公布日：2022.07.29
申请日：2021.01.29
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统及方法，所述除磷系统包括格栅井（1）、调节池（2）、缺氧池（3）、预曝气池（4）、MBR膜池（5）和改性陶粒滤料滤池（6）；所述除磷方法依次包括如下步骤：待处理污水先经过格栅井再进入调节池后得到调节池出水；调节池出水经提升泵（81）进入缺氧池并进行生物反硝化反应，反应后得到缺氧池出水；缺氧池出水溢流进入预曝气池并进行初期好氧反应和硝化反应，反应后得到预曝气池出水和硝态氮；预曝气池出水进入MBR膜池进行生化反应，反应后得到MBR膜池出水和污泥；MBR膜池出水经压力泵（83）进入改性陶粒滤料滤池并进行陶粒吸附除磷，除鳞后得到系统出水，系统出水由系统出水阀（63）进行排放。
权利要求书
1.一种基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，包括格栅井（1）、调节池（2）、缺氧池（3）、预曝气池（4）和MBR膜池（5）；其特征在于：所述缺氧池（3）的上部设置出水口，预曝气池（4）的上部设置进水口，预曝气池（4）的下部设置出水口，MBR膜池（5）的下部设置进水口；所述MBR膜池（5）的底部设置污泥排放阀（51）；所述除磷系统还包括改性陶粒滤料滤池（6）；所述调节池（2）的进水口设置格栅井（1），调节池（2）的出水口经提升泵（81）连接缺氧池（3）的进水口，缺氧池（3）的出水口和预曝气池（4）的进水口连接，预曝气池（4）的硝化液出口经回流泵（82）连接缺氧池（3）的硝化液进口，预曝气池（4）的出水口和MBR膜池（5）的进水口连接，MBR膜池（5）的出水口经压力泵（83）连接改性陶粒滤料滤池（6）的进水口，改性陶粒滤料滤池（6）的出水口设置系统出水阀（63），改性陶粒滤料滤池（6）的侧面底部设置陶粒清掏阀门（61）。
2.根据权利要求1所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，其特征在于：所述改性陶粒滤料滤池（6）的顶部开口处设置布水器（62），所述布水器（62）的进水口为改性陶粒滤料滤池（6）的进水口，所述布水器（62）上设置若干出水孔。
3.根据权利要求1所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，其特征在于：所述改性陶粒滤料滤池（6）内设置两层粒径不同的改性陶粒。
4.根据权利要求1所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，其特征在于：所述预曝气池（4）内底部和MBR膜池（5）内底部均设置有爆气盘（7），爆气盘（7）外接空气泵（71）。
5.根据权利要求1所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，其特征在于：所述系统出水阀（63）的出水管路上分出反洗水管路（64）并依次经清水箱（9）、反洗泵（84）连接MBR膜池（5）的出水口。
6.一种基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，采用权利要求1所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，其特征在于：所述除磷方法包括如下步骤：步骤一，待处理污水先经过格栅井（1）并进行大颗粒污染物质拦截，再进入调节池（2）进行水质均化后得到调节池出水；步骤二，调节池出水经提升泵（81）进入缺氧池（3）并进行生物反硝化反应，反应后得到缺氧池出水；步骤三，缺氧池出水溢流进入预曝气池（4）并进行初期好氧反应和硝化反应，反应后得到预曝气池出水和硝态氮，硝态氮作为硝化液依次经预曝气池的硝化液出口、回流泵（82）、缺氧池的硝化液进口回流至缺氧池（3）内；步骤四，预曝气池出水进入MBR膜池（5）进行生化反应，反应后得到MBR膜池出水和污泥，污泥由污泥排放阀（51）排出；步骤五，MBR膜池出水经压力泵（83）进入改性陶粒滤料滤池（6）并进行陶粒吸附除磷，除鳞后得到系统出水，系统出水由系统出水阀（63）进行排放。
7.根据权利要求6所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，其特征在于：所述步骤四中，MBR膜池出水的COD指标小于50mg/L，氨氮含量小于5mg/L，SS指标小于0.5mg/L。
8.根据权利要求6所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，其特征在于：所述步骤五中，在改性陶粒滤料滤池（6）中上下分层堆积第一改性陶粒和第二改性陶粒，第一改性陶粒的直径为3cm，第二改性陶粒的直径为1cm，第一改性陶粒和第二改性陶粒的数量比为2：1，改性陶粒滤料滤池的堆积密度为0.9-1.1g/cm3。
9.根据权利要求6所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，其特征在于：所述步骤五中，陶粒吸附达到饱和状态时，滤池内的陶粒经陶粒清掏阀门（61）排出，新补充的陶粒由陶粒滤料滤池（6）的顶部开口处投入。
