一種mbr膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備及其污水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備，包括罐體、以及設(shè)置于罐體中的厭氧生化區(qū)、缺氧生化區(qū)和好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)；厭氧生化區(qū)、好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)和缺氧生化區(qū)沿著罐體橫截面分左中右分布；厭氧生化區(qū)與好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)之間僅底部相通，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的頂部液面高于缺氧生化區(qū)的頂部液面，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的頂部設(shè)有與伸入到好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的出水管和與缺氧生化區(qū)連通的溢流堰；缺氧生化區(qū)的上部液面高于與厭氧生化區(qū)的上部液面，缺氧生化區(qū)的底部通過自流管路與厭氧生化區(qū)的上部連通；罐體上設(shè)有與其內(nèi)部的厭氧生化區(qū)連通的進(jìn)水管。本發(fā)明還公開了利用該設(shè)備的污水處理方法。
【專利說明】一種MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備及其污水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體說是一種用缺氧-厭氧-好氧-膜生物反應(yīng)處理工藝處理污水的一體化污水處理設(shè)備及其污水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生活污水中含有大量有機(jī)物，也含有各種病毒、細(xì)菌和寄生蟲卵等，還有無機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽等等，極易產(chǎn)生惡臭污染環(huán)境，對(duì)人體及各類動(dòng)植物危害極大，因此需要無害化處理。
[0003]目前生活污水大多采用一級(jí)預(yù)處理加二級(jí)生化處理的方法，其中二級(jí)生化處理包括活性污泥法處理工藝和生物膜處理工藝，主要包括生物接觸氧化，SBR法，氧化溝法，A/0法等，常用活性污泥處理工藝流程見下:
[0004]生化污水一格柵一集水池一厭氧池一好氧池一二沉池一排放。
[0005]常用活性污泥處理工藝缺點(diǎn):占地面積大，運(yùn)行操作復(fù)雜，投資高，能耗大，污泥產(chǎn)量較高，出水水質(zhì)差。
[0006]近年來，隨著膜過濾產(chǎn)品廣泛應(yīng)用，水處理行業(yè)也采用MBR膜生物反應(yīng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的二沉池節(jié)約了部分土地面積，但投資成本、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。
[0007]目前市場(chǎng)上，采用以上工藝的一體化污水處理設(shè)備，普遍存在運(yùn)行費(fèi)用高、出水水質(zhì)不穩(wěn)定、產(chǎn)泥量多，氮、磷去除率低的缺點(diǎn)。
[0008]目前應(yīng)用MBR膜技術(shù)處理污水的一體化設(shè)備，一般采用厭氧生化、缺氧生化、好氧MBR膜生物反應(yīng)工藝處理，并且各工藝段沿一體化設(shè)備長度方向分段布置，各工藝段間需要污水、污泥回流時(shí)，就外加泵來實(shí)現(xiàn)。因此，能耗高，操作維護(hù)復(fù)雜，因回流量受限制脫磷脫氮去除率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明針對(duì)目前生活污水存在的占地面積大、能耗高、產(chǎn)泥量大，操作維護(hù)復(fù)雜，脫磷脫氮去除率低的缺點(diǎn)，提供一種占地面積少、能耗低、出水水質(zhì)高、產(chǎn)泥極少的MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備及其污水處理方法。
