公布日:2023.10.03
申请日:2023.08.11
分类号:C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种节能型塔式MBR污水处理装置及方法,包括池体、进水系统、曝气系统、气体收集区、气体增压装置,MBR系统、搅拌系统、混合液回流系统与污泥排放系统;池体为外圆内方的双层结构,包括外层区域与内层区域;外层区域包括厌氧区/缺氧区及部分外层区域好氧区,所述内层区域包括内层区域好氧区及MBR区;MBR区顶部设有气体收集区,MBR系统设置在MBR区,MBR系统为底部具有气体收集功能的MBR膜组件;MBR系统的产水为无外加动力的重力自流产水。本发明的塔式MBR污水处理装置安装拆卸方便,可重复使用,节约占地,增大系统的处理量,MBR抗污染能力强,膜通量大。
权利要求书
1.一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,所述塔式MBR污水处理装置包括池体、进水系统、曝气系统、气体收集区、气体增压装置,MBR系统、搅拌系统、混合液回流系统与污泥排放系统;所述池体为外圆内方的双层结构,包括外层区域与内层区域;所述外层区域包括厌氧区/缺氧区及部分好氧区,所述内层区域包括好氧区及MBR区;所述的MBR区顶部设有气体收集区,MBR系统设置在MBR区,MBR系统为底部具有气体收集功能的MBR膜组件;MBR系统的产水为无外加动力的重力自流产水。
2.根据权利要求1所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,所述内层区域由上至下依次为气体收集区,MBR膜组件,内层区域好氧区与曝气盘;其中MBR膜组件占整个内层区域高度的2/5~3/7。
3.根据权利要求1所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,所述的MBR系统中的MBR膜组件为柱式无外壳形式,MBR膜组件的底部结构为下宽上窄的中空锥形或圆台型结构,锥形或圆台型结构的上端大小与MBR膜组件的封胶端面相等,且上端有均匀分布的出气孔。
4.根据权利要求1所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,MBR区域顶部的气体收集区收集到的气体与气体增压装置连接。
5.根据权利要求1所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,所述外层区域内设有气提搅拌管路,气体增压装置与所述气提搅拌管路连接。
6.根据权利要求1所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,所述曝气系统分别为外层区域的部分好氧区以及内层区域中的剩余好氧区供气。
7.根据权利要求1所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,外层区域中还包括好氧选择区,所述好氧选择区的底部安装曝气盘。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种节能型塔式MBR污水处理装置,其特征在于,所述的塔式MBR污水处理装置高度≥6m。
9.一种节能型塔式MBR污水处理方法,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的节能型塔式MBR污水处理装置,污水处理方法包括以下步骤:S1.进水通过进水系统进入外层区域的生化系统,经过厌氧、缺氧及部分好氧区后进入内层区域的好氧区进一步处理;S2.经过好氧区处理后进入MBR系统进行泥水分离,MBR膜组件产水进入产水系统;S3.内部区域中好氧区的混合液经混合液回流系统回流至外层区域的生化系统的进水端与进水混合,剩余污泥通过内层区域的好氧区底部的排泥系统排至污泥处理系统;S4.进水浓度高时,外层区域的好氧选择区作为好氧区使用;S5.进水浓度在设计值范围时,外层区域的好氧选择区作为缺氧区使用。
10.根据权利要求9所述的一种节能型塔式MBR污水处理方法,其特征在于,供气系统为外层区域的好氧区及内层区域的好氧区供气,内层区域的好氧区的气体被MBR膜组件底部的下宽上窄的中空锥形或圆台型结构的外罩收集后供MBR膜组件的曝气冲刷,MBR膜组件的曝气冲刷气体被MBR区域顶部的气体收集区收集后送至气体压缩系统,压缩后的气体送至外层区域的气提搅拌管路中。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种节能型塔式MBR污水处理装置及方法,本发明的塔式MBR污水处理装置安装拆卸方便,可重复使用,节约占地,增大系统的处理量,MBR抗污染能力强,膜通量大。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明首先提供了一种节能型塔式MBR污水处理装置,所述塔式MBR污水处理装置包括池体、进水系统、曝气系统、气体收集区、气体增压装置,MBR系统、搅拌系统、混合液回流系统与污泥排放系统;
