CN104445838A - 一种小城镇污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小城镇污水处理系统，属于污水处理领域。该系统包括：依次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元；其中，所述预处理单元设有原水进水口；所述二级生物处理单元采用内循环的节能MBR系统；所述深度处理单元采用紫外与二氧化氯联合消毒设备，所述深度处理单元设有好水出水口。该系统由于二级处理采用内循环的节能MBR系统这种膜生物反应器形式，有效地提高了活性污泥的生物量，可大大减少占地面积和基建费用；具有占地小，去除效果好，易于管理、能耗低，适用于小城镇污水处理，尤其是水质要求高且占地有限的地区及环境敏感区域的优点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种小城镇污水处理系统。
背景技术
随着我国城镇化水平的不断提高和城镇人口的快速聚集，城镇污水产生量与日俱增。而小城镇污水处理设施建设严重滞后于城镇经济社会发展要求，污水肆意排放现象普遍，水环境污染问题突出，给当地居民生活、生产环境和身体健康造成了不利的影响。
传统的小城镇污水处理工艺普遍存在着工艺选择不合理、运行稳定性差、氮磷去除效果查等问题，对于水质要求高及环境敏感区域不能满足处理要求。膜生物反应器具有污泥浓度高、占地小、自控程度高、去除效果好、抗冲击负荷强等优势，但该技术在小城镇污水处理领域的应用极少，主要是由于其运行费用较高，主要表现在生大量的膜擦洗能耗、混合液回流泵能耗等方面。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种小城镇污水处理系统，能结构合理，占地小，不需要设置混合液回流泵即能实现混合液回流，能耗低，适合于小城镇污水处理，特别是占地有限且水质要求高或环境敏感区域的污水处理。
为解决上述技术问题，本发明提供一种小城镇污水处理系统，包括：
依次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元；
其中，所述预处理单元设有原水进水口；
所述二级生物处理单元采用内循环的节能MBR系统；
所述深度处理单元采用紫外与二氧化氯联合消毒设备，所述深度处理单元设有好水出水口。
本发明的有益效果为：由于二级处理采用内循环的节能MBR系统这种膜生物反应器形式，有效地提高了活性污泥的生物量，可大大减少占地面积和基建费用；具有占地小，去除效果好，易于管理、能耗低，适用于小城镇污水处理，尤其是水质要求高且占地有限的地区及环境敏感区域的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的处理系统示意图；
图2为本发明实施例提供的二级生物处理单元示意图；
图2中：1.进水泵，2.导流板，3.膜组件，4.脉冲曝气装置，5.膜产水泵，6.清洗液罐，7.产水箱，8.清洗水泵，9.加药泵，10.鼓风机，11.有机碳源投加泵。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种小城镇污水处理系统，可用于小城镇污水处理，该系统包括：依次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元；其中，预处理单元设有原水进水口；二级生物处理单元采用内循环的节能MBR系统；深度处理单元采用紫外与二氧化氯联合消毒设备，深度处理单元设有好水出水口。
上述处理系统中，预处理单元由提篮式格栅、水平旋转滤网过滤装置和毛发过滤器顺次连接而成，提篮式格栅设置原水进水口，毛发过滤器的出口连接二级生物处理单元。
上述处理系统中，水平旋转滤网过滤装置采用有驱动装置驱动的不锈钢滤网。
如图2所示，上述处理系统中，内循环的节能MBR系统包括：一体化生化膜池、膜出水系统、曝气系统和膜清洗系统；
其中，一体化生化膜池内从进水端至出水端依次间隔设有导流板、膜出水系统的膜组件，膜组件远离进水端；导流板将一体化生化膜池内分隔为厌氧区和好氧区，厌氧区和好氧区经导流板上方通路和下方通路循环连通；曝气系统的脉冲曝气装置设在一体化生化膜池内，处于膜组件下方，远离进水端；一体化生化膜池设有剩余污泥排出口；膜组件设有连接深度处理单元的出口；
膜组件设有清洗口，与膜清洗系统连接。
上述处理系统中，内循环的节能MBR系统还包括：有机碳源投加系统，与一体化生化膜池进水端底部内连接；和/或，加药系统，与一体化生化膜池出水端内连接。
上述内循环的节能MBR系统还包括：剩余污泥排放系统，连接于一体化生化膜池的剩余污泥排出口，剩余污泥排放系统控制一体化生化膜池的污泥浓度为6000-10000mg/L，污泥龄为20～40d。
