十一五污水处理的方案比较北京卷烟厂 33页

1．1月中旬，项目组和中环康裕环保技术人员针对我厂的污水处理进行了技术上的交流，提出了SBR污水处理方法，并参观了北辰的污水处理厂。2．3月下旬，项目组和北京建工金源环保集团技术人员进行技术上的交流并提出生物接触氧化的污水处理方法。3.6月上旬，项目组和徐州华清环保科技有限公司针对目前国际上先进的膜生物反应器技术上进行了技术交流项目组通过现场的调研和相关的技术咨询，并根据设计院的总体规划方案，项目组初步提出了污水处理的三种方案，下面就将污水处理的相关知识和处理工艺说明如下：\n一．污水处理方法现代污水处理方法，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。1、物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法，主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池等)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。\n2、化学处理法：利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等。3、生物处理法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法。主要有活性污泥法(氧化沟、曝气池等)，生物膜法(生物转盘、生物滤池、接触氧化法等)；厌氧还原法主要有厌氧塘，污泥的厌氧消化池等。\n二．污水的常规处理工艺现代污水处理技术，按照处理程度，可以分为一级、二级和三级处理污水工艺。1、一级处理：在污水处理设施进口处，必须设置格栅，主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物或悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的负荷，使之能够正常运转。\n2、二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质，通常采用生物处理法。生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分，利用微生物的代谢作用，将污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质，从而达到排放的要求。\n3、三级处理：在一级、二级处理后，用来进一步处理难以降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。\n三.北京卷烟厂工业污水排放标准拟建北京卷烟厂“十五”易地技术改造建设项目，其生活、生产污水经新建污水处理站处理达标后排入凉水河，其排水水质执行《北京市水污染物排放标准(试行)》中的“排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放标准”中的三级新建标准，详见表1.6。此标准来自环评报告书\n污染物名称pH化学耗氧量(CODcr)生化需氧量(BOD5)悬浮物动植物油石油类三级限值6-91003080158标准来源北京市《水污染物排放标准》单位：mg/L水污染物排放标准\n四、北京卷烟厂污水处理方案污水处理是将物理、化学、生物三种方法结合起来对污水进行综合处理。通过项目组和污水处理工程公司技术人员的交流，并结合北京卷烟厂工艺特色，初步选择了了三种方案，下面对三种技术方案的说明和技术比较：\n（一）SBR法1．工艺原理反应池中呈悬浮状态的活性污泥，与废水充分接触。将废水中的悬浮固体和胶状物质吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，并氧化成为最终产物（主要是CO2）。废水由此得到净化。在活性污泥法中最具代表性的就是SBR污水处理技术，SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。\n2．SBR流程：SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。\n\n3．SBR技术的主要设备：3.1、格栅：截留较大的漂浮物或悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的负荷，使之能够正常运转。隔删的种类有：粗隔栅、细隔栅、转鼓式格栅（自动）3.2、调节池：主要作用是使污水进行搅拌使得污水得有机物浓度均衡。3.3、SBR反应池：在间歇充氧条件下,通过池内好氧微生物的生化作用将污水中的有机污染物降解为CO2、H2O等代谢终产物而使污水得到净化。3.4、中间池：用来储存通过SBR反应池处理后的上清液\n3.5、排水装置目前排水装置企业较多采用的是滗水器，它是一种能随水位变化而调节的出水堰，排水口淹没在水面下一定深度，可防止浮渣进入。是专门为SBR工艺设计的排水装置3.6、污泥处理：剩余污泥将SBR反应池池底的污泥用污泥泵送如污泥浓缩池,进行调制处理，通过浓缩压榨脱水外运。常用的污泥浓缩设备有：自动浓缩带式压滤机、板框压滤脱水机、螺压污泥浓缩机3.7、过虑罐：将污水中悬浮物通过添加絮凝剂沉淀下来。