CN105110568A - 一种组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，包括组合式调节池、组合式缺氧池、组合式好氧池、提升泵组、循环泵组、富氧曝气装置、膜分离装置以及自动控制装置；组合式调节池通过提升泵组与组合式缺氧池相连；组合式缺氧池通过溢流管道与组合式好氧池相连；富氧曝气装置通过曝气管道与组合式好氧池的曝气口相连；组合式好氧池的出液口通过循环泵组管道连接至膜分离装置的进液口；膜分离装置的浓液出口通过管道与组合式好氧池的循环液进口相连；自动控制装置控制提升泵组、循环泵组以及富氧曝气装置协调工作。本污水处理回用系统现场施工量较小，运行检修方便，能耗低、水质好，具有良好的市场应用前景。

Description

一种组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统

技术领域

本发明涉及一种污水处理回用系统，尤其是一种通过组合式移动床富氧膜生物反应的污水处理回用系统，属资源环境技术领域。

背景技术

目前的大型污水处理系统采用钢砼结构的一体化污水池，施工难度大、周期长、检修需停产、如有渗漏难以发现从而会污染地下水，污水处理量增加时不易扩容；污水处理池无加热装置，冬季特别是北方气温低时菌种生物活性低，系统处理效率低，时常难以达标；现有的污水处理系统采用风机曝气，噪音大、能耗高、溶氧率低；现有膜生物反应器活性污泥浓度高，膜通量低，内置式膜组件损坏难以判断、检修困难，外置式膜组件能耗高；现有的膜生物反应污水处理系统无高级氧化杀菌还原装置，无法进一步降低出水有机物含量、杀灭病菌、还原水中的重金属离子，回用后对环境有一定危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的污水处理系统施工工程量大，且检修时需停产。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，包括组合式调节池、组合式缺氧池、组合式好氧池、提升泵组、循环泵组、富氧曝气装置、膜分离装置以及自动控制装置；组合式调节池通过提升泵组与组合式缺氧池相连；组合式缺氧池通过溢流管道与组合式好氧池相连；富氧曝气装置通过曝气管道与组合式好氧池的曝气口相连；组合式好氧池的出液口通过循环泵组管道连接至膜分离装置的进液口；膜分离装置的浓液出口通过管道与组合式好氧池的循环液进口相连；自动控制装置包括自动控制柜以及与自动控制柜电连接的液位控制仪表；液位控制仪表安装于组合式好氧池内；自动控制柜控制提升泵组、循环泵组以及富氧曝气装置协调工作。

采用组合式调节池、组合式缺氧池以及组合式好氧池这些组合式的富氧生物处理池，不仅能够提高污水处理效果，而且在组合式结构中有一台出现问题，其他并列池也可以正常工作，在检修时无需停产，确保污水处理效率；采用富氧曝气装置能够提高溶氧率，降低能耗及噪音，增强生化处理效果；采用自动控制柜能够使系统可自动运行，实现无人操作。

作为本发明的进一步限定方案，膜分离装置由无机管式膜组件、中空纤维膜组件、流量控制阀门、压力仪表、反冲洗装置以及化学清洗装置组成；无机管式膜组件的进液口通过管道与循环泵组的出口相连；无机管式膜组件的透过液出口通过管道与中空纤维膜组件的进液口相连；中空纤维膜组件的透过液口通过管道与反冲洗装置的进水口相连；流量控制阀门装设于中空纤维膜组件中的两组中空纤维膜元件之间；压力仪表装设于中空纤维膜组件的浓液出口管道上；反冲洗装置的出水口通过管道分别与无机管式膜组件的浓液出口以及中空纤维膜组件的浓液出口相连；化学清洗装置通过管道分别与无机管式膜组件的透过液口以及中空纤维膜组件的进液口相连；流量控制阀门和压力仪表均与自动控制柜电连接。采用外置式的中空纤维膜组件和无机管式膜组件能够对污水进行有效处理，而且具有通量高、能耗低、分离膜损坏易于判断、便于检修的效果；采用反冲洗装置能够对中空纤维膜组件和无机管式膜组件进行定时反冲洗，有效防止了各个中空纤维膜元件和无机管式膜元件堵塞，确保系统可靠连续运行，确保通量；采用化学清洗装置能够对中空纤维膜组件和无机管式膜组件进行定期化学清洗；采用压力仪表能够实时观察中空纤维膜组件的浓液出口处的压力，防止压力过高，提高系统运行的安全性。

