CN104098178B - 一种高效脱氮除磷的mbr装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效脱氮除磷MBR装置，包括依次连通的厌氧区、好氧区和膜反应区；所述好氧区与膜反应区之间设有连通的斜板区，斜板区内设有斜板，斜板上设有若干均匀排列的通水孔；所述膜反应区内设有回流管道，回流管道进水端处设有第三曝气装置，第三曝气装置通过曝气管道与鼓风机连接，回流管道的出水端穿过斜板区连接至好氧区上方；所述膜反应区顶部设有物理脱氮区，脱氮除磷区通过过水口与回用水区连接，所述物理脱氮除磷区设有加药模块，加药模块通过采水管道与膜组件出水口连接。采用本发明的技术方案，可以提高脱氮除磷效果，延长膜组件寿命，是经过处理后的污水达到GB-18918-2002的一级标准。

Description

一种高效脱氮除磷的MBR装置

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，具体而言涉及一种具有脱氮除磷效果的污水处理装置。

背景技术

氮和磷均是动植生长所必须的元素，是蛋白质的构成元素之一，对人类有非常重要的意义。但是氮、磷元素的过量，对动植物的生长均会带来负面影响。如氮、磷在水中含量过高，会造成水体的富营养化，引发“赤潮”或“水华”等污染现象。为了有效遏制水体富营养化的趋势，不少国家地区都出台了严格的氮、磷排放标准。故脱氮除磷便成为污水处理领域的一个重大课题。

生物脱氮除磷最成熟的工艺为A-A-O工艺，该工艺结构简单、耗时短，但是却存在具有以下缺点:脱氮除磷效果差，污泥沉降性能不佳，经该工艺过处理的污水难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB-18918-2002)的一级标准。

而MBR(膜生物反应器)是近年来迅速发展起来的的一种污水处理处理装置。它是将膜分离技术和生物反应技术相结合的新型工艺，取代了传统工艺的二沉池，而且显著提高了出水水质。随着膜生产技术的提升，膜性能不断提高，其生产成本也不断下降，为膜生物反应器的普及提供了条件。

专利号为ZL201320253244.1的专利公开了一种一体化脱氮除磷MBR装置，该技术方案中通过将传统的A²/0工艺和MBR结合并增加物化除磷加药装置进行脱氮除磷，虽然该技术方案提高了脱氮除磷效果,但是存在以下缺点：能耗较大；污泥沉降效果不佳；膜生物反应区中的膜组件负荷大，且易堵塞。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明提供了一种膜组件负荷小、不易堵塞，脱氮除磷效果好，能耗小的脱氮除磷MBR装置。

本发明的技术方案为：一种高效脱氮除磷MBR装置，包括依次连通的厌氧区、好氧区和膜反应区；所述好氧区底部设有第一曝气装置，第一曝气装置通过曝气管道与鼓风机连接；所述膜反应区中设有膜组件，膜组件下方设有第二曝气装置，第二曝气装置通过曝气管道与鼓风机连接；所述膜组件出水口与第一采水管连接，第一采水管另一端与第一采水阀和第二采水阀连接，工作泵出水端与第一采水阀和第三采水阀同时连接，工作泵入水端与第二采水阀和第四采水阀同时连接，第三采水阀通过第二采水管连接加药模块，第四采水阀通过第三采水管连接回用水区,回用水区上部设有排水口；所述好氧区与膜反应区之间设有连通的斜板区，斜板区内设有斜板，斜板上设有若干均匀排列的通水孔；所述膜反应区内设有回流管道，回流管道进水端底部设有第三曝气装置，第三曝气装置通过曝气管道与鼓风机连接，回流管道的出水端穿过斜板区连接至好氧区上方；所述膜反应区顶部设有物理脱氮除磷区，物理脱氮除磷区通过过水口与回用水区连接，所述物理脱氮除磷区设有加药模块，加药模块通过采水管道与膜组件出水口连接；工作泵、鼓风机、风阀以及所有的采水阀与控制器信号连接。