3.8、消毒池：利用次氯酸钠将污水进行消毒处理，进行中水回用\n4．SBR工艺的优点：4.1、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。4.2、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。4.3、工艺流程简单。5．SBR工艺的缺点：5.1、容易产生污泥膨胀，影响污水处理系统的运行5.2、占地面积很大，控制上较接触氧化法复杂6．SBR系统的适用范围6.1、厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化大的地方。6.2、非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水。\n（二）生物接触氧化法在反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。生物膜法中以生物接触氧化法最为典型。下面详细介绍生物接触氧化法的特点。\n1、技术原理生物接触氧化工艺是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度高于活性污泥法和生物滤池，另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。\n2、工艺流程\n3．工艺流程描述3.1格栅：废水的组成为生产废水及生活污水，并且生产区的生活污水未经过化粪池，直接排入处理站，同时生产废水在排放过程中，难免会携带一些大颗粒的漂浮物，为了保护和保证后续处理设备及构筑物的正常稳定运行，废水首先经过人工格栅的有效拦截，然后进入调节池，人工格栅定期进行清理，栅渣打包外运。而自动的隔删会将栅查直接收集送至存放处。隔删的种类有：粗隔栅、细隔栅、转鼓式格栅（自动）3.2调节池：废水的水质和水量都存在不均匀性和波动性，所以设置调节池，水量与水质得到充分的均衡，减少对后续生物处理构筑物的冲击。均衡后的污水经潜水排污泵的加压提升进入后续接触氧化池。\n3.3接触氧化池：污水进入接触氧化池，与附着在填料表面上的大量的微生物充分接触，在微孔曝气器的高效充氧的作用下，大部分的有机污染物都在微生物的新陈代谢的作用下，被很好的去除；同时附着在填料表面的大量的微生物在充分曝气的冲刷作用下，被及时更新，保障了生物膜的活性，提高了本单元的处理效率。3.4气浮系统：污水经过二级生物处理，仍然含有一定的有机物和SS浓度，在污水回用之前必须做进一步的净化处理。本方案采用溶气气浮的方式，通过溶气释放的微小气泡使水中的大部分SS和部分不可溶的可降解和不可降解有机物随着气泡一起浮上水面，最终形成固液分离，使出水能达标回用。气浮起到了固液分离的作用，并且省去了二沉池。常用的气浮系统有：一体化的组合溶气气浮、旋切式气浮\n3.5清水消毒池：废水经过上述工艺流程的处理以后，其主要的一些水质指标已经达到了地表水的排放标准，但是由于上述工艺不具备有效的杀菌功能，因此有必要在中水回用前进行杀菌消毒措施。从混合废水的水质水量情况来看，生活污水只占总量的30％，而大部分的工业废水中各类细菌和病毒的含量很少，所以这里主要就是针对这30％的生活污水进行消毒，考虑到其整体浓度不是太高，加上出水标准对于余氯浓度也限制在一定范围内，我们采用NaClO进行消毒，投加量控制在3mg/l左右。由于我厂的污水排放表现为不间断性和很大波动性，所以必须配置一个清水池做为回用水的存储和调节池，也可以使NaClO的反应进行的更充分。\n3.6污泥处理系统：气浮浮渣污泥是各类SS和接触氧化池中脱落污泥的合成体，其含水率在96－98％，所以污泥在进行调质、脱水处理后便可外运和处置。由于处理水量为50m3/h，处理规模较小，从经济实用的角度出发，本方案采用板框式压滤机完成污泥的脱水。污水厂排出的污泥，可直接运往城市垃圾卫生填埋场统一处理，或经有关部门检验确认安全无害后也可用于农肥或供园林部门用于非娱乐场所的绿化和沙岩林地的土质改良。\n4、工艺特点：整个工艺流程简明、顺畅。以相对较少的工艺单元过程就可完成三级工业废水处理，体现了良好的技术先进性，同时又能节省投资，体现出较好的经济性。因地制宜的选用主体接触氧化工艺，使该工艺的优点在这里充分体现：省地、省投资、高负荷、高曝气效率和低能耗。生物接触氧化处理工艺对填料不用定期的冲洗。这是比生物曝气滤池优越的地方。\n(三)、膜生物反应技术膜生物反应器技术是一种将膜分离技术与传统的污泥水处理工艺相结合的新型高效的污水处理工艺，近年来在国际水处理技术领域日益的收到广泛关注。该技术通过膜组件的高效分离作用，打打提高了泥水分离效率，有效去除了污水中大量的有机物、微生物、颗粒杂质、悬浮物等。并且由于曝气池中活性污泥的增大和污泥中特效菌的出现，提高了生化反应效率。同事，该工艺能大大减少污泥的产量（甚至为0），从而基本上解决了传统生物接触氧化法存在的剩余污泥产量大、占地面积大、运行效率低的突出问题。\n1、膜生物反应器的工艺流程\n2、膜生物反应技术的设备和工艺2.1格栅废水的组成为生产废水及生活污水，并且生产区的生活污水未经过化粪池，直接排入处理站，同时生产废水在排放过程中，难免会携带一些大颗粒的漂浮物，为了保护和保证后续处理设备及构筑物的正常稳定运行，废水首先经过人工格栅的有效拦截，然后进入调节池，人工格栅定期进行清理，栅渣打包外运。