作为本发明的进一步改进方案，还包括一个串联在中空纤维膜组件的透过液口和反冲洗装置进水口之间的纳米光催化氧化装置。采用纳米光催化氧化装置可进一步降低有机物含量、杀灭病菌、还原水中的重金属离子，消除或减轻回用水对环境的危害。

作为本发明的进一步限定方案，组合式调节池由两台或两台以上的调节池组合而成。采用组合方式便于工厂化生产及轮流检修，能够提高系统运行的连续性和可靠性。

作为本发明的进一步改进方案，组合式缺氧池由两台或两台以上的缺氧池组合而成，在每台缺氧池内均安装有一台搅拌装置。采用搅拌装置能够防止污泥沉淀，提高缺氧池内的混合反应效果，提高污水处理效率。

作为本发明的进一步改进方案，组合式好氧池由两台或两台以上的好氧池组合而成，在每台好氧池内均装有悬浮填料。采用悬浮填料能够富集微生物，增加脱氮效果，减少混合液回流量，降低系统能耗。

作为本发明的进一步限定方案，富氧曝气装置包括管路阀门、拉瓦尔喷管和曝气泵；管路阀门的进口与拉瓦尔喷管的出口相连，出口与组合式好氧池的曝气口相连；拉瓦尔喷管的进口与曝气泵相连；曝气泵与自动控制柜电连接。

作为本发明的进一步限定方案，反冲洗装置包括反洗出水箱和反洗泵；反洗出水箱的进水口与中空纤维膜组件的透过液口相连；反洗出水箱的出水口与反洗泵的进口通过管道相连；反洗泵的出口通过管道分别与中空纤维膜组件的浓液出口以及无机管式膜组件的浓液出口相连；反洗泵与自动控制柜电连接。

作为本发明的进一步限定方案，化学清洗装置包括化学清洗泵和化学清洗计量箱；化学清洗泵的进口通过管道与化学清洗计量箱相连，出口通过管道分别与中空纤维膜组件的进液口以及无机管式膜组件的透过液口相连；化学清洗泵与自动控制柜电连接。

作为本发明的进一步改进方案，在组合式调节池、组合式缺氧池以及组合式好氧池池内均安装有加热盘管。采用加热盘管能够在冬季特别是北方气温低时维持菌种的高生物活性，使系统处理效果稳定。

本发明的有益效果在于：（1）采用组合式调节池、组合式缺氧池以及组合式好氧池，便于工厂化生产及现场施工，易于扩容，可轮流检修，能够提高系统运行的连续性和可靠性，确保污水处理效率；（2）采用富氧曝气装置能够提高溶氧率，降低能耗及噪音，增强生化处理效果；（3）采用本发明所述的外置式膜分离系统通量高、能耗低、膜损坏易于判断、便于检修维护，具有混合液回流功能，节省回流泵的投资检修运行成本；（4）好氧池内放置悬浮填料可降低悬浮的活性污泥浓度，增加膜通量，增强反硝化效果，减小混合液回流量和生化池容积，降低运行能耗和成本。（5）膜系统出水采用纳米光催化氧化装置进行处理可进一步降低有机物含量、杀灭病菌、还原水中的重金属离子，消除或减轻回用水对环境的危害。（6）在组合式调节池、组合式缺氧池以及组合式好氧池池内采用加热盘管能够在冬季特别是北方气温低时维持菌种的高生物活性，使系统处理效果稳定。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的电路控制关系图。

图中:1、组合式调节池，2、组合式缺氧池，3、搅拌装置，4、组合式好氧池，5、悬浮填料，6、液位控制仪表，7、反洗出水箱，8、反洗泵，9、纳米光催化氧化装置，10、中空纤维膜组件，11、流量控制阀门，12、压力仪表，13、加热盘管，14、提升泵组，15、管路阀门，16、拉瓦尔喷管，17、曝气泵，18、循环泵组，19、自动控制柜，20、无机管式膜组件，21、化学清洗泵，22、化学清洗计量箱。

