一、工程概况

1.1、项目名称

100m³/d餐具集中消毒废水

1.1.2、项目建设单位及建设地点

项目建设单位：山东尚清环保科技有限公司

1.1.3、项目简介

污水来源主要是餐具集中消毒过程中产生的废水

1.2原水水质

根据甲方提供的资料和我们的工程经验，此类污水水质如下：

CODcr：2000～5000mg/L；BOD5：200～250mg/L；

SS: 200～500mg/L；

本设计水质确定如下：

CODcr：3000mg/L；　　BOD5：350mg/L；　　SS：500mg/L；

NH3-N：50mg/L

1.3出水水质

处理后水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A类标准如下表所示：

1.4 废水水量、水质特点

根据提供的资料，生产过程中各工艺口排放的废水量总计100m³/d, 餐具洗剂污水中含有大量油脂，餐食垃圾，较浑浊，有时还带有很深的颜色。餐具清洗污水废水的特点是：含有大量的富营养物质，若不进行处理就直接排放，很容易对地表水造成营养化的污染，破坏水资源，尤其是影响水体中动植物的生长和繁殖。故而，在目前水资源短缺，应极其注重环境保护的形势下，对废水进行处理显得非常必要。现拟对餐具清洗消毒废水进行处理.

二、设计基础                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

 2.1国家有关设计规范：

⑴《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）；

⑵ 《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)

⑶ 《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)

⑷ 《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)

⑸ 《室外排水设计规范》(GBJ14-87)

⑹ 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

⑺ 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

⑻ 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

⑼ 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

⑽ 《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001修订）

⑾ 《电气设计规程规范》GBJ54-83

2.2法律背景

在我国，环境保护作为一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视。在执行上述的技术标准和规范的同时，废水处理厂的方案设计是在以下法律文件的背景下编制的：

⑴《中华人民共和国水污染防治法》(1996)

⑵《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）

⑶《中华人民共和国环境防治法》（1984年5月）

⑷《污染物处理设施环境保护监督管理办法》（1989年5月）

⑸《建设项目环境保护管理办法》（1986年3月）

2.3设计原则

1.严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规，经处理后主要水质指标符合国家有关标准；

2.设计中坚持科学态度，采用的水处理工艺既要体现技术先进、经济合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作简单、运行管理方便等特点；

3.处理单元相对紧凑、占地尽可能少，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本；

4.设计中坚持污水生化处理与生态化处理思想相结合的原则，营造和谐的污水处理生态环境。

2.4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、土建、电气控制和污泥贮池等。污水处理工程以外的管网收集、污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。

2.5设计处理规模

根据提供资料，该餐具消毒废水水量为100m³/d。废水主要主要产生于餐具清洗时产生的污水。

三、处理工艺分析

餐具消毒清洗污水中含有油脂，餐厨垃圾，较浑浊，有时还带有很深的颜色，当前的废水处理工艺主要有气浮混凝去除.斜管沉淀.生化处理、曝气生物滤池.膜处理、对餐具集中消毒废水来说，运用生化处理工艺虽然运行费用较低， 对废水的水温也有要求膜处理工艺处理效果很理想，根据餐具集中消毒废水的特点，选择气浮去除+斜管沉淀+曝气生物滤池+生化膜处理处理工艺比较好。该工艺的特点是处理效果稳定、设备投资费用低。

   为确保处理废水的出水质量，理化工艺主要采取了下面的几点措施：

（1）对这废水进行集中，确保工艺处理的废水来源相对稳定。

（2）在废水排入集中池时，增加格栅，用以消除水中餐厨垃圾和部分悬浮物。

（3）根据餐具清洗消毒废水水质选择合适的絮凝剂进行絮凝气浮，降低色度、去除悬浮物和一些有害杂质。

（4）通过对餐具清洗消毒废水的絮凝气浮后将清液进行生化处理+MBR膜处理+曝气生物滤池，确保出水清澈透明达标排放。

3.1预处理采用气浮处理+气浮沉淀预处理

气浮处理采用高效溶气气浮机+气浮沉淀。高效溶气气浮机具有以下特点：

⑴处理能力大、效率高、占地少，去除水中的悬浮物及不可溶性  COD，工艺过程及设备构造简单，便于使用、维护。

⑵高效溶气气浮曝气采用新型防堵型释放器。可克服传统装置运行不稳及大气泡翻腾的问题及释放头堵塞问题。

⑶气浮时向水中曝气，对去除水中的表面活性剂及臭味有明显的效果，同时由于曝气增加了水中的溶解氧，为后续处理提供了有利条件。

3.2工作原理：

 污水中的污染物分为溶解性有机物和非溶解性物质（即SS），溶解性有机物在一定条件下，可以转化为非溶液解性物质，污水处理的方法之一就是加入混凝剂和絮凝剂使大部分溶解性有机物转达化为非溶解性物质，再将全部或大部分非溶液解性物质（即SS）去除以达到净化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用气浮的方法。 
  经加药反应后的污水进入气浮的混合区，与释放后的溶气水混合接触，使絮凝体粘附在细微气泡上，然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下层的清水经集水器流至清水池后，一部分回流作溶气使用，剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥池后排出经气浮沉淀一体机再次进行处理确保预处理把水中过高的悬浮物去除。

