CN107892437B - 一种强化脱氮功能的mbbr反应系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种强化脱氮功能的MBBR反应系统，包括MBBR反应器和沉淀池，所述的MBBR反应器包括MBBR反应器主体，所述的MBBR反应器主体内部通过挡板分为缺氧反应区和好氧反应区，所述的好氧反应区的上部通过溢流口与缺氧反应区的上部连通，所述的缺氧反应区和好氧反应区的底部通过好氧区缺氧区连通口相连通，所述的好氧反应区内部设置MBBR填料，好氧反应区上部有MBBR反应器排水管道，好氧反应区的下方设置有穿孔布水管，所述的穿孔布水管依次连接射流器、射流泵和反应器进水管道。本发明中通过在污水从穿孔布水管出来后具有一定的上升流速，水流上升过程中带动好氧区内MBBR填料的上升、回旋，翻转，可以有效的增加填料上的生物膜量，提高处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种强化脱氮功能的MBBR反应系统，属于污水处理设备领域。
背景技术
MBBR(Moving Bed Bio-film Reactor，中文名称：移动床生物膜反应器)工艺是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司与SINTEF研究机构联合开发的一种污水处理工艺，其吸收了传统流化床和生物接触氧化法两种工艺的优点。污水连续经过MBBR反应器，其内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，通过生物膜上的微生物作用，使污水得到净化。填料在反应器内混合液回旋翻转的作用下自由移动。
MBBR反应器比常规的活性污泥反应器污染物去除负荷高，且不易出现污泥膨胀，又比固定式生物接触氧化法运行方式更为灵活，不会出现填料堵塞等问题。其是一种新型高效的复合工艺。国内多数MBBR工艺也进行了较为系统的研究，但是在实际生产中所用的较少，且在使用过程中常常因为曝气或者水流作用造成填料上生物膜的流失、挂膜效果差，进而造成脱氮效果变差等。
发明内容
本发明提供了一种强化脱氮功能的MBBR反应系统，解决了现有MBBR反应器在使用过程中常常因为曝气或者水流作用造成填料上生物膜的流失、挂膜效果差，进而造成脱氮效果变差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种强化脱氮功能的MBBR反应系统，包括MBBR反应器和沉淀池，所述的MBBR反应器包括MBBR反应器主体，所述的MBBR反应器主体内部通过挡板分为缺氧反应区和好氧反应区，所述的好氧反应区的上部通过溢流口与缺氧反应区的上部连通，所述的缺氧反应区和好氧反应区的底部通过好氧区缺氧区连通口相连通，所述的好氧反应区内部设置MBBR填料，好氧反应区上部有MBBR反应器排水管道，好氧反应区的下方设置有穿孔布水管，所述的穿孔布水管依次连接射流器、射流泵和反应器进水管道；
所述MBBR反应器排水管道与沉淀池，所述的沉淀池包括沉淀池出水口、中心导流筒和沉淀池排泥管道，所述的沉淀池排泥管道连接沉淀池排泥泵，沉淀池排泥泵的出口设置污泥回流管道和污泥排泥管道，所述的污泥回流管道与缺氧反应区连通。
进一步，本发明的一种优选方案：所述的缺氧反应区通过射流泵进口管道与射流泵连通。通过设置射流泵进口管道，缺氧反应区内污水除通过好氧区缺氧区连通口进入好氧反应区内外，还可通过射流泵、射流器、穿孔布水管进入好氧反应区，这个过程中可对污水进行充氧，使得好氧缺氧交替进行，强化脱氮效果。
进一步，本发明的一种优选方案：所述的MBBR反应器主体为卧式罐体结构，罐体两头采用圆形封头。
进一步，本发明的一种优选方案：所述的挡板包括垂直板和倾斜板，所述的垂直板和倾斜板的夹角为120-150度。
进一步，本发明的一种优选方案：所述的MBBR填料密度为0.97-1.03g/mL，孔隙度大于90％，填料填充率在20％-30％，MBBR填料直径在2-3cm，厚度0.5-1cm。
进一步，本发明的一种优选方案：所述溢流口上设置有填料隔离装置，所述的出水区与好氧反应区设置填料隔离装置，防止填料进入缺氧区后累积防止填料进入出水区，堵塞出水管道。
本发明也提供了一种强化脱氮功能的MBBR污水处理方法，采用本发明的强化脱氮功能的MBBR反应系统，包括以下步骤：
