申请日2016.08.31
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F3/30
摘要
一种脱氮除磷污水处理设备，包括缺氧单元、好氧单元和厌氧单元，缺氧单元包括缺氧池，好氧单元包括浸没式平板膜MBR池、浸没式平板膜组件、抽吸泵和膜冲刷风机，厌氧单元包括厌氧池。经预处理后的污水、厌氧池出水和浸没式平板膜MBR池的回流硝化液一起直接进入缺氧池;膜冲刷风机用于在浸没式平板膜MBR池中产生冲刷气体;缺氧池的出水在冲刷气体的上升流作用下进入浸没式平板膜MBR池的前端;浸没式平板膜MBR池的出水由抽吸泵从浸没式膜组件抽至后续处理单元;厌氧池进水为缺氧池的回流混合液。本实用新型有效解决了碳源不足时脱氮除磷反应的碳源争夺问题，减少了剩余污泥量、外加药剂的投入量、设备投资和运行能耗及相关费用。
摘要附图
权利要求书
1.一种脱氮除磷污水处理设备，包括缺氧单元、好氧单元和厌氧单元，所述缺氧单元包括缺氧池，所述好氧单元包括浸没式平板膜MBR池、浸没式平板膜组件、抽吸泵和膜冲刷风机，所述厌氧单元包括厌氧池，其特征在于：
经预处理后的污水、厌氧池出水和浸没式平板膜MBR池的回流硝化液一起直接进入所述缺氧池;
所述膜冲刷风机用于在所述浸没式平板膜MBR池中产生冲刷气体;
所述缺氧池的出水在浸没式平板膜MBR池冲刷气体的上升流作用下被从所述缺氧池一侧的下部吸入所述浸没式平板膜MBR池的前端;
所述浸没式平板膜MBR池中的混合液作为回流硝化液通过膜冲刷产生的气提作用从所述浸没式平板膜MBR池的另一端送回至所述缺氧池中;
所述浸没式平板膜MBR池的出水由所述抽吸泵从所述浸没式膜组件抽至后续处理单元;
所述厌氧池进水为所述缺氧池的回流混合液，所述厌氧池出水进入所述缺氧池前端。
2.根据权利要求1所述的脱氮除磷污水处理设备，其特征是：所述缺氧池和所述浸没式平板膜MBR池的平面布置为循环回转方式，所述缺氧池出水在浸没式平板膜MBR池冲刷气体的上升流作用下被从所述浸没式平板膜MBR池一端的下部吸入所述浸没式平板膜MBR池，经所述浸没式平板膜MBR池反应后，部分再从MBR池另一端的上部送回缺氧池。
3.根据权利要求1所述的脱氮除磷污水处理设备，其特征在于：所述缺氧单元还包括出水口，所述出水口位于所述缺氧池的底部一侧，所述缺氧池与所述浸没式平板膜MBR池侧壁邻接，所述缺氧池的出水从所述出水口流出并在浸没式平板膜MBR池中膜冲刷气体上升所产生的负压作用下被吸入浸没式平板膜MBR池。
4.根据权利要求1所述的脱氮除磷污水处理设备，其特征在于：所述缺氧单元还包括混合液回流管和混合液回流泵，所述缺氧池的回流混合液经所述混合液回流管被泵送进入所述厌氧池，所述回流混合液占所述经预处理后的污水量的2～5%，所述回流混合液在所述厌氧池内的水力停留时间为20-30h。
5.根据权利要求1所述的脱氮除磷污水处理设备，其特征在于：所述厌氧池与所述缺氧池邻接，所述厌氧池出水从所述厌氧池侧壁顶部靠重力自流进入所述缺氧池，用于将厌氧水解产生的有机物作为脱氮除磷的碳源补充回缺氧池。
说明书
一种脱氮除磷污水处理设备
技术领域
本实用新型属于污水处理领域，具体涉及一种脱氮除磷污水处理设备，尤其适合污水中碳源不足时的污水处理。
背景技术
由于排放标准日益提高，目前对污水处理厂出水的水质要求，除了要求去除BOD、COD和SS外，还增加了除氮、除磷的要求。目前，同时具有有机物去除和脱氮除磷功能的有动力生化处理工艺采用的基本原理都是利用聚磷菌在厌氧条件下，吸收快速降解有机物的同时，将体内的磷释放出来，然后在好氧条件下，实现磷的超量吸收，通过排出剩余污泥实现磷的去除;通过硝化菌在好氧条件下，将氨氮转化成亚硝酸盐、硝酸盐，然后通过反硝化菌在缺氧条件下，吸收有机物的同时将亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气排出，实现氮的去除;有机污染物在厌氧、缺氧、好氧条件下，通过微生物的新陈代谢作用得以去除。经典的脱氮除磷工艺流程见附图1。
目前采用A2O的常规工艺通常存在的问题是：
1、脱氮除磷反应争夺碳源，碳源不足时影响脱氮除磷效果;
2、污泥回流液中含有溶解氧和硝酸盐，影响厌氧释磷效果;
3、混合液回流和污泥回流通常采用水泵回流方式，耗能高。
针对上述的3个问题，业内进行了多种改进，但一方面工艺中所消耗的碳源仍是进水中的有机物碳源，另一方面，各种回流未见减少。