[0010]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備，包括罐體、以及設(shè)置于罐體中的厭氧生化區(qū)、缺氧生化區(qū)和好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)；所述的厭氧生化區(qū)、好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)和缺氧生化區(qū)沿著罐體橫截面分左中右分布；厭氧生化區(qū)與好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)之間僅底部相通，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的頂部液面高于缺氧生化區(qū)的頂部液面，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的頂部設(shè)有與伸入到好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的出水管和與缺氧生化區(qū)連通的溢流堰；所述缺氧生化區(qū)的上部液面高于與厭氧生化區(qū)的上部液面，缺氧生化區(qū)的底部通過自流管路與厭氧生化區(qū)的上部連通；罐體上設(shè)有與其內(nèi)部的厭氧生化區(qū)連通的進(jìn)水管；[0012]所述的好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)包括一個(gè)MBR膜生物反應(yīng)器，所述的MBR膜生物反應(yīng)器的底部設(shè)有固定于罐體上的曝氣器，在MBR膜生物反應(yīng)器的頂部設(shè)有伸出至罐體外部的MBR出水管。
[0013]在所述的在厭氧生化區(qū)和缺氧生化區(qū)中布有提高污泥濃度及生化接觸面積的填料。
[0014]一體化污水處理設(shè)備的橫截面為圓形或長方形或正方形。
[0015]一種利用MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備的污水處理工藝，
[0016]污水從調(diào)節(jié)池由進(jìn)水管或由泵提升流入?yún)捬跎瘏^(qū)，進(jìn)行厭氧處理，厭氧生化后，通過好氧區(qū)進(jìn)水口流入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)行好氧處理，該區(qū)曝氣器產(chǎn)生的大量氣泡使得該區(qū)水體密度降低，從而液面提高，使得好氧生化后的污水經(jīng)過溢流堰溢流入液面高于厭氧區(qū)液面的缺氧生化區(qū)進(jìn)行缺氧處理，經(jīng)過缺氧生化后的污水通過缺氧生化區(qū)到厭氧生化區(qū)的管路自流入?yún)捬跎瘏^(qū)與調(diào)節(jié)池來水混合，進(jìn)入另一個(gè)循環(huán)；同時(shí)，通過泵從置入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的MBR膜生物反應(yīng)器的MBR出水管將生化處理后的水抽出后排放或回用，完成了整個(gè)污水處理的過程。
[0017]缺氧處理的溶解氧濃度為0.15 — lmg/L，厭氧處理的溶解氧濃度為0.15mg/L以下，好氧處理的溶解氧濃度為I一4.5mg/L。
[0018]本發(fā)明的設(shè)備主要包括厭氧生化區(qū)、缺氧生化區(qū)、好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)，其不同于一般一體化污水處理設(shè)備，其上述三生化區(qū)，沿著一體化設(shè)備橫截面分左中右分布，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)位于中部，缺氧生化區(qū)、厭氧生化區(qū)分別在左右兩側(cè)。該一體化污水處理設(shè)備的橫截面為圓形或長方形(方形)；厭氧生化區(qū)、缺氧生化區(qū)、好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)通過開孔及內(nèi)部管路實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)流動(dòng)。
[0019]本發(fā)明的方法主要包括厭氧工藝段、缺氧工藝段、好氧及MBR膜生物反應(yīng)段，其特點(diǎn)是:上述三工藝段按以下順序循環(huán)進(jìn)行:一缺氧工藝段一厭氧工藝段一好氧及MBR膜生物反應(yīng)段一缺氧工藝段一，簡稱CA2O — MBR工藝，通過調(diào)整進(jìn)氣量可調(diào)整其循環(huán)次數(shù)。生活污水經(jīng)過格柵、調(diào)節(jié)池后進(jìn)入CA2O — MBR循環(huán)工藝，在此工藝中，污水經(jīng)過缺氧、厭氧、好氧多個(gè)循環(huán)，通過調(diào)整進(jìn)氣量將各工藝段溶解氧濃度調(diào)整在以下范圍:調(diào)缺氧工藝段溶解氧濃度為0.15 — lmg/L，厭氧工藝段溶解氧濃度為0.15mg/L以下,好氧工藝段溶解氧濃度為I一4.5mg/L，污水中的有害物質(zhì)在缺氧、厭氧、好氧菌群的充分參與下，最大限度的得到降解去除，缺氧、厭氧、好氧工藝的循環(huán)運(yùn)行，同時(shí)去除了污水中氨氮、總氮及總磷。在處理過程中，缺氧及厭氧生化過程充分，產(chǎn)污泥極少。
