申请日2019.07.05
公开(公告)日2019.08.27
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种组合式膜生物反应池污水处理系统以及方法，它前缺氧池、厌氧池、中缺氧池、好氧池、两用池、后缺氧池、膜生物反应池、暗渠、清水区、除磷药剂区、硝化液回流区、生化池进水总管、溶氧仪、第一回流泵、第二回流泵、曝气管、流量计、流量控制阀、回流总管、抽吸泵与碳源药剂区。本发明可以减少占地面积并能节省工程造价。本发明可以保证进水初期厌氧池的工作参数在标准范围内、提高生物除磷的能力、大大减少除磷药剂使用量、提高污水处理的效果。
权利要求书
1.一种组合式膜生物反应池污水处理系统，其特征是：它包括前后两组六段式生化池以及与每组六段式生化池相配合使用的膜生物反应池(10)，膜生物反应池(10)设置在对应六段式生化池的右侧;每组六段式生化池均包括：沿污水输送方向依次设置的前缺氧池(1)、厌氧池(2)、中缺氧池(3)、好氧池(4)、两用池(5)及后缺氧池(6);前后两组六段式生化池中的后缺氧池(6)的污水出口上连接有暗渠(11)，暗渠(11)的另一端连接膜生物反应池(10)的污水进口;
在与后组六段式生化池配合使用的膜生物反应池(10)的后部设有清水区(12)、碳源药剂区(24)和除磷药剂区(13)，在清水区(12)、碳源药剂区(24)和除磷药剂区(13)的下方设有暗渠(11)，暗渠(11)的一端连接与暗渠(11)位于同侧的后缺氧池(6)的污水出口，暗渠(11)的另一端连接与暗渠(11)位于同侧的膜生物反应池(10)的污水进口;碳源药剂区(24)通过碳源添加管连接后缺氧池(6)与中缺氧池(3)，除磷药剂区(13)通过除磷药剂管连接好氧池(4)与两用池(5);
生化池进水总管(15)通过支管并联连接前后两组六段式生化池中的前缺氧池(1)、厌氧池(2)、中缺氧池(3)、两用池(5)与缺氧池(6)中，在所述支管上均设置有流量计(20)和流量控制阀(21);
在好氧池(4)内安装有第一回流泵(17)，在两用池(5)内安装有第二回流泵(18)，第一回流泵(17)与第二回流泵(18)的出口并联连接到回流总管(22)上，回流总管(22)通过回流支管并联接入前缺氧池(1)与中缺氧池(3)内;在好氧池(4)内安装有溶氧仪(16)与曝气管(19)，在两用池(5)内安装有曝气管(19);
由两个中缺氧池(3)和两个膜生物反应池(10)围成硝化液回流区(14)，硝化液输送管的一端连接硝化液回流区(14)的出口，硝化液输送管的另一端接入好氧池(4)内，在膜生物反应池(10)的各个膜箱上安装有抽吸泵(23)，抽吸泵(23)的出口连接有清水管，清水管的出口连接清水区(12)的进口。
2.如权利要求1所述的组合式膜生物反应池污水处理系统，其特征是：所述好氧池(4)由好氧池直线区(4.1)与好氧池折弯区(4.2)相接而成，好氧池折弯区(4.2)位于好氧池直线区(4.1)的前方。
3.如权利要求1所述的组合式膜生物反应池污水处理系统，其特征是：在与前组六段式生化池配合使用的膜生物反应池(10)的前部设有离线清洗区(7)、碱洗池(8)及酸洗池(9)，在离线清洗区(7)、碱洗池(8)及酸洗池(9)的下方设有暗渠(11)。
4.如权利要求1所述的组合式膜生物反应池污水处理系统，其特征是：在所述清水区(12)、碳源药剂区(24)和除磷药剂区(13)的下方设有暗渠(11)。
5.一种组合式膜生物反应池污水处理方法，其特征是该方法包括以下步骤：
