CN108217949A - 一种基于mbbr工艺的脱氮除磷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法，属于污水处理领域，其包括预缺氧区、厌氧区、第一缺氧区、第二缺氧区、MBBR好氧区、低溶解氧区和后置缺氧内回流区；厌氧区与第一缺氧区通过之间隔墙中间的上部长方形过水孔洞相通；第一缺氧区与第二缺氧区通过之间隔墙一侧端的下部长方形过水孔洞相通；第二缺氧区与MBBR好氧区通过之间隔墙外侧端的上部长方形过水孔洞相通；MBBR好氧区与低溶解氧好氧区通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的几组平行并列的圆形水孔洞相通。本发明克服了现有传统的技术在深度脱氮方面效果不足的缺陷，可应用于污水脱氮处理设施的建设。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法，属于污水处理领域。
背景技术
水资源问题严重影响社会、经济发展，以城市中水综合利用为主的污水资源化是保护水资源和使水资源增值的有效途径，同时也能大大地缓解我国水资源的紧缺。国家政策提倡循环经济的发展，以污水资源化为代表的循环经济项目受到国家的鼓励和政策上的支持，另外我国许多湖泊流域水资源面临紧缺和污染严重、新鲜水资源限制等使得越来越多的企业利用中水作为工业补给水；许多省份的制药、制革和精细化工等行业比较集中，也导致了其多数污水处理厂排水氨氮、总磷超标的现状，城市中水综合的首要任务是深度去除总氮和总磷污染因子。
目前国内外已在使用或已实验的污水深度脱氮除磷技术主要可分为物化处理技术（如汽提、反渗透等）、生物脱氮法(生物膜法、泥法等)，较多存在投资大、运行费用高、管理困难、易产生二次污染等问题。
国家环境保护总局对污水排放标准提出了更高的要求，对城镇污水处理中的氮、磷排放进行严格控制，受纳水体为封闭湖泊、重点流域的建设项目出水标准必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，新的标准重点增加了总氮和总磷的指标，总氮指标控制在15mg/L以下，总磷指标控制在0.5mg/L以下。如此高的标准对各类型污水处理技术的脱氮除磷效率都是一个考验，也为具有良好脱氮除磷效果的污水处理技术提供了广阔的应用前景。
MBBR工艺运用生物膜法的基本原理，技术关键在于采用新型的生物载体，该生物载体具有有效表面积大，适合微生物吸附生长，比重接近于水，轻微搅拌下即随水自由运动的特点。在好氧条件下，水流和载体在曝气充氧作用下产生大量空气泡，空气泡的上升浮力推动载体和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和载体的空隙时又被载体阻滞，并被分割成微小气泡。在这样的过程中，载体被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有传统的脱氮除磷污水除磷系统的不足，克服现有传统的技术在深度脱氮方面效果不足的缺陷，提供一种基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法，可应用于污水脱氮处理设施的建设。
本发明的技术解决方案是：
一种基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法 ，其包括预缺氧区、厌氧区、第一缺氧区、第二缺氧区、MBBR好氧区、低溶解氧区和后置缺氧内回流区，其中，预缺氧区与厌氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，预缺氧区内设置有搅拌器；厌氧区与第一缺氧区通过之间隔墙中间的上部长方形过水孔洞相通，厌氧区内设置有推流器和导流墙；第一缺氧区与与第二缺氧区通过之间隔墙一侧端的下部长方形过水孔洞相通，第一缺氧区内设置有推流器和导流墙；第二缺氧区与与MBBR好氧区通过之间隔墙外侧端的上部长方形过水孔洞相通，第二缺氧区内设置有推流器和导流墙；MBBR好氧区与低溶解氧好氧区通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的几组平行并列的圆形水孔洞相通，MBBR好氧区内设置有底部穿孔曝气管和添加有悬浮载体；低溶解氧好氧区与后置缺氧内回流区通过之间隔墙外侧的上部长方形过水孔洞相通，低溶解氧好氧区设置有微孔曝气器，低溶解氧好氧区也设置有泥水出水口，后置缺氧内回流区设置有搅拌器。