上述内循环的节能MBR系统中，导流板上、下端设有向相反方向倾斜的上、下弯头，上弯头向一体化生化膜池的进水端倾斜，下弯头向一体化生化膜池的后端倾斜。便于对循环的水流形成更好的导流作用。该导流板长度小于一体化生化膜池的高度，导流板与一体化生化膜池的池底和池顶保持间隔形成循环通路。
上述内循环的节能MBR系统中，加药泵9与管路构成加药系统，有机碳源投加泵11与管路构成有机碳源投加系统。脉冲曝气装置可采用穿孔曝气管，其与鼓风机10连接构成曝气系统。膜清洗系统由清洗液罐经管路与该清洗液罐连接的清洗水泵构成，清洗水泵经管路连接至所述膜组件的清洗口；所述清洗液罐与膜出水系统的膜产水泵的出水管连接。通过膜清洗系统对膜组件进行维护性清洗、在线酸洗和在线氯洗装置，根据所处理污水C/N比的情况，可有选择性的设置有机物投加装置。膜出水系统由膜组件经管路、出水泵连接至产水箱构成。
本发明的小城镇污水处理系统，可用于占地有限且对出水水质要求高或环境敏感区域小城镇污水处理，该系统同时兼顾生物脱氮与生物除磷，如图1所示，利用该系统处理污水具体包括以下步骤：
(1)预处理：预处理单元由提篮式格栅、水平滤网和毛发过滤器顺次连接而成，提篮式格栅设有原水进水口，毛发过滤器的出口连接所述二级生物处理单元；采用的水平旋转滤网过滤装置可代替初沉池，该装置采用不锈钢滤网，去除原水中的SS。滤网水平布置，节省水位高程空间，占地小、结构简单、易清洗及维修保养；且滤网采取低速运转，运动部件磨损小，能耗低。
(2)二级处理：采用内循环的节能MBR系统，该系统主要由一体化生化/膜池、膜出水系统、曝气系统、加药系统、有机碳源投加系统及膜清洗系统组成，通过悬浮污泥在系统中的内循环过程去除污水中的COD、氨氮、总氮；磷则部分以剩余污泥的形式得以从系统中去除，部分以无机沉淀形式去除；通过膜产水泵的抽吸作用，最终达到固液分离的目的；
上述二级生物处理系统中，采用的内循环节能MBR工艺，可保持反应器内较高的污泥浓度(6000-10000mg/L)，实现了水力停留时间与污泥龄的彻底分离(污泥龄20-40d)，保持较好的生物处理效果，同时省去了二沉池，节约占地；
上述内循环的节能MBR系统，水力停留时间为5-8h；
进一步的，上述内循环的节能MBR系统，膜池与生化反应池合二为一，膜帘下方设置脉冲曝气装置，通过设置这种脉冲曝气这种，可节省膜擦洗能耗30％～50％。
进一步的，上述内循环的节能MBR系统不设置混合液回流装置，通过特殊的导流板设计，使混合液在池体内形成内循环流，微生物在好氧、厌氧循环状态，完成有机物、氮及磷的去除过程，节省基建费用及运行成本；生物曝气系统置于膜帘远离进水端一侧，在池内不均衡曝气，是池体内循环流的推动力。
进一步的，上述内循环的节能MBR系统控制低溶解氧运行状态，充分利用原水COD，节省外加碳源投加量，节约运行成本。
进一步的，上述内循环的节能MBR系统，靠近膜帘一侧设有加药装置，根据水质不同投加相应的除磷药剂。
上述小城镇污水处理系统，所采用的水平旋转滤网过滤装置，滤网水平布置，节省水位高程空间，减少占地；二级处理采用的膜生物反应器形式，有效地提高了活性污泥的生物量，可大大减少占地面积和基建费用；膜擦洗采用脉冲曝气，清洗效果好，能耗低；生物曝气及导流板的特殊设计，形成反应池内的水流循环，使微生物在好氧、厌氧状态下的循环，完成有机物、氮及磷的去除，无需混合液回流装置，节约大量运行费用；膜生物反应器装置，占地小，去除效果好，易于管理、能耗低，适用于小城镇污水处理，尤其是水质要求高且占地有限的地区及环境敏感区域。
(3)深度处理：经过上述二级生物处理后的出水经过紫外/二氧化氯联合消毒处理后，可直接排放或进行回用。
实施例
所处理污水水质为：水温＝12～30℃，COD＝150～400mg/L，BOD5＝100～250mg/L，SS＝100～200mg/L，NH4 +-N＝20～50mg/L，NO2 --N<0.3mg/L，NO3 --N<1.5mg/L，TP＝2～7mg/L，pH＝6.0～8.0。
利用本发明实施例提供的污水处理系统处理上述污水的具体步骤为：
(1)预处理：预处理单元由提篮式格栅、水平滤网和毛发过滤器顺次连接而成，提篮式格栅设有原水进水口，毛发过滤器的出口连接所述二级生物处理单元；采用的水平旋转滤网过滤装置可代替初沉池，该装置采用不锈钢滤网，去除原水中的SS。滤网水平布置，节省水位高程空间，占地小、结构简单、易清洗及维修保养；且滤网采取低速运转，运动部件磨损小，能耗低。
(2)二级生物处理：采用内循环的节能MBR系统，该系统主要由一体化生化/膜池、膜出水系统、曝气系统、加药系统、有机碳源投加系统及膜清洗系统组成，通过悬浮污泥在系统中的内循环过程去除污水中的COD、氨氮、总氮；磷则部分以剩余污泥的形式得以从系统中去除，部分以无机沉淀形式去除；通过膜产水泵的抽吸作用，最终达到固液分离的目的；