进一步的，所述斜板的个数为3-6个。

进一步的，所述第一曝气装置为回转式风机曝气盘；第二曝气装置为射流器。

进一步的，所述加药模块内设置碱性加药区，酸性加药区，氧化剂加药区；碱性加药区通过碱剂阀连接第一采水管，酸性加药区通过酸剂阀连接第一采水管，氧化剂加药区通过氧化剂阀连接第一采水管。

进一步的，所述厌氧区底部设有第一排污口，第一排污口通过第一排污阀连接至污泥管道；所述斜板区底部设有第二排污口，第二排污口通过第二排污阀连接至污泥管道；所述膜反应区底部设有第三排污口，第三排污口通过第三排污阀连接至污泥管道。

进一步的，所述膜反应区上部设有溢流口，所述溢流口直接与污泥管道连通。

由于采用上述技术方案，本发明可以达到以下技术效果：是经过处理的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB-18918-2002)的一级标准；通过对回流管道曝气形成微动力回流系统，降低能耗，提高脱氮除磷效果；增加斜板区，可沉积部分微小悬浮颗粒，可以降低膜组件的负荷，减少冲洗次数，提高膜组件寿命；设有物理脱氮除磷区，可以进一步强化脱氮除磷的效果，提高污水处理质量；设置排污口，可定期对整套装置清洗，提高整套装置的寿命；设置加药冲洗模块，定期对膜组件冲洗，可以防止膜组件堵塞。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记：1-厌氧区，2-曝气管道，3-鼓风机，4-控制器，5-回流管道，6-好氧区，701-第二采水管，702-第一采水阀，703-第三采水阀，704-工作泵，705-第二采水阀，706-第四采水阀，707-第三采水管，708-第一采水管，8-加药模块，801-碱性加药区，802-酸性加药区，803-氧化剂加药区，9-物理脱氮除磷区，10-排水口，11-溢流口，12-回用水区，13-氧化剂阀，14-酸剂阀，15-碱剂阀，16-污泥管道，17-过水口，18-膜组件，19-膜反应区，20-第三排污阀，21-第三排污口，22-第二曝气装置，23-第三曝气装置，24-第二排污阀，25-第二排污口，26-斜板区，27-斜板，28-第一曝气装置，29-第一排污阀，30-第一排污口，31-风阀。

具体实施方式

下面结合图1，对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种高效脱氮除磷MBR装置，包括依次连通的厌氧区1、好氧区6和膜反应区19。好氧区6底部设有第一曝气装置28，第一曝气装置28通过曝气管道2与鼓风机3连接。膜反应区19中设有膜组件18，膜组件18下方设有第二曝气装置22，第二曝气装置22通过曝气管道2与鼓风机3连接。膜组件18出水口与第一采水管708连接，第一采水管708另一端与第一采水阀702和第二采水阀705连接，工作泵704出水端与第一采水阀702和第三采水阀703同时连接，工作泵704入水端与第二采水阀705和第四采水阀706同时连接，第三采水阀703通过第二采水管701连接物理脱氮除磷区9，第四采水阀706通过第三采水管707连接回用水区12，回用水区12上部设有排水口10。在好氧区6与膜反应区19之间设有连通的斜板区26，斜板区26内设有3-6个斜板27，且斜板27上设有若干均匀排列的通水孔。膜反应区19内还有设有回流管道5，回流管道5进水端处设有第三曝气装置23，第三曝气装置23通过曝气管道2与鼓风机3连接，回流管道5的出水端穿过斜板区26连接至好氧区6上部。回流管道5进水端处设有第三曝气装置23，形成微动力回流系统，使膜反应区19中的污水再次回流到好氧区6，提高了脱氮除磷的效果，也降低了能耗。物理脱氮除磷区9位于膜反应区19顶部，物理脱氮除磷区9通过过水口17与回用水区12连接，物理脱氮除磷区9内设有加药模块8，加药模块8通过第一采水管708道与膜组件18出水口连接。膜反应区19上部还设置有溢流口11，溢流口11直接与污泥管道16连通。其中工作泵704、鼓风机3和所有的采水阀以及风阀31与控制器4信号连接。

