公布日：2022.09.20

申請日：2022.05.27

分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次相鄰設(shè)置的厭氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，在傳統(tǒng)AAO工藝基礎(chǔ)上，增加MABR池，所述MABR池內(nèi)設(shè)置有至少一套MABR處理裝置，所述MABR處理裝置由多個膜組件單元、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)用于向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)明改良后的AAO工藝污水處理系統(tǒng)具有脫氮效率高、節(jié)能降耗效果明顯、耐沖擊負荷能力更強、污泥產(chǎn)率更低的優(yōu)點。

權(quán)利要求書

1.一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括依次相鄰設(shè)置的厭氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，所述MABR池內(nèi)設(shè)置有至少一套MABR處理裝置，所述MABR處理裝置由多個膜組件單元、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)用于向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。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括混合液回流池以及二沉池，水流經(jīng)過所述好氧池后進入所述混合液回流池后，一部分水流進入二沉池，一部分回流至缺氧池。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(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)置有進氣口；所述膜曝氣系統(tǒng)包括空壓機、與所述空壓機連接的曝氣主管，與所述曝氣主管連接的多個曝氣支管，所述膜組件單元的進氣口與所述曝氣支管連接。

4.如權(quán)利要求3所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣支管的前端依次設(shè)置有閥門和氣壓表，所述曝氣主管的前端設(shè)置有氣體流量計和總閥門。

5.如權(quán)利要求4所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(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、曝氣風機，所述底部穿孔管位于膜組件單元下部，底部穿孔管連接膜吹掃主管；所述膜吹掃主管連接曝氣風機，并在前端依次設(shè)置有氣體流量計和閥門。

6.如權(quán)利要求5所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述膜架為不銹鋼或其它耐腐蝕材料框架，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所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧池采用完全混合池形，池內(nèi)設(shè)置有導流墻，底部設(shè)置有潛水攪拌器。

8.如權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧池采用氧化溝流態(tài)，兩邊設(shè)置有環(huán)形導流墻，池底設(shè)置有推流器，厭氧池出水與好氧池回流的混合液同時進入缺氧池。

9.如權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述MABR池內(nèi)設(shè)置多套MABR裝置，池底設(shè)置有攪拌推流器。

10.如權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述好氧池采用推流式池形，底部設(shè)置有推流器和曝氣盤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種脫氮效率更高的改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高效脫氮改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次相鄰設(shè)置的厭氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，在傳統(tǒng)AAO工藝基礎(chǔ)上增設(shè)MABR池，所述MABR池內(nèi)設(shè)置有至少一套MABR處理裝置，所述MABR處理裝置由多個膜組件單元、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)用于對所述膜組件單元的積泥進行間歇吹掃，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。

進一步的，所述系統(tǒng)還包括混合液回流池以及二沉池，水流經(jīng)過所述好氧池后進入所述混合液回流池后，一部分水流進入二沉池，一部分回流至缺氧池。

進一步的，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)置有進氣口；所述膜曝氣系統(tǒng)包括空壓機、與所述空壓機連接的曝氣主管，與所述曝氣主管連接的多個曝氣支管，所述膜組件單元的進氣口與所述曝氣支管連接。

進一步的，所述曝氣支管的前端依次設(shè)置有閥門和氣壓表，所述曝氣主管的前端設(shè)置有氣體流量計和總閥門。

進一步的，所述膜吹掃系統(tǒng)包括底部穿孔管、膜吹掃主管、曝氣風機，所述底部穿孔管位于膜組件單元下部，底部穿孔管連接膜吹掃主管；所述膜吹掃主管連接曝氣風機，并在前端依次設(shè)置有氣體流量計和閥門。