10.根据权利要求6所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，其特征在于：所述步骤五中，系统出水阀（63）的出水管路上分出反洗水管路（64）并依次经清水箱（9）、反洗泵（84）连接MBR膜池（5）的出水口，部分系统出水由反洗水管路（64）返回至MBR膜池（5）进行MBR膜反冲洗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统及方法，在AO+MBR工艺基础上，后续增加深度处理的改性陶粒滤料滤池，能有效提高污水处理的除磷效果，使得系统出水达到污水总磷排放标准，即小于等于0.5mg/L。
本发明是这样实现的：一种基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，包括格栅井、调节池、缺氧池、预曝气池和MBR膜池；所述缺氧池的上部设置出水口，预曝气池的上部设置进水口，预曝气池的下部设置出水口，MBR膜池的下部设置进水口；所述MBR膜池的底部设置污泥排放阀；所述除磷系统还包括改性陶粒滤料滤池；所述调节池的进水口设置格栅井，调节池的出水口经提升泵连接缺氧池的进水口，缺氧池的出水口和预曝气池的进水口连接，预曝气池的硝化液出口经回流泵连接缺氧池的硝化液进口，预曝气池的出水口和MBR膜池的进水口连接，MBR膜池的出水口经压力泵连接改性陶粒滤料滤池的进水口，改性陶粒滤料滤池的出水口设置系统出水阀，改性陶粒滤料滤池的侧面底部设置陶粒清掏阀门。
所述改性陶粒滤料滤池的顶部开口处设置布水器，所述布水器的进水口为改性陶粒滤料滤池的进水口，所述布水器上设置若干出水孔。
所述改性陶粒滤料滤池内设置两层粒径不同的改性陶粒。
所述预曝气池内底部和MBR膜池内底部均设置有爆气盘，爆气盘外接空气泵。
所述系统出水阀的出水管路上分出反洗水管路并依次经清水箱、反洗泵连接MBR膜池的出水口。
一种基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，采用所述的基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，所述除磷方法包括如下步骤：步骤一，待处理污水先经过格栅井并进行大颗粒污染物质拦截，再进入调节池进行水质均化后得到调节池出水；步骤二，调节池出水经提升泵进入缺氧池并进行生物反硝化反应，反应后得到缺氧池出水；步骤三，缺氧池出水溢流进入预曝气池并进行初期好氧反应和硝化反应，反应后得到预曝气池出水和硝态氮，硝态氮作为硝化液依次经预曝气池的硝化液出口、回流泵、缺氧池的硝化液进口回流至缺氧池内；步骤四，预曝气池出水进入MBR膜池进行生化反应，反应后得到MBR膜池出水和污泥，污泥由污泥排放阀排出；步骤五，MBR膜池出水经压力泵进入改性陶粒滤料滤池并进行陶粒吸附除磷，除鳞后得到系统出水，系统出水由系统出水阀进行排放。
所述步骤四中，MBR膜池出水的COD指标小于50mg/L，氨氮含量小于5mg/L，SS指标小于0.5mg/L。
所述步骤五中，在改性陶粒滤料滤池中上下分层堆积第一改性陶粒和第二改性陶粒，第一改性陶粒的直径为3cm，第二改性陶粒的直径为1cm，第一改性陶粒和第二改性陶粒的数量比为2：1，改性陶粒滤料滤池的堆积密度为0.9-1.1g/cm3。
所述步骤五中，陶粒吸附达到饱和状态时，滤池内的陶粒经陶粒清掏阀门排出，新补充的陶粒由陶粒滤料滤池的顶部开口处投入。
所述步骤五中，系统出水阀的出水管路上分出反洗水管路并依次经清水箱、反洗泵连接MBR膜池的出水口，部分系统出水由反洗水管路返回至MBR膜池进行MBR膜反冲洗。
本发明基于AO+MBR工艺的污水强化除磷系统，在AO+MBR工艺段装置之后增加了改性陶粒滤料滤池，能对污水进行深度处理，尤其是利用改性陶粒能有效吸附水中磷酸盐的特点，进一步去除污水中的总磷，而且AO+MBR工艺段能确保SS指标低，能避免滤池因前端进水SS指标不稳定而产生的污堵。另外，在改性陶粒滤料滤池的进水口设置了布水器，有利于进水水流的均匀分布并冲洗改性陶粒。滤池中改性陶粒滤料分层堆积，也有利于更好的吸附效果。另外，改性陶粒成本低廉，可持续运行时间较长，便于日常维护管理，出水可长期稳定达标。
本发明基于AO+MBR工艺的污水强化除磷方法，在AO+MBR工艺基础上，增加了改性陶粒用于污水除磷，既能利用MBR工艺出水浊度低、SS指标低以及水中悬浮杂质少的特点，又能利用改性陶粒滤料能有效吸附水中磷酸盐的特点，还能避免滤池因前端进水SS指标不稳定而产生的污堵，由此通过两种技术的优势互补，显著提高整体污水除磷效果，使得系统出水满足GB18918-2002一级标准的A标准定义的排放标准（≤0.5mg/L）。另外，部分系统出水作为MBR膜池的反洗进水，能提高MBR膜的反洗水质，显著延长MBR膜以及滤池中改性陶粒滤料的使用周期，有助于降低运营维护成本。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：显著提高整体工艺除磷效率，确保系统出水总磷稳定达标，且结构简洁、运行稳定，能有效降低运营维护成本。
（发明人：陈超;房豪杰;刘倩;房玉春）