a、污水通过生化池进水总管(15)上并联连接的四根支管同步进入缺氧池(1)、厌氧池(2)、两用池(5)和中缺氧池(3)中，通过流量计(20)和流量控制阀(21)控制各支管的流速及流量;
b、污水依次流经前缺氧池(1)、厌氧池(2)、中缺氧池(3)、好氧池(4)、两用池(5)及后缺氧池(6)，好氧池(6)中的污水通过暗渠(11)通入膜生物反应池(10)中，膜生物反应池(10)中的污泥通入位于中缺氧池(3)与膜生物反应池(10)之间设置的硝化液回流区(14)中，硝化液回流区(14)通过泵及管道输送硝化液至好氧池(4)中，膜生物反应池(10)中经过各个膜箱上安装的抽吸泵(23)所过滤抽出的清水通过一根总管输送至清水区(12)，清水区(12)通过出水管将清水排出;
c、污水在好氧池(4)中通过曝气管(19)曝气充氧，沿程分布的溶氧仪(19)测出沿程溶解氧浓度并通过溶氧仪(16)与曝气管(19)的联动调节作用，控制好氧池直线区(4.1)及好氧池折弯区(4.2)的溶解氧梯度;
d、通过两用池(5)内曝气管(19)的启闭控制两用池(5)实现好氧区或缺氧区功能的切换，好氧池(4)和两用池(5)分别安装有第一回流泵(17)、第二回流泵(18)，第一回流泵(17)、第二回流泵(18)同时连接到回流总管(22)上，回流总管(22)上分别通过管道连接到前缺氧池(1)、中缺氧池(3)中;
e、硝化液回流区(14)的部分硝化液通过泵及管道输送至好氧池(4)中;碳源药剂区(24)的碳源分别送入中缺氧池(3)、后缺氧池(6)中，除磷药剂区(13)将除磷药剂送入好氧池(4)或两用池(5)中;
f、当进水有机物浓度超过设计浓度时，通过调整曝气量将两用池(5)用做好氧池(4)的一部分，与好氧池(4)联合，增加污水在好氧池(4)的停留时间来充分分解有机物，此时，开启第二回流泵(18)，关闭第一回流泵(17)，好氧池(4)中的硝化液部分回流至中缺氧区(3)及前缺氧区(1)进行反硝化反应;
g、当进水中总氮类有机物浓度超过设计浓度时，将两用池(5)中曝气管(19)关闭，两用池(5)用做缺氧区，与后缺氧池(6)联合，增加缺氧池的停留时间以利于反硝化微生物的反硝化作用，此时，关闭第二回流泵(18)，开启第一回流泵(17)，硝化液部分回流至中缺氧区(3)及前缺氧区(1)进行反硝化反应。
6.如权利要求5所述的组合式膜生物反应池污水处理方法，其特征是：
当需要进行膜清洗时，将膜生物反应池(10)中的膜分别吊入碱洗池(8)、酸洗池(9)进行化学药剂清洗，清洗后如需人工清洗，将膜吊入离线清洗区(7)进行清洗。
7.如权利要求5所述的组合式膜生物反应池污水处理方法，其特征是：所述好氧池直线区(4.1)的溶解氧控制在2-4mg/L，好氧池折弯区(4.2)的溶解氧浓度控制在1-1.5mg/L。
8.如权利要求5所述的组合式膜生物反应池污水处理方法，其特征是：步骤e中，硝化液回流区(14)通过泵及管道向好氧池(4)中输送硝化液的流量为生化池进水总管(15)进水流量的3-5倍。
9.如权利要求5或8所述的组合式膜生物反应池污水处理方法，其特征是：所述碳源药剂为冰醋酸或者醋酸钠;所述除磷药剂为聚合硫酸铝铁或者聚合氯化铝。
10.如权利要求5所述的组合式膜生物反应池污水处理方法，其特征是：步骤f中，好氧池(4)向中缺氧区(3)输送硝化液的流量为生化池进水总管(15)进水流量的1-3倍;好氧池(4)向前缺氧区(1)输送硝化液的流量为生化池进水总管(15)进水流量的0.5-1倍。
说明书
组合式膜生物反应池污水处理系统以及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体地说是一种组合式膜生物反应池污水处理系统以及方法。
