公布日：2024.06.14
申請(qǐng)日：2024.03.30
分類號(hào)：C02F3/02(2023.01)I;C02F3/10(2023.01)I;B01D65/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備及處理方法，包括布水系統(tǒng)、MABR反應(yīng)區(qū)、MABR膜組件、供氣與沖刷系統(tǒng)、清水區(qū)、反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)、產(chǎn)水系統(tǒng)與液位控制系統(tǒng)。本發(fā)明短流程，操作簡(jiǎn)單，相比較其他污水處理系統(tǒng)，本發(fā)明減少了厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)，回流系統(tǒng)等復(fù)雜的工藝及控制，僅采用MABR一種處理工藝實(shí)現(xiàn)了污水的達(dá)標(biāo)排放，采用MABR無(wú)泡曝氣技術(shù)，曝氣效率是常規(guī)曝氣器的4-5倍，且無(wú)硝化液回流泵、污泥回流泵和攪拌器，大大降低了設(shè)備投入及能耗，本發(fā)明采用立式罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相比較其他的一體化設(shè)備，大大節(jié)約了占地面積。
權(quán)利要求書
1.一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的短流程污水處理設(shè)備包括布水系統(tǒng)、MABR反應(yīng)區(qū)、MABR膜組件、供氣與沖刷系統(tǒng)、清水區(qū)、反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)、產(chǎn)水系統(tǒng)與液位控制系統(tǒng)；其中，所述的MABR反應(yīng)區(qū)包括高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)與低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)，MABR膜組件的MABR膜絲在高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)放置的方向與水流方向平行，MABR膜組件的MABR膜絲在低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)放置方向與水流方向垂直，所述的MABR膜組件結(jié)構(gòu)為膜絲編織成網(wǎng)狀的簾式膜組件；所述的低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)的MABR膜組件清洗包括反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)和供氣與沖刷系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的短流程污水處理設(shè)備為圓柱式結(jié)構(gòu)，由下至上依次為沉淀區(qū)，布水區(qū)，高負(fù)荷MABR區(qū)，反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)，低負(fù)荷MABR區(qū)，清水區(qū)，短流程污水處理設(shè)備高度大于4m；所述產(chǎn)水系統(tǒng)設(shè)置于所述清水區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的MABR膜組件中編織后的MABR中空纖維膜絲間距為0.3-0.6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的供氣與沖刷系統(tǒng)為MABR膜組件供氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的供氣與沖刷系統(tǒng)每隔一段時(shí)間對(duì)MABR膜組件進(jìn)行沖刷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)水口設(shè)置于低負(fù)荷MABR區(qū)與高負(fù)荷MABR區(qū)中間位置，每隔一段時(shí)間對(duì)低負(fù)荷MABR區(qū)膜組件進(jìn)行反沖洗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的清水區(qū)設(shè)置于低負(fù)荷MABR區(qū)的上部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，所述的液位控制系統(tǒng)包括停泵限位計(jì)與啟泵限位計(jì)，停泵限位計(jì)位于清水區(qū)，啟泵限位計(jì)與反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)的的進(jìn)水口齊平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)池與排泥系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)池的上部與所述反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)連接，所述調(diào)節(jié)池的下部與所述布水系統(tǒng)連接；所述排泥系統(tǒng)設(shè)置于沉淀區(qū)的下方。
