公布日：2022.10.18
申請(qǐng)日：2022.05.27
分類(lèi)號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種一體式污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括相鄰設(shè)置的MABR池、混凝池、絮凝池、沉淀池以及清水池；所述MABR池池底設(shè)置有攪拌器，池內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)MABR裝置，所述MABR裝置由多個(gè)膜組件單元、膜曝氣系統(tǒng)、膜吹掃系統(tǒng)以及膜架構(gòu)成，所述膜組件單元設(shè)置于所述膜架上，所述膜吹掃系統(tǒng)設(shè)置于所述膜架的下部，所述膜吹掃系統(tǒng)用于對(duì)所述膜組件單元吹氣，所述膜曝氣系統(tǒng)與所述膜組件單元連接，所述膜曝氣系統(tǒng)用于向所述膜組件單元供氣。本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)具有總投資費(fèi)用少，占地面積小，運(yùn)行成本低以及脫氮除磷效果好等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括相鄰設(shè)置的MABR池、混凝池、絮凝池、沉淀池、清水池、污泥池以及設(shè)備間；所述MABR池池底設(shè)置有攪拌器，池內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)MABR裝置，所述MABR裝置由多個(gè)膜組件單元、膜曝氣系統(tǒng)、膜吹掃系統(tǒng)以及膜架構(gòu)成，所述膜組件單元設(shè)置于所述膜架上，所述膜吹掃系統(tǒng)設(shè)置于所述膜架的下部，所述膜吹掃系統(tǒng)用于對(duì)所述膜組件單元的積泥間歇進(jìn)行吹掃，所述膜曝氣系統(tǒng)與所述膜組件單元連接，所述膜曝氣系統(tǒng)用于向所述膜組件單元供氣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述MABR池內(nèi)兩側(cè)設(shè)有隔板，MABR池兩側(cè)經(jīng)隔板遮擋后為非曝氣且污泥沉淀泥水分離區(qū)域，污泥沉降后進(jìn)入曝氣反應(yīng)區(qū)，上清液溢流排出MABR池。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述膜組件單元包括重離子微孔膜管，所述重離子微孔膜管的兩端由膜管固定件固定，其中一端固定件設(shè)置有進(jìn)氣口；所述膜曝氣系統(tǒng)包括空壓機(jī)、與所述空壓機(jī)連接的曝氣主管，與所述曝氣主管連接的多個(gè)曝氣支管，所述膜組件單元的進(jìn)氣口與所述曝氣支管連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣支管的前端依次設(shè)置有閥門(mén)和氣壓表，所述曝氣主管的前端設(shè)置有氣體流量計(jì)和總閥門(mén)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述膜吹掃系統(tǒng)包括底部穿孔管、膜吹掃主管、曝氣風(fēng)機(jī)，所述底部穿孔管位于膜組件單元下方，底部穿孔管連接膜吹掃主管；所述膜吹掃主管連接曝氣風(fēng)機(jī)，并在前端依次設(shè)置有氣體流量計(jì)和閥門(mén)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述膜架為不銹鋼框架，其底部設(shè)置有穿孔管支架；所述膜組件單元左右間距不小于10mm，上下間距不小于10mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述MABR池與兩個(gè)混凝池和一個(gè)絮凝池相鄰，混凝池與絮凝池內(nèi)均設(shè)置有臥式攪拌機(jī)；所述混凝池與絮凝池均與沉淀池相鄰，所述沉淀池前端為平流式沉淀，后端設(shè)置斜管沉淀區(qū)，沉淀池下有V形泥斗，所述泥斗內(nèi)設(shè)有排泥泵；所述沉淀池與清水池及污泥池相鄰，所述清水池及污泥池均與設(shè)備間相鄰。
8.如權(quán)利要求1所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污泥池用于暫存MABR池剩余污泥和沉淀池污泥，所述清水池用于集中存放已處理出水，清水達(dá)標(biāo)排放水體或作中水回用。
9.如權(quán)利要求1所述的一種一體式污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)備間內(nèi)設(shè)置設(shè)備控制箱與PLC控制柜，設(shè)備操作均在設(shè)備間實(shí)現(xiàn)操作，且能自動(dòng)化控制運(yùn)行，通過(guò)APP控制程序遠(yuǎn)程操控。
