CN102642982A - 污水处理及污泥浓缩一体化系统 - Google Patents

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张轶凡
轩兴歧
马劲
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Abstract

本发明涉及一种污水处理及污泥浓缩一体化系统,包括生物处理池和膜分离池,并连接进水管、污泥回流管及混合液回流管,膜分离池连接出水管,膜分离排泥管,其特征是生物处理池和膜分离池之间增设气浮池,并形成依次通过D、E隔墙分隔的整体池,气浮池内靠近D隔墙设气浮接触区,气浮接触区外部为气浮分离区,气浮池上部设刮渣机、排渣槽,排渣槽的渣槽排泥管连接渣槽污泥排出管,还连接生物处理池;生物处理池通过D隔墙孔道连通气浮池,气浮池通过E隔墙孔道连通膜分离池;气浮接触区、气浮分离区分别设有气浮排泥管。本发明的优点:提前浓缩分离悬浮污泥,降低膜污染、提高膜通量、减少运行成本,保护环境。

Description

污水处理及污泥浓缩一体化系统
技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种基于MBR污水处理系统的污水处理及污泥浓缩一体化系统。
背景技术 [0002] 膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型污水处理技术,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型态污水处理系统。经过20多年的研究,膜生物反应器在污水处理方面已取得了很有成效的应用,但还存在以下问题:(I)高额的膜价会使污水处理系统的初期投资过大;(2)运行过程中严重的膜污染将导致膜组件的更换频率过高及能耗过大,从而使运行费用增大;(3)污水处理后,剩余污泥需转移至另一场地进行浓缩处理,设施结构复杂,增加占地成本,同时,在运输及处理过程中,造成泥水及臭气排放,污染环境。
[0003] 而气浮工艺作为污泥浓缩工艺具有泥水分离效率好、浓缩污泥浓度高的优点。能否将气浮工艺结合到膜生物反应器中,并将污泥浓缩工艺提前,改善膜组件的运行条件成为业界关注问题。
发明内容
[0004] 本发明的主要目的在于针对上述问题,在传统MBR污水处理系统基础上,通过在生化处理设施与膜分离设施之间加入气浮设施,提供出一种污水处理及污泥浓缩一体化系统,提前将悬浮污泥浓缩分离,确保膜组件在低污泥浓度条件下工作,进而提高膜通量、降低膜污染、减少膜投资及运行成本并保护环境。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 一种污水处理及污泥浓缩一体化系统,包括构成膜生物处理系统的生物处理池和膜分离池,所述生物处理池内设有厌氧区、缺氧区、内设曝气器的好氧区,并连接进水管、污泥回流管及混合液回流管,混合液回流管的两端分别与好氧区与缺氧区连通,所述膜分离池设有膜组件、曝气清洗器并设有出水管及膜分离排泥管,其特征在于在所述生物处理池和膜分离池之间增设连接气浮机的气浮池,并形成由生物处理池至膜分离池依次通过D、E隔墙分隔的三池连体的整体池,所述气浮池在靠近D隔墙下部设置由围墙围拢的内置溶气释放器的气浮接触区,气浮接触区外部为气浮分离区,在气浮池上部设置刮渣机、排渣槽,所述排渣槽的渣槽排泥管连接渣槽污泥排出管并通过所述污泥回流管连接生物处理池的厌氧区;所述生物处理池通过D隔墙上设置的孔道与气浮池连通,所述气浮池通过E隔墙上设置的孔道与膜分离池连通;在气浮接触区和气浮分离区底部分别设有气浮排泥管。
[0007] 在所述气浮接触区和气浮分离区内分别设有泥斗。
[0008] 所述D隔墙上设置的孔道为在D隔墙下部水平间隔开设的若干过液孔。
[0009] 所述E隔墙上设置的孔道为管道或水平豁口。
[0010] 所述气浮机为压力溶气气浮机、浅层气浮机或涡凹气浮机。[0011] 所述膜组件为帘式膜组件、板式膜组件或管丝状膜组件。
