申請(qǐng)日2015.09.25

　　公開(公告)日2015.12.02

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F3/00; C02F3/12; C02F3/32; C02F3/10

　　摘要

　　一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合裝置及其應(yīng)用，它涉及一種污水處理與污泥減量組合裝置及其應(yīng)用。它克服了傳統(tǒng)A2O工藝氮磷去除率低、二沉池占地面積大、污泥產(chǎn)率高、出水水質(zhì)難以達(dá)到再回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等方面的缺陷。它包括厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR、微型動(dòng)物生物床。該裝置用于污水處理與污泥減量。本發(fā)明的裝置具有氮磷去除率高、占地面積小，并且出水水質(zhì)可以達(dá)到再回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污泥量較傳統(tǒng)的A2O工藝下降40%以上。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合裝置，其特征在于 它包括：厭氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、MBR(4)和微型動(dòng)物生物床(5);其 中，厭氧池出水管(7)的入水口與厭氧池(1)連通，厭氧池出水管(7)的出水口與缺氧 池進(jìn)水管(8)的入水口連通，缺氧池進(jìn)水管(8)的出水口與缺氧池(2)連通;缺氧池出 水管(9)的入水口與缺氧池(2)連通，缺氧池出水管(9)的出水口與好氧池進(jìn)水管(10) 的入水口連通，好氧池進(jìn)水管(10)的出水口與好氧池(3)連通;好氧池出水管(11)入 水口與好氧池(3)連通，好氧池出水管(11)的出水口分別與MBR進(jìn)水管(13)進(jìn)水口 與內(nèi)循環(huán)回流管(12)進(jìn)口連通，MBR進(jìn)水管(13)入水口與MBR(4)連通，內(nèi)循環(huán)回 流管(12)的出口與缺氧池(2)連通;微型動(dòng)物生物床進(jìn)泥管(15)的入泥口與MBR(4) 連通，出泥口與微型動(dòng)物生物床(5)連通;污泥回流管(17)的出口與微型動(dòng)物生物床(5) 連通，入口與厭氧池(1)連通;微型動(dòng)物生物床污泥回流管(18)的出泥口與微型動(dòng)物生 物床(5)連通，微型動(dòng)物生物床污泥回流管(18)的入泥口與MBR(4)連通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置，其特征在于MBR(4)內(nèi)設(shè)置有膜組件(19)和曝氣裝置(20);所述的膜組件 (19)材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或沸石分子篩。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置，其特征在于微型動(dòng)物生物床(5)設(shè)置有微曝氣裝置(21)、微型動(dòng)物載體(22)、 微型動(dòng)物(23)和推流裝置(24);所述的微型動(dòng)物載體(22)為組合填料、彈性填料或由 尼龍材質(zhì)、超細(xì)纖維束材質(zhì)、聚丙烯纖維束、聚乙烯纖維束等斜向交錯(cuò)軋制或橫縱向排而 成。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置，其特征在于微型動(dòng)物(23)生長附著在微型動(dòng)物載體(22)，所述的微型動(dòng)物(23) 為對(duì)污泥進(jìn)行捕食的微型動(dòng)物。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置，其特征在于微型動(dòng)物生物床(5)內(nèi)污泥在推流裝置(24)作用下與微型動(dòng)物(23) 進(jìn)行接觸。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置，其特征在于MBR(4)的污水通過MBR出水管(14)排出。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置，其特征在于MBR(4)的剩余污泥通過MBR排泥管(16)排出。

　　8.一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合裝置的應(yīng)用，其特 征在于它用于污水處理與污泥減量。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置的應(yīng)用，其特征在于該裝置進(jìn)行污水處理與污泥減量的過程為：

　　首先，將待處理污水導(dǎo)入?yún)捬醭?1)進(jìn)行待處理污水的磷釋放及氨化處理;然后將經(jīng) 厭氧池(1)處理后的混合液導(dǎo)入缺氧池(2)中進(jìn)行脫氮處理;將經(jīng)缺氧池(2)處理后的 混合液輸入到好氧池(3)中，在好氧池(3)中進(jìn)行BOD的去除、硝化以及磷的吸收處理; 再將好氧池(3)中的混合液輸入MBR(4)中進(jìn)行污水的深度處理與泥水的分離;最后將 分離后的污泥引入到微型動(dòng)物生物床(5)中，通過微型動(dòng)物(23)實(shí)現(xiàn)污泥減量。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量 組合裝置的應(yīng)用，其特征在于經(jīng)微型動(dòng)物生物床(5)處理后的污泥一部分回流至厭氧池(1) 中繼續(xù)降解有機(jī)物，一部分回流至MBR(4)中。