膜生物反应器(MBR)工艺进入工程实用化阶段以来，结合膜生物反应器(MBR)工艺的A2O脱氮除磷工艺流程见附图2。其变化如下：
1、污泥浓度增加，反应器容积减少;
2、好氧单元被改成好氧生化池和膜池两个单元;
3、传统工艺中二沉池到厌氧池的污泥回流改由缺氧池向厌氧池回流。由于用膜分离设施代替了二沉池，反应器中的污泥浓度已提高到足以和传统工艺中二沉池沉淀污泥浓度相当甚至更高的程度，因此，采用混合液的回流足以达到与传统工艺中二沉池污泥回流相同的效果。从缺氧池出水处回流到厌氧池，更确保了混合液中的溶解氧和硝酸盐浓度被降到最低，对厌氧释磷的不利影响减到最少;
4、增加了膜池到好氧池的回流，防止污泥在膜池中过度积累造成膜污染而影响膜通量。
结合了浸没式膜生物反应器(MBR)的A2O工艺，除了与传统工艺一样，消耗的仍是进水中的外来有机碳源外，还增加了膜池到好氧池的回流能耗。
目前我国城镇污水碳源不足的现象普遍存在，严重影响脱氮除磷目标的稳定实现，而节能降耗始终是业内人士追求的目标。
因此，开发和研究一种在进水碳源不足的情况下，能够确保脱氮除磷效果的新型低耗污水处理工艺和设备十分必要。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种脱氮除磷污水处理设备，有效解决了碳源不足时脱氮除磷反应的碳源争夺问题，提高了脱氮除磷的效果;同时减少了剩余污泥量、外加药剂的投入量、设备投资和运行能耗及相关费用。
本实用新型是这样实现的：
一种脱氮除磷污水处理设备，包括缺氧单元、好氧单元和厌氧单元，所述缺氧单元包括缺氧池，所述好氧单元包括浸没式平板膜MBR池、浸没式平板膜组件、抽吸泵和膜冲刷风机，所述厌氧单元包括厌氧池。
经预处理后的污水、厌氧池出水和浸没式平板膜MBR池的回流硝化液一起直接进入所述缺氧池;
所述膜冲刷风机用于在所述浸没式平板膜MBR池中产生冲刷气体;
所述缺氧池的出水在浸没式平板膜MBR池冲刷气体的上升流作用下被从所述缺氧池一侧的下部吸入所述浸没式平板膜MBR池的前端;
所述浸没式平板膜MBR池中的混合液作为回流硝化液通过膜冲刷产生的气提作用从所述浸没式平板膜MBR池的另一端送回至所述缺氧池中;
所述浸没式平板膜MBR池的出水由所述抽吸泵从所述浸没式膜组件抽至后续处理单元;
所述厌氧池进水为所述缺氧池的回流混合液，所述厌氧池出水进入所述缺氧池前端。
优选地，所述缺氧池和所述浸没式平板膜MBR池的平面布置为循环回转方式，所述缺氧池出水在浸没式平板膜MBR池冲刷气体的上升流作用下被从所述浸没式平板膜MBR池一端的下部吸入所述浸没式平板膜MBR池，经所述浸没式平板膜MBR池反应后，再从MBR池另一端的上部部分送回缺氧池。
优选地，所述浸没式平板膜MBR池中的混合液作为回流硝化液通过膜冲刷产生的气提作用从所述浸没式平板膜MBR池的另一端送回至所述缺氧池中;
优选地，所述缺氧单元还包括混合液回流管和混合液回流泵，所述缺氧池的回流混合液经所述混合液回流管被泵送进入所述厌氧池，所述回流混合液占所述经预处理后的污水量的2～5%，所述回流混合液在所述厌氧池内的水力停留时间为20-30h。
优选地，所述厌氧池与所述缺氧池邻接，所述厌氧池出水从所述厌氧池侧壁顶部靠重力自流进入所述缺氧池，用于将厌氧水解产生的有机物作为脱氮除磷的碳源补充回缺氧池。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)利用厌氧池中回流混合液内污泥在厌氧条件下水解产生有机物，作为脱氮除磷的碳源，有效解决了碳源不足(即低C/N或C/P)时脱氮除磷反应的碳源争夺问题，提高了脱氮除磷效果;
(2)减少了剩余污泥产量，减少了外加药剂(包括有机碳源、除磷剂和助凝剂)的投入量、设备投资、运行能耗及相关费用;
(3)靠气提作用进行浸没式平板膜MBR池到缺氧池的混合液回流，以及厌氧池出水靠顶部重力自流进入缺氧池，取消了传统水泵回流方式，降低了能耗，减少了设备投资;
(4)利用厌氧池内污水长停留时间，即污水停留时间为20～30h，最大限度地避免了溶解氧和硝酸盐对厌氧释磷效果的影响，提高了除磷效果;
(5)浸没式平板膜MBR池即是好氧池，二者不分开设置，且厌氧池、缺氧池和浸没式平板膜MBR池三者共壁合建，减少了设备占地面积，提高了设备利用效率，大大节省了动力设备，降低了能耗，实现了高效节能省地的目的。