10.一種基于MABR工藝集成污水處理裝置的處理方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的短流程污水處理設(shè)備，處理方法包括以下步驟：S1:污水進(jìn)入基于MABR工藝集成污水處理裝置通過布水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)均布，然后自下而上依次經(jīng)過高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)與低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)進(jìn)行污染物降解，低負(fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件攔截完成污水凈化，凈化水進(jìn)入清水區(qū)后達(dá)標(biāo)排放；S2:當(dāng)?shù)拓?fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件阻力增大，反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)，短流程污水處理設(shè)備中的待處理液被反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)排至調(diào)節(jié)池，清水區(qū)液位降低；S3:反應(yīng)池清水區(qū)液位低于停泵限位計(jì)，進(jìn)水泵關(guān)閉，清水區(qū)水反向流動(dòng)對(duì)低負(fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件進(jìn)行反沖洗，同時(shí)MABR膜組件下部的沖刷曝氣系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)低負(fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件進(jìn)行沖刷；S4:當(dāng)反應(yīng)池中液位降低至反沖洗自動(dòng)控制的進(jìn)水口的安裝位置時(shí)，反沖洗自動(dòng)控制被破壞，反洗停止，處理裝置中的水位不再降低，液位達(dá)到啟泵限位點(diǎn)；S5:進(jìn)水泵啟動(dòng)，進(jìn)行污水處理過程S1；S6:當(dāng)沖刷過程持續(xù)N個(gè)周期后，排放沉淀區(qū)的污泥。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問題包括：1.目前一體化設(shè)備流程較長(zhǎng)，配置較多，控制復(fù)雜問題；2.常規(guī)沉淀池沉淀效果不佳，出水水質(zhì)差問題；3.常規(guī)污水處理設(shè)備能耗高問題；4.常規(guī)污水處理工藝臭氣或揮發(fā)性氣體造成大氣污染問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明第一方面提供了一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，本發(fā)明的短流程污水處理設(shè)備出水水質(zhì)好，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備配置少，節(jié)能效果明顯，環(huán)保安全，節(jié)省占地面積。
本發(fā)明第二方面提供了一種基于MABR工藝的短流程污水處理方法，本發(fā)明的處理方法短流程，操作簡(jiǎn)單，節(jié)能效果明顯，出水水質(zhì)好。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
首先，本發(fā)明提供了一種基于MABR工藝的短流程污水處理設(shè)備，所述的短流程污水處理設(shè)備包括布水系統(tǒng)、MABR反應(yīng)區(qū)、MABR膜組件、供氣與沖刷系統(tǒng)、清水區(qū)、反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)、產(chǎn)水系統(tǒng)與液位控制系統(tǒng)；
其中，所述的MABR反應(yīng)區(qū)包括高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)與低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)，MABR膜組件的MABR膜絲在高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)放置的方向與水流方向平行，MABR膜組件的MABR膜絲在低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)放置方向與水流方向垂直，所述的MABR膜組件結(jié)構(gòu)為膜絲編織成網(wǎng)狀的簾式膜組件；
所述的低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)的MABR膜組件清洗包括反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)和供氣與沖刷系統(tǒng)。
在本發(fā)明中，MABR膜組件在高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)放置方向與水流方向一致，主要作用：保證進(jìn)水中污染物與MABR膜組件的充分接觸，且減少運(yùn)行過程的水頭損失(或阻力損失)，保證系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。
MABR膜組件在低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)放置方向與水流方向垂直，主要作用：經(jīng)過高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)的去除作用，剩下的污染物在該區(qū)域進(jìn)一步進(jìn)行反應(yīng)，垂直放置，不僅可以保證污染物與MABR膜的充分接觸，更重要的是截留污泥，保證出水效果。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的短流程污水處理設(shè)備為圓柱式結(jié)構(gòu)，由下至上依次為沉淀區(qū)，布水區(qū)，高負(fù)荷MABR區(qū)，反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)，低負(fù)荷MABR區(qū)，清水區(qū)，短流程污水處理設(shè)備高度大于4m；所述產(chǎn)水系統(tǒng)設(shè)置于所述清水區(qū)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的MABR膜組件中編織后的MABR中空纖維膜絲間距為0.3-0.6mm。