(3)深度处理：将二级生物处理出水进行消毒处理后，直接排放或回用。
对上述处理后出水水质为：水温＝12～28℃，COD<10mg/L，去除率95％以上，BOD5<5mg/L，去除率95％以上，SS<1mg/L，几乎全部去除，NH4 +-N<2mg/L，几乎全部去除，TN<10mg/L，去除率可达90％，TP<0.5mg/L，去除率90％以上，pH＝7.0～8.0。
本发明小城镇污水处理系统占地小、处理效果好、能耗低、耐冲击负荷能力强且易于管理，特别适用于小城镇污水处理，尤其是水质要求高且占地有限的地区及环境敏感区域。与现有小城镇污水处理系统相比具有以下有益效果：(1)该系统污水处理效果好，通过膜的引入，提高污泥浓度，彻底分离水力停留时间和污泥龄，实现污水中总氮和总磷的同时高效去除；(2)该系统无需二沉池，且由于系统内的高生物量，生化处理部分占地小，总体占地仅为常规工艺的25％左右，基建投资得到大幅降低；(3)该系统应用内循环的节能MBR系统作为二级生物处理单元，采用的脉冲曝气装置节省膜擦洗能耗30％～50％；该内循环的节能MBR系统采取特殊设计的导流板和不均衡曝气，使池体内污水形成内循环流，省去混合液回流，工艺简单，易于管理；水力停留时间5-8h；(4)该系统预处理采用水平滤网水平布置节省水位高程空间，占地小、结构简单、易清洗及维修保养，过滤效率高；且滤网采取低速运转，运动部件磨损小，能耗低；(5)运行过程中采取低溶解氧运行策略，充分利用原水有机碳源，节省生物曝气量；(6)深度处理采用紫外与二氧化氯联合消毒，消毒效果好，副产物少。
综上所述，本发明所提供的污水处理方法具有效果好、经济效应好的特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种小城镇污水处理系统，其特征在于，包括：
依次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元；
其中，所述预处理单元设有原水进水口；
所述二级生物处理单元采用内循环的节能MBR系统；
所述深度处理单元采用紫外与二氧化氯联合消毒设备，所述深度处理单元设有好水出水口。
2.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述预处理单元由提篮式格栅、水平旋转滤网过滤装置和毛发过滤器顺次连接而成，提篮式格栅设置所述原水进水口，毛发过滤器的出口连接所述二级生物处理单元。
3.根据权利要求2所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述水平旋转滤网过滤装置采用有驱动装置驱动的不锈钢滤网。
4.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述内循环的节能MBR系统包括：
一体化生化膜池、膜出水系统、曝气系统和膜清洗系统；其中，
所述一体化生化膜池内从进水端至出水端依次间隔设有导流板、所述膜出水系统的膜组件，膜组件远离进水端；所述导流板将所述一体化生化膜池内分隔为厌氧区和好氧区，厌氧区和好氧区经导流板上方通路和下方通路循环连通；
所述曝气系统的脉冲曝气装置设在一体化生化膜池内，处于膜组件下方，远离进水端；
所述一体化生化膜池设有剩余污泥排出口；
所述膜组件设有连接所述深度处理单元的出口；
所述膜组件设有清洗口，与所述膜清洗系统连接。
5.根据权利要求4所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述内循环的节能MBR系统还包括：
有机碳源投加系统，与所述一体化生化膜池进水端底部内连接；
和/或，加药系统，与所述一体化生化膜池出水端内连接。
6.根据权利要求4或5所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述内循环的节能MBR系统还包括：
剩余污泥排放系统，连接于所述一体化生化膜池的剩余污泥排出口，所述剩余污泥排放系统控制所述一体化生化膜池的污泥浓度为6000-10000mg/L，污泥龄为20～40d。
7.根据权利要求4或5所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述导流板上、下端设有向相反方向倾斜的上、下弯头，上弯头向一体化生化膜池的进水端倾斜，下弯头向一体化生化膜池的后端倾斜。
8.根据权利要求4或5所述的一种小城镇污水处理系统，其特征在于，所述导流板长度小于所述一体化生化膜池的高度，导流板与一体化生化膜池的池底和池顶保持间隔形成循环通路。
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