污水中的COD去除的原理與BOD基本相同，即COD的去除率取決于原污水的可生化性，它與污水的組成有關。如果BOD/COD>0.3，污水的可生化性較好，出水中COD值可控制在較低的水平；而如果污水的BOD/COD<0.3，污水的可生化性較差，處理后污水中殘存的COD會較高，污水將較難簡單處理達標。對于本工程項目而言，待處理的生活廢水可生化性較好，只需采用合理的工藝就能使污水穩定達標。

（2）重金屬去除

鉻是一種銀白色的堅硬金屬。主要以金屬鉻、三價鉻和六價鉻三種形式出現。所有鉻的化合物都有毒性，其中六價鉻毒性最大。六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導致敏感；更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環境有持久危險性。過量的（超過10ppm）六價鉻對水生物有致死作用。實驗顯示受污染飲用水中的六價鉻可致癌。六價鉻化合物常用于電鍍、制革等，動物喝下含有六價鉻的水后，六價鉻會被體內許多組織和器官的細胞吸收。

本項目采用氧化還原法，通過在PH調節池1中投加硫酸調節還原pH值在2.5~3.0以下，然后向還原池中投加還原劑亞硫酸氫鈉將六價鉻還原為三價鉻,進入延時反應池進一步反應，最后進入物化系統通過適當提高pH值,三價鉻生成Cr(OH)3沉淀,再作沉淀分離的方法。通常還原形成三價鉻后,與其他重金屬離子一起沉淀。

亞硫酸氫鈉(NaHSO3)與六價鉻的投藥比≥4∶1,其反應式為:

2H2Cr2O7+6NaHSO3+6HCl=2Cr2(SO4)3+6NaCl+8H2O 。

（3）其他離子的去除

由于在廢水中還含有廢酸、Fe3+、Zn2+等污染物，需要進一步處理。廢酸采用投加氫氧化鈉調節PH值即可，Fe3+、Zn2+、懸浮物等污染物通過物化沉淀方法進行處理。

廢水經過還原反應后進入PH調節槽2，通過PH儀自動檢測，投加NaOH，PH調至8-10左右，再進入混凝反應槽，通過投藥
PAC混凝劑進行混凝反應后再進入絮凝反應槽，在此投加PAM（高分子絮丙烯胺）助凝劑進行絮凝反應形成礬花后廢水流入高效沉淀池內進行泥水沉淀高效分離，污泥沉降底部，經沉淀后的上清液廢水流入PH回調池，通過PH儀自動檢測，投加硫酸，PH調至6-9左右，從而使污水達中性，達標排放。

廢水集水池采用地埋式鋼筋混凝土結構的水槽，內涂防腐漆防腐，即可節省占地面積，又可確保車間廢水自流進調節槽。廢水物化混凝及高效沉淀池處理采用成套的處理設備，還原及物化設備采用PP+鋼結構、高效沉淀池采用碳鋼+防腐材質，施工周期短，占地少。配藥系統采用PE桶配藥，進口優質加藥泵，確保系統穩定運行。電氣系統采用集中控制，元器件采用合資產品或國內名牌產品。

（4）SS的去除

污水中的SS去除主要靠格柵預處理及后續沉淀池的沉淀作用，污水處理站中懸浮物的濃度不僅涉及到出水的SS指標，而且出水的BOD5、COD等指標也與其有關，這是因為組成出水懸浮物主要是活性污泥絮體，所以控制污水處理站出水的SS指標是最基本的，也是很重要的環節。為了盡量去除水中的懸浮物濃度，需在工程中采用適當的措施。常用的措施是選用適當的污泥負荷,以提高污泥的沉降性能，采用較小的二次沉淀池表面負荷、較低的出水堰負荷或充分利用活性污泥懸浮層的吸附網捕作用等。

（5）PH調節

污水中PH調節，直接加酸加堿。調節到適宜PH值。

根據以上污染物去除的分析，以及該廠廢水的污染指數，要求污水做到穩定達標排放，需要設計合理的生化處理工藝，同時調節PH去除COD、BOD5和N、P等。

2.3 技術路線分析

處理工業含油污水的工藝較多，經最近二十年的實踐運用，淘汰了一些不適合的處理工藝，目前國內采用較多的工藝流程主要有高級氧化+混凝沉淀+膜過濾法等。業主要求廢水經處理后穩定達標、操作簡便、運行費用低，因此選擇的技術路線須要符合上述條件。

膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；易實現自動控制、運行管理簡單。

本方案以推薦“高級氧化+混凝沉淀+膜過濾法”工藝為主，在具體的工藝設計上，我們將主要圍繞如何在現有的場地上合理布置工藝而展開。

因清洗廢水含有多種原料，鹽度較高，對生物具有毒性，廢水不能直接生化處理。本方案先對清洗廢水采用化學法處理，對調廢水“酸析氣浮+混凝沉淀”除去大部分的有機物，經預處理后再將廢水泵入有機廢水生物處理系統中，經厭氧、活性污泥槽和沉淀槽，進一步分解除去剩余的有機物，可確保廢水穩定達標排放。有機廢水處理系統的厭氧槽和活性污泥槽內懸掛生物填料，培養生物菌種，降解除去廢水中的有機物。