3.2一体化MBR膜生物处理器

3.2.1、选择说明：

采用膜-生物反应器作为好氧处理主工艺。膜-生物反应器工艺是近几年发展起来的污水

处理新工艺，近年来已被逐步应用于城市污水和工业废水的处理。它用膜分离系统代替普通

活性污泥法中的二沉池，取得可直接回用的出水水质，特别适用于中水回用等领域。

3.3、膜-生物反应器工艺在优化生化处理效果方面的优越性：

膜生物反应器(MBR)是利用膜的选择透过性实现曝气池的生物富集，使得生物处理效率

大幅度提高，生物处理后的污水经过膜分离后得到更洁净的出水。他是保护水环境，实现污

水资源化得一项重要技术。

膜生物反应器(MBR)工作原理是：首先通过高浓度活性污泥来去除水中可生物降解的有

机污染物及氨氮等其他污染物，然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。

膜生物反应器(MBR)处理污水的研究始于六十年代末七十年代初。进入八十年代后，开

始在实际工程中得到了应用。在二十世纪九十年代及以前，由于技术发展水平的限制，MBR

的发展和应用受到很大限制。进入二十世纪九十年代后，MBR开始进入实用阶段。MBR所

用膜的建设投资大幅度下降和一体化、抽吸式MBR的出现，使得MBR的建设投资大幅度

下降，操作管理得以大大简化，MBR首先在发达国家得到越来越多的应用。

进入到21世纪以后，MBR在污水处理方面的应用进入高速发展时期。

3.4膜生物反应器的特点：

1、膜生物反应器(MBR) 能够使系统内能够维持较高的微生物浓度，由于膜的截流作用，

使得生物相中的生物浓度很高，可以达到10000mg/l以上，不但提高了反应装置对污染物的

整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时也使整个装置对进水负荷（水质及水量）的各

种变化具有很强的抗冲击负荷的能力，能够稳定获得优质的出水水质。

2、由于生物处理后的泥水分离采用的是膜分离技术，因此不必担心传统生物技术出现

的丝状菌繁殖、污泥上浮、流失等问题。

3、膜生物反应器(MBR)出水水质优异

膜生物反应器可实现生物富集和共同代谢作用。可以使污水中世代周期较长的微生物如

硝化菌等得到截流，从而有效降解水中的氨氮。而大量微生物聚集在一起的共同代谢作用，

可以使得一些难于生物降解的有机物得到降解。

4、膜生物反应器(MBR)剩余污泥产量少，不产生化学污泥，无二次污染

膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以

实现零污泥排放），降低了污泥处理费用以及在污泥处置过程中可能的污染扩散。

5、膜生物反应器(MBR)占地面积小，不受设置场合限制

膜-生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；

该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地

面式、半地下式和地下式。对于新建污水厂来说，其占地面积约为传统工艺的1/3～1/5，可

以有限的节约土地；

6、膜生物反应器(MBR)操作管理方便，易于实现自动控制

膜-生物反应器实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行

控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现全自动无人看管运行，

从而使操作管理更为方便。

7、膜生物反应器(MBR)易于与传统工艺进行结合

膜-生物反应器可以与常规生化处理工艺有机结合，比如只要条件允许，向常规生化处

理工艺中的沉淀池中加装膜组件即可对其进行合理改造，大大提高其出水水质。

3.5传统污水处理工艺与膜生物反应器(MBR)对比表

3.6污泥处理：

由于膜-生物反应器污泥负荷较小，再加上供氧充分和本方案有机浓度较低，所以产生

的剩余污泥量很少，可将膜池污泥回流入酸化水解池进行缺氧消化，从而实现对膜-生物反

应器污泥浓度的调节和剩余污泥的处理。极少量的剩余污泥经污泥浓缩箱浓缩后,用螺杆泵

打至压滤机压制成泥饼后外运。

四、MBR膜材料的性能特点及参数：

1、聚偏氟乙烯（PVDF）膜材料的优势

为了保证膜的优异性，在超滤及微滤膜的生产过程中必须要控制膜的表面特性以及支撑

结构，同时膜材质也必须拥有很好的机械性能，以保证生产的膜具有高强度及柔韧性。而且，

膜材质还应拥有极好的抗化学性能。

聚偏氟乙烯最大的特点是极高的化学稳定性。而化学稳定性决定了其突出的抗氧化能力

和耐酸碱性能。膜在应用过程中，最常遇到也最让人头痛的问题是膜污堵。水处理过程中，

水中的微生物与有机物（尤其是污水中）常常会附着在膜的表面，随着膜应用时间的增长，

这些物质就会慢慢地把膜孔堵塞。从而导致了膜分离能力的直接下降。为了保证膜的正常运

转，稳定水通量，需要定期对膜进行清洗。去除这些吸附在膜表面的微生物及有机物的最有

效方法是氧化剂清洗。但氧化剂会对很多膜造成损害。而聚偏氟乙烯（PVDF）的耐受氧化剂（次氯酸钠等）的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10倍以上，从而大大延长了其使用寿命。