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述MBBR好氧区进水口处设置有与第二缺氧区出水过水孔洞相通的长条形MBBR区配水堰。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述MBBR好氧区的出水端多半个墙壁上的几组平行并列的圆形水孔洞的前方都设置有楔形钢丝网圆筒筛网。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述后置缺氧内回流区内设置的内回流渠里安装了将硝化液提升到第一缺氧区的隔墙回流泵。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述后置缺氧内回流区设置有用于同时强化后置反硝化和前置反硝化脱氮的碳源投加管。
本发明具有以下技术有益效果：
1) 由于进水和回流污泥在预缺氧区在搅拌器的推动下充分反应，把回流污泥中带入的硝酸盐充分的反硝化去除，强化了后续厌氧区的厌氧释磷功能。
2)厌氧区内有导流墙和推流器，泥水可在区内充分循环和混合反应，强化了其厌氧释磷的功能。
3) 通过内部设置有导流墙和推流器的第一缺氧区和第二缺氧区的强化前置反硝化，在生化处理的前端利用进水中的碳源就可把系统中大部分总氮去除。另外，后置缺氧内回流渠内设置的内回流渠里安装了将硝化液提升到缺氧区的穿墙内回流泵，有效地实现了无DO硝化液的大比例回流到第一缺氧区，第一缺氧区和第二缺氧区也可继续利用后置缺氧内回流渠内反硝化没有用完的外加碳源，省去了额外的前置反硝化也需要另外一套外加碳源系统的麻烦。
3) 在MBBR好氧区内投加了高效悬浮载体，减少了好氧反硝化所需要的容积，进而在总的装置的占地不变的情况下可扩大前置缺氧区的容积，强化了前置反硝化对进水中TN的去除。
4) 沿MBBR好氧区过水孔前一大部分出水隔墙上设置了几组平行并列的楔形钢丝网圆筒筛网，减少了短流现象的发生，使进水尽量通过整个反应区，也到达了减少楔形钢丝网圆筒筛网过水流速的目的，进而阻挡了悬浮载体拥堵在楔形钢丝网圆筒筛网上。
6) 低溶解氧好氧区部分出水通过过水孔洞流入后置缺氧内回流区，在后置缺氧内回流区可高效实现后置反硝化，达到深度去除总氮的目的；另外，通过碳源投加管向后置缺氧内回流区内投加外加碳源，强化其后置反硝化功能，多余投加的碳源也可随内回流液被隔墙回流泵提升到第一缺氧区，不会产生碳源浪费和影响出水中BOD的浓度的问题。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2是本发明的平面结构示意图的A-A剖面图。
图3是本发明的平面结构示意图的B-B剖面图。
其中：1、预缺氧区，2、厌氧缺区，3、第一缺氧区，4、第二缺氧区，5、MBBR好氧区，6、低溶解氧好氧区，7、后置缺氧内回流区，8、进水口，9、污泥回流口，10、搅拌器，11、推流器，12、导流墙，13、，MBBR区配水堰，15、穿孔曝气管，16、悬浮载体，17、楔形钢丝网圆筒筛网，18、微孔曝气器，19、内回流渠，20、隔墙回流泵,21、碳源投加管，22、出水口。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2和图3所示。
一种基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法，其包括其包括预缺氧区1、厌氧区2、第一缺氧区3、第二缺氧区4、MBBR好氧区5、低溶解氧区6和后置缺氧内回流区7，其中，预缺氧区1与厌氧区2通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，预缺氧区1内设置有搅拌器10；厌氧区2与第一缺氧区3通过之间隔墙中间的上部长方形过水孔洞相通，厌氧区2内设置有推流器11和导流墙12；第一缺氧区3与与第二缺氧区4通过之间隔墙一侧端的下部长方形过水孔洞相通，第一缺氧区3内设置有推流器11和导流墙12；第二缺氧区4与与MBBR好氧区5通过之间隔墙外侧端的上部长方形过水孔洞相通，第二缺氧区4内设置有推流器11和导流墙12；MBBR好氧区5与低溶解氧好氧区6通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的几组平行并列的圆形水孔洞相通，MBBR好氧区5内设置有底部穿孔曝气管15和添加有悬浮载体16；低溶解氧好氧区6与后置缺氧内回流区7通过之间隔墙外侧的上部长方形过水孔洞相通，低溶解氧好氧区6设置有微孔曝气器18，低溶解氧好氧区6也设置有泥水出水口22，后置缺氧内回流区7设置有搅拌器10。