(1)MBBR反应系统启动前，接种城市污水处理厂好氧污泥，接种后污泥浓度应控制在2000-4000mg/L，污水从反应器进水管道经过射流泵、射流器、穿孔布水管后进入MBBR反应器主体内，射流器利用其管径的变化，吸入大量空气，从而使得空气和污水混合后通过穿孔布水管进入反应器好氧区内，污水从穿孔布水管出来后具有一定的上升流速，水流上升过程中带动好氧区内MBBR填料的上升、回旋，翻转，反应池内污泥逐步在MBBR填料上附着，污水与污泥中微生物接触反应从而被消除，废水中含氮化合物转化为氨氮，氨氮转化为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等；
(2)水流上升至溢流口处后，从溢流口溢流至缺氧区，在缺氧区内，污水中的污染物进一步被消解，好氧区产生的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等在反硝化菌的作用下转化为氮气，从而实现总氮的去除；
(4)多次循环后的污水中污染物被消除殆尽后，泥水混合物通过MBBR反应器排水管道进入沉淀池，在沉淀池内泥水分离后，上清液通过沉淀池出水口排出系统外，污泥沉淀至底部，在沉淀池排泥泵作用下，一部分污泥通过污泥回流管道进入缺氧反应区，剩余污泥通过污泥排泥管道排出系统外。
本发明的有益效果：
本发明中污水从穿孔布水管出来后具有一定的上升流速，水流上升过程中带动好氧反应区内MBBR填料的上升、回旋，翻转，这个过程中反应池内污泥逐步在MBBR填料上附着，污水与污泥中微生物接触反应从而被消除，废水中含氮化合物转化为氨氮，氨氮转化为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等。水流上升至溢流口处后，从溢流口溢流至缺氧反应区。在缺氧反应区内，污水中的污染物进一步被消解，好氧反应区产生的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等在反硝化菌的作用下转化为氮气，从而实现总氮的去除。一方面可以有效的去处污水的含氮化合物，另一方面还可以有效的增加MBBR填料上生物膜的量，有效的提高污水处理的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的一个实施例的结构示意图；
图2为图中1中A部放大图；
图中，1为穿孔布水管，2为倾斜板，3为缺氧反应区，4为垂直板，5为好氧反应区，6为MBBR填料，7为MBBR反应器排水管道，8为反应器进水管道，9为射流泵进口管道，10为射流器，11为射流泵，12为好氧区缺氧区连通口，13为沉淀池，14为中心导流筒，15为沉淀池出水口，16为沉淀池排泥泵，17为污泥排泥管道，18为污泥回流管道，19为溢流口，20为填料隔离装置，a为垂直板和倾斜板的夹角。
具体实施方式
下面将结合本发明附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的内容仅仅是本发明一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1和2所示，一种强化脱氮功能的MBBR反应系统，包括MBBR反应器和沉淀池13，所述的MBBR反应器包括MBBR反应器主体，所述的MBBR反应器主体内部通过挡板分为缺氧反应区3和好氧反应区5，所述的好氧反应区5的上部通过溢流口19与缺氧反应区3的上部连通，所述的缺氧反应区3和好氧反应区5的底部通过好氧区缺氧区连通口12相连通，所述的好氧反应区5内部设置MBBR填料6，好氧反应区5上部有MBBR反应器排水管道7，好氧反应区5的下方设置有穿孔布水管1，所述的穿孔布水管1依次连接射流器10、射流泵11和反应器进水管道8；
所述MBBR反应器排水管道7与沉淀池13，所述的沉淀池13包括沉淀池出水口15、中心导流筒14和沉淀池排泥管道，所述的沉淀池排泥管道连接沉淀池排泥泵16，沉淀池排泥泵16的出口设置污泥回流管道18和污泥排泥管道17，所述的污泥回流管道18与缺氧反应区3连通。
缺氧反应区3通过射流泵进口管道9与射流泵11连通。通过设置射流泵进口管道9，缺氧反应区3内污水除通过好氧区缺氧区连通口12进入好氧反应区5内外，还可通过射流泵11、射流器10、穿孔布水管1进入好氧反应区5，这个过程中可对污水进行充氧，使得好氧缺氧交替进行，强化脱氮效果。
MBBR反应器主体为卧式罐体结构，罐体两头采用圆形封头。
挡板包括垂直板4和倾斜板2，所述的垂直板和倾斜板的夹角a为120-150度，本实施例中为130度。