聚偏氟乙烯同时又具有极强的柔韧性。而柔韧性是在膜的气擦洗清洗过程中高度期望

的，因此，聚偏氟乙烯被广泛应用在需要空气的膜过滤形式中，比如膜生物反应器（MBR）

以及外压式过滤形式的膜组件。在实际案例调查结果中表明，聚偏氟乙烯膜具有最少的断丝

率。

由于聚偏氟乙烯（PVDF）膜的极低的断丝率、高抗氧化能力、高强度、极好的柔韧性

以及耐污染等种种优点，其在水处理领域得到了越来越广泛的应用。

聚偏氟乙烯膜具有以下优势：

A:化学稳定性强，抗氧化能力高：

优质的聚偏氟乙烯材料决定了尚清产品的强化学稳定性，而膜的高化学稳定性又使得膜耐高

浓度氧化剂的清洗，从而可有效地防止细菌等微生物繁殖；

B:高通水量：产品的孔隙率高，使组件拥有高通量：

C:高强度，高柔韧性：因而膜丝具有最少的断丝率。柔韧性是在膜的气擦洗清洗过程中高度

期望的，因此，聚偏氟乙烯膜被广泛应用在需要空气的膜过滤形式中，比如膜生物反应器

（MBR）以及外压式过滤形式的膜组件，以保证低断丝率；

D:公称孔径小：因而能够去除几乎所有的悬浮颗粒、微生物、胶体、病菌及细菌；

E:高抗污染性：通过亲水改性，产品的耐污染性也大大提高。

F:使用寿命长：组件通常采用不易堵塞的外压式结构，具有更大的过滤面积和更高的截污量，

易清洗，而且更彻底，可以及时清除膜面的污染，使膜的使用寿命更长。

G:高质量，高性价比。

4.2、MBR膜材料的性能参数：

处理水量                  100m3/d

膜材质                    聚偏氟乙烯（PVDF）

膜架材质                  SUS304

过滤精度                  0.1μm ~0.4μm

运行方式                  每天总工作时间20h；工作周期：10min，出水时间：8min以

内，空曝气时间：2min以上，依此循环。

膜组件集水管规格          DN32（管牙接头）

膜组件集水管材质          ABS

膜组件进气管规格          DN32（管牙接头）

膜组件进气管材质          SUS

连接部件                  配备丝堵和活结作为膜组件与膜架之间连接的部件。

使用寿命                  5年

中空纤维膜内外径          0.7/1.3mm

纵向强度                  3.2MPa

孔隙率                    65-70%

净化水浊度                ≤1NTU

所需膜面积               500m2

膜片面积                 50/片

4.3中空纤维膜基本参数表及膜组件使用条件

4.4、MBR膜装置

数量：                      1套

型号：                      SQ-MBRIII

材质：                      聚偏氟乙烯

膜内径/外径：               0.7/1.3mm

膜公称孔径：                0.1um

膜片面积：                  50m²/片

五.BAF曝气生物滤池

曝气生物滤池(biological aerated filter)简称BAF,是八十年代末九十年代初在普通生物滤池的基础上，并借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体，根据污水流向不同分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解，填料同时起到物理过滤作用。早期曝气生物滤池的应用形式大多都是下向流态，但随着上向流态曝气生物滤池比下向流滤池的众多优点被人们所认同，所以近年来国内外实际工程中绝大多数采用上向流曝气生物滤池结构。

上向流曝气生物滤池的结构如下： 曝气生物滤池从结构上共分成三个区域，即缓冲配水区、承托层及滤料层、出水区及出水槽。待处理污水由管道流入缓冲配水区，污水在向上流过滤料层时，经滤料上附着生长的微生物膜净化处理后经过出水区和出水槽由管道排出。缓冲配水区的作用是使污水均匀流过滤池截面。在待处理污水进入滤池起，同时由鼓风机鼓风并通过单孔膜空气扩散器向池内供给微生物膜代谢所需的空气（氧源），生长在滤料上的微生物膜从污水中吸取可溶性有机污染物作为其生理活动所需的营养物质，在代谢过程中将有机污染物分解，使污水得到净化。当BAF运行到一定程度时，由于滤料上增厚微生物膜的脱落，出水中会带有部分脱落的微生物膜，使出水水质变差，这时必需关闭进水管阀门，启动反冲洗水泵，利用储备在清水池中的处理出水对滤池进行反冲洗，反冲洗采用气、水联合反冲洗。为保证布水、布气均匀，在滤料支撑板上均匀布置有曝气生物滤池专用的配水、配气滤头。

自八十年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后，曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数千座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体富营养化处理，而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水中，同时也可进行中水处理。随着研究的深入，曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，在二级处理中具有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮的作用，在三级处理中主要去除二级出水中的氨氮。

 六.各单元处理效果分析

             各单元处理效果表