具体实施方式

如图1和2所示，本发明的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统包括：组合式调节池1、组合式缺氧池2、组合式好氧池4、纳米光催化氧化装置9、提升泵组14、循环泵组18、富氧曝气装置、膜分离装置以及自动控制装置。

其中，组合式调节池1通过提升泵组14与组合式缺氧池2相连；组合式缺氧池2通过溢流管道与组合式好氧池4相连；富氧曝气装置通过曝气管道与组合式好氧池4的曝气口相连；组合式好氧池4的出液口通过循环泵组18管道连接至膜分离装置的进液口；膜分离装置的浓液出口通过管道与组合式好氧池4的循环液进口相连；自动控制装置包括自动控制柜19以及与自动控制柜19电连接的液位控制仪表6；液位控制仪表6安装于组合式好氧池4内；自动控制柜19控制提升泵组14、循环泵组18以及富氧曝气装置协调工作；纳米光催化氧化装置9串联在中空纤维膜组件10的透过液口和反冲洗装置进水口之间；在组合式调节池1、组合式缺氧池2以及组合式好氧池4内均安装有加热盘管13。

膜分离装置由无机管式膜组件20、中空纤维膜组件10、流量控制阀门11、压力仪表12、反冲洗装置以及化学清洗装置组成。无机管式膜组件20的进液口通过管道与循环泵组18的出口相连；无机管式膜组件20的透过液出口通过管道与中空纤维膜组件10的进液口相连；中空纤维膜组件10的透过液口通过管道与反冲洗装置的进水口相连；流量控制阀门11装设于中空纤维膜组件10中的两组中空纤维膜元件之间；压力仪表12装设于中空纤维膜组件10的浓液出口管道上；反冲洗装置的出水口通过管道分别与无机管式膜组件20的浓液出口以及中空纤维膜组件10的浓液出口相连；化学清洗装置通过管道分别与无机管式膜组件20的透过液口以及中空纤维膜组件10的进液口相连；流量控制阀门11和压力仪表12均与自动控制柜19电连接。

组合式调节池1由两台或两台以上的调节池组合而成；组合式缺氧池2由两台或两台以上的缺氧池组合而成，在每台缺氧池内均安装有一台搅拌装置3；组合式好氧池4由两台或两台以上的好氧池组合而成，在每台好氧池内均装有悬浮填料5。

富氧曝气装置包括管路阀门15、拉瓦尔喷管16和曝气泵17；管路阀门15的进口与拉瓦尔喷管的出口相连，出口与组合式好氧池4的曝气口相连；拉瓦尔喷管的进口与曝气泵相连；曝气泵17与自动控制柜19电连接。

反冲洗装置包括反洗出水箱7和反洗泵8；反洗出水箱7的进水口与中空纤维膜组件10的透过液口相连；反洗出水箱7的出水口与反洗泵8的进口通过管道相连；反洗泵8的出口通过管道分别与中空纤维膜组件10的浓液出口以及无机管式膜组件20的浓液出口相连；反洗泵8与自动控制柜19电连接。

化学清洗装置包括化学清洗泵21和化学清洗计量箱22；化学清洗泵21的进口通过管道与化学清洗计量箱22相连，出口通过管道分别与中空纤维膜组件10的进液口以及无机管式膜组件20的透过液口相连；化学清洗泵21与自动控制柜19电连接。

本发明所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统在工作时，组合式调节池1内的污水经提升泵组14输送至组合式缺氧池2，经过缺氧反应后自流至组合式好氧池4进行生化反应；冬季时污水经加热盘管13加热以利于生化反应的进行；富氧曝气装置为节能低噪音曝气装置，对组合式好氧池4进行曝气充氧，提供好氧菌生长所需的氧气；经生化处理后的污水经循环泵组18输送至外置式的膜分离装置进行固液分离，浓水回流至生化池，出水进入纳米光催化氧化装置9；经过高级氧化杀菌处理后的出水进入反洗出水箱7供反冲洗和溢流出水回用；自动控制柜19根据液位控制仪表6的输出信号控制相应泵的启停，根据输入自动控制柜19的程序控制膜分离装置中的流量控制阀门11的启闭以及反洗泵8的启停。

