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一体化快速生物处理装置
2021年04月 目 录 1.1 快速生物处理技术原理................................................................................. 1 1.2 快速生物处理技术特点................................................................................. 1 1.3 快速生物处理技术适用范围......................................................................... 1 1 快速生物处理技术介绍
1.1 快速生物处理技术原理
快速生物处理技术是一种采用新型填料的微生物污水处理技术，对COD、BOD、氨氮、TP有非常好的去除作用，填料中预先生长专属微生物菌种，微生物生长量大，容积负荷高，反应时间短，处理效果好，设备小巧，便于集成化设计。 快速生物处理技术是一种高效生物膜法，在生物反应器内装填条带状填料载体形成固定床，微生物群附着于载体表面形成生物膜，生物种类众多（上千种）、数量巨大（几十公斤/立方米）、传质快速。 填料载体的中下部进行曝气供氧，污水与空气同向流通过条带状填料层，依靠附着于填料表面的生物膜对污染物的吸附、氧化和分解，使污水得到净化，条带状填料层同时具有物理吸附截留作用。在好氧环境下好氧菌和硝化菌处于优势，将污水中的有机物氧化为CO2，将氨氮转化为NO3-N，同时由于填料的吸附截留作用可去除悬浮物（SS）。也可在没有鼓风曝气时运行，在厌氧条件下反硝化菌利用有机物作为电子供体，NO3-N作为电子受体，将NO3-N还原成N2，同时吸附截留作用去除悬浮物（SS）。 填料层定期脱膜清洗时，填料充分放松到自由松散状态，通过气水混合擦洗将吸附截留的悬浮物和老化生物膜洗脱排出，填料上的微生物始终保持在高效状态。排出的老化生物膜进入污泥分解罐，在污泥分解罐中分解，稳定化，上清液回流至生物反应器进水端，少量的残余污泥定期外运。 快速生物处理技术一般采用上向流，水流方向与位于滤床下的曝气管曝气方向相同。过滤后的水自滤床顶部收集排出，并与大气接触，这样避免了在下向流方式因未处理的污水直接与大气接触而产生的臭味的现象。 1.2 快速生物处理技术特点
应用快速生物处理技术为核心技术的凡清一体化处理设备，具有如下特点： （1）容积负荷高，反应时间短，占地面积小。占地面积为现有微生物处理方法的1/10～1/5。 （2）处理效果好。对COD、BOD、氨氮、TP有非常好的去除作用。 （3）建设周期短，设施方便。一体式高效污水处理设备工厂化生产，现场只需进行少量的土建作业（修建集水井、制作设备基础等）以及配电工作。污水站处理设备也是工厂化生产，现场配套建筑物及设备基础等的建设。 （4）投资成本低、运行成本低。运行维护方便，维修费用低。正常运行时只有污水提升泵和鼓风机两种动设备，不需化学清洗等特殊的维护工作量，常规的设备维护维修简单，对操作人员的专业技术要求低。 （5）一体式高效污水处理设备集装箱式设备，移动运输方便。对于现阶段应急治理可快速就位，待污水管网完善后可整体移走，快速恢复场地。 （6）与环境友好和谐。无臭味，低噪音，不扰民，有机污泥站内分解。 1.3 快速生物处理技术适用范围