[0020]本發(fā)明一體化污水處理設(shè)備，采用上述所述生活污水處理方法，即采用缺氧工藝段、厭氧工藝段、好氧及MBR膜生物反應(yīng)段循環(huán)工藝，簡稱CA2O—MBR —體化污水處理設(shè)備。污水循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力來自曝氣用的空氣，通過調(diào)節(jié)曝氣量可調(diào)節(jié)循環(huán)次數(shù)。本一體化污水處理設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，一般做成金屬罐體，其橫截面為圓形或長方形(方形)，好氧及MBR膜生物反應(yīng)段位于圓形或長方形(方形)的中部，缺氧工藝段、厭氧工藝段分別在兩側(cè)。
[0021]本發(fā)明運(yùn)行時(shí)，污水從調(diào)節(jié)池流入(或由泵提升)厭氧生化區(qū)，厭氧生化后，流入好氧及MB R膜生物反應(yīng)區(qū)，該區(qū)大量氣泡的存在使得該區(qū)水體密度低，從而液面提高，使得好氧生化后的污水溢流入液面高于厭氧區(qū)液面的缺氧生化區(qū)，經(jīng)過缺氧生化后的污水通過內(nèi)部管路又自流入?yún)捬跎瘏^(qū)與調(diào)節(jié)池來水混合，進(jìn)入另一個(gè)循環(huán)。同時(shí)，通過泵從置入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的MBR膜生物反應(yīng)器將生化處理后的水抽出，根據(jù)需要排放或回用。
[0022] 本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明方法和設(shè)備，由于缺氧、厭氧、好氧工藝的反復(fù)循環(huán)運(yùn)行，生化反應(yīng)充分，且集中于一個(gè)整體設(shè)備中，結(jié)構(gòu)緊湊，管路少，因此效率高、占地面積少、能耗低、出水水質(zhì)高且穩(wěn)定、產(chǎn)泥量極少，氮、磷去除率高。這種布置方式結(jié)構(gòu)緊湊，通過各生化區(qū)間的開孔及內(nèi)部管路實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)流動(dòng)，由于管路短阻力小，生化區(qū)間污水的循環(huán)流動(dòng)通過好氧曝氣所充氣體形成的液面差就能實(shí)現(xiàn)，因此節(jié)省了機(jī)械提升環(huán)節(jié)，節(jié)約了能源。同時(shí)由于污水在各單元間的多次循環(huán)，脫磷脫氮去除率的高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明一體化設(shè)備的橫截面示意圖
[0024]圖中:1、罐體，2、溢流堰，3、MBR出水管，4、缺氧到厭氧內(nèi)部管路，5、進(jìn)水管，6、MBR膜生物反應(yīng)器，7、填料，8、曝氣器，9、好氧區(qū)進(jìn)水口，10、厭氧生化區(qū)，11、好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)，12、缺氧生化區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在圖1 一體化設(shè)備的橫截面示意圖中，一體化罐體I的中部為好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)11、兩側(cè)分別為厭氧生化區(qū)10、缺氧生化區(qū)12、在厭氧生化區(qū)10和缺氧生化區(qū)12中布有填料7，以提高污泥濃度及生化接觸面積，進(jìn)水管5固定于罐體I上，曝氣器8安裝于好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)11的底部，給水體供氧氣并沖刷MBR膜絲；好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)11的頂部設(shè)有與罐體I連通的MBR出水管3和與缺氧生化區(qū)連通的溢流堰2 ;厭氧生化區(qū)10和好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)11通過兩者底部的好氧區(qū)進(jìn)水口 9連通。好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)11包括一個(gè)MBR膜生物反應(yīng)器6。
[0026]運(yùn)行時(shí)，厭氧、缺氧、好氧生化工藝循環(huán)進(jìn)行，通過調(diào)整進(jìn)氣量可調(diào)整其循環(huán)次數(shù)。各工藝段溶解氧濃度調(diào)整在以下范圍:調(diào)缺氧工藝段溶解氧濃度為0.15 — lmg/L，厭氧工藝段溶解氧濃度為0.15mg/L以下，好氧工藝段溶解氧濃度為I一4.5mg/L，污水中的有害物質(zhì)在缺氧、厭氧、好氧菌群的充分參與下，最大限度的得到降解去除，缺氧、厭氧、好氧工藝的循環(huán)運(yùn)行，同時(shí)去除了污水中的氨氮、總氮及總磷。
