申请日2021.07.21
公开（公告）日2021.10.01
IPC分类号C02F3/30; C02F3/32; C02F3/08; C02F3/00
摘要
本发明提供一种污水AW/MBBR处理工艺及其系统，涉及污水处理设备技术领域尤其适用于现阶段农村雨污分流处理系统，包括人工湿地区、智能调节罐、A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备，所述智能调节罐、A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备以及人工湿地区依次连通，所述智能调节罐与所述人工湿地区连通，所述A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备包括依次连接的厌氧区、缺氧区、切换区、好氧区以及沉淀池，所述厌氧区与所述智能调节罐连接，所述沉淀池分别与所述人工湿地区以及自然水体连接。本污水AW/MBBR处理工艺及其系统的有益之处是，达到处理村镇生活污染污水、初期雨水、剩余污泥的目的，杜绝非达标污水直接进入自然水源，防止传染性病毒及细菌污染自然水体。
权利要求书
1.一种污水AW/MBBR处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过对生活污水排放水质及水量的预测和采用SWMM数拟出初期雨水水质及水量，以及对智能调节罐和沉淀池反馈的COD水质信号对整体系统分析并采用不同的控制环路；智能调节罐受AW/MBBR污水智慧控制系统调配，根据不同的水质、水量及时段，进行水质中和、调配水量、监控水质；
S2：根据晴天和雨天对人工湿地、智能调节罐以及A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备设置两种的处理水路：
(1)晴天运行模式：根据农村生活污水的峰期特点，生活污水通过进入智能调节罐进入A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备，如A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备出水不满足排放标准，将继续进入人工湿地区进行二次处理；
(2)雨天运行模式：雨污水通过智能调节罐进行配流，采取人工湿地区与A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备共同处理模式运行，即雨量较少则单采用A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备处理即可，若雨量较大，除采用A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备处理外，智能调节罐中的污水会直接溢出至人工湿地处理，依然如晴天模式下，如A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备出水不满足排放标准，将继续进入人工湿地区进行二次处理；
S3：在S2步骤中，A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备中包含有可灵活切换成好氧模式或缺氧模式的切换区，通过设置切换区对A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备中的缺氧区段与好氧区段进行调整，同时采用高效生物悬浮填料，为不同微生物菌群提供足够的存活及繁殖环境；
S4：沉淀池中的剩余污泥可定期通过排污口排放至人工湿地区。
2.一种应用于上述污水AW/MBBR处理工艺的系统，其特征在于，包括人工湿地区、智能调节罐、A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备，所述智能调节罐、A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备以及人工湿地区依次连通，所述智能调节罐与所述人工湿地区连通，所述A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备包括依次连接的厌氧区、缺氧区、切换区、好氧区以及沉淀池，所述厌氧区与所述智能调节罐连接，所述沉淀池分别与所述人工湿地区以及自然水体连接。
3.根据权利要求2所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述缺氧区以及切换区均分别设置有搅拌器，所述切换区以及好氧区均分别连接有曝气系统。
4.根据权利要求2或3所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述智能调节罐包括罐体，所述罐体包括进水管、出水管以及高位溢流管，所述出水管与所述A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备连接，所述高位溢流管与所述人工湿地区连接。
5.根据权利要求4所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述出水管与两条压力管的上端连接，每条所述压力管的下端均与水泵耦合机构连接，所述水泵耦合机构包括有潜水泵，所述水泵耦合机构滑动连接在泵导杆上。
6.根据权利要求5所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述压力管上设置有止回阀以及闸阀。
7.根据权利要求4所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述智能调节罐内进水侧设置格栅系统。
8.根据权利要求4所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述罐体内设置有COD检测仪以及液位仪，所述COD检测仪外包裹有COD检测仪保护管，所述罐体的顶部设置有通风管。
9.根据权利要求2所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述智能调节罐的顶部铰接设置有检修盖，所述智能调节罐的罐身上设置有爬梯。
10.根据权利要求2所述的一种污水AW/MBBR处理系统，其特征在于，所述沉淀池设置有剩余污泥排放系统，所述剩余污泥排放系统与所述人工湿地区连接。
说明书
一种污水AW/MBBR处理工艺及其系统
技术领域
本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其是一种污水AW/MBBR处理工艺及其系统适用于现阶段雨污分流的村镇污水处理系统。
背景技术
在农村经济发展的前提下，农村生活质量大幅提高，与此同时，许多环境问题也凸显出来制约了经济的发展，其中最为突出的就是农村水体污染，农村水体污染主要来源于生活污水，包括厨房水、洗浴水、厕所水。其成分复杂。农村生活污水收集处理不当，已对农村生态环境造成严重破坏。
现有相关处理工艺包括如下：人工湿地、土壤渗透处理、稳定塘、沼气池、小型一体化设备以及净化槽处理系统，但农村生活污水具有以下的特点：
(1)排放量小，排放随意。据统计，中国城镇居民用水量为每日212L，农村居民用水量为每日68L。由于很多村庄没有集中排水沟渠，农村生活污水大多都是就地泼洒，或利用天然沟渠排入河道、水塘。排放随意性大。
(2)农村生活污水成分复杂。我国农村生活污水主要来源于厨房污水，洗浴污水，厕所污水等等，其有机物含量高，含有较高的COD(200-800mg/l)，氮、磷浓度高，含有合成洗涤剂以及细菌病毒寄生虫卵等，可生化性强，污水中重金属和有毒有害物质含量很低。
(3)农村生活污水水质水量波动大。我国农村生活污水日变化系数大，排放分散，生活污水排放通常是傍晚多白天少，节假日多，尤其是在春节期间。
