CN105217881A - 智能集成化mbr污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一套智能集成化MBR污水系统，其流程为：污水进水-污水调节槽-生化反应槽-膜分离系统槽-清水槽，其中膜分离系统槽中液位控制是整个发明的核心，通过集中控制器的智能化控制作用，将MBR的进水、出水、液控、曝气和清洗等系统联系为一个统一的整体。该系统结构紧凑、科学合理、出水稳定可靠、维护简单、操作方便、经济实用，尤其适合比较分散的广大中小城镇农村、旅游景点、船舶、酒店等，具有很大的经济和社会效益，适合大力推广和使用。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种智能集成化MBR污水处理系统
背景技术
随着城市大型污水厂和工业废水处理厂集中批量处理效率的提高，象广大中小城镇、农村、船舶、旅游景区等大量分散的、小型化的污水排放等已成为我国水体污染的重要污染源。因其独特的污水排放和分布特点，开发和推广一种小型、智能、集成、高效的污水处理设备，已成为一种迫切需要。
MBR(MembraneBioreactor膜生物反应器)是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效的污水处理与回用技术，因其出水水质良好且稳定、占地面积小等特点被视为全球“最佳实用技术”(BestAvailbaleTechnology)。
目前，国内外对MBR处理污水系统进行了广泛深入的研究和注意，并有很多工程实例，以浸没式MBR固液分离为主的工艺，集中在城市污水资源化、工业废水处理与回用，饮用水源水净化等方面。
但现有的MBR污水处理系统大多结构复杂，涉及污水处理过程环节繁琐，对设备的要求高，维护不方便，自动化程度低。
在大型MBR污水处理系统中，已趋向于实现自动控制、方便操作管理。但是在中小型的MBR系统中，实现智能化、集成化上还不是很完善。
发明内容
本发明内容主要解决的技术问题是研制和提供一种集成化智能化、操作维护方便的MBR系统。本发明提供一套智能集成式MBR系统的构成，其流程为：污水进水-污水调节槽-生化反应槽-膜分离系统槽-出水槽，其中液位控制是整个设计的核心，其作用：1、当膜进水超过设定水位时切断进水，保持进出水的基本平衡；2、当膜出水量太低，液面将没有足够的下降，液位控制器将启动曝气清洗系统以改善膜面的通透状况，防止膜出水通量的持续下降，同时切断出水。膜分离系统槽与生化反应槽之间有回流管，当膜组件因堵塞而出现出水缓慢超过警戒水位时，膜槽中水回流生化反应槽进一步生化处理。
所述污水调节槽中有进水粗格栅对污水进水进行预处理。
所述生化反应槽中活性污泥的多种菌群的硝化反硝化去氮、除磷、去碳等生化反应，反应之后的污水通过细格栅(0.8-1.5mm)进水至膜分离系统槽。
所述膜分离系统的膜组件为横置中空纤维浸没式、PVDF材质的超滤膜组成的膜组件，易于抽提方便清洗和维护。
所述清水槽中有浊度计，与集中控制柜有连接，不合格水回流膜分离系统。
本系统为全密闭系统，通过气泵曝气产生的气体排出各槽中的废气。
本发明所述的集成智能MBR污水处理系统，因其所述集中控制柜全面监控整个系统各分部的运行情况，出水稳定可靠、方便操作、维护简单、经济耐用，适于大面积推广和使用。
附图说明
系统流程图图1为本发明所述系统流程图
结构示意图图2为本发明所述结构示意图
图中：1、污水进水口，2、污水调节槽，3、生化反应系统槽，4、膜分离系统槽，5、清水槽，6、中央控制柜，7、排水管，8、MBR膜组件，9、液位电磁阀，10、粗格栅，11、细格栅，12、回流管，13、曝气管，14、气泵，15、污泥回流泵，16、清水抽吸泵，17、检修孔，18、出水管，19、透气管
具体实施方式
结合附图对本发明的实施进行详细描述，
如图1所示系统流程和图2所示结构示意图，
集成智能化MBR污水处理系统，包括：1、污水进水口，2、污水调节槽，3、生化反应系统槽，4、膜分离系统槽，5、清水槽，6、集中控制柜，7、排水管，8、MBR膜组件，9、液位电磁阀，10、粗格栅，11、细格栅，12、回流管，13、曝气管，14、气泵，15、污泥回流泵，16、清水抽吸泵，17、检修孔，18、出水管，19、透气管
其中，6、中央控制柜和4、膜分离系统槽和9、液位电磁阀是实现集成化智能化控制中最关键的几个部分。
从1、污水进水口进来的污水，通过2、污水调节槽的10、粗格栅，将大颗粒过滤掉，对污水进水进行初步预处理。定期对2、污水调节槽进行污泥清理。
所述3、生化反应槽中含有活性污泥的多种菌群，通过一定时间的停留，采用曝气和静置等方式进行好氧和厌氧反应，进行充分的硝化反硝化去氮、除磷、去碳等生化反应，通过10、细格栅(0.8-1.5mm)进水至4、膜分离系统槽。对时间继电器的设置要求，根据污水水质和出水要求，对含氮、磷、SS等统计分析的基础上，确定最佳运行工序段时间及运行工艺形式，运用模糊控制的智能化技术，基于时间控制的PLC控制系统，开关泵的运行，从而在6、集中控制柜上实现对3、生化反应系统槽的控制。
