申请日2010.12.28
公开(公告)日2011.04.13
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及一种双环沟MBR废水处理系统，包括进水管、出水管和设有MBR膜生物反应器的水处理区，其中水处理区包括被池壁隔开的外沟通道和内沟通道，MBR膜生物反应器设在内沟通道中，在内外沟通道池壁中开有溢流堰，系统中海还设有推流器、回流口和曝气转蝶;在所述内沟通道中央有中心岛。本发明的系统将氧化沟和膜生物反应器巧妙结合，并通过对回流比和水力停留时间的控制，有效提高了沟内污泥浓度，同时促使氧化、硝化、反硝化以及短程反硝化的协同反应的发生，利用空气反冲和生化供氧的协同作用，提高了处理系统中氧的利用率，有效减低工艺运行能耗，降低对碳氮比的要求，提高了脱氮效率。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种双环沟MBR废水处理系统，所述系统包括进水管、出水管和设有MBR膜生物反应器的水处理区，其特征在于所述水处理区包括被池壁隔开的外沟通道和内沟通道，所述进水管与外沟通道相通，所述出水管与内沟通道相通;所述MBR膜生物反应器设在内沟通道中，在所述外沟通道和内沟通道之间的池壁中开有溢流堰，在所述外沟通道和内沟通道之间的池壁上还对称地设有多组推流器和回流口;在所述外沟通道中设有曝气转蝶;在所述内沟通道中央设有中心岛;
废水通过所述进水管进入所述外沟通道后，在所述曝气转蝶的推动下沿外沟通道流动，通过所述溢流堰进入内沟通道;在内沟通道中的部分污泥与废水通过所述推流器和回流口回流到所述外沟通道中，部分废水通过所述出水管排出。
2.根据权利要求1所述的双环沟MBR废水处理系统，其特征在于所述外沟通道和内沟通道的形状是圆形，或两端为半圆形、中间为直道的椭圆形。
3.根据权利要求2所述的双环沟MBR废水处理系统，其特征在于对于所述外沟通道和内沟通道是椭圆形的处理系统，所述推流器和回流口设置在直道池壁上。
4.根据权利要求2所述的双环沟MBR废水处理系统，其特征在于对于所述外沟通道和内沟通道是椭圆形的处理系统，所述曝气转蝶设置在外沟通道的直道中。
5.根据权利要求1所述的双环沟MBR废水处理系统，其特征在于所述曝气转蝶设置在水下230mm-400mm处。
6.根据权利要求1所述的双环沟MBR废水处理系统，其特征在于所述废水在外沟通道里的水力停留时间为总水力停留时间的65-75%。
7.根据权利要求1所述的双环沟MBR废水处理系统，其特征在于所述内沟通道到外沟通道的回流比控制在100%-400%。
说明书 [支持框选翻译]
双环沟MBR废水处理系统
【技术领域】
本发明属于废水处理技术。更具体地，本发明涉及一种协同使用MBR膜生物反应器的双环沟形废水处理系统。
【背景技术】
水体富营养化现象是一个日益严重的、全球性的水环境问题，其主要原因就是富含氮、磷等营养物质的水体排入河水或湖泊中，使水中的藻类和其他水生植物过度生长，从而使水中溶解氧浓度锐减并造成鱼类等水生动物的大量死亡，最终使得水体变得恶臭黑水，严重破坏生态环境，甚至会损害人类健康安全。为了有效遏制水体富营养化，国内污水处理标准逐渐提高，特别是在氮和磷的控制上相当严格。传统工艺在出水TN、TP的指标上达标困难，而新标准的实施必然引起新建污水处理厂对新工艺的需求以及老污水处理厂的工艺升级改造需要。
现有的废水脱氮除磷设备在我国城市污水处理厂中应用广泛。但同时也存在除磷效果差、需要设置独立的二级沉淀占地面积较大等缺陷，其中，沉淀池中的反硝化发生不彻底时，会使得二沉池也发生反硝化，导致对废水中污泥沉降性能变差，出水变得浑浊，有待改进。