快速生物处理器技术，作为污水的核心生物处理工艺，适用于占地面积紧张、工期较短的场合，主要用于去除污水中的COD、BOD、氨氮、SS等，投加混凝剂可去除总磷。 （1）新建污水处理厂、乡镇（农村）、集站点生活污水处理站。 （2）现有污水处理厂或污水处理站提标改造或扩能改造。 （3）黑臭水体治理：河道（湖泊）排污口或雨污混排口或初期雨水的就地处理。 （4）海棉城市的雨水的净化与利用，水体的净化。 2 方案设计
2.1 设计水量水质
根据建设单位提供资料： 设计水量：Q=30m3/d 设计进出水水质：
处理出水除总氮以外，上述主要指标达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅳ类标准。 2.2 设计原则和思路
（1）遵循现行国家和行业标准及设计规范； （2）采用快速生物处理技术技术，满足日益严格的水质要求； （3）采用成熟先进的工艺和自动控制系统，使运行更加可靠； （4）工艺、电气及自动控制设备的选型在保证技术参数的前提下，选用质量优良、性能稳定、价格合理、使用寿命长、运行可靠的产品。 2.3 工艺设计
2.3.1 设计方案污水处理站采用复合式生物处理技术，主要包括预处理单元、快速生物反应器单元、化学除磷单元，同时根据需要配套提升、曝气、污泥储存、配电、控制单元。核心技术是一种快速生物处理器为主的生物处理技术，该工艺采用新型高效生物填料，极大的提高了单位体积的生物量，设备小巧，处理能力强，同时在出厂前车间内预先挂上特效生物菌种，装置在通水后能快速发挥效果。本次设计TP的去除以生物除磷为主，化学除磷为辅。 污水汇总后经过粗格栅进入流量调节池，由提升泵提升到自清洗过滤器，分离污物后流至生物处理单元。流量调节池用以缓解峰值流量对生物处理的冲击。自清洗过滤器保证了后续处理中设备不被堵塞。污水在生物处理单元经过生物处理后排放。生物处理单元采用A/O工艺。 生物处理单元需要定期脱膜，来保持微生物的高活性及防止填料堵塞。脱膜过程排除泥水进入污泥储存池，污泥在污泥池中浓缩和消解，上清液回流到流量调节池。少量剩余污泥定期抽排。整个过程自动运行。流程如下图所示。 预处理装置 污泥池 （兼作污泥消解） 出水外排 提升泵 好氧池 上清液 化粪池出水 定期抽吸外运处理 缺氧池 曝气风机 脱膜风机 调节池 回 流 泵 加药系统 一体化生物处理设备 过滤 回流水箱 2.3.2 主要技术参数（1）调节池 设计有效容积： >15m3 水力停留时间： >8hr 液下搅拌机功率： 0.37KW （2）缺氧生物单元 缺氧模块数量： 1套 缺氧模块规格： Φ×H=1.8m×2.2m 生物反应时间： 2.24Hr 反硝化负荷： 0.43 kgN/ m3滤料•d 最大回流比： 2 脱膜气强度： 30 L/m2•s 脱膜时间： 20~30min （3）好氧生物单元 好氧模块数量： 2套 好氧模块规格： Φ×H=1.5m×2.2m 生物反应时间： 2.26Hr COD负荷： 3.39kg/ m3滤料•d BOD负荷： 0.68 kg/ m3滤料•d 氨氮负荷： 0.51 kgN/ m3滤料•d 供氧气水比： 10.47 脱膜气强度： 30 L/m2•s 脱膜时间： 20~30min （4）过滤单元 过滤模块数量： 1套 过滤模块规格： Φ×H=0.7m×2.2m 滤速： 9.75m/h 反洗气强度： 70 L/m2•s 反洗时间： 20~30min 2.3.3 平面高程布置土建构筑物清单