背景技术
现有的污水处MBR工艺流程中，通常是将污水泵房的污水经过粗细格栅及沉砂池之后，再转输至生化池中。为确保每个构筑物分配水量的均匀性，通常习惯在构筑物的末端设置有跌水堰。由于曝气沉砂池沉砂效果较好，近年来也广泛采用。由于前述的跌水富氧作用及曝气沉砂池的预曝气作用，进入到生化池时，污水中携带大量溶解氧，能够直接，导致厌氧区难以形成正常的厌氧环境，厌氧微生物难以存活，造成释磷不足，生物池难有生物除磷能力，磷酸盐的去除只能靠化学沉淀药剂的投加，大量投加的化学药剂也对造成MBR膜丝的污染，造成MBR膜丝寿命的减少，造成膜丝使用寿命短，使用成本高昂等缺点。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以减少占地面积并能节省工程造价的组合式膜生物反应池污水处理系统。
本发明的另一目的是提供一种可以保证进水初期厌氧池的工作参数在标准范围内、提高生物除磷的能力、大大减少除磷药剂使用量、提高污水处理的效果的组合式膜生物反应池污水处理方法。
按照本发明提供的技术方案，所述组合式膜生物反应池污水处理系统，它包括前后两组六段式生化池以及与每组六段式生化池相配合使用的膜生物反应池，膜生物反应池设置在对应六段式生化池的右侧;每组六段式生化池均包括：沿污水输送方向依次设置的前缺氧池、厌氧池、中缺氧池、好氧池、两用池及后缺氧池;前后两组六段式生化池中的后缺氧池的污水出口上连接有暗渠，暗渠的另一端连接膜生物反应池的污水进口;
在与后组六段式生化池配合使用的膜生物反应池的后部设有清水区、碳源药剂区和除磷药剂区，在清水区、碳源药剂区和除磷药剂区的下方设有暗渠，暗渠的一端连接与暗渠位于同侧的后缺氧池的污水出口，暗渠的另一端连接与暗渠位于同侧的膜生物反应池的污水进口;碳源药剂区通过碳源添加管连接后缺氧池与中缺氧池，除磷药剂区通过除磷药剂管连接好氧池与两用池;
生化池进水总管通过支管并联连接前后两组六段式生化池中的前缺氧池、厌氧池、中缺氧池、两用池与缺氧池中，在所述支管上均设置有流量计和流量控制阀;
在好氧池内安装有第一回流泵，在两用池内安装有第二回流泵，第一回流泵与第二回流泵的出口并联连接到回流总管上，回流总管通过回流支管并联接入前缺氧池与中缺氧池内;在好氧池内安装有溶氧仪与曝气管，在两用池内安装有曝气管;
由两个中缺氧池和两个膜生物反应池围成硝化液回流区，硝化液输送管的一端连接硝化液回流区的出口，硝化液输送管的另一端接入好氧池内，在膜生物反应池的各个膜箱上安装有抽吸泵，抽吸泵的出口连接有清水管，清水管的出口连接清水区的进口。
所述好氧池由好氧池直线区与好氧池折弯区相接而成，好氧池折弯区位于好氧池直线区的前方。
在与前组六段式生化池配合使用的膜生物反应池的前部设有离线清洗区、碱洗池及酸洗池，在离线清洗区、碱洗池及酸洗池的下方设有暗渠。
在所述清水区、碳源药剂区和除磷药剂区的下方设有暗渠。
一种组合式膜生物反应池污水处理方法包括以下步骤：
a、污水通过生化池进水总管上并联连接的四根支管同步进入缺氧池、厌氧池、两用池和中缺氧池中，通过流量计和流量控制阀控制各支管的流速及流量;
b、污水依次流经前缺氧池、厌氧池、中缺氧池、好氧池、两用池及后缺氧池，好氧池中的污水通过暗渠通入膜生物反应池中，膜生物反应池中的污泥通入位于中缺氧池与膜生物反应池之间设置的硝化液回流区中，硝化液回流区通过泵及管道输送硝化液至好氧池中，膜生物反应池中经过各个膜箱上安装的抽吸泵所过滤抽出的清水通过一根总管输送至清水区，清水区通过出水管将清水排出;