[0012] 本发明的有益效果是:(I)通过在传统MBR池中引入气浮池,提前将悬浮污泥浓缩分离,确保膜分离池内的膜组件在低污泥浓度条件下工作,从而提高生物处理池内污泥浓度,降低膜组件与污染物接触机会,减轻膜组件污染程度进而提高膜通量、降低膜污染、降低膜投资及膜运行成本;(2)可在污水处理的同时,通过气浮分离对浮上的活性污泥进行污泥浓缩,得到浓缩污泥,而浮起的活性污泥不需再进行浓缩处理,可直接进行污泥脱水,降低生化处理段的污泥回流比,省去后续污泥处理过程中的污泥浓缩段,减少污泥浓缩过程产生的污泥水对污水处理厂进水负荷的影响,其排放的剩余污泥可直接进行污泥脱水处理,降低了污水处理厂内臭气排放,有利于改善环境。(3)经气浮分离出的剩余污泥有机质含量升高,强化了剩余污泥再利用的性能。总之,应用本发明,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准,B0D、C0D、NH3-N达到IV类水水质要求;浓缩污泥含水率降低至93-94%、膜通量提高50%,膜投资及膜运行成本低于传统MBR工艺,尤其适用于城市污水及部分工业废水处理工程。 附图说明
[0013] 图I是本发明的主视结构示意图;
[0014] 图2是图I的F-F剖视图。
[0015] 图中:1进水管,2渣槽排泥管,21污泥回流泵,22污泥排出管,23污泥排出泵,24污泥回流管,3混合液回流管,31混合液回流泵,4曝气器,5-6气浮排泥管,51-53泥斗,7排渣槽,8刮渣机,9曝气清洗器,10膜组件,11膜分离排泥管,12出水管,13气浮机,131溶气释放器,14-15搅拌机,16E隔墙孔道,17围墙,18D隔墙孔道;A生物处理池,Al厌氧区,A2缺氧区,A3好氧区,B气浮池,BI气浮接触区,B2气浮分离区,C膜分离池,D、E隔墙。
[0016] 以下结合附图和实施例对本发明详细说明。
具体实施方式
[0017] 图I〜图2示出一种污水处理及污泥浓缩一体化系统,包括构成膜生物处理系统的生物处理池A和膜分离池C,上述生物处理池A内设有厌氧区Al、缺氧区A2、内设曝气器4的好氧区A3,并连接进水管I、污泥回流管24及混合液回流管3,混合液回流管3的两端分别与好氧区A3与缺氧区A2连通,在厌氧区Al及缺氧区A2内还分别设有搅拌机14、15。上述膜分离池C设有膜组件10、曝气清洗器9并设有出水管12及膜分离排泥管11,其特征在于在上述生物处理池A和膜分离池C之间增设连接气浮机13的气浮池B,并形成由生物处理池A至膜分离池C依次通过D、E隔墙分隔的三池连体的整体池,所述气浮池B在靠近D隔墙下部设置由围墙17围拢的内置溶气释放器131的气浮接触区BI,气浮接触区BI外部为气浮分离区B2,在气浮池B的上部设置刮渣机8、排渣槽7,排渣槽的渣槽排泥管2通过污泥排出泵23连接渣槽污泥排出管22,并通过污泥回流泵21经污泥回流管24连接生物处理池A的厌氧区Al ;上述生物处理池A通过D隔墙上设置的孔道18与气浮池B连通,气浮池B通过E隔墙上设置的孔道16与膜分离池C连通。在气浮接触区BI和气浮分离区B2的底部分别设有气浮排泥管5、6。
[0018] 为利于污泥下沉,在气浮接触区BI和气浮分离区B2内分别设有泥斗,如图2所示,在气浮接触区BI设置了泥斗51,在气浮分离区B2设置了泥斗52、53。[0019] 上述气浮机13可采用市售的压力溶气气浮机、浅层气浮机或涡凹气浮机。本实施例中采用了压力溶气气浮机,如图所示,压力溶气气浮机的进水口与气浮池B连通,其溶气释放器131通过气水输出管伸入到气浮接触区BI内。
[0020] 上述D隔墙上设置的孔道18为在D隔墙下部水平间隔开设的若干过液孔,过液孔的位置与溶气释放器131的位置相对应,这样,使进入的混合液迅速与溶气水混合、接触。上述E隔墙上设置的孔道16可以采用管道或水平豁口,本例中孔道16为在E隔墙位于泥斗53顶部位置开设的水平豁口。
[0021] 上述膜组件10可采用帘式膜组件、板式膜组件或管丝状膜组件。本例中采用了板式膜组件。