膜组件18处理污水过程中，膜容易被堵塞，此时需要对膜组件18进行清洗，使膜上的吸附物脱落。本技术方案中采用加药清洗，故物理脱氮除磷区9内部设置加药模块8，加药模块8内又设置碱性加药区801，酸性加药区802，氧化剂加药区803；碱性加药区801通过碱剂阀14连接第一采水管708，酸性加药区802通过酸剂阀14连接第一采水管708，氧化剂加药区803通过氧化剂阀13连接第一采水管708。

为了便于排出设备底部的污泥和脱氮除磷设备的清洗，在厌氧区1底部设有第一排污口30，第一排污口30通过第一排污阀29连接至污泥管道16；斜板27区26底部设有第二排污口25，第二排污口25通过第二排污阀24连接至污泥管道16；膜反应区19底部设有第三排污口21，第三排污口21通过第三排污阀20连接至污泥管道16。

其中第一曝气装置28为回转式风机曝气盘；第二曝气装置22为射流器。在好氧区6内设置的第一曝气装置28为回转式风机曝气盘，能够最快保证厌氧区1内所需要的溶氧浓度；膜反应区19内设置的第二曝气装置22为射流器，既可以对膜组件18曝气，又可以同时对膜组件18进行冲洗，减少膜组件18的堵塞情况。

在本发明中，污水处理流程为：污水进入厌氧区1，其中厌氧区1内溶解氧小于0.1mg/L，在该区污水中的大分子有机物转化成小分子有机物。在厌氧区1内反应后的污水溢流进好氧区6，好氧区6底部设置有第一曝气装置28，通过控制器4的调试，控制曝气量，保持好氧区6内溶解氧大于2.0mg/L，为有机物的好氧分解、氨氮的硝化及好氧吸磷提供好氧条件，在好氧区6内大部分污染物得以降解。接着污水通过斜板区26内中设置的带有透水孔的斜板27，好氧区6内残余的大分子悬浮物在斜板区26内沉积，保证了透过斜板区26的污水中的悬浮物最小化。

经过厌氧区1、好氧区6和斜板27区26的污水进入膜反应区19，膜反应区19内设置有膜组件18，膜组件18下方设有第二曝气装置22，通过控制器4调节控制曝气量，保持整个膜生物反应区处于兼氧环境，溶解氧低于1.0mg/L，形成兼氧微生物和厌氧微生物共存的微生态系统，为有机物的进一步去除、缺氧反硝化和缺氧释磷提供有利条件。各种难降解的有机物、微生物、含磷污泥被膜截留后，在长周期的兼氧状态下，被微生物分解为水、气体及能量。其中膜反应区19上方的微小悬浮物通过膜反应区19上方的溢流口11进入到污泥管道16。且在膜反应区19内设有回流管道5，并且回流管道5进水端设有第三曝气装置23，通过曝气，形成微动力回流系统，使膜反应区19内的污水通过再次回流到好氧区6。

在膜反应区19内反应的污水通过膜组件18出水端进入到第一采水管708，此时打开工作泵704、第二采水阀705和第三采水阀703，关闭第一采水阀702和第四采水阀706，污水进入到物理脱氮除磷区9，其中物理脱氮除磷区9内设置有天然佛石。经过物理脱氮除磷的污水通过过水口17，进入到回用水区12。

