CN109502880A - 一种mbbr一体化污水处理设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种MBBR一体化污水处理设备和方法，该设备包括缺氧池、厌氧池、MBBR池，出水处理装置和控制中心，其中缺氧池与进水处理装置连接，在缺氧环境下处理污水；厌氧池与所述缺氧池的出水口连接，用于在厌氧环境下处理污水；MBBR池与所述缺氧池连接，用于对污水进行移动床生物膜化反应净化；出水处理装置与所述MBBR池连接，用于对处理后的水做后续过滤消毒净化；控制中心，用于控制该设备中的电器。
Description
技术领域
本发明涉及一种MBBR一体化污水处理设备和方法。
背景技术
现有污水处理一般通过AAO工艺，AAO工艺是厌氧-缺氧-好氧组合工艺的简称，是由三段生物处理装置所构成。它与单级AO工艺的不同之处在于前段设置一厌氧反应器，旨在通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除，进而改善废水的可生化性，并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源，最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。
AAO系统的工艺流程是：废水经预处理后进入厌氧反应器，使高COD物质在该段得到部分分解，然后进入缺氧段，进行反硝化过程，而后是进行氧化降解有机物和进行硝化反应的好氧段。为确保反硝化的效率，好氧段出水一部分通过回流而进入缺氧阶段，并与厌氧段的出水混合，以便充分利用废水中的碳源。另一部分出水进入二沉池，分离活性污泥后作为出水，污泥直接回流到厌氧段。
整个工艺除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更是如此；脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
目前AAO系统处理周期长，占地面积大，能耗高的问题，导致现有污水处理系统很难在生活污水处理方面大规模推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种MBBR一体化污水处理设备，以解决目前AAO污水处理系统处理周期长，占地面积大，能耗高的问题。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种MBBR一体化污水处理设备，包括：
缺氧池，与进水处理装置连接，在缺氧环境下处理污水；
厌氧池，与所述缺氧池的出水口连接，用于在厌氧环境下处理污水；
MBBR池，与所述缺氧池连接，用于对污水进行移动床生物膜化反应净化；
与所述MBBR池连接的出水处理装置，用于对处理后的水做后续过滤消毒净化；
控制中心，用于控制该设备中的电器。
进一步的，所述进水处理装置，用于对生活污水进行初级处理；包括：
栅格池，与生活污水出水管连接，用于去除生活污水中的漂浮物和悬浮物。
调节池，所述调节池的进水口与所述栅格池连接，所述调节池的出水口与所述厌氧池连接，用于对生活污水中的PH调解及水质调解。
进一步的，所述出水处理装置包括：
斜管沉淀池，其进水口与所述MBBR池的出水口连接，用于对处理后的污水进行组合式沉淀；
活性砂过滤池，与所述斜管沉淀池连接，用于对组合式沉淀后的污水进行过滤；
紫外线消毒仪，与所述活性砂过滤池连接，用于对过滤的污水进行紫外线消毒。
进一步的，所述MBBR池上设置曝气风机。
进一步的，所述斜管沉淀池连接污泥收集管，所述污泥收集管连接污泥池；
所述斜管沉淀池连接污泥回流管，所述污泥回流管连接厌氧池的进水口。
进一步的，所述调节池上设置与所述厌氧池连接的调节管。
根据本发明的另一方面，本发明还提供一种生活污水处理方法，包括：
步骤一，对初级处理后的生活污水在缺氧池内进行缺氧净化处理；
步骤二，对经过缺氧净化处理后的生活污水在厌氧池内进行厌氧净化处理；
步骤三，对厌氧净化处理后的生活污水在MBBR池内进行移动床生物膜化反应净化处理；
步骤四，对移动床生物膜化反应净化处理后的生活污水做后续过滤消毒净化处理。
进一步的，所述步骤一，还包括：
通过栅格池对生活用水内的悬漂浮物和悬浮物；及
通过调节池对生活污水中的符合PH调解及稳定水质调解。
进一步的，所述步骤四，包括：
通过斜管沉淀池对移动床生物膜化反应净化处理后的生活污水进行沉淀净化处理；
通过活性砂过滤池对沉淀净化处理的生活污水进行过滤处理；