[0022] 本发明的工作过程及原理:
[0023] 参见图I〜图2,污水首先经过进水管I进入生物处理池A,依次经过厌氧区Al,缺氧区A2,好氧区A3进行厌氧、缺氧、好氧处理,处理后的混合液一部分经混合液回流管3返回缺氧区A2,其余混合液通过D隔墙孔道18进入气浮池B的气浮接触区BI,与溶气水充分混合、接触,通过微气泡的吸附、上托作用,在气浮分离区B2将混合液中的活性污泥上浮至液面,形成浮渣,再通过刮渣机8定时将浮渣刮入排渣槽7,一部分污泥通过污泥回流泵21经污泥回流管24进入生物处理池A的厌氧区Al,剩余污泥通过污泥排出泵23进入渣槽污泥排出管22,并排出系统。经气浮分离区处理后的处理水一部分通过回流管进入压力溶气气浮机13的溶气水加压泵及溶气罐内形成溶气水,再供给溶气释放器131以完成气浮作用;其余处理水作为气浮池B出水通过E隔墙孔道16进入膜分离池C,经过膜组件10的过滤分离作用,最终产生达标合格的出水,通过水泵的抽吸,经出水管12排出。在气浮池B内沉淀下来的污泥通过排泥管5、6定期排出;在膜分离池C内经膜分离出来的污染物,定期通过膜分离排泥管11排出,通过曝气清洗器9形成的曝气湍流及时将膜组件10吸附的污染物清洗干净。
[0024] 本发明提供的污水处理及污泥浓缩一体化系统尤其适用于城市污水处理工程,同时适用于部分工业废水处理工程。在上述污水处理过程中,生物处理池A内的生物处理工艺可以采用A/0、A2/0、分点进水等多种污水处理工艺。
[0025] 应用效果:
[0026] 应用本发明,当进水水质满足《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)的标准时,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准,BOD,COD,NH3-N达到IV类水水质要求;浓缩污泥含水率降低至93-94%、且污泥有机质含量升高,增强了剩余污泥的再利用性;膜通量提高50%,膜投资及膜运行成本低于传统MBR工艺;并且,可减少污水处理厂的臭气排放,有利于降低臭气污染。
[0027] 以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1. 一种污水处理及污泥浓缩一体化系统,包括构成膜生物处理系统的生物处理池和膜分离池,所述生物处理池内设有厌氧区、缺氧区、内设曝气器的好氧区,并连接进水管、污泥回流管及混合液回流管,混合液回流管的两端分别与好氧区与缺氧区连通,所述膜分离池设有膜组件、曝气清洗器并设有出水管及膜分离排泥管,其特征在于在所述生物处理池和膜分离池之间增设连接气浮机的气浮池,并形成由生物处理池至膜分离池依次通过D、E隔墙分隔的三池连体的整体池,所述气浮池在靠近D隔墙下部设置由围墙围拢的内置溶气释放器的气浮接触区,气浮接触区外部为气浮分离区,在气浮池上部设置刮渣机、排渣槽,所述排渣槽的渣槽排泥管连接渣槽污泥排出管并通过所述污泥回流管连接生物处理池的厌氧区;所述生物处理池通过D隔墙上设置的孔道与气浮池连通,所述气浮池通过E隔墙上设置的孔道与膜分离池连通;在气浮接触区和气浮分离区底部分别设有气浮排泥管。
2.根据权利要求I所述的污水处理及污泥浓缩一体化系统,其特征在于在所述气浮接触区和气浮分离区内分别设有泥斗。
3.根据权利要求I所述的污水处理及污泥浓缩一体化系统,其特征在于所述D隔墙上设置的孔道为在D隔墙下部水平间隔开设的若干过液孔。
4.根据权利要求I所述的污水处理及污泥浓缩一体化系统,其特征在于所述E隔墙上设置的孔道为管道或水平豁口。
5.根据权利要求I所述的污水处理及污泥浓缩一体化系统,其特征在于所述气浮机为压力溶气气浮机、浅层气浮机或涡凹气浮机。
6.根据权利要求I所述的污水处理及污泥浓缩一体化系统,其特征在于所述膜组件为帘式膜组件、板式膜组件或管丝状膜组件。
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