　　說明書

　　一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合裝置及其應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于同步進(jìn)行污水處理與污泥減量的高效處理技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種污水處理與 污泥減量組合裝置及其應(yīng)用。

　　背景技術(shù)

　　A2O工藝是一種以活性污泥法為基礎(chǔ)的污水處理工藝，它主要由厭氧-缺氧-好氧三段式 生物處理所組成。因其具有簡單的工藝流程、良好的污泥沉降性能、較高的污染物去除效 果等優(yōu)點(diǎn)，一直被廣泛應(yīng)用。但是A2O工藝在運(yùn)行過程中，氮磷去除率難以再提高，無法 滿足再回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，急需深度處理;同時(shí)，出水中懸浮物含量極易受二沉池泥水分離效 果的影響，且二沉池占地面積較大，難以滿足城市土地資源短缺的現(xiàn)狀;并且該工藝污泥 產(chǎn)量大，后續(xù)污泥處置費(fèi)用高，增加了工藝的投資及運(yùn)營成本。這些都極大的限制了A2O 工藝的更廣泛的應(yīng)用。因此，如何以A2O工藝為基礎(chǔ)，近一步提高氮磷去除效果、減小工 藝占地面積、實(shí)現(xiàn)高效的污泥減量，一直成為廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　MBR膜生物反應(yīng)器，是一種高效的污水處理技術(shù)，它將活性污泥法與膜分離技術(shù)進(jìn)行 結(jié)合，利用膜組件的高效截留特性，實(shí)現(xiàn)高效的泥水分離，取代傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉 池，減小了工藝的占地面積;同時(shí)經(jīng)膜組件過濾后的出水高質(zhì)穩(wěn)定，氮磷去除率好，能夠 滿足再回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是膜污染問題一直是制約著MBR更廣泛商業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)瓶 頸。

　　微型動(dòng)物生物床可以有效的減緩膜污染問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效的污泥減量。微型動(dòng)物生 物床是一種利用微型動(dòng)物捕食作用進(jìn)行污泥減量的生物技術(shù)。其內(nèi)部設(shè)置填料，使微型動(dòng) 物高密度穩(wěn)定生長于填料上，利用微型動(dòng)物對(duì)污泥的捕食作用來實(shí)現(xiàn)污泥的高效減量;同 時(shí)微型動(dòng)物捕食過程能夠削減主要膜污染物EPS的含量，有效抑制絲狀菌的過量生長，降 低污泥粘度并提高污泥的過濾性能，捕食后污泥回流至MBR系統(tǒng)中能有效減緩膜污染的 發(fā)生，同時(shí)提高M(jìn)BR污泥減量及污水處理效果。

　　因此，開發(fā)一種氮磷去除率高、工藝占地面積小、污泥產(chǎn)率低、膜污染得到減緩的 A2O+MBR+微型動(dòng)物生物床污水處理與污泥減量組合工藝，具有重要研究意義和廣闊的應(yīng) 用前景。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合 裝置及其應(yīng)用。它克服了傳統(tǒng)A2O工藝氮磷去除率低、沉淀池占地面積大、污泥產(chǎn)率高、 出水水質(zhì)難以達(dá)到再回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以及沒有有效同時(shí)進(jìn)行污水處理與污泥減量的問 題。為污水處理廠提供了一種更高效經(jīng)濟(jì)的污水污泥處理工藝和設(shè)備。

　　本發(fā)明的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合裝置，它包 括：厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR和微型動(dòng)物生物床;其中，厭氧池出水管的入水口 與厭氧池連通，厭氧池出水管的出水口與缺氧池進(jìn)水管的入水口連通，缺氧池進(jìn)水管的出 水口與缺氧池連通;缺氧池出水管的入水口與缺氧池連通，缺氧池出水管的出水口與好氧 池進(jìn)水管的入水口連通，好氧池進(jìn)水管的出水口與好氧池連通;好氧池出水管入水口與好 氧池連通，好氧池出水管的出水口分別與MBR進(jìn)水管進(jìn)水口與內(nèi)循環(huán)回流管進(jìn)口連通， MBR進(jìn)水管入水口與MBR連通，內(nèi)循環(huán)回流管的出口與缺氧池連通;微型動(dòng)物生物床 進(jìn)泥管的入泥口與MBR連通，出泥口與微型動(dòng)物生物床連通;污泥回流管的出口與微型 動(dòng)物生物床連通，入口與厭氧池連通;微型動(dòng)物生物床污泥回流管的出泥口與微型動(dòng)物生 物床連通，微型動(dòng)物生物床污泥回流管的入泥口與MBR連通。