酸析氣浮處理

廢水在酸性條件下，顯影樹脂從水中析出，樹脂密度較小，易于浮在水面。本項目廢水處理時，由泵將廢水泵入酸析槽，投加酸液調廢水酸性PH4－5，水中顯影原料（樹脂）從水中析出，浮于水面。為強化上浮效果，利用增加泵加壓溶氣形成氣浮，大量微小氣泡包裹懸浮物上浮于水面，有機污染物被大量去除掉。

混凝沉淀處理

因廢水中還存在一定時的重金重污染物，須采用混凝沉淀法將其去除。廢水中的重金屬離子在堿性條件下與OH－形成絮體沉淀分離，一般控制pH為7.5~8.5，其化學原理是：

Mn+＋nOH－ → M(OH)n↓

根據經驗，將沉淀出水再經生化處理方可達到環保出水要求，可確保重金屬穩定達標排放。

生化處理

厭氧槽

厭氧槽采用UASB(上流式厭氧污泥床)的形式，廢水穿過槽中由微生物所形成的污泥床，污染物（有機物）被污泥床所截留，微生物將高分子、復雜的有機物分解成低分子、簡單的有機物。廢水的可生化性得到大大提高，與污泥分離后,廢水自流入活性污泥槽。

活性污泥工藝

活性污泥技術工藝特點

食物鏈長，生態系統穩定，適于微生物棲息增殖；

有可能形成立體結構的生物網，類似“過濾”，能有效提高凈化效果；

能夠保持較高濃度的活性生物量，處理效率較高，有利于減少占地面積；

污泥生成量少，顆粒大易于沉淀。

操作簡單，運行方便，易于維護管理；

耐沖擊負荷。

根據以上論述，從運行管理方面考慮，本設計主體工藝采用活性污泥MBR膜生物反應系統，該系統操作簡單，運行方便，易于維護管理。

MBR膜生物反應系統

MBR簡介

膜生物反應器（MBR）是高效膜分離技術與活性污泥法相結合的新型廢水處理技術，可用于有機物含量較高的市政或工業廢水處理。雖然有氧MBR過程的技術應用可以追溯到20世紀70年代，但是它在廢水處理領域的大規模商業應用也是在過去的10年間剛剛開始的。

MBR是高效膜分離技術與生化技術相結合的新型廢水處理技術。它繼承了膜分離技術和生化處理技術的特點并強化了生化處理效果。

與傳統的活性污泥法相比，MBR具有以下優點：

0.05微米膜過濾產水，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用；

與傳統處理系統相比，可節省50%的土地使用面積；

由于膜的高效截流作用，微生物完全截流在反應器內，實現了反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，使運行控制更加靈活穩定；

反應器內的微生物濃度高達5000-8000毫克／升，生化效率高，耐沖擊負荷強；

泥齡(SRT)長，有利于增值緩慢的硝化細菌的截流、生長和繁殖，系統硝化效率得以提高；

反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行，剩余污泥排放量少；

膜分離使廢水中的大分子難降解成分在生物反應器內有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率；

系統自動化程度高，采用 PLC控制，可實現全程自動化控制；

模塊化設計，結構緊湊，占地面積小，運行費用低廉。

我公司多年的廢水處理工程經驗，開創的MBR廢水處理技術有如下特點：

膜材質為聚偏氟乙烯，抗污染性強．易清洗，適于廢水處理；化學性能穩定，抗氧化性強，可采用常用氧化性藥劑清洗。

膜通量遠高于其它材質(比如PP或PE)的同類產品。采用獨有的定期水反洗、化學反洗及化學清洗工藝保證了膜組件的產水能力和膜通量。

跨膜壓力(TMP)低，通常為0.01～0.06 MPa，可利用虹吸原理而無需外加抽吸動力即可產水，系統運行費用低。

MBR工藝采用缺氧和好氧組合形式。廢水先進入缺氧區，在此將大分子量長鏈有機物分解為易生化的小分子有機物，然后廢水進入好氧區進行有機物生物降解，同時進行生物硝化反應，并通過回流到缺氧區進行反硝化，完成脫氮功能。

好氧區，在硝化菌的作用下進行如下化學反應：

2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O

2NO2-+O2→2N03-。

缺氧區，在反硝化菌的作用下進行如下化學反應：

6NO3-+2CH30H→6NO2-+2CO2↑+4H20

2N02-+3CH3OH→3N2↑+3H20+60H-+3C02。

MBR過程描述

MBR是一種將活性污泥法和一體化浸沒式膜分離系統相結合的新型廢水處理技術。這一過程可廣泛應用于市政和工業廢水處理領域，包括水資源回用，社區發展，公園景點水資源回用等。

作為一種新興的廢水處理技術，MBR已經被廣泛的應用于世界各地的廢水處理廠。

典型MBR系統的流程可以描述如下。

廢水經預過1-2mm格柵流入調節池，在這里進水的水質和水量的調節。被格刪攔截的雜質需要定期清理。接下來，調節池中的廢水被泵輸送至MBR系統，在MBR系統內實現微生物對污染物進行分解消減，包括好氧和缺氧反應區，不能被降解的雜質和活性污泥被膜組件分離后留在膜池內。膜過濾產水則達標回用或排放。