MBBR填料6密度为0.97-1.03g/mL，孔隙度大于90％，填料填充率在20％-30％，MBBR填料6直径在2-3cm，厚度0.5-1cm。
溢流口19上设置有填料隔离装置20，防止填料进入缺氧反应区3后累积。填料隔离装置采用过滤网或者过滤板，过滤孔小于MBBR填料的粒径。
一种强化脱氮功能的MBBR污水处理方法，采用本发明的强化脱氮功能的MBBR反应系统，其中MBBR填料6层中MBBR填料6密度为0.97-1.03g/mL，孔隙度大于90％，填料填充率在30％，MBBR填料6直径在2cm，厚度0.5cm，穿孔布水管1设计流速为0.8-2m/h，保证MBBR填料6可以随水流翻滚，本实施选择2m/h，包括以下步骤：
(1)MBBR反应系统启动前，接种城市污水处理厂好氧污泥，接种后污泥浓度应控制在2000-4000mg/L，污水从反应器进水管道8经过射流泵11、射流器10、穿孔布水管1后进入MBBR反应器主体内，射流器10利用其管径的变化，吸入大量空气，从而使得空气和污水混合后通过穿孔布水管1进入好氧反应区5内，污水从穿孔布水管1出来后具有一定的上升流速，水流上升过程中带动好氧反应区5内MBBR填料6的上升、回旋，翻转，反应池内污泥逐步在MBBR填料6上附着，污水与污泥中微生物接触反应从而被消除，废水中含氮化合物转化为氨氮，氨氮转化为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等；
(2)水流上升至溢流口19处后，从溢流口19溢流至缺氧反应区3，在缺氧反应区3内，污水中的污染物进一步被消解，好氧反应区5产生的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等在反硝化菌的作用下转化为氮气，从而实现总氮的去除；
(4)多次循环后的污水中污染物被消除殆尽后，泥水混合物通过MBBR反应器排水管道7进入沉淀池13，在沉淀池13内泥水分离后，上清液通过沉淀池出水口15排出系统外，污泥沉淀至底部，在沉淀池排泥泵16作用下，一部分污泥通过污泥回流管道18进入缺氧反应区3，剩余污泥通过污泥排泥管道17排出系统外。
采用本发明的装置和方法，对生活污水和工厂污水进行处理，具体数据如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种强化脱氮功能的MBBR污水处理方法，其特征在于：
采用强化脱氮功能的MBBR反应系统，包括独立设置的MBBR反应器和沉淀池，所述独立设置的MBBR反应器包括MBBR反应器主体，所述MBBR反应器主体为卧式罐体结构，罐体两头采用圆形封头，所述MBBR反应器主体内部通过挡板分为挡板外围的缺氧反应区和挡板内部的好氧反应区，所述好氧反应区的上部通过溢流口与缺氧反应区的上部连通，所述缺氧反应区和好氧反应区的底部通过好氧区缺氧区连通口相连通，所述好氧反应区内部设置MBBR填料，好氧反应区上部有MBBR反应器排水管道，好氧反应区的下方设置有穿孔布水管，所述的穿孔布水管依次连接射流器、射流泵和反应器进水管道；
所述的缺氧反应区污水通过射流泵进口管道与射流泵连通；
所述的溢流口上设置有填料隔离装置，出水区与好氧反应区之间 设置填料隔离装置，防止填料进入缺氧反应区累积，以及防止填料进入出水区堵塞排水管道；
所述的挡板包括垂直板和倾斜板，所述的垂直板和倾斜板的夹角为120-150度；
所述MBBR反应器排水管道与沉淀池连通，所述的沉淀池包括沉淀池出水口、中心导流筒和沉淀池排泥管道，所述的沉淀池排泥管道连接沉淀池排泥泵，沉淀池排泥泵的出口设置污泥回流管道和污泥排泥管道，所述的污泥回流管道与缺氧反应区连通；
所述的MBBR填料密度为0.97-1.03g/mL,孔隙度大于90％，填料填充率在20％-30％，MBBR填料直径在2-3cm，厚度0.5-1cm,穿孔布水管设计流速为0.8-2m/h，保证MBBR填料随水流翻滚；
所述污水处理方法包括以下步骤：
(1)MBBR反应系统启动前，接种城市污水处理厂好氧污泥，接种后污泥浓度应控制在2000-4000mg/L，污水从反应器进水管道经过射流泵、射流器、穿孔布水管后进入MBBR反应器主体内，射流器利用其管径的变化，吸入大量空气，从而使得空气和污水混合后通过穿孔布水管进入好氧反应区内，污水从穿孔布水管出来后具有一定的上升流速，水流上升过程中带动好氧反应区内MBBR填料的上升、回旋，翻转，MBBR反应器内污泥逐步在MBBR填料上附着，污水与污泥中微生物接触反应从而被消除，废水中含氮化合物转化为氨氮，氨氮转化为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮；