通过紫外线消毒仪对过滤处理生活污水进行紫外线消毒。
与现有技术相比，本发明的有意效果在于：
发明提供一种MBBR一体化污水处理设备，包括缺氧池、厌氧池、MBBR池，出水处理装置和控制中心，其中缺氧池与进水处理装置连接，在缺氧环境下处理污水；厌氧池与所述缺氧池的出水口连接，用于在厌氧环境下处理污水；MBBR池与所述缺氧池连接，用于对污水进行移动床生物膜化反应净化；出水处理装置与所述MBBR池连接，用于对处理后的水做后续过滤消毒净化；控制中心，用于控制该设备中的电器。
将传统工艺的厌氧、缺氧环境倒置过来，污水在缺氧池和厌氧池分段进水，进水量由氮磷的去除程度计算；进入缺氧池的污水和循环污泥，硝化液经充分混合后一起进入缺氧区。污泥中的硝酸盐，残余的溶解氧，在反硝化菌的作用下进行反硝化反应，实现了系统的前置脱氮。污泥经过缺氧反硝化以后进入厌氧区，避免了硝酸盐对厌氧环境的不利影响。在好氧区，有机污染物进一步被降解，硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷菌利用在厌氧条件下产生的动力进行过量吸磷。到好氧区后段则BOD5大幅度降低，BOD5/TKN值较低利于硝化菌的生长,主要进行硝化反应。生化反应池较高的污泥浓度不仅从固定的生化反应池容积中争取到好氧池硝化所需要的反应容积,而且活性污泥絮体内部的缺氧微环境使得硝化和反硝化过程在曝气时段内就同步进行,从而为进一步提高系统的脱氮效率创造了条件。
附图说明
图1示意性示出了本发明实施例中一种MBBR一体化污水处理设备的结构示意框图；
图2示意性示出了本发明实施例中一种MBBR一体化污水处理设备具体应用时的布局示意图；
图3示意性示出了本发明实施例中一种MBBR一体化污水处理方法的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种MBBR一体化污水处理设备，包括缺氧池、厌氧池、MBBR池，出水处理装置和控制中心，其中缺氧池与进水处理装置连接，在缺氧环境下处理污水；厌氧池与所述缺氧池的出水口连接，用于在厌氧环境下处理污水；MBBR池与所述缺氧池连接，用于对污水进行移动床生物膜化反应净化；出水处理装置与所述MBBR池连接，用于对处理后的水做后续过滤消毒净化；控制中心，用于控制该设备中的电器。
本发明主要是通过将传统工艺的厌氧、缺氧环境倒置过来，污水在缺氧池和厌氧池分段进水，进水量可以根据氮磷的去除程度估算；进入缺氧池的污水和循环污泥，硝化液经充分混合后一起进入缺氧区。污泥中的硝酸盐，残余的溶解氧，在反硝化菌的作用下进行反硝化反应，实现了系统的前置脱氮。污泥经过缺氧反硝化以后进入厌氧区，避免了硝酸盐对厌氧环境的不利影响。在好氧区，有机污染物进一步被降解，硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷菌利用在厌氧条件下产生的动力进行过量吸磷。到好氧区后段则BOD5大幅度降低，BOD5/TKN值较低利于硝化菌的生长,主要进行硝化反应。生化反应池较高的污泥浓度不仅从固定的生化反应池容积中争取到好氧池硝化所需要的反应容积,而且活性污泥絮体内部的缺氧微环境使得硝化和反硝化过程在曝气时段内就同步进行,从而为进一步提高系统的脱氮效率创造了条件。
进水处理装置用于对生活污水进行初级处理；包括：栅格池和调节池；栅格池与生活污水出水管连接，用于去除生活污水中的漂浮物和悬浮物。调节池的进水口与所述栅格池连接，所述调节池的出水口与所述厌氧池连接，用于对生活污水中的PH调解及水质调解。
通过在格栅池中对生活污水进行初级过滤处理，能够去除水中的漂浮物、细小的颗粒和悬浮物，实现对污水的初级过滤，然后对生活污水进行PH调解及稳定水质调解，实现对污水的初级过滤调解。
出水处理装置包括：斜管沉淀池、活性砂过滤池和紫外线消毒仪；斜管沉淀池进水口与MBBR池的出水口连接，用于对处理后的污水进行组合式沉淀；活性砂过滤池与斜管沉淀池连接，用于对组合式沉淀后的污水进行过滤；紫外线消毒仪与活性砂过滤池连接，用于对过滤的污水进行紫外线消毒。
通过MBBR工艺后净化的水基本处理完污染物，需要进一步沉淀过滤和消毒后，既可以输出达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB/T18918-2002中的一级A排放标准和《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002回用标准。所以，在MBBR工艺后通过斜管沉淀池进行组合式沉淀，并通过活性砂过滤池进行最后过滤，然后通过紫外线消毒仪进行最后消毒，输出满足规定的水。
