x摘要：文章主要论述了生活污水处理设备集装化技术：在一个标准40英尺集装箱内集成了每小时处理污水能力5m3的污水设备，功能全面。具有自动化程度高、占地面积少、生产效率高、可组合使用、便于运输、运行成本低等优点。
关键词：40英尺集装箱；MBR法；污水处理技术；污水设备
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0111-02
目前建造小型生活污水处理站的传统模式是先进行土地规划，再进行相应设施的土建、设备安装及调试，然后投入使用。如果要提高产能，则需要重新进行土地规划实施扩建，周期较长，且传统形式的污水处理站不适合搬迁，一般情况下的投资都比较大，运营成本高。将生活污水处理设备集装化，可充分利用集装箱坚固耐用、便于吊装和运输这一特点，污水处理集装箱可广泛适用于住宅小区、办公楼、商场及高速服务区等地的生活污水处理。集装箱模块化、单元式的设计理念又可根据污水处理需求的不同进行组合以达到最佳处理效果。设备的运行可设计为半自动化或全自动化，便于操作。
1 设计原则
（1）本污水处理集装箱的污水处理原理为膜生物反应器法（MBR法）；（2）本污水处理集装箱设计处理污水的来源为生活综合排放水，须经预先处理达到污水处理集装箱的进水要求后，才能进入污水处理集装箱；（3）本污水处理集装箱的设计应既便于操作管理、设备维护，又避免对周围环境产生不良影响；（4）本污水处理集装箱的污水处理设备在可操作性上应具备较大的柔性，以适应不同的水质和水量的处理要求，同时要使污水处理集装箱占地面积小，运行能耗低，维护成本低；（5）设计时还应该充分考虑降低本污水处理集装箱二次污染，需对配套设备进行除臭、降噪、减振等方面的处理，污水处理过程中产生的少量剩余污泥好氧消化处理后，应定期清理；（6）污水处理集装箱应设有应急电源等保护措施；（7）污水处理集装箱的结构设计必须达到足够的强度和刚度以满足正常使用；（8）污水处理集装箱使用碳钢焊接成型，罐体部分所有焊缝必须保证双面满焊，并进行水密试验以保证其水密性。集装箱喷涂三层防锈漆，漆膜总厚度达到200μ；（9）污水处理集装箱设备操作间四周、顶部及底部必须设置防火岩棉保温层，以保证操作间的温度处于适当的范围以满足设备、人员的正常工作要求。
2 污水处理方案
2.1 污水处理量
2.4 处理工艺流程说明
生活污水经初沉罐的处理后进入生物氧化罐后用提升泵抽入膜生物反应器，通过自动控制系统来控制曝气机充氧，生物氧化罐的水经过自吸泵进入膜分离水罐，经过快速混合法氯化消毒后，进入活性炭杀菌罐，从活性炭杀菌罐出来的水为中水。反洗泵可用膜分离水罐中的处理水对生物膜反应器进行冲洗。
2.5 PLC功能
（1）污水进入膜生物反应器的控制可设计为全自动控制，大大提高了运行效率，降低了成本。
（2）当膜生物反应器内的水超过设定的最高水位时，提升泵自动停止运行，当水位降至最低水位时，提升泵自动开始运行。
（3）可自动控制加药泵，实现加药控制自动化。
（4）可自动控制反洗泵，实现对生物膜的清洗、消毒。
（5）具有过流、过载保护装置。
3 40英尺污水处理集装箱设计参数
（1）外形尺寸（mm）：长×宽×高：12192×2438×2896；（2）自重：10.8吨（含设备，不装水）；（3）总功率：30千瓦；（4）设备间上下左右均装有岩棉保温层；（5）集装箱布局见图1，水罐顶部有两个人孔，前端及右侧有折叠踏梯方便爬上顶部进行维护，顶部有折叠护栏进行保护。
图1 集装箱平面布局图
4 污水处理集装箱各功能单元的主要作用
4.1 初沉罐
初沉罐主要作用是使污水中的大颗粒杂质得到沉淀，使进入生物接触氧化罐的水质均匀，以便进行下一步处理。
初沉罐有效设计尺寸为：500×2220×2530mm。
4.2 生物接触氧化罐
生物接触氧化罐内设置有膜生物反应器，其中放有高性能沉浸式平片膜组件，该膜组件由许多膜元件组成，由于平片膜上有0.3微米的孔径，从而能够过滤细菌，再利用鼓风机对膜生物反应器内曝气，可将细菌胶团和游离微生物全部留在膜生物反应器中。生物氧化罐的作用就是使各种悬浮颗粒、细菌、藻类、COD及有机物在膜生物反应器中均得到有效的去除，从而保证了出水的水质优良。
生物接触氧化罐有效设计尺寸为：3000×2220×2500mm。
4.3 膜分离水罐
膜分离水罐主要用于对从生物接触氧化罐出来的水进行快速氯化消毒。
膜分离水罐有效设计尺寸为：1000×1000×2500mm
4.4 活性炭杀菌罐
活性炭杀菌罐主要用于彻底杀灭各种细菌。
活性炭杀菌罐有效设计尺寸为：1000×2200×2500mm。
4.5 设备操作间
设备操作间用于防止自吸泵、空压机、加药装置、PLC控制柜等设备以便于操作及维护。
设备操作间有效设计尺寸为：8440×2220×2590mm。
4.6 自动控制装备
自动控制装备主要由可编程控制器（PLC）、控制柜及附属设备组成。
污水处理自动控制系统内的操作系统由各种传感器和变送器组成。变送器的标准直流信号送至现场PLC。
污水处理设备的控制可根据实际需要分为自动控制和手动控制。
自动控制是按照设定的控制程序，PLC对系统实行自动控制，无需人为操作。具体控制内容如下：
（1）初沉罐和生物接触氧化罐中设置水位控制装置，高水位自动停止；低水位自动开启。
（2）两台鼓风机交替运行，实现对膜生物反应器不间断曝气。
（3）两台污水提升泵交替运行。
手动控制是当把控制柜上的“手动/自动”选择开关打到“手动”时，各设备实现手动操作。手动控制优先级最高，此时，PLC控制被屏蔽，现场设备可在就地控制箱或控制柜上实现开、停等人工操作。此种模式主要是用在设备安装阶段的单台调试或PLC出现故
障时。
4.7 电器装置
污水处理集装箱的电源设计采用双电源。
设备操作间里的电器设备的启动、关闭和切换均由可编程序控制器自动按程序实行联动，同时在控制柜的面板上设有自动、手动转换开关，必要时可切换成手动控制。
参考文献
[1] 生活杂用水水质标准（CJ 25.1-89）[S].
[2] 国家综合污水排放标准（GB 8978-96）[S].
作者简介：王君（1984-），男，辽宁人，天津中集集装箱有限公司技术主管，助理工程师，研究方向：集装箱。
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