平面：总占地面积 约6*2.5=15m2（不包含格栅井和调节池） 高程：水池高度3米，地上设备高度2.6米 用电：装机容量8.59KW；运行容量7.05KW 2.3.4 二次污染控制措施对于新建工程项目在污水处理过程中所产生的气味和噪声，控制措施如下： （1）气味的控制 污水处理站主要气味污染源为格栅井、污泥池和生化池。在设计时，格栅井和污泥池设计成全密闭式，尽量减少臭味挥发。生物处理单元采用上向流，水流方向与位于滤床下的曝气管曝气方向相同。过滤后的水自滤床顶部收集排出，并与大气接触，这样避免了在下向流方式因未处理的污水直接与大气接触而产生的臭味的现象。生物处理单元上部为处理后出水，基本无臭气。 （2）噪声的控制 污水处理站内噪声的主要来源为鼓风机。在设计时，选用噪音最低的风机。脱膜在白天运行，进一步减低夜间噪声。 （3）剩余污泥减量化 生物膜法相比活性污泥法而言，一个特征就是生物链长，剩余污泥少。凡清专利生物反应器出厂前加载了污泥减量菌，污泥池中有机污泥通过微生物的消化分解基本被耗尽，达到污泥减量的目的。只有少量残余污泥（几个月一次）需要排出送到有处理资质的单位接受进行无害化处理处置。 2.4 运行控制方式
2.4.1 运行过程
在快速生物反应器运行过程中，填料上生长的微生物膜逐渐增厚，微生物的的厚度一般应控制在300μm~400μm，控制在生物膜新陈代谢能力最强，以保证出水水质最好。当微生物膜增厚超过这个范围，生物反应器应进行脱膜。在自动运行状态下，生物反应器根据设定的运行周期（一般为24~72h）控制脱膜，达到设定值即进行脱膜。 2.4.2 控制内容和方式
1．控制内容 （1）快速生物反应器的自动脱膜控制。每格快速反应器配套有出水阀门、脱膜排水阀门、脱膜进气阀门3个电动阀门。阀门具有本地/远程、全开、全关3种信号；脱膜风机有本地/远程、运行、停止和故障等4种信号，这些信号自动通过上位监控计算机上相应设备的不同颜色显示，以实现快速生物反应器的自动脱膜控制。 （2）供氧风机的自动控制。每台供氧风机配备变频器，单格好氧快速反应器配备DO探头，通过DO控制供氧风机的电机频率，生物反应器的DO和供氧风机的变频构成闭环，以实现好氧快速生物反应器的恒DO运行，以节约供氧能源。 （3）化学除磷药剂投加的自动控制（选择）。 （4）关键信号监控，自动不正常停机和报警。包括设备过载、阀门开关到位、水池液位、提升泵和回流泵的同步运行、脱膜过程与提升泵、回流泵的连锁等。 2．控制方式 一体化生物装置的工作方式分为就地手动、远程手动、远程自动。 就地手动：将控制柜上的“就地/远程”转换开关转为“就地”位置，脱离PLC，由就地操作按钮实现对相应设备控制操作如阀门的开、关等。 远程手动：将控制柜上的“就地/远程”转换开关转为“远程”位置，并且把上位机监控画面上相应设备的“手动/自动”设置为“手动”，就可通过上位机监控画面远程控制设备的启停或开关。 远程自动：将控制柜上的“就地/远程”转换开关转为“远程”位置，并且上位机监控画面上相应设备的“手动/自动”设置为“自动”，相应系统就由PLC按其自动控制程序控制设备运行。 2.4.3 脱膜控制
1．强制脱膜 由操作员根据现场需要，通过PLC柜上触摸屏或反应器就地操作箱上的“强洗按钮”对PLC发出某台反应器需要脱膜的命令，PLC接受命令后，对该台反应器立即建立“请求脱膜”标志进入脱膜全过程。 2．自由脱膜 PLC检测反应器运行时间超过设定值时给出脱膜申请。 3．顺序脱膜 当两格或两格以上的反应器同时需要脱膜时，按照“先到先洗”的原则进行脱膜。每格反应器在满足脱膜条件或接收到脱膜命令后都会向PLC发出脱膜请求，由于脱膜资源的限制和反应器脱膜的特点，只能由PLC按优先次序接受脱膜要求。 3 投资概算和供货清单
投资概算：73万 本投资概算包括设备费、管配件费、电气工事费、安装调试费、运输费、管理费、税金等。 本投资概算不包括调试期间的设备运转电费和化学品投加成本； 本投资概算不包括场地清理和土建费用 本投资概算设备明细表见下表；
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