高（15%以上）運行動力省。
在生物接觸氧化法工藝中，有兩種供氧方式,一種是鼓風曝氣，一種是射流曝氣。這兩種方式相比，鼓風曝氣具有氧利用率高、能耗省等特點，因此本方案決定采用《鼓風曝氣生物接觸氧化法》工藝對該企業廢水進行生化處理。
該技術具有投資少、效益高、運行費用低、操作管理方便、耐沖擊負荷強等特點。
7.MBR膜的清洗方法一般根據膜的性質和處理液的性質來確定。無機膜的分離對象是活性污泥混合液。生物反應器中的微生物對餐飲業污水中的有機物降解是一個動態、連續的過程。餐飲污水中的營養成分主要是油、淀粉、蛋白質等，經過微生物的分解、吸收作用，將其轉變成能量和自身的一部分。微生物正常代謝會產生粘性多糖類物質、粘性多肽分子和蛋白質分子等．細菌死亡后，這些物質一部分可被其它微生物所利用，一部分可能存在于活性污泥混合液中。同樣，來自餐飲污水的少量無機鹽也會部分被細菌等微生物攝人，剩余部分也存在于活性污泥混合液中。這些殘留在污泥混合液中的成分，最終到達膜表面，形成了堵塞膜的凝膠層。
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