在本發(fā)明中，間距越小，過濾精度越高，出水水質(zhì)越好；間距小，MABR膜掛膜快，生物培養(yǎng)時(shí)間短。間距太小，又存在過濾阻力高的問題，增加運(yùn)行能耗。因此，本發(fā)明設(shè)定編織后的MABR中空纖維膜絲間距為0.3-0.6mm。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的供氣與沖刷系統(tǒng)同時(shí)為高負(fù)荷MABR區(qū)膜組件與低負(fù)荷區(qū)MABR膜組件供氣。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的供氣與沖刷系統(tǒng)每隔一段時(shí)間(1-3min)對(duì)MABR膜組件進(jìn)行沖刷。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)水口設(shè)置于低負(fù)荷MABR區(qū)與高負(fù)荷MABR區(qū)中間位置，每隔一段時(shí)間(30-120min)對(duì)低負(fù)荷MABR區(qū)膜組件進(jìn)行反沖洗。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的清水區(qū)設(shè)置于低負(fù)荷MABR區(qū)的上部。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的液位控制系統(tǒng)包括停泵限位計(jì)與啟泵限位計(jì)，停泵限位計(jì)位于清水區(qū)，啟泵限位計(jì)與反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)的的進(jìn)水口齊平。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，還包括調(diào)節(jié)池與排泥系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)池的上部與所述反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)連接，所述調(diào)節(jié)池的下部與所述布水系統(tǒng)連接；所述排泥系統(tǒng)設(shè)置于沉淀區(qū)的下方。
其次，本發(fā)明還提供了采用上述的基于MABR膜的短流程污水處理設(shè)備的處理方法包括，以下步驟：S1:污水進(jìn)入基于MABR膜集成污水處理裝置通過布水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)均布，然后自下而上依次經(jīng)過高負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)與低負(fù)荷MABR反應(yīng)區(qū)進(jìn)行污染物降解，同時(shí)污水中的SS等污染物被低負(fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件攔截完成污水凈化，凈化水進(jìn)入清水區(qū)后達(dá)標(biāo)排放；
S2:當(dāng)?shù)拓?fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件阻力增大，反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)，短流程污水處理設(shè)備中的待處理液被反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)排至調(diào)節(jié)池，清水區(qū)液位降低；
S3:反應(yīng)池清水區(qū)液位低于停泵限位計(jì)，進(jìn)水泵關(guān)閉，清水區(qū)水反向流動(dòng)對(duì)低負(fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件的MABR膜絲進(jìn)行反沖洗，同時(shí)MABR膜組件下部的沖刷曝氣系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)低負(fù)荷MABR區(qū)的MABR膜組件的MABR膜絲進(jìn)行沖刷；
S4:當(dāng)反應(yīng)池中液位降低至反沖洗自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝位置時(shí)，反沖洗自動(dòng)控制被破壞，反洗停止，處理裝置中的水位不再降低，液位達(dá)到啟泵限位點(diǎn)；
S5:進(jìn)水泵啟動(dòng)，進(jìn)行污水處理過程S1；
S6:當(dāng)沖刷過程持續(xù)N個(gè)周期后，排放沉淀區(qū)的污泥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
1)本發(fā)明短流程，操作簡(jiǎn)單，相比較其他污水處理系統(tǒng)，本發(fā)明減少了厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)，回流系統(tǒng)等復(fù)雜的工藝及控制，僅采用MABR一種處理工藝實(shí)現(xiàn)了污水的達(dá)標(biāo)排放。
2)本發(fā)明出水水質(zhì)好，相比較常規(guī)的污水處理系統(tǒng)，二沉池沉淀效果較差，抗沖性不高，出水水質(zhì)差，本發(fā)明采用了精密編制MABR膜作為過濾介質(zhì)，保證了出水水質(zhì)，其次，MABR具有供氧與生物膜作用，實(shí)現(xiàn)污染物的深度去除，進(jìn)一步保證了處理效果。
3)本發(fā)明節(jié)能效果明顯，相比較傳統(tǒng)的一體化設(shè)備，通常采用曝氣管或者曝氣盤進(jìn)行供氧曝氣，曝氣效率低，其次系統(tǒng)通常需要配備攪拌器，硝化液回流泵，污泥回流泵等設(shè)備，都進(jìn)一步增加了噸水處理能耗，本發(fā)明采用MABR無(wú)泡曝氣技術(shù)，曝氣效率是常規(guī)曝氣器的4-5倍，且無(wú)硝化液回流泵，污泥回流泵，攪拌器，大大減少了能耗投入。
4)本發(fā)明環(huán)保安全，MABR屬于無(wú)泡曝氣，在污水處理過程中，廢氣或其他污染性物質(zhì)不會(huì)通過曝氣過程而揮發(fā)，污染大氣。
5)本發(fā)明節(jié)省占地，采用立式罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相比較其他的一體化設(shè)備，大大節(jié)約了占地面積。
（發(fā)明人：朱圓圓;徐山田;徐百龍;李大海;包進(jìn)鋒）