[0027]運(yùn)行中，污水從調(diào)節(jié)池由進(jìn)水管5流入(或由泵提升)厭氧生化區(qū)10，厭氧生化后，通過好氧生化區(qū)進(jìn)水口 9流入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)11，該區(qū)曝氣器8產(chǎn)生的大量氣泡使得該區(qū)水體密度低，從而液面提高，使得好氧生化后的污水經(jīng)過溢流堰2溢流入液面高于厭氧區(qū)液面的缺氧生化區(qū)12，經(jīng)過缺氧生化后的污水通過缺氧到厭氧內(nèi)部管路4又自流入?yún)捬跎瘏^(qū)10與調(diào)節(jié)池來水混合，進(jìn)入另一個(gè)循環(huán)。同時(shí)，通過泵從置入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的MBR膜生物反應(yīng)器6的MBR出水口 3將生化處理后的水抽出后排放或回用，完成了整個(gè)污水處理的過程。
【權(quán)利要求】
1.一種MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備，其特征是，包括罐體、以及設(shè)置于罐體中的厭氧生化區(qū)、缺氧生化區(qū)和好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)；所述的厭氧生化區(qū)、好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)和缺氧生化區(qū)沿著罐體橫截面分左中右分布；厭氧生化區(qū)與好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)之間僅底部相通，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的頂部液面高于缺氧生化區(qū)的頂部液面，好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的頂部設(shè)有與伸入到好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的出水管和與缺氧生化區(qū)連通的溢流堰；所述缺氧生化區(qū)的上部液面高于與厭氧生化區(qū)的上部液面，缺氧生化區(qū)的底部通過自流管路與厭氧生化區(qū)的上部連通；罐體上設(shè)有與其內(nèi)部的厭氧生化區(qū)連通的進(jìn)水管； 所述好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)包括一個(gè)MBR膜生物反應(yīng)器，所述的MBR膜生物反應(yīng)器的底部設(shè)有固定于罐體上的曝氣器，在MBR膜生物反應(yīng)器的頂部設(shè)有伸出至罐體外部的MBR出水管； 在所述的在厭氧生化區(qū)和缺氧生化區(qū)中布有提高污泥濃度及生化接觸面積的填料。
2.如權(quán)利要求1所述的MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備的橫截面為圓形或長方形或正方形。
3.一種利用權(quán)利要求1所述的MBR膜技術(shù)一體化污水處理設(shè)備的污水處理方法，其特征是，污水從調(diào)節(jié)池由進(jìn)水管或由泵提升流入?yún)捬跎瘏^(qū)，進(jìn)行厭氧處理，厭氧生化后，通過好氧區(qū)進(jìn)水口流入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)行好氧處理，該區(qū)曝氣器產(chǎn)生的大量氣泡使得該區(qū)水體密度降低，從而液面提高，使得好氧生化后的污水經(jīng)過溢流堰溢流入液面高于厭氧區(qū)液面的缺氧生化區(qū)進(jìn)行缺氧處理，經(jīng)過缺氧生化后的污水通過缺氧生化區(qū)到厭氧生化區(qū)的管路自流入?yún)捬跎瘏^(qū)與調(diào)節(jié)池來水混合，進(jìn)入另一個(gè)循環(huán)；同時(shí)，通過泵從置入好氧及MBR膜生物反應(yīng)區(qū)的MBR膜生物反應(yīng)器的MBR出水管將生化處理后的水抽出后排放或回用，完成了整個(gè)污水處理的過程。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，缺氧處理的溶解氧濃度為0.15 — lmg/L，厭氧處理的溶解氧濃度為0.15mg/L以下，好氧處理的溶解氧濃度為I一4.5mg/L。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK103936156SQ201410203394
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】呂世鵬, 史傳貴, 戴振國, 周少利, 孫國鵬, 徐恒春, 孟慶海, 楊秀麗 申請(qǐng)人:山東山大華特環(huán)保工程有限公司