c、污水在好氧池中通过曝气管曝气充氧，沿程分布的溶氧仪测出沿程溶解氧浓度并通过溶氧仪与曝气管的联动调节作用，控制好氧池直线区及好氧池折弯区的溶解氧梯度;
d、通过两用池内曝气管的启闭控制两用池实现好氧区或缺氧区功能的切换，好氧池和两用池分别安装有第一回流泵、第二回流泵，第一回流泵、第二回流泵同时连接到回流总管上，回流总管上分别通过管道连接到前缺氧池、中缺氧池中;
e、硝化液回流区的部分硝化液通过泵及管道输送至好氧池中;碳源药剂区的碳源分别送入中缺氧池、后缺氧池中，除磷药剂区将除磷药剂送入好氧池或两用池中;
f、当进水有机物浓度超过设计浓度时，通过调整曝气量将两用池用做好氧池的一部分，与好氧池联合，增加污水在好氧池的停留时间来充分分解有机物，此时，开启第二回流泵，关闭第一回流泵，硝化液部分回流至中缺氧区及前缺氧区进行反硝化反应;
g、当进水中总氮类有机物浓度超过设计浓度时，将两用池中曝气管关闭，两用池用做缺氧区，与后缺氧池联合，增加缺氧池的停留时间以利于反硝化微生物的反硝化作用，此时，关闭第二回流泵，开启第一回流泵，硝化液部分回流至中缺氧区及前缺氧区进行反硝化反应。
当需要进行膜清洗时，将膜生物反应池中的膜分别吊入碱洗池、酸洗池进行化学药剂清洗，清洗后如需人工清洗，将膜吊入离线清洗区进行清洗。
所述好氧池直线区的溶解氧控制在2-4mg/L，好氧池折弯区的溶解氧浓度控制在1-1.5mg/L。
步骤e中，硝化液回流区通过泵及管道向好氧池中输送硝化液的流量为生化池进水总管进水流量的3-5倍。
所述碳源药剂为冰醋酸或者醋酸钠;所述除磷药剂为聚合硫酸铝铁或者聚合氯化铝。
步骤f中，好氧池向中缺氧区输送硝化液的流量为生化池进水总管进水流量的1-3倍;好氧池向前缺氧区输送硝化液的流量为生化池进水总管进水流量的0.5-1倍。
本发明的优点如下：
本发明的污水处理系统结构布置紧凑，工艺流程设计合理，尤其适用于场地受限、提标改造的老旧污水处理厂，通过增设前缺氧池，消除掉经过细格栅、膜格栅及沉砂池后的污水中的溶解氧，使后续厌氧池的参数条件保持在标准范围内，使得各区域分工明确，各司其职，大大提高了污水处理的效果;
本发明的好氧区分为直线区及折弯区，通过溶氧仪等设备的测量-反馈-调节来控制曝气管的曝气量，从而将好氧池的溶解氧梯度控制在合理范围内。
本发明设置了一个两用池，用来应对进水水质波动。由于进水水质不是一成不变的，随季节可能发生波动。本发明考虑当进水有机物浓度过高时，通过调整曝气量将两用池用做好氧区的一部分，增加了好氧区的池容，增加污水在好氧池的停留时间，可确保有机物的充分分解。且由于设置了溶氧控制措施，此时可控制好氧区直线区及折弯区溶氧在2-4mg/L，两用池的溶解氧在1-1.5mg/L，进入到后缺氧区后不至于对缺氧环境造成影响，有利于后缺氧区的反硝化反应。本发明考虑当进水氨氮及总氮浓度较高时，原先设置的中缺氧及后缺氧区停留时间可能不足，因此需要将两用池通过关闭曝气管，使其变成缺氧区，增加缺氧区的停留时间使反硝化反应充分进行。对应的，当两用池用作好氧区功能时，开启第二回流泵，好氧末端的硝化液回流至中缺氧区及前缺氧区进行反硝化反应;当两用池用作缺氧区功能时，开启第一回流泵，好氧末端的硝化液回流至中缺氧区及前缺氧区进行反硝化反应。
本发明的硝化液回流区回流至好氧池的溶解氧含量高达4-8mg/L，可显著降低好氧池的曝气量，进入节省能耗。
本发明将以往工艺中分散设置的生物反应区、膜生物反应区、膜清洗区、硝化液回流区、碳源药剂加药区、除磷药剂加药区等组合设置，简化流程、布置紧凑、节约场地。