所述池体为外圆内方的双层结构,包括外层区域与内层区域;
所述外层区域包括厌氧区/缺氧区及部分外层区域好氧区,所述内层区域包括内层区域好氧区及MBR区;
所述的MBR区顶部设有气体收集区,MBR系统设置在MBR区,MBR系统为底部具有气体收集功能的MBR膜组件;MBR系统的产水为无外加动力的重力自流产水。
作为本发明的一种优选方案,所述内层区域由上至下依次为气体收集区,MBR膜组件,内层区域好氧区与曝气盘;其中MBR膜组件占整个内层区域高度的2/5~3/7。
作为本发明的一种优选方案,所述的MBR系统中的MBR膜组件为柱式无外壳形式,MBR膜组件的底部结构为下宽上窄的中空锥形或圆台型结构,锥形或圆台型结构的上端大小与MBR膜组件的封胶端面相等,且上端有均匀分布的出气孔。
作为本发明的一种优选方案,MBR区域顶部的气体收集区收集到的气体与气体增压装置连接。
作为本发明的一种优选方案,所述外层区域内设有气提搅拌管路,气体增压装置与所述气提搅拌管路连接。
作为本发明的一种优选方案,所述曝气系统分别为外层区域的部分好氧区以及内层区域中的剩余好氧区供气。
作为本发明的一种优选方案,外层区域中还包括好氧选择区,所述好氧选择区的底部安装曝气盘。
作为本发明的一种优选方案,所述的塔式MBR污水处理装置高度≥6m。
本发明还提供了采用上述的节能型塔式MBR污水处理装置的污水处理方法,包括以下步骤:
S1.进水通过进水系统进入外层区域的生化系统,经过厌氧、缺氧及部分好氧区后进入内层区域的好氧区进一步处理;
S2.经过好氧区处理后进入MBR系统进行泥水分离,MBR膜组件产水进入产水系统;
S3.内部区域中好氧区的混合液经混合液回流系统回流至外层区域的生化系统的进水端与进水混合,剩余污泥通过内层区域的好氧区底部的排泥系统排至污泥处理系统;
S4.进水浓度高时,外层区域的好氧选择区作为好氧区使用;
S5.进水浓度在设计值范围时,外层区域的好氧选择区作为缺氧区使用。
作为本发明的一种优选方案,供气系统为外层区域的好氧区及内层区域的好氧区供气,内层区域的好氧区的气体被MBR膜组件底部的下宽上窄的中空锥形或圆台型结构的外罩收集后供MBR膜组件的曝气冲刷,MBR膜组件的曝气冲刷气体被MBR区域顶部的气体收集区收集后送至气体压缩系统,压缩后的气体送至外层区域的气提搅拌管路中。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)节约占地;相比较其他一体化MBR系统,集装箱采用长方形,高度3m,塔式MBR一体化装置,外形为圆形,高度大于6m,充分利用了空间优势,大大降低了占地面积,相比较其他的圆形一体化设备,外层区域的生化系统包括部分好氧区域,减少了内层区域的好氧区域,降低了装置的占地面积。
2)节能降耗,相比较其他MBR系统,生化好氧池部分需要供气,MBR系统也需要单独的供气用于冲刷膜表面的污泥,供气能耗较大,而塔式MBR一体化设备,仅需要生化好氧池部分的供气,MBR的曝气冲刷用气是生化好氧池部分气体再次利用,且MBR的气体还可以进一步收集用于外层区域的搅拌,减少了外层区域搅拌器的能耗;
3)MBR的无动力出水,相比较其他的MBR系统,MBR系统通常需要抽吸泵进行抽吸产水,膜塔的MBR系统,可以凭借着膜塔的高度优势,进行重力自流产水,减少了设备投资,运维简单,节能降耗。
4)MBR抗污染能力强,膜通量大;MBR膜组件为柱式无外壳形式,组件底部结构为下宽上窄的中空锥形或圆台型结构,该组件的底部形式可以将底部好氧池的气体大部分收集用去MBR膜组件的本身冲刷清洗,剩余气体进行搅拌作用,保证了池体中水质的均匀,其次组件底部结构还可以截留污泥,使得活性污泥大部分都保留在了下部的好氧区域内,上部MBR的区域污泥浓度低,MBR的污染趋势小,MBR的产水量大。
5)拆卸方便:采用搪瓷材料组装,强度及防腐性能高,安装方便快捷,工程项目结束后,材料可重复使用,拆洗至新的项目地点重新组装即可,减少了投资成本。
6)处理能力大,膜塔形式的一体化设备扩大了一体化设备的单套处理能力,在相比较同等处理能力的一体化系统,膜塔形式的一体化设备成本低,占地小。
7)抗冲击能力强:外层区域的好氧选择区可以做为好氧区或者缺氧区使用,当进水水质高于设计值时,外层区域的好氧选择区可以作为好氧区使用,外层区域工艺为多级AO工艺,保持出水水质的达标;当进水水质不高于设计负荷时,外层区域好氧选择区作为缺氧区使用,外层区域工艺为常规的AAO工艺,操作运行方便。
(发明人:朱圆圆;龚裕鹏;徐祥兵;吴倩;曹利民;林茜茜;包进锋)