而自动的隔删会将栅查直接收集送至存放处。隔删的种类有：粗隔栅、细隔栅、转鼓式格栅（自动）\n3.2调节池废水的水质和水量都存在不均匀性和波动性，所以设置调节池，水量与水质得到充分的均衡，减少对后续生物处理构筑物的冲击。均衡后的污水经潜水排污泵的加压提升进入后续接触氧化池。2.3组合气浮系统：污水含有一定的有机物和SS浓度，在污水回用之前必须做进一步的净化处理。本方案可以采用溶气气浮的方式，通过溶气释放的微小气泡使水中的大部分SS和部分不可溶的可降解和不可降解有机物随着气泡一起浮上水面，最终形成固液分离，降低了COD含量。常用的气浮系统有：一体化的组合溶气气浮、旋切式气浮\n2.4酸化水解池在酸化水解池内厌氧菌的作用下，是污水中的有机大分子长链断裂，将难降解的物质分解成小分子，同事去除一部分cod含量，便于下一步的好氧处理。2.5MBR反应器MBR反应器是整个工艺的核心部分，池内采用钢筋混凝土结构，为了保障池内工程具有最大的运行可靠性和易用性，方案选用品质优越的进口膜组件（具有较强的机械强度和更长的使用寿命）2.6消毒加药系统水经过膜生物反应器后有时候回残留一定的细菌，需要将其杀灭，采用加药装置，经过消毒后，可以灭杀水中的各种微生物。达到水质的卫生标准。全部采用耐腐蚀材料，设备使用寿命长。\n序号项目生物接触氧化法SBR法MBR1基本流程2优点结合了活性污泥法和生物膜法的优点：无需污泥回流，不存在污泥膨胀的问题，无污泥流失的问题；运行管理简单；抗冲击能力强；生物膜法的一种，填料比表面积大，单位容积的生物量高于SBR法，相应的容积负荷高池容相对活性污泥法要小；占地面积省，剩余污泥量低一次性工程投资费用相对低每个运行周期的每阶段均通过控制系统完成自动切换，相对应的自动化程度高；运行维护管理简单；抗冲击能力强；由于在一个池内完成生物降解及固液分离，故不需污泥回流，相应的也就克服了传统活性污泥法容易发生污泥膨胀/流失的问题；采用膜进行固液分离，故固液分离效果好于传统的沉淀池，出水水质好（悬浮物和浊度低）；膜的截留作用，使得微生物完全截留在反应器内，运行控制更加灵活稳定；反应器内微生物浓度高（一般传统活性污泥法，曝气池内微生物浓度为3～4g/L，而MB可以达到8～10g/L，甚至更高），池容相对较小，相同水深条件下，占地面积小；抗冲击3缺点生化反应池内设置填料，有一定的安装工程量，故处理水量大时（如日处理能力1万吨以上时）不适宜使用；适宜中小规模内使用需要在生化处理单元后接固液分离单元在一个池内完成生物降解和固液分离，总池容相对较大，占地面积大；自动化程度高，相对应的设备、自控系统投资大；一次性工程投资费用相对较高需要一定驱动压力；另外膜组件易被污染，为降低污染程度，需要加大曝气量或进行频繁清洗。故运行能耗较高；膜组件的成本较高；若采用进口膜组件，一次性的工程投资相应增加很多；膜易被污染；膜需要定期进行化学清洗多用于小规模的中水回用项目，五、三种污水处理方式的比较\n序号项目生物接触氧化法SBR法膜工艺（MBR）1设备造价272.5888430.0800元2土建投资（万元）160.689783.53总投资(万元)433.2785513.582占地面积916平方米1126平方米840平方米3运行费用0.75元/吨0.73元/吨0.689元／吨以上直接运行成本需要根据具体情况再进行调整（比如占地面积的大小等对运行成本有影响）\n5.1、对三种处理方法的总结：1、生物接触氧化法：运行管理简单；抗冲击能力强；单位容积的生物量高于活性污泥法，相应的容积负荷高；池容相对活性污泥法要小；占地面积省；一次性工程投资费用相对低；2、SBR法：自动化程度高，相对应的设备、自控系统投资大；一次性工程投资费用相对较高；占地面积大；便于管理；3、膜生物反应器技术自动化程度高，占地面积小；投资要相对较大；膜组件需要3-5年更换一次，需要进口膜；容易产生膜污染，需要定期的进行冲洗；\n5.2、结论：（1）从管理角度看，SBR法和膜分离技术更加的简单；管理上比较方便；就目前了解到的情况，SBR法和膜分离技术虽然是这几年日益发展的污水处理工艺但是由于烟草行业的特殊性。目前的烟草行业中采用SBR和膜分离技术的企业很少。设计院的初步设计也是按照生物接触氧化方案做的！（2）从投资成本角度看，生物接触氧化法低于SBR法和膜分离技术；由于生物接触氧化法投资少，并且由于生物接触氧化法的特殊性，生物接触氧化法也是目前烟草行业中大多数企业选择的方案，考察的几个卷烟厂中，新郑、郑州卷烟厂污水处理方案也是生物接触氧化法。（3）从技术的先进型角度看，膜工艺作为世界上先进的污水处理工艺逐渐的应用在工业污水处理上，这也是一个趋势！但是在5月31日和设计院的交流中，得知济南卷烟厂在98年首先采用了膜分离技术，但是由于烟草行业中污水含有大量得胶体，因此使得了膜组件受到阻塞和污染，投资了800万项目使用一年后全部拆除。改用了生物接触氧化法！\n5.3补充：无论是生物接触氧化法、SBR工艺、膜生物处理技术，由于我厂污水中含有胶体和大量的香精香料，那么在二级处理工艺前一定要将污水进行酸化水解，一方面降低了污水中的COD含量，另一方面将污水中的大分子降解为小分子以便于污水的二级处理。另外由于我厂污水中的悬浮物SS浓度比较高，原因是因为污水中含有大量的烟末和烟丝成分，那么在污水处理工艺中要添加组合气浮系统以降低污水的SS浓度。