上述MBBR好氧区5进水口处设置有与第二缺氧区4出水过水孔洞相通的长条形MBBR区配水堰13，用于沿MBBR好氧区5整个横截面上均匀的配水。
上述MBBR好氧区5的出水端多半个墙壁上的几组平行并列的圆形水孔洞的前方都设置有楔形钢丝网圆筒筛网17，使MBBR好氧区5内硝化反应后的泥水均匀地依次流过楔形钢丝网圆筒筛网17和隔墙上的过水孔洞而进入低溶解氧好氧区6。
上述后置缺氧内回流区7内设置的内回流渠19里安装了将硝化液提升到第一缺氧区3的隔墙回流泵20，可将在后置缺氧内回流区反硝化剩余的外加碳源和大流量硝化液提升到第一缺氧区3。
上述后置缺氧内回流区7设置有用于同时强化后置反硝化和前置反硝化脱氮的碳源投加管21。
本发明的工作流程为：
1）待处理的进水流入预缺氧区，进水和流入的回流污泥在预缺氧区在搅拌器的推动下充分反应，把回流污泥中带入的硝酸盐充分的反硝化去除；泥水然后通过隔墙过水孔流入厌氧区，在厌氧区捏导流墙和推流器的作用下，泥水可在厌氧区内充分循环和混合反应，强化厌氧释磷的功能。
2)厌氧区反应后的泥水通过隔墙过水孔依次进入第一缺氧区和第二缺氧区，在其内导流墙和推流器的推动下，第一缺氧区和第二缺氧区的进行前置反硝化，在生化处理的前端利用进水中的碳源即可把系统中大部分总氮去除；后置缺氧内回流渠内设置的穿墙内回流泵将大比例的硝化液提升到第一缺氧区，实现了无DO硝化液的大比例回流，另外，第一缺氧区和第二缺氧区也可继续利用后置缺氧内回流渠内反硝化没有用完的外加碳源。
3) 第二缺氧区内反应后的泥水通过隔墙上的过水孔洞流入长条形MBBR区配水堰，MBBR区配水堰沿MBBR好氧区整个横截面上均匀的配水，在MBBR好氧区内投加了高效悬浮载体，强化硝化去除氨氮；反应后的泥水流过MBBR好氧区过水孔前一大部分出水隔墙上设置的几组平行并列的楔形钢丝网圆筒筛网 ，而悬浮载体被楔形钢丝网圆筒筛网拦截在MBBR好氧区。
4) 来自MBBR好氧池的泥水流入低溶解氧好氧区，在低溶解氧好氧区经过进一步的硝化反应后，部分泥水通过出水口流出装置，而大部分泥水通过过水孔洞流入后置缺氧内回流区，在后置缺氧内回流区可高效实现后置反硝化，另外，通过碳源投加管向后置缺氧内回流区内投加外加碳源，强化其后置反硝化功能，多余投加的碳源也可随内回流液被隔墙回流泵提升到第一缺氧区。
实例一：
某市地下市政污水处理厂，进水设计水量为90000m³/日, 进水COD浓度为500mg/L、BOD浓度为250mg/L、NH4-N浓度为40mg/L、TN位50mg/L、TP为6mg/L，使用本发明，添加的圆柱型悬浮载体特点为：材质为HDPE，比重为0.95g/cm3,直径为25mm,高10mm,孔隙率≥88%，堆积密度≥100kg/m³，有效比表面积≥500㎡/m³；采用楔形钢丝网圆筒筛网，保证悬浮载体不在其过水断面上堆积；该工程预缺氧区HRT为0.45h, 厌氧区的HRT为1.5h, 第一缺氧区的HRT为2.5h, 第一缺氧区的HRT为2.5h ，MBBR好氧区的HRT为4h, 添加的悬浮载体的填充率为30%，低溶解氧好氧区HRT为0.45h，后置缺氧内回流区的HRT为1.2h。MBBR好氧区采用了穿孔曝气管，每一根穿孔曝气管末端设置一专用装置，使专用装置与曝气孔形成压差，在曝气处理过程中气流大部分从曝气孔喷出，而专用装置处于液封状态，当风机停止供风时，会有部分污泥、生物膜会随着水流回灌到曝气管内，而当风机供风的瞬间，会将曝气管内的污泥、生物膜吹向曝气管的末端，然后顺着专用装置排出，完成了曝气管的自动排泥，即使长期反复运行，也不会因为污泥、生物膜的原因堵塞曝气管，解决了曝气器容易堵塞、不能自动排泥的技术问题，提高了曝气器运行的稳定性，降低了其维护成本，延长了其使用寿命。试运行完成后出水的BOD≤5mg/L，出水COD≤50mg/L，NH3-N≤1mg/L，TN≤10mg/L。
需要说明的是，在本说明书的指导下本领域技术人员所作出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法，其特征在于，其包括预缺氧区、厌氧区、第一缺氧区、第二缺氧区、MBBR好氧区、低溶解氧区和后置缺氧内回流区，其中，预缺氧区与厌氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，预缺氧区内设置有搅拌器；厌氧区与第一缺氧区通过之间隔墙中间的上部长方形过水孔洞相通，厌氧区内设置有推流器和导流墙；第一缺氧区与与第二缺氧区通过之间隔墙一侧端的下部长方形过水孔洞相通，第一缺氧区内设置有推流器和导流墙；第二缺氧区与与MBBR好氧区通过之间隔墙外侧端的上部长方形过水孔洞相通，第二缺氧区内设置有推流器和导流墙；MBBR好氧区与低溶解氧好氧区通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的几组平行并列的圆形水孔洞相通，MBBR好氧区内设置有底部穿孔曝气管和添加有悬浮载体；低溶解氧好氧区与后置缺氧内回流区通过之间隔墙外侧的上部长方形过水孔洞相通，低溶解氧好氧区设置有微孔曝气器，低溶解氧好氧区也设置有泥水出水口，后置缺氧内回流区设置有搅拌器；