10.一種污水處理方法，其特征在于：所述方法包括使用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的一體式污水處理系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種脫氮除磷效果好的一體式污水處理系統(tǒng)及方法。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一體式污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括相鄰設(shè)置的MABR池、混凝池、絮凝池、沉淀池以及清水池；所述MABR池池底設(shè)置有攪拌器，池內(nèi)設(shè)置有至少一套MABR裝置，所述MABR裝置由多個(gè)膜組件單元、膜曝氣系統(tǒng)、膜吹掃系統(tǒng)以及膜架構(gòu)成，所述膜組件單元設(shè)置于所述膜架上，所述膜吹掃系統(tǒng)設(shè)置于所述膜架的下部，所述膜吹掃系統(tǒng)用于對(duì)所述膜組件單元的積泥間歇進(jìn)行吹掃，所述膜曝氣系統(tǒng)與所述膜組件單元連接，所述膜曝氣系統(tǒng)用于向所述膜組件單元供氣。
進(jìn)一步的，所述MABR池內(nèi)兩側(cè)設(shè)有隔板，MABR池兩側(cè)經(jīng)隔板遮擋后為非曝氣。
進(jìn)一步的，所述膜組件單元包括重離子微孔膜管，所述重離子微孔膜管的兩端由膜管固定件固定，其中一端固定件設(shè)置有進(jìn)氣口；所述膜曝氣系統(tǒng)包括空壓機(jī)、與所述空壓機(jī)連接的曝氣主管，與所述曝氣主管連接的多個(gè)曝氣支管，所述膜組件單元的進(jìn)氣口與所述曝氣支管連接。
進(jìn)一步的，所述述曝氣支管的前端依次設(shè)置有閥門(mén)和氣壓表，所述曝氣主管的前端設(shè)置有氣體流量計(jì)和總閥門(mén)。
所述膜吹掃系統(tǒng)包括底部穿孔管、膜吹掃主管、曝氣風(fēng)機(jī)，所述底部穿孔管位于膜組件單元下方，底部穿孔管連接膜吹掃主管；所述膜吹掃主管連接曝氣風(fēng)機(jī)，并在前端依次設(shè)置有氣體流量計(jì)和閥門(mén)。
進(jìn)一步的，所述膜架為不銹鋼框架，其底部設(shè)置有穿孔管支架；所述膜組件單元左右間距不小于10mm，上下間距不小于10mm。
進(jìn)一步的，所述MABR池與兩個(gè)混凝池和一個(gè)絮凝池相鄰，混凝池與絮凝池內(nèi)均設(shè)置有臥式攪拌機(jī)；所述混凝池與絮凝池均與沉淀池相鄰，所述沉淀池前端為平流式沉淀，后端設(shè)置斜管沉淀區(qū)，沉淀池下有V形泥斗，所述泥斗內(nèi)設(shè)有排泥泵；所述沉淀池與清水池及污泥池相鄰，所述清水池及污泥池均與設(shè)備間相鄰。
進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)池，所述調(diào)節(jié)池設(shè)于所述MABR池的前端。
進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括污泥池，所述污泥池用于處理MABR池剩余污泥和沉淀池污泥。
本發(fā)明還提供了一種污水處理方法所述方法，包括使用上述的一體式污水處理系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行處理。
本發(fā)明的MABR池因獨(dú)特的MABR裝置設(shè)置而在整個(gè)池內(nèi)形成軟分區(qū)，氣體由空壓機(jī)充入MABR裝置管式膜管內(nèi)，膜組件一方面作為微生物附著的載體，另一方面通過(guò)膜腔體為附著的微生物供氧。在氣體分壓保持在膜組件泡點(diǎn)以下時(shí)，以無(wú)泡曝氣的形式為微生物供氧。膜腔內(nèi)的氧氣在壓差的驅(qū)動(dòng)下向生物膜內(nèi)擴(kuò)散，同時(shí)生物膜與水中的污染物充分接觸，在濃差驅(qū)動(dòng)和生物膜吸附等作用下，污染物進(jìn)入生物膜內(nèi)。在生物膜中，由于氧氣的傳遞方向和污染物的傳遞方向完全相反，氧和污染物濃度梯度剛好相反，所以在生物膜中出現(xiàn)了獨(dú)特的分層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而出現(xiàn)了不同的功能區(qū)，膜組件生物膜內(nèi)側(cè)為好氧區(qū)，往外一層為缺氧區(qū)，最外層出現(xiàn)厭氧區(qū)，膜組件外部為活性污泥系統(tǒng)，為完全混合的缺氧環(huán)境，整體MABR池同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物吸附、異養(yǎng)氧化反應(yīng)、硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)等，達(dá)到COD、BOD、氨氮、總氮、總磷等污染物的高效去除。膜組件下方設(shè)置穿孔曝氣管，用于間歇吹掃膜組件上的積泥和控制生物膜厚度，促進(jìn)老化生物膜更新。