由于以上原因，导致农村污水处理设备长期出于停运或者超负荷运行的状态中。导致出水质量不稳定。部分地区增加调节池，以达到中和水质及调节水量波峰问题。但是调节池容量不够经常导致无法调节峰值。甚至部分调节池防水工作不到位，导致附近土壤受到污染。部分地区直接用前端加压污水泵站代替调节池，导致泵站失效或者泵站经常处于非正常启停液位。尤其在雨污排放系统中，水处理系统设计偏大，导致前期投资成本增加，而后期往往水处理系统出于“大马拉小车”，无法正常运行。
人工湿地(artificial wetland)是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地的植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，等等。通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物，甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒，然后进行同化作用，将有机颗粒作为营养物质吸收，从而在某种程度上去除污水中的颗粒物
A2O工艺是一种常用的二级污水处理工艺，具有同步脱氮除磷的作用。A 2/O工艺(AAO工艺、AAO法)，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧)，是一种常用的二级污水处理工艺，具有同步脱氮除磷的作用，可用于二级污水处理或三级污水处理；后续增加深度处理后，可作为中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。
MBBR工艺是移动床生物膜反应器，其工艺核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池或缺氧池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和缺氧池中搅拌器水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。
基于此，本申请提供一种污水AW/MBBR处理工艺及其系统，以解决背景技术中存在问题，系统应用于农村雨污分流系统中，用初期雨水调节农村污水中灰水来水量不足的问题，同时可以处理初期污染雨水，尽量保证A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备的正常运行。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种污水AW/MBBR处理工艺及其系统，通过采用人工湿地区、智能调节罐以及A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备配套使用，达到处理村镇生活污染污水、初期雨水、剩余污泥的目的，杜绝非达标污水直接进入自然水源，防止传染性病毒及细菌污染自然水体。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种污水AW/MBBR处理工艺，包括以下步骤：
S1：通过对生活污水排放水质及水量的预测和采用SWMM数拟出初期雨水水质及水量，以及对智能调节罐和沉淀池反馈的COD水质信号对整体系统分析并采用不同的控制环路；智能调节罐受AW/MBBR污水智慧控制系统调配，根据不同的水质、水量及时段，进行水质中和、调配水量、监控水质；
S2：根据晴天和雨天对人工湿地、智能调节罐以及A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备设置两种的处理水路：
(1)晴天运行模式：根据农村生活污水的峰期特点，生活污水通过进入智能调节罐进入A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备，如A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备出水不满足排放标准，将继续进入人工湿地区进行二次处理；
(2)雨天运行模式：雨污水通过智能调节罐进行配流，采取人工湿地区与A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备共同处理模式运行，即雨量较少则单采用A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备处理即可，若雨量较大，除采用A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备处理外，智能调节罐中的污水会直接溢出至人工湿地处理，依然如晴天模式下，如A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备出水不满足排放标准，将继续进入人工湿地区进行二次处理；
S3：在S2步骤中，A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备中包含有可灵活切换成好氧模式或缺氧模式的切换区，通过设置切换区对A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备中的缺氧区段与好氧区段进行调整，同时采用高效生物悬浮填料，为不同微生物菌群提供足够的存活及繁殖环境；
S4：沉淀池中的剩余污泥可定期通过排污口排放至人工湿地区。
一种应用于上述污水AW/MBBR处理工艺的系统，包括人工湿地区、智能调节罐、A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备，所述智能调节罐、A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备以及人工湿地区依次连通，所述智能调节罐与所述人工湿地区连通，所述A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备包括依次连接的厌氧区、缺氧区、切换区、好氧区以及沉淀池，所述厌氧区与所述智能调节罐连接，所述沉淀池分别与所述人工湿地区以及自然水体连接。
优选地，所述缺氧区以及切换区均分别设置有搅拌器，所述切换区以及好氧区均分别连接有曝气系统。
优选地，所述智能调节罐包括罐体，所述罐体包括进水管、出水管以及高位溢流管，所述出水管与所述A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备连接，所述高位溢流管与所述人工湿地区连接。
优选地，所述出水管与两条压力管的上端连接，每条所述压力管的下端均与水泵耦合机构连接，所述水泵耦合机构包括有潜水泵，所述水泵耦合机构滑动连接在泵导杆上。
优选地，所述压力管上设置有止回阀以及闸阀。
优选地，所述智能调节罐内进水侧设置格栅系统。
优选地，所述罐体内设置有COD检测仪以及液位仪，所述COD检测仪外包裹有COD检测仪保护管，所述罐体的顶部设置有通风管。
优选地，所述智能调节罐的顶部铰接设置有检修盖，所述智能调节罐的罐身上设置有爬梯。
优选地，所述沉淀池设置有剩余污泥排放系统，所述剩余污泥排放系统与所述人工湿地区连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本系统中通过设置有人工湿地区、智能调节罐以及A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备配套使用，不但可以处理生活污染污水、初期雨水、剩余污泥，同时通过增加人工湿地区，既可以减小A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备处理量，又可以为出水水质做二次保障。人工湿地作为世界公认的低成本运行的污水处理工艺之一，具有自然植物降解的功效同时有效去除水中COD、BOD、TP等污染物，因此污染雨污水流入A2O+MBBR混合改良工艺一体化反应设备和人工湿地区处理后，杜绝非达标污水直接进入自然水源，防止传染性病毒及细菌污染自然水体。同时抗水质及水量波动性强，抗高负荷能力强。减少剩余污泥对环境的二次污染，降低剩余污泥处理段费用。
（发明人：王丹青）