所述方法包括以下步骤：
1）待处理的进水流入预缺氧区，进水和流入的回流污泥在预缺氧区在搅拌器的推动下充分反应，把回流污泥中带入的硝酸盐充分的反硝化去除；泥水然后通过隔墙过水孔流入厌氧区，在厌氧区捏导流墙和推流器的作用下，泥水可在厌氧区内充分循环和混合反应，强化厌氧释磷的功能；
2)厌氧区反应后的泥水通过隔墙过水孔依次进入第一缺氧区和第二缺氧区，在其内导流墙和推流器的推动下，第一缺氧区和第二缺氧区的进行前置反硝化，在生化处理的前端利用进水中的碳源即可把系统中大部分总氮去除；后置缺氧内回流渠内设置的穿墙内回流泵将大比例的硝化液提升到第一缺氧区，实现了无DO硝化液的大比例回流，另外，第一缺氧区和第二缺氧区也可继续利用后置缺氧内回流渠内反硝化没有用完的外加碳源；
3) 第二缺氧区内反应后的泥水通过隔墙上的过水孔洞流入长条形MBBR区配水堰，MBBR区配水堰沿MBBR好氧区整个横截面上均匀的配水，在MBBR好氧区内投加了高效悬浮载体，强化硝化去除氨氮；反应后的泥水流过MBBR好氧区过水孔前一大部分出水隔墙上设置的几组平行并列的楔形钢丝网圆筒筛网 ，而悬浮载体被楔形钢丝网圆筒筛网拦截在MBBR好氧区；
4) 来自MBBR好氧池的泥水流入低溶解氧好氧区，在低溶解氧好氧区经过进一步的硝化反应后，部分泥水通过出水口流出装置，而大部分泥水通过过水孔洞流入后置缺氧内回流区，在后置缺氧内回流区可高效实现后置反硝化，另外，通过碳源投加管向后置缺氧内回流区内投加外加碳源，强化其后置反硝化功能，多余投加的碳源也可随内回流液被隔墙回流泵提升到第一缺氧区。
2.根据权利要求1所述基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法 ，其特征在于，所述MBBR好氧区进水口处设置有与第二缺氧区出水过水孔洞相通的长条形MBBR区配水堰。
3.根据权利要求1所述基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法 ，其特征在于，所述MBBR好氧区的出水端多半个墙壁上的几组平行并列的圆形水孔洞的前方都设置有楔形钢丝网圆筒筛网。
4.根据权利要求1所述基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法 ，其特征在于，所述后置缺氧内回流区内设置的内回流渠里安装了将硝化液提升到第一缺氧区的隔墙回流泵。
5.根据权利要求1所述基于MBBR工艺的脱氮除磷处理方法 ，其特征在于，所述后置缺氧内回流区设置有用于同时强化后置反硝化和前置反硝化脱氮的碳源投加管。
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| CN204824330U (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-02 | 湖北泉盛环保科技有限公司 | 一种移动床生物膜反应器 |
| CN107585863A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-01-16 | 济宁市孚源环保科技有限公司 | 一种全混与廊道组合式污水生化处理方法 |
-
2018
- 2018-03-12 CN CN201810201416.8A patent/CN108217949A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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| CN204824330U (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-02 | 湖北泉盛环保科技有限公司 | 一种移动床生物膜反应器 |
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