膜生物反应器(MBR)是一种将膜分离技术与生物处理相结合的新型污水处理与回用技术。MBR可以代替传统活性污泥工艺中的二沉池，可以实现污泥停留时间与水力停留时间分离，具有占地面积小、污泥浓度高、处理容积负荷高、出水水质好、利于世代时间长的硝化、反硝化细菌繁殖、易于实现自动化控制等优点。基于以上优点，MBR技术在国内外都得到了广泛应用，成为城市污水处理的新的发展方向，为污水资源化利用提供了更为经济可行的空间。
【发明内容】
〖要解决的技术问题〗
本发明的目的是提供一种效力更高、处理容积负荷更高、占地面积更小的能够协同使用MBR膜生物反应器的双环沟MBR废水处理系统。
〖技术方案〗
为了实现本发明的目的，本发明提供一种双环沟MBR废水处理系统，所述系统包括进水管1、出水管9和设有MBR膜生物反应器6的水处理区，其中，所述水处理区包括被池壁隔开的外沟通道2和内沟通道3，所述进水管1与外沟通道2相通，所述出水管1与内沟通道3相通;所述MBR膜生物反应器6设在内沟通道3中，在所述外沟通道2和内沟通道3之间的池壁中开有溢流堰8，在所述外沟通道2和内沟通道3之间的池壁上还对称地设有多组推流器4和回流口;在所述外沟通道中设有曝气转蝶5;在所述内沟通道中央设有中心岛7。
废水通过所述进水管1进入所述外沟通道2后，在所述曝气转蝶5的推动下沿外沟通道2流动，通过所述溢流堰8进入内沟通道3;在内沟通道3中的部分污泥与废水通过所述推流器和回流口回流到所述外沟通道中，部分废水通过所述出水管排出。
根据场地条件和处理规模，本发明的双环沟MBR废水处理系统的外沟通道和内沟通道的形状可以是同心的圆形，或同心的两端为半圆形、中间为直道的椭圆形。因此，位于内沟通道中央的中心岛可对应地设置为圆形或椭圆形。这些形状的选择均有导流作用，利于内外沟通道形成环流。
由于MBR膜生物反应器设在内沟通道中，因此内沟通道应满足膜冲洗的要求设置曝气设备。为了增加曝气量，还可以在内沟通道底部均匀分布少量的曝气管，并配有可调节曝气量的调节阀门。曝气设备的设置术语废水处理行业的常规技术，属于本领域技术人员的必须掌握的知识，因此在本发明中不再赘述。
根据本发明一种优选的具体实施方式，对于所述外沟通道和内沟通道是同心的两端为半圆形、中间为直道的椭圆形的情况，在该处理系统中，所述推流器和回流口设置在直道池壁上。更优选地，所述曝气转蝶也设置在外沟通道的直道中。
推流器和回流口的作用是将内沟通道内的泥水混合物回流到外沟通道，与外沟通道中的待处理水进一步混合。因此推流器和回流口均设在内外沟通道之间的池壁上，其中，推流器的类型为水下轴流推进器。一般情况下，推流器不应少于两组，并且应当对称分布。更优选地，推流器安装位置宜在转蝶组的上游直道区域。
根据本发明一种另优选的具体实施方式，所述曝气转蝶设置在水下230mm-400mm处。
在本发明中，所述废水在外沟通道里的水力停留时间为总水力停留时间的65-75%，总水力停留时间一般为8-15h。
术语“水力停留时间”(Hydraulic Retention Time，HRT)应当理解为待处理废水在本发明的系统内的平均停留时间，也就是废水与系统内微生物作用的平均反应时间。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，所述内沟通道到外沟通道的回流比控制在100%-400%。
在本发明中，术语“回流比”是指由内沟通道回流到外沟通道的水量与外沟通道进水量的比值。
〖有益效果〗
本发明的双环沟MBR废水处理系统将氧化沟和膜生物反应器巧妙结合，并通过对回流比和水力停留时间的控制，有效提高了沟内污泥浓度，同时促使氧化、硝化、反硝化以及短程反硝化的协同反应的发生，利用空气反冲和生化供氧的协同作用，提高了处理系统中氧的利用率，有效减低工艺运行能耗，降低对碳氮比的要求，提高了脱氮效率。通过试运行数据，在不额外使用化学除磷工艺的情况下，对于普通城镇污水，污染物总的去除率为：COD>90%;BOD>95%;SS>99%;NH3-N>95%;TN>80%;TP>70%。