MBBR池上设置曝气风机。通过设置曝气风机，可以使MBBR池内构成比较好的好氧池；在通过曝气风机曝气的时候，MBBR池内的悬浮载体与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同步进行。
所述斜管沉淀池连接污泥收集管，所述污泥收集管连接污泥池；所述硝斜管沉淀池连接污泥回流管，所述污泥回流管连接厌氧池的进水口。
通过设置污泥收集管和污泥回流管，可以将经过多轮过滤剩余的污泥通过污泥收集管流到污泥池内，并将未过滤干净的污泥通过污泥回收管回流到厌氧池内进行新一轮过滤，从而提高过滤效率。
调节池上设置与厌氧池连接的调节管，可以根据调节管选择先通过厌氧池处理或线选择使用缺氧池处理。
如图2所示，一种MBBR一体化污水处理设备在场地布局时，依次布置缺氧池、厌氧池、MBBR池和出水处理装置，其中，控制中心设置在设备间内，本发明主要使用PLC控制器作为控制中心，PLC控制器设置在PLC控制柜内，设备间内还设置安装开关的控制柜，对应的曝气风机包括鼓风机和分气缸，用于向MBBR池内曝气。
该MBBR一体化污水处理设备优点：缺氧区位于工艺系统首端，优先满足反硝化碳源需求，强化了处理系统的脱氮功能；所有的回流污泥全部经过完整的厌氧释磷与好氧吸磷过程，具有“群体效应”，同时聚磷菌经过厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧状态下形成的吸磷动力可以得到充分利用,提高了处理系统的除磷能力。
通过取消初沉池或缩短初沉池停留时间，不仅增加了系统脱氮除磷所需的碳源，而且提高了处理系统内的污泥浓度，强化了好氧区内的同步反硝化作用，进一步缓解了处理系统内的碳源矛盾，提高了处理系统的脱氮除磷效率；将常规工艺的混合液回流系统与污泥回流系统合二为一组成了唯一的污泥回流系统，工艺流程简捷，运行管理方便，占地面积减少，节省了投资及运行费用。
通过使用MBBR池，而且MBBR池为MBBR移动床生物膜反应器；MBBR技术的关键在于研究开发了比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料，它具有有效比表面积大，适合微生物吸附生长的特点，适用性强，应用范围广，既可用于有机物去除，也可用于脱氮除磷；既可用于新建的污水处理厂，更可用于现有污水处理厂的工艺改造和升级换代。
MBBR池具有以下优点：容积负荷高，紧凑省地特别对现有污水处理厂(设施)升级改造效果显著，不增加用地面积仅需对现有设施简单改造，污水处理能力可增加2-3倍，并提高出水水质。流化床生物膜工艺占地20-30％。耐冲击性强，性能稳定，运行可靠。冲击负荷以及温度变化对流动床工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化或污水毒性增加时，生物膜对此受力很强。良好的脱氮能力，在好氧、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。去除有机物效果好，反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。
MBBR池还具有易于维护管理，曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。灵活方便。工艺的灵活性体现在两个方面。一方面，可以采用各种池型(深浅方圆都可)，而不影响工艺的处理效果。另一方面，可以很灵活的选择不同的填料填充率，达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原有活性污泥法处理厂的改造和升级，流化床生物膜工艺可以很方便的与原有的工艺有机结合起来，形成活性污泥-生物膜集成工艺或流化床活性污泥组合工艺。使用寿命长。优质耐用的生物填料，曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换，折旧率低。
如图3所示，本发明还提供一种MBBR一体化污水处理方法，包括：
步骤一，对初级处理后的生活污水在缺氧池内进行缺氧净化处理；
步骤二，对经过缺氧净化处理后的生活污水在厌氧池内进行厌氧净化处理；
步骤三，对厌氧净化处理后的生活污水在MBBR池内进行移动床生物膜化反应净化处理；
步骤四，对移动床生物膜化反应净化处理后的生活污水做后续过滤消毒净化处理。
其中，步骤一，还包括：