綜上所述，運(yùn)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：
1、總投資省。該一體化污水處理裝置，MABR池替代了傳統(tǒng)的厭氧池、缺氧池與好氧池和二沉池，因此能很好地節(jié)省占地面積，其工藝流程短，經(jīng)組合安裝，可大大降低設(shè)施工程建設(shè)費(fèi)用。
2、運(yùn)行費(fèi)用低。運(yùn)行費(fèi)用是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素，是評(píng)判一套工藝優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。該一體化污水處理裝置采用空壓機(jī)通過(guò)膜管通氣供氧，供氧氣體分壓保持在膜組件泡點(diǎn)以下時(shí)，以無(wú)泡曝氣的形式為微生物供氧，既提高了氧的傳遞效率，又降低了運(yùn)行電耗。同時(shí)，MABR池生物膜固著在管式膜載體上，其生物固體平均停留時(shí)間較長(zhǎng)，能生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)，比增殖速度很小的微生物如硝化菌，同時(shí)，在生物膜上生長(zhǎng)繁育的生物類(lèi)型廣泛、種屬較多，形成的食物鏈要長(zhǎng)于活性污泥上的食物鏈；生物膜中高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物大量存在，有機(jī)物代謝較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成新細(xì)胞，即剩余污泥量較少。因此，相應(yīng)地污泥處置費(fèi)用更低。
3、占地省。本發(fā)明用MABR池替代了傳統(tǒng)的厭氧池、缺氧池與好氧池和二沉池，停留時(shí)間由常規(guī)的10--14小時(shí)降至6--8小時(shí)，同時(shí)通過(guò)對(duì)整體設(shè)施精簡(jiǎn)組合與一體化設(shè)置，同等處理規(guī)模下大大減少了設(shè)施占地面積。
4、脫氮除磷效果好。隨著我國(guó)大面積水體環(huán)境的富營(yíng)養(yǎng)化，污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個(gè)迫切的水環(huán)境問(wèn)題治理要求�！冻擎�(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)也明確對(duì)TP、TN和NH3-N排放標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著農(nóng)村污水處理設(shè)施都要考慮脫氮除磷的問(wèn)題。本發(fā)明運(yùn)用重離子微孔膜作為MABR膜，其具有良好的微生物親和性，能達(dá)到良好的掛膜效果，較常規(guī)中空纖維膜附著的微生物數(shù)量更多，生物鏈更長(zhǎng)，與污水接觸面也更大；另一方面氧氣以無(wú)泡曝氣的方式通過(guò)膜腔往微生物供氧，供氧效率高，氧和污染物濃度梯度剛好相反，在生物膜中出現(xiàn)了獨(dú)特的分層結(jié)構(gòu)，能高效的實(shí)現(xiàn)同步硝化與反硝化甚至短程硝化反硝化，水中的有機(jī)物及氮磷等污染物被微生物利用，使水體中的污染物同化為微生物菌體，固定在生物膜上或分解成無(wú)機(jī)代謝產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的凈化；對(duì)污水中COD、BOD、氨氮、總氮和總磷等污染指標(biāo)去除效果非常好加強(qiáng)對(duì)總氮去除效率，MABR池出水進(jìn)入后端的混凝反應(yīng)池及沉淀池，進(jìn)一步去除SS與TP，確保了出水水質(zhì)穩(wěn)定優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
5、現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合�，F(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善，為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)施設(shè)備控制點(diǎn)相對(duì)較少，操作簡(jiǎn)便，且經(jīng)一體化裝配后，設(shè)施也更利于采用PLC程序自動(dòng)化控制運(yùn)行，并通過(guò)手機(jī)APP程序進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，因此，便于對(duì)多個(gè)一體化污水處理設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一管理，進(jìn)一步降低運(yùn)行操作門(mén)檻。
（發(fā)明人：張信武;廖志軍;劉廣停;彭東豪）