膜组件18长期使用后，容易被堵塞，不及时清洗容易造成膜组件18负荷过大，使用寿命降低，同时也不利于污水处理的进行。所以当膜组件18使用一段时间后，需要关闭第二采水阀705和第三采水阀703，打开第一采水阀702、第四采水阀706和工作泵704，回用水区12的水通过第三回用水管道进入膜组件18内，对膜组件18进行冲洗。物理脱氮除磷区9还有设有加药模块8，加药模块8通过第一采水管708与膜组件18连接，通过药剂对膜组件18进行清洗。其中加药模块8分为置碱性加药区801，酸性加药区802，氧化剂加药区803，可以先后打开碱剂阀14、酸剂阀14和氧化剂阀13，让药剂进入到膜组件18内对膜组件18组合清洗，加速膜组件18中污染物的脱落速度，且组合药物清洗的效果也更加优于单一药物清洗。

Claims (6)

1.一种高效脱氮除磷MBR装置，包括依次连通的厌氧区(1)、好氧区(6)和膜反应区(19)；所述好氧区(6)底部设有第一曝气装置(28)，第一曝气装置(28)通过曝气管道(2)与鼓风机(3)连接，且曝气管道(2)上设有风阀(31)；所述膜反应区(19)中设有膜组件(18)，膜组件(18)下方设有第二曝气装置(22)，第二曝气装置(22)通过曝气管道(2)与鼓风机(3)连接；所述膜组件(18)出水口与第一采水管(708)连接，第一采水管(708)另一端与第一采水阀(702)和第二采水阀(705)连接，工作泵(704)出水端与第一采水阀(702)和第三采水阀(703)同时连接，工作泵(704)入水端与第二采水阀(705)和第四采水阀(706)同时连接，第三采水阀(703)通过第二采水管(701)连接物理脱氮除磷区(9)，第四采水阀(706)通过第三采水管(707)连接回用水区(12)，回用水区(12)上部设有排水口(10)；其特征在于：所述好氧区(6)与膜反应区(19)之间设有连通的斜板区(26)，斜板区(26)内设有斜板(27)，斜板(27)上设有若干均匀排列的通水孔；所述膜反应区(19)内设有回流管道(5)，回流管道(5)进水端处设有第三曝气装置(23)，第三曝气装置(23)通过曝气管道(2)与鼓风机(3)连接，回流管道(5)出水端穿过斜板区(26)连接至好氧区(6)上部；所述膜反应区(19)顶部设有物理脱氮除磷区(9)，物理脱氮除磷区(9)通过过水口(17)与回用水区(12)连接，物理脱氮除磷区(9)内设有加药模块(8)，加药模块(8)通过第一采水管(708)道与膜组件(18)出水口连接；所述工作泵(704)、鼓风机(3)、风阀(31)以及所有的采水阀与控制器(4)信号连接。

2.根据权利要求1所述的脱氮除磷MBR装置，其特征在于：所述斜板(27)的个数为3-6个。

3.根据权利要求1所述的脱氮除磷MBR装置，其特征在于：所述第一曝气装置(28)为回转式风机曝气盘；第二曝气装置(22)为射流器。

4.根据权利要求1所述的脱氮除磷MBR装置，其特征在于：所述加药模块(8)内设置碱性加药区(801)，酸性加药区(802)，氧化剂加药区(803)；碱性加药区(801)通过碱剂阀(15)连接第一采水管(708)，酸性加药区(802)通过酸剂阀(14)连接第一采水管(708)，氧化剂加药区(803)通过氧化剂阀(13)连接第一采水管(708)。

5.根据权利要求1所述的脱氮除磷MBR装置，其特征在于:所述厌氧区(1)底部设有第一排污口(30)，第一排污口(30)通过第一排污阀(29)连接至污泥管道(16)；所述斜板(27)区(26)底部设有第二排污口(25)，第二排污口(25)通过第二排污阀(24)连接至污泥管道(16)；所述膜反应区(19)底部设有第三排污口(21)，第三排污口(21)通过第三排污阀(20)连接至污泥管道(16)。

6.根据权利要求1所述的脱氮除磷MBR装置，其特征在于：所述膜反应区(19)上部设有溢流口(11)，所述溢流口(11)直接与污泥管道(16)连通。