通过栅格池对生活用水内的悬漂浮物和悬浮物；及
通过调节池对生活污水中的符合PH调解及稳定水质调解。
其中，步骤四包括：
通过斜管沉淀池对移动床生物膜化反应净化处理后的生活污水进行沉淀净化处理；
通过活性砂过滤池对沉淀净化处理的生活污水进行过滤处理；
通过紫外线消毒仪对过滤处理生活污水进行紫外线消毒。
该方法的效果与上述装置的效果对应，在此不再赘述。
为了进一步提高该生活污水处理系统的智能型，在厌氧池进水管设置第一水质采集装置，用于第一次采集污水的PH值、重金属含量(包括铜离子比例、镉离子比例和镍离子比例等重金属)和油脂含量等指标，并将第一采集数据上传到云端。
然后在MBBR池出水口端设置第二水质采集装置，用于第二次采集污水的PH值、重金属含量(包括铜离子比例、镉离子比例和镍离子比例等重金属)和油脂含量等指标，并将第二采集数据上传到云端。
结合第一次采集的数据和第二次采集的数据判断如何更好地净化水质，选择在氧池、缺氧池、MBBR池中增加与之对应的净水装置。
同时，也可以借助云数据，对第一次采集的数据进行大数据分析，判断生活源头水质是否有问题，同时也可以在该生活污水处理系统设置定位系统，通过定位系统进行大数据分析是否是区域性相似污水，进而判断区域水质等。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人才员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)
1.一种MBBR一体化污水处理设备，其特征在于，包括：
缺氧池，与进水处理装置连接，在缺氧环境下处理污水；
厌氧池，与所述缺氧池的出水口连接，用于在厌氧环境下处理污水；
MBBR池，与所述缺氧池连接，用于对污水进行移动床生物膜化反应净化；
与所述MBBR池连接的出水处理装置，用于对处理后的水做后续过滤消毒净化；
控制中心，用于控制该设备中的电器。
2.根据权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征在于，所述进水处理装置，用于对生活污水进行初级处理；包括：
栅格池，与生活污水出水管连接，用于去除生活污水中的漂浮物和悬浮物。
调节池，所述调节池的进水口与所述栅格池连接，所述调节池的出水口与所述厌氧池连接，用于对生活污水中的PH调解及水质调解。
3.根据权利要2所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征在于，所述出水处理装置包括：
斜管沉淀池，其进水口与所述MBBR池的出水口连接，用于对处理后的污水进行组合式沉淀；
活性砂过滤池，与所述斜管沉淀池连接，用于对组合式沉淀后的污水进行过滤；
紫外线消毒仪，与所述活性砂过滤池连接，用于对过滤的污水进行紫外线消毒。
4.根据权利要3所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征在于，所述MBBR池上设置曝气风机。
5.根据权利要4所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征在于，所述斜管沉淀池连接污泥收集管，所述污泥收集管连接污泥池；所述斜管沉淀池连接污泥回流管，所述污泥回流管连接厌氧池的进水口。
6.根据权利要5所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征在于，所述调节池上设置与所述厌氧池连接的调节管。
7.一种MBBR一体化污水处理方法，其特征在于，包括：
步骤一，对初级处理后的生活污水在缺氧池内进行缺氧净化处理；
步骤二，对经过缺氧净化处理后的生活污水在厌氧池内进行厌氧净化处理；
步骤三，对厌氧净化处理后的生活污水在MBBR池内进行移动床生物膜化反应净化处理；
步骤四，对移动床生物膜化反应净化处理后的生活污水做后续过滤消毒净化处理。
8.根据权利要7所述的MBBR一体化污水处理方法，其特征在于，所述步骤一，还包括：
通过栅格池对生活用水内的悬漂浮物和悬浮物；及
通过调节池对生活污水中的符合PH调解及稳定水质调解。
9.根据权利要8所述的MBBR一体化污水处理方法，其特征在于，所述步骤四，包括：
通过斜管沉淀池对移动床生物膜化反应净化处理后的生活污水进行沉淀净化处理；
通过活性砂过滤池对沉淀净化处理的生活污水进行过滤处理；
通过紫外线消毒仪对过滤处理生活污水进行紫外线消毒。
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