(2)水流上升至溢流口处后，从溢流口溢流至缺氧反应区，所述溢流口上设置有填料隔离装置，出水区与好氧反应区之间设置填料隔离装置，防止填料进入缺氧反应区累积，以及防止填料进入出水区堵塞排水管道；在缺氧反应区内，污水中的污染物进一步被消解，好氧反应区产生的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮在反硝化菌的作用下转化为氮气，从而实现总氮的去除；
(3)多次循环后的污水中污染物被消除殆尽后，泥水混合物通过MBBR反应器排水管道进入沉淀池，在沉淀池内泥水分离后，上清液通过沉淀池出水口排出系统外，污泥沉淀至底部，在沉淀池排泥泵作用下，一部分污泥通过污泥回流管道进入缺氧反应区，剩余污泥通过污泥排泥管道排出系统外。
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Address after: 450000 No. 906, floor 9, building 2, Xinghua science and Technology Industrial Park, west of the second street, south of Jingnan 1st Road, Zhengzhou area (Economic Development Zone), Zhengzhou pilot Free Trade Zone, Henan Province Patentee after: Huaxia Bishui Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: No. 906, 9th Floor, Building 2, Xinghua Science and Technology Industrial Park, Economic and Technological Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province, 450000 Patentee before: HUAXIA BISHUI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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Denomination of invention: A MBBR reaction system with enhanced nitrogen removal function Effective date of registration: 20221226 Granted publication date: 20200915 Pledgee: Bank of China Zhengzhou branch of Limited by Share Ltd. culture Pledgor: Huaxia Bishui Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980028978 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20200915 Pledgee: Bank of China Zhengzhou branch of Limited by Share Ltd. culture Pledgor: Huaxia Bishui Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980028978 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An MBBR reaction system with enhanced denitrification function Granted publication date: 20200915 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Zhengzhou Longzihu Branch Pledgor: Huaxia Bishui Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980054255 |