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20m³/d, 餐具清洗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。现拟对餐饮具清洗废水进行处理.

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，该餐具清洗废水水量为20m³/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.生化处理、膜处理、对餐具集中清洗废水来说，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，根据餐具集中清洗废水的特点，选择气浮沉淀去除+A/O生化+曝气生物滤池+MBR膜处理工艺比较好。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+曝气生物滤池+MBR膜处理，确保出水清澈透明达标排放。

3.1预处理采用气浮沉淀处理

气浮沉淀装置选用气浮沉淀一体机。气浮沉淀一体机具有以下特点：

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不用机械刮泥设备，每个贮泥斗单独设排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保持沉淀浓度
（3）曝气机可以调节气泡大小，以保证最有效的絮凝效果
（4）集沉淀絮凝气浮于一体，大大减少了设备基础投资

（5）COD除去率75%-85%，SS除去率90%-98%

3.2工作原理

 溶气罐产生溶气水，溶气水通过释放器减压释放到待处理的水中。溶解在水中的空气从水中释放出来，形成20-40μm的微小细泡，微气泡同污水中的悬浮物结合，使悬浮物比重小于水，并逐渐浮到水面形成浮渣。水面上备有刮板系统，将浮渣刮入污泥池；同时，加药絮凝后比重比水大的沉淀物则下沉至集泥斗，沿排泥口排出，实现双重排泥。清水从下部经溢流槽进入清水池。

3.2一体化MBR膜生物处理器

3.2.1、选择说明：

生化工艺处理（地埋式一体化污水处理设备）

本工程生化处理拟采用A/O²生物接触氧化法。

采用A/O生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要方法，该方法具有如下特点：

l 利用系统中培养的硝化菌及脱氮菌，同时达到去除污水中含碳有机物及氨氮的目的，与经普通活性污泥法处理后再增加脱氮三级处理系统相比，基建投资省、运行费用低、电耗低、占地面积少。

l A/O生物处理系统产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少，而且污泥沉降性能好，易于脱水。

l A/O生物法较一般生物处理系统相比耐冲击负荷高，运行稳定。

A/O生物处理系统因将NO2-N转化成N2，因此不会出现硝化过程中产生NO2-N的积累，而1mg/ NO2-N会引起1.14mgCOD值，因此只硝化时，虽然氨氮浓度可能达标，但COD浓度却往往超标严重。采用A/O生物处理系统不仅能解决有机污染，而且还能解决氮和磷的污染，使氨氮的出水指标小于8mg/l。总之，经过本工艺流程，出水的各项指标均能达到GB8979-2002《污水综合排放标准》规定的排放标准后排放。

3.3 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。

3.4 MBR工艺说明

3.4.1 MBR简介

膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。

MBR是高效膜分离技术与生化技术相结合的新型污水处理技术。它继承了膜分离技术和生化处理技术的特点并强化了生化处理效果。

 3.4.2 与传统的活性污泥法相比，MBR具有以下优点：

(1)0.05微米膜过滤产水，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用；

(2)与传统处理系统相比，可节省50%的土地使用面积；

   (3)由于膜的高效截流作用，微生物完全截流在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制

更加灵活稳定；

(4)反应器内的微生物浓度高达5000-8000毫克／升，生化效率

高，耐冲击负荷强；

(5)泥龄(SRT)长，有利于增值缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁

殖，系统硝化效率得以提高；

(6)反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行，剩

余污泥排放量少；

(7)膜分离使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够

的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率；

(8)系统自动化程度高，采用正泰电子元件，可实现全程自动化

控制；

(9) 模块化设计，结构紧凑，占地面积小，运行费用低廉。

3.5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，比重较大的絮凝体会慢慢沉降至设备底部椎体，通过排泥口将沉淀污泥排入污泥池；中间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，由刮沫机刮入气浮沉淀一体机污泥池后排出。

经气浮沉淀一体机处理后的清夜自流进入中间水池，水量调节后由提升泵提升进入生化污水处理设备，污水在设备中经过水解酸化、生物接触氧化、沉淀等处理过程，降低水中各项有机物指标，清水自流进入曝气生物滤池，在池内通过滤料及生物膜作用进行更深层次的净化，使水质得到深层处理，最终进入MBR膜工艺处理，通过MBR膜0.01微米孔径的过滤，有效的截留大分子的有机物，使水最终达标排放。一体化设备中沉淀池产生的沉淀污泥通过气提方式输送至一体化设备中的浓缩污泥池内，污泥在浓缩污泥池中浓缩沉降并硝化，上清液回流至厌氧池与原废水一并重新处理。浓缩污泥定期（半年左右一次）由粪车抽吸外运。气浮池浮渣排入污泥储存池，定期外运处理。

3.6污泥处理：

由于A/O生物工艺污泥负荷较小，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，可将沉淀池污泥回流入酸化水解池进行缺氧消化，从而实现对A/O工艺污泥浓度的调节和剩余污泥的处理。极少量的剩余污泥可用吸粪车抽吸外运。