所述膜架為不銹鋼或其它耐腐蝕材料框架，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。

進一步的，所述厭氧池采用完全混合池形，可設(shè)置導流墻，底部設(shè)置潛水攪拌器。

進一步的，所述缺氧池采用氧化溝流態(tài)，兩邊設(shè)置環(huán)形導流墻，設(shè)置推流器，厭氧池出水與好氧池回流的混合液同時進入缺氧池。

進一步的，所述MABR池內(nèi)設(shè)置多個MABR裝置，池底設(shè)置有攪拌推流器。

進一步的，所述好氧池采用推流式池形，底部設(shè)置推流器和曝氣盤。

綜上所述，運用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有如下有益效果：

一、脫氮效率高。在本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)中異養(yǎng)氧化、硝化與反硝化反應均在同一個反應器中高效進行，在泥膜共生的兼氧環(huán)境中，可實現(xiàn)同步硝化與反硝化甚至短程硝化與反硝化，降低了混合液回流量對總氮去除率的桎梏，脫氮效率大大提高。在同樣的運行條件下，傳統(tǒng)AAO工藝出水總氮達到15mg/L以下，而改良AAO工藝出水總氮能達到10mg/L以下。改良AAO通過MABR工段設(shè)置，是在傳統(tǒng)AAO工藝反硝化脫氮基礎(chǔ)上，增加了同步硝化與反硝池功能池，進一步提高總氮去除效果。

二、節(jié)能降耗效果明顯。在MABR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)了獨特的分層結(jié)構(gòu)，硝化和反硝化反應分別在生物膜的內(nèi)外兩側(cè)進行，生物膜外側(cè)的反硝化菌利用污水中的BOD5進行反硝化反應，減少了異養(yǎng)菌對其碳源的爭奪，相較傳統(tǒng)AAO工藝，大大減少了碳源消耗。MABR處理裝置作為一種基于膜表面無泡曝氣的生物膜反應器技術(shù)，在MABR系統(tǒng)中，氧氣不再是限制因素，從充氧動力效率的角度比較，與傳統(tǒng)的曝氣方式相比，氧氣以分子形式進入生物膜中被利用，實現(xiàn)了無泡曝氣，這意味著：(1)氧氣的實際停留時間大大延長，膜內(nèi)的含氧氣體不會因為水的浮力被趕走出混合液；(2)空氣可以低壓方式進行輸送，因為空氣不需要克服靜水壓力來穿過中空纖維膜；(3)大大降低曝氣速率，充氧動力效率是普通微孔曝氣的4倍左右。這樣既能滿足微生物對氧的需求，又顯著地降低了曝氣風機能耗。

三、耐沖擊負荷能力更強。本發(fā)明的改良AAO工藝污水處理系統(tǒng)中池體硬分區(qū)較多，各工段相對獨立，且池容較大，MABR工段除了普通活性污泥外，同時具有耐沖擊負荷能力更強的生物膜。因此，本發(fā)明的改良AAO系統(tǒng)較傳統(tǒng)AAO工藝運行穩(wěn)定性更強。

四、污泥產(chǎn)率更低。由于MABR工段的存在，MABR膜組件表面附著大量的生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解作用。其反應過程是：在生物膜內(nèi)、外，生物膜與水層之間進行著多種物質(zhì)的傳遞過程。空氣中的氧溶解于流動的水層中，從那里通過附著水層傳遞給生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有機污染物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進入生物膜，并通過細菌的代謝活動而被降解，使污水在其流動過程中逐步得到凈化；微生物的代謝產(chǎn)物如H2O等則通過附著水層進入流動水層，并隨其排走，而CO2及厭氧層分解產(chǎn)物如H2S、NH3以及CH4等氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進入氣流中。在正常運行情況下，整個反應系統(tǒng)中的生物膜各個部分總是交替脫落的，系統(tǒng)內(nèi)活性生物膜數(shù)量相對穩(wěn)定，凈化效果良好。其優(yōu)勢有：一是生物膜對污水水質(zhì)、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發(fā)生污泥膨脹；二是微生物固著在載體表面，使得時間較長的微生物也能增殖，生物類型廣泛、種屬較多，形成的食物鏈要長于活性污泥上的食物鏈；生物膜中高營養(yǎng)級的微生物大量存在，有機物代謝較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成新細胞，產(chǎn)生的剩余污泥少。因此，本發(fā)明改良AAO工藝通過增設(shè)MABR工段，提高了整個工藝系統(tǒng)的污染物去除效果，生化池內(nèi)的活性污泥濃度(微生物數(shù)量)可以進一步降低，污泥濃度一般為2000-3000mg/L，較常規(guī)AAO工藝生化污泥濃度(一般為3000-5000mg/L)更低，污泥產(chǎn)率也降低約20％。

（發(fā)明人：張信武;廖志軍;劉廣停;彭東豪）