MBR膜組件說明

MBR系統使用中空纖維膜進行固液分離。浸入式中空纖維膜是專門為膜生物反應器（MBR）配套而研制和開發的膜組件。它具有較高的過濾效率，能夠有效的將細菌、懸浮顆粒及雜質移除，從而獲得優質的過濾水。此外，由于單片膜組件過濾面積大，所以膜的安裝占用體積小，減小了反應器的體積和占地面積。

膜組件采用PVDF作為膜材料，制備中空纖維微濾膜，它具有良好的化學穩定性，非常適用于MBR系統。

本次設計使用的PVDF系列中空纖維膜特點：

1．膜通量高

通過特定工藝制作而成的中空纖維膜，在保證膜表面強度的前提下提升成孔率，且孔徑均勻，并對膜表面進行了永久性親水化處理。其單位膜面積的膜通量行業領先。其市政廢水處理中最大平均膜通量可達33L/m2·hr。

2．拉伸強度大

PVDF系列膜產品結構為復合膜結構，內部為柔軟空心支持體，外部為緊密結合的材質過濾膜層。膜絲抗拉伸強度≥200牛頓/fil。

3．膜絲內部流道大

新一代膜產品內徑約1.2mm。中空纖維膜縱向水力流道變大，流道阻力減小，使膜絲各個部位能更均勻抽吸工作。

4．膜表面抗污染性能高

膜表面為復合結構，耐磨擦。即使長期使用后外皮層發生損傷情況下，仍然有內皮層起到截留污染物效果，防止影響產水水質。

5．膜材質抗藥性高

采用高等級樹脂原料，對氧化劑等化學藥劑具有良好的抗藥性。

膜元件規格和性能如下：

MBR膜元件需滿足或優于以下技術參數：

膜參數	膜種類		中空纖維（簾式）
	膜材質		PVDF
	公稱孔徑		0.4μm
	有效膜面積		25m2/片
操作條件	過濾方式		抽吸
	常用差壓		30 Kpa（max）
	膜通量		0.2～0.8m3/m2/d
	MlSS濃度		5000～12000mg/L
	使用溫度		5～40℃
	耐受pH范圍		1～11
	沖洗氣量		（100～150Nm3/m2/h ，按膜組投影面積計）
	清洗方法	清洗方式	壓力注藥
		在線清洗	1次/周或壓差＞15Kpa
		離線清洗	2次/年或在線洗后效果不佳

膜組件應該安裝于MBR的單元內部，按膜絲垂直方向安裝，并確保纖維有一定的松弛。建議在上端和下端之間有10mm的松弛余量。

MBR系統由一系列單元組成，每個單元都有多排膜組件。這些單元獨立的包括一個活性污泥槽，膜組件單元應盡量安裝在MBR曝氣槽的中央，并確保前后左右有足夠的空間。

在膜組件的操作過程中有以下幾方面是非常關鍵的，包括過濾、跨膜壓差的設置、產水量設置。

（1）過濾

膜組件對MBR中的廢水進行固液分離，能有效的去除水中的懸浮顆粒和有機雜質。

（2）跨膜壓差（TMP）

跨膜壓差，是保障產水的動力差，此數值的越低說明膜性能和污染越清，反之則說明膜污染比較嚴重，應該進行化學清洗。跨膜壓差是衡量系統設計和運行是否正常的重要指標參數。

（3）產水量

設計者必須對膜組件系統的過濾流量進行設定，這一數據可以根據中試實驗結果或對原水處理的經驗來確定。根據河北諾恩的工程經驗，根據業內專家和實際工程應用的反饋，相對經濟的的膜通量可以設定在0.2～0.8m3/m2.d的范圍內。

恒大興業建議每天對透過水流量和跨膜壓差進行記錄，以便于更好的進行操作控制。我們還建議對懸浮顆粒濃度和濁度進行測量，以便隨時評測膜分離效率。

根據以上論述，從運行管理方面考慮，本MBR膜生物反應系統建議采用MBR一體化污水處理設備，該系統操作簡單，運行方便，易于維護管理。

沉淀槽

活性污泥槽出水進入沉淀槽進行泥水分離，在重力作用下，污泥沉于槽底，排入污泥槽。沉淀槽出水達標外排。

廢水調節槽采用地埋式鋼筋混凝土結構的水槽，內涂防腐漆防腐，即可節省占地面積，又可確保車間廢水自流進調節槽。廢水物化混凝處理采用成套的處理設備，設備采用鋼制，施工周期短，占地少。配藥系統采用PE桶配藥，進口優質加藥泵，確保系統穩定運行。電氣系統采用集中控制，元器件采用合資產品或國內名牌產品，pH儀表采用進品優質產品。

污泥處理系統，沉淀槽產生的污泥排放污泥槽，由泵泵入污泥脫水機壓干，泥餅外運，壓濾液返回調節槽。

2.4工藝流程圖