　　本發(fā)明的一種A2O、MBR與微型動(dòng)物生物床的污水處理與污泥減量組合裝置，它用 于污水處理與污泥減量。

　　本發(fā)明包含以下有益效果：

　　本次發(fā)明首次將A2O工藝與MBR及微型動(dòng)物生物床進(jìn)行結(jié)合，該組合裝置包含厭氧 池、缺氧池、好氧池、MBR(膜生物反應(yīng)器)、微型動(dòng)物生物床。原污水進(jìn)入?yún)捬醭刂羞M(jìn) 行磷的釋放和氨化作用;從厭氧池流出的混合液進(jìn)入缺氧池中進(jìn)行脫氮作用;從缺氧池中 流出的混合液進(jìn)入好氧池中完成BOD的去除、硝化以及磷的吸收作用;從好氧池中流出的 混合液進(jìn)入MBR中完成污水的深度處理與泥水的分離;剩余污泥一部分進(jìn)入微型動(dòng)物生 物床中，在微型動(dòng)物捕食作用下實(shí)現(xiàn)污泥減量，一部分排出系統(tǒng);經(jīng)微型動(dòng)物生物床處理 后的污泥一部分回流至厭氧池中繼續(xù)降解有機(jī)物，一部分回流至MBR中。

　　本發(fā)明的裝置中各單元的主要作用包括：(1)、待處理污水進(jìn)入?yún)捬醭刂�，該池的主�?作用是進(jìn)行磷的釋放與有機(jī)物的氨化作用。(2)、污水經(jīng)過厭氧池處理后進(jìn)入缺氧池中，該 池的主要作用是進(jìn)行有機(jī)物的脫氮。(3)、混合液從缺氧池進(jìn)入好氧池中，該池的主要作用 是進(jìn)行BOD的去除、硝化以及磷的吸收，同時(shí)一定量的混合液從這里經(jīng)內(nèi)循環(huán)回流管回流 至缺氧池中。(4)、混合液經(jīng)好氧池處理后進(jìn)入MBR中，該池的主要作用是進(jìn)行污水的深 度處理與泥水的分離作用，同時(shí)部分污泥流入微型動(dòng)物生物床中，部分剩余污泥排出系統(tǒng) 外。(5)、污泥進(jìn)入微型動(dòng)物生物床中，該反應(yīng)器主要作用是進(jìn)行污泥減量與污泥性質(zhì)的改 善改良，處理后的污泥部分回流至厭氧池中，部分回流至MBR中。

　　MBR中的膜組件由聚四氟乙烯(PTFE)，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)和聚偏氟乙 烯(PVDF)和沸石分子篩等構(gòu)成。污水在真空泵的作用下經(jīng)過膜組件的分離抽濾達(dá)到高 質(zhì)出水的效果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)泥水的有效分離。微型動(dòng)物生物床主要通過微型動(dòng)物的捕食作用 實(shí)現(xiàn)高效的污泥減量。經(jīng)MBR處理后的污泥進(jìn)入微型動(dòng)物生物床后，部分污泥被微型動(dòng) 物捕食實(shí)現(xiàn)污泥減量;部分污泥被破壁溶胞，釋放碳氮等營養(yǎng)物質(zhì)，回流至MBR以及厭 氧池中繼續(xù)降解，即通過隱形生長實(shí)現(xiàn)污泥減量;剩下的污泥通過形成菌膠團(tuán)以抵抗微型 動(dòng)物的捕食作用，這部分污泥性質(zhì)得到改善改良，再回流至MBR及厭氧池中，可以有效 的減緩MBR中膜污染的發(fā)生頻率，同時(shí)提高M(jìn)BR及厭氧池中污水處理效能。

　　微型動(dòng)物載體的主要作用在于提供微型動(dòng)物附著、生長以及捕食的場所，其可為組合 填料、彈性填料等，或由尼龍材質(zhì)、超細(xì)纖維束材質(zhì)、聚丙烯纖維束、聚乙烯纖維束等斜 向交錯(cuò)軋制或橫縱向排列而成;微型動(dòng)物的主要作用在于對(duì)污泥進(jìn)行捕食，實(shí)現(xiàn)污泥的有 效減量與性質(zhì)的改善改良，可為能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)行捕食的原生或者后生動(dòng)物。

　　本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高效的污水處理，減緩了膜污染，污泥減量40%以上，占地面積縮小， 基建成本及運(yùn)營成本降低，適合大規(guī)模的污水處理。