所述4、膜分离系统槽中的液位控制是整个设计的核心，采用由PLC、继电器、电磁阀和液位控制等元件，以液位控制器为核心，将MBR的进水、出水、液控、曝气和清洗等系统联系为一个统一的整体，其中进水、出水和曝气分别为由时间继电器控制的周期性运行，定时开关各种泵的运行，而9、液位电磁阀的作用：1、当进水超过设定水位时切断进水系统，保持进出水的基本平衡，并通过12、回水管回流至3、生化反应系统槽；2、在设定的足够长的时间内，如果出水量太低，液面将没有足够的下降，液位控制器将启动曝气清洗系统以改善膜面的通透状况，防止膜出水通量的持续下降，同时切断出水。
所述4、膜分离系统的膜通量维持与恢复手续是保证出水水质达标和稳定的最关键因素，其前后各槽对污水的预处理和后续污泥的处理，都是为了保持一定的跨膜压差，保持膜的通透性。各槽基本上都设置有液位计和电磁阀，与6、集中控制柜相连。
所述4、膜分离系统槽中有曝气清洗、和定期人工物理化学清洗等防止膜污染等，MBR为横置浸没式中空纤维膜，易于抽提，方便通过17、检修孔清洗和维护。14、气泵曝气通过13、曝气管有常规小的膜运行曝气和液位控制启动后大的膜清洗曝气，通过液位控制最真实的反映膜分离系统的状态，同时在集中控制柜上进行反馈，方便操作。
工作时，6、集中控制柜运行中，启动16、清水抽吸泵通过18、出水管出水至5、清水槽，3、生化反应系统槽和4、膜分离系统槽中剩余少量污泥通过15、污泥回流泵回流至污泥槽，定期清理。
所述5、清水槽中有浊度计，与集中控制柜有连接，不合格水回流4、膜分离系统。合格水通过清水槽外排。
所述19、透气管为本系统的废气排出通道，通过14、气泵曝气产生的气体排出各槽中的废气。本发明所述智能集成化MBR污水处理系统，设计科学合理、出水稳定可靠、维护简单、操作方便、经济实用，尤其适合缺乏大型污水处理厂、污水比较分散的广大中小城镇农村、旅游景点、船舶、酒店等，具有很大的经济和社会效益，适合大力推广和使用。
下面根据实施例对本发明做进一步说明：
实施例1：某村镇街道，住户比较分散，共100来户，人口约600人，日用水量360吨左右，集中收集污水，回水规模为每天30吨-100吨。采用本系统工艺如图1所示，膜分离系统膜组件为浸没式中空纤维膜，平均孔径为0.2um，膜通量为20L/m2.h，膜面积为100m2，总处理量为50吨/天，启动集中控制器，污水调节槽和生化反应槽中水力停留时间为6小时，在生化反应槽中完成对有机物、悬浮物的去除，并起硝化去氮除磷等生化反应，进水至膜分离系统槽，清水抽吸泵抽吸回水通过出水管至清水槽。出水水质完全达到并超出国家生活杂用水标准，表1为出水水质和进水污水水质对比表格
表1：废水和出水的水质对比情况(单位：mg/L)
| CODcr | BOD5 | SS | 浊度(度) | 氨氮 | 粪大肠杆菌 | |
| 原水最高 | 1132 | 580 | 530(格栅后) | 550(格栅后) | 460 | ≥890个/ml |
| 原水平均 | 912 | 476 | 408(格栅后) | 410(格栅后) | 465 | ≥680个/ml |
| 出水平均 | 12 | 7 | 0 | 0 | 6 | 0个/ml |
| 平均去除率 | 98.68％ | 98.26％ | 100％ | 100％ | ||
| 水质标准 | ≤50 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤20 | ≤1个/ml |
Claims (6)
1.智能集成化MBR污水处理系统，其特征在于，其流程为：污水进水-污水调节槽-生化反应系统槽-膜分离系统槽-清水槽，包括：1、污水进水口，2、污水调节槽，3、生化反应系统槽，4、膜分离系统槽，5、清水槽，6、集中控制器，7、排水管，8、MBR膜组件，9、液位电磁阀，10、粗格栅，11、细格栅，12、回流管，13、曝气管，14、气泵，15、污泥回流泵，16、清水抽吸泵，17、检修孔，18、出水管，19、透气管。
2.根据权利要求1所述，其特征在于：所述4、膜分离系统槽，其中9、液位电磁阀的作用：1、当进水超过设定水位时切断进水系统，保持进出水的基本平衡，并通过12、回流管回流至3、生化反应系统槽；2、在设定的足够长的时间内，如果出水量太低，液面将没有足够的下降，液位控制器将启动曝气清洗系统以改善膜面的通透状况，防止膜出水通量的持续下降，同时切断出水。
3.根据权利要求1所述，其特征在于：所述6、集中控制器的作用，将MBR的进水、出水、液控、曝气和清洗等系统联系为一个统一的整体。
4.根据权利要求2所述液位电磁阀，其特征在于：所述4、膜分离系统槽与3、生化反应槽之间有12、回流管。
5.根据权利要求3所述集中控制器，其特征在于：所述6、集中控制器，其所涉及到的液位计、电磁阀、时间继电器、PLC模糊控制等模块和器件。
6.根据权利要求1所述，其特征在于：3、生化反应槽，其中含有活性污泥的多种菌群，通过一定时间的停留进行生化反应，并通过时间继电器等的设定对各种泵的运行进行控制。
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