Claims (10)

1.一种组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：包括组合式调节池（1）、组合式缺氧池（2）、组合式好氧池（4）、提升泵组（14）、循环泵组（18）、富氧曝气装置、膜分离装置以及自动控制装置；组合式调节池（1）通过提升泵组（14）与组合式缺氧池（2）相连；组合式缺氧池（2）通过溢流管道与组合式好氧池（4）相连；富氧曝气装置通过曝气管道与组合式好氧池（4）的曝气口相连；组合式好氧池（4）的出液口通过循环泵组（18）管道连接至膜分离装置的进液口；膜分离装置的浓液出口通过管道与组合式好氧池（4）的循环液进口相连；自动控制装置包括自动控制柜（19）以及与自动控制柜（19）电连接的液位控制仪表（6）；液位控制仪表（6）安装于组合式好氧池（4）内；自动控制柜（19）控制提升泵组（14）、循环泵组（18）以及富氧曝气装置协调工作。

2.根据权利要求1所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：膜分离装置由无机管式膜组件（20）、中空纤维膜组件（10）、流量控制阀门（11）、压力仪表（12）、反冲洗装置以及化学清洗装置组成；无机管式膜组件（20）的进液口通过管道与循环泵组（18）的出口相连；无机管式膜组件（20）的透过液出口通过管道与中空纤维膜组件（10）的进液口相连；中空纤维膜组件（10）的透过液口通过管道与反冲洗装置的进水口相连；流量控制阀门（11）装设于中空纤维膜组件（10）中的两组中空纤维膜元件之间；压力仪表（12）装设于中空纤维膜组件（10）的浓液出口管道上；反冲洗装置的出水口通过管道分别与无机管式膜组件（20）的浓液出口以及中空纤维膜组件（10）的浓液出口相连；化学清洗装置通过管道分别与无机管式膜组件（20）的透过液口以及中空纤维膜组件（10）的进液口相连；流量控制阀门（11）和压力仪表（12）均与自动控制柜（19）电连接。

3.根据权利要求2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：还包括一个串联在中空纤维膜组件（10）的透过液口和反冲洗装置进水口之间的纳米光催化氧化装置（9）。

4.根据权利要求1或2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：组合式调节池（1）由两台或两台以上的调节池组合而成。

5.根据权利要求1或2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：组合式缺氧池（2）由两台或两台以上的缺氧池组合而成，在每台缺氧池内均安装有一台搅拌装置（3）。

6.根据权利要求1或2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：组合式好氧池（4）由两台或两台以上的好氧池组合而成，在每台好氧池内均装有悬浮填料（5）。

7.根据权利要求1或2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：富氧曝气装置包括管路阀门（15）、拉瓦尔喷管（16）和曝气泵（17）；管路阀门（15）的进口与拉瓦尔喷管的出口相连，出口与组合式好氧池（4）的曝气口相连；拉瓦尔喷管的进口与曝气泵相连；曝气泵（17）与自动控制柜（19）电连接。

8.根据权利要求2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：反冲洗装置包括反洗出水箱（7）和反洗泵（8）；反洗出水箱（7）的进水口与中空纤维膜组件（10）的透过液口相连；反洗出水箱（7）的出水口与反洗泵（8）的进口通过管道相连；反洗泵（8）的出口通过管道分别与中空纤维膜组件（10）的浓液出口以及无机管式膜组件（20）的浓液出口相连；反洗泵（8）与自动控制柜（19）电连接。

9.根据权利要求2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：化学清洗装置包括化学清洗泵（21）和化学清洗计量箱（22）；化学清洗泵（21）的进口通过管道与化学清洗计量箱（22）相连，出口通过管道分别与中空纤维膜组件（10）的进液口以及无机管式膜组件（20）的透过液口相连；化学清洗泵（21）与自动控制柜（19）电连接。

10.根据权利要求1或2所述的组合式移动床富氧膜生物反应污水处理回用系统，其特征在于：在组合式调节池（1）、组合式缺氧池（2）以及组合式好氧池（4）池内均安装有加热盘管（13）。