CN109607954A - 一种一体化污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化污水处理系统，包括依次连接的膜罐模块、臭氧模块和二级MBR反应器；其中，膜罐模块包括罐体，罐体中心处设有MBR反应池，MBR反应池外围设有至少一个缺氧槽和至少一个好氧槽，缺氧槽和好氧槽依次交替排布；罐体上设有进水管和曝气管；MBR反应池内设有MBR超滤膜组件；污水以多点布水形式从进水管进入膜罐模块的多个缺氧槽中，然后以折流形式依次通过依次设置的好氧槽和缺氧槽后进入MBR反应池中，MBR反应池的出水通过出水管与臭氧模块连接，污水经臭氧模块处理后，进入二级MBR反应器中处理，经二级MBR反应器处理后的水排出系统外。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，具体涉及一种一体化污水处理系统，属于污水处理领域。
背景技术
随着环境治理工作从量向质的发展，我国污水处理得到空前发展，在追求更高标准出水水质的同时，还需考虑技术的综合效益。
当前，各种水处理技术路线和装置，处理原理还是以物理法、化学法、物理化学法、生物法为主。工艺技术百花争艳，工程浩大，投资多，处理工程生产线长，占地面积广，自动化程度低。因此，虽然目前污水处理技术繁多，但没有一项技术能成为标准，形成统一的解决方案思路，导致我国水处理技术繁杂，难以实现统一标准推行，这样也极大地阻碍了我国环境水处理的发展。
一体化膜生物反应器作为一种新型高效的污水处理装置已被成功地应用在不同行业的污水处理中，它集成了传统生物处理技术与新型膜分离技术二者特点，改善了系统处理能力的同时，也保障了出水水质的稳定、可靠。然而，传统的一体化膜生物反应器因工艺单一、碳源不足而会出现总氮排放不达标的问题。因此，开发一种一体化污水处理系统很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种一体化污水处理系统，该污水处理系统中的膜罐模块采用多点布水的方式，这种布水方式能够有效弥补由于碳源不足而导致的问题，从而进一步提高污水中氨氮和总氮的去除率，出水水质稳定达到一级A排放标准。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种一体化污水处理系统，包括依次连接的膜罐模块、臭氧模块和二级MBR反应器；其中，膜罐模块包括罐体，所述罐体中心处设有MBR反应池，MBR反应池外围设有至少一个缺氧槽和至少一个好氧槽，所述缺氧槽和好氧槽成对设置且缺氧槽和好氧槽依次交替排布；所述罐体上设有进水管和曝气管；进水管连接配水总管，配水总管沿罐体内圆周排布，配水总管与每个缺氧槽和好氧槽的连接处分别设有进水阀；曝气管连接曝气支管，曝气支管沿罐体内圆周排布，每个缺氧槽和好氧槽底部均设有曝气装置，曝气支管与每个曝气装置分别通过进气管连接，进气管上设有进气阀；MBR反应池内设有MBR超滤膜组件，曝气支管通过气管与MBR超滤膜组件底部的曝气装置连接；污水以多点布水形式从进水管进入膜罐模块的多个缺氧槽中，然后以折流形式依次通过依次设置的好氧槽和缺氧槽后进入MBR反应池中，MBR反应池的出水通过出水管与臭氧模块连接，污水经臭氧模块处理后，进入二级MBR反应器中处理，经二级MBR反应器处理后的水排出系统外。
其中，所述罐体呈圆柱型，罐体采用塑料或碳钢制成。
其中，所述MBR反应池外围设有四个缺氧槽和四个好氧槽，分为缺氧槽I、好氧槽I、缺氧槽II、好氧槽II、缺氧槽III、好氧槽III、缺氧槽IV和好氧槽IV；缺氧槽I、好氧槽I、缺氧槽II、好氧槽II、缺氧槽III、好氧槽III、缺氧槽IV和好氧槽IV通过通孔结构依次连通；相邻槽体的开孔位置依次错开。
其中，所述MBR反应池内还设有气提装置，气提装置通过气提回流管与好氧槽IV连接。
其中，所述罐体还包括罐体放空管、MBR膜组件放空管和出水管，MBR反应池通过膜组件出水软管与罐体上的出水管连接。
其中，曝气装置为曝气盘或曝气器。
其中，二级MBR反应器内也设有MBR超滤膜组件。
污水以多点布水方式进入膜罐模块的多个缺氧槽中，污水在缺氧槽中部分有机物得到降解，同时为后续反硝化脱氮提供充足碳源，有效弥补了碳源不足导致的问题(若采用从一个缺氧槽进水，一级缺氧槽利用原水中充足的碳源反应后，污水进入一级好氧槽中，好氧槽会消耗污水中的碳源，从而导致进入二级缺氧槽的污水中碳源不足，从而二级缺氧槽无法进行充分的反应，而多点布水可以使每个缺氧槽均充分利用原水中充足的碳源进行反应)，接着进入好氧槽，实现硝化作用，氨氮进一步得到去除，再进入缺氧槽，进行脱氮作用；污水依次经过多级A-O池，最终进入MBR反应池，强化硝化反应，由于超滤膜的物理截留作用，大部分污染物得到去除，整体工艺使得总氮脱除效率高，MBR反应池的污泥通过气提回流管回流到好氧槽IV中，在好氧槽IV中进一步强化硝化作用，有机物得到进一步去除，好氧槽IV的水再次进入缺氧槽I进行进一步反应，依次循环；MBR反应池的出水进入臭氧模块，臭氧模块脱色消毒的同时提高了水体的可生化性，最终进入二级MBR反应器，进行深度处理。
与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果为：
本发明一体化污水处理系统具有占地面积小、结构简单、运行能耗低、集成化程度高、运输方便以及污水处理效果好的优点；该膜罐模块可根据实际水质要求，灵活调节其中A/O反应槽的数量；最后，膜罐模块采用多点布水的方式，每级缺氧槽均可充分利用原水中的碳源，从而强化了污水中总氮的去除率，有效弥补了由于单点进水导致的后续缺氧槽中碳源不足的问题，能够有效提高污水中氨氮和总氮的去除率，出水水质稳定达到一级A排放标准；解决了现有工艺中由于工艺单一、碳源不足而导致出水水质总氮不达标的问题。
附图说明
图1为本发明一体化污水处理系统的结构原理图；
图2为本发明膜罐模块的俯视图；
图3为图2A-A面的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案作更进一步的说明。
本实施例是处理某城市黑臭水体，处理规模为1500m3/d。
如图1～3所示，本发明一体化污水处理系统，采用的膜罐模块51为4级A/O-MBR处理工艺，罐体1材质为LLDPE，罐体1呈圆柱型，罐体1底径为2800mm，MBR反应池34内径为1600mm，罐体1高度为6.0m。膜罐模块51可根据实际水质要求，灵活调节A/O反应池的数量，即能够根据不同处理规模灵活改变功能池的数量。臭氧模块53能对污水脱色消毒的同时提高污水的可生化性。
膜罐模块51包括罐体1，罐体1中心处设有MBR反应池34，MBR反应池34外围设有至少一个缺氧槽和至少一个好氧槽，缺氧槽和好氧槽成对设置且缺氧槽和好氧槽依次交替排布；罐体1上设有进水管3和曝气管9；进水管3连接配水总管5，配水总管5沿罐体1内圆周排布，配水总管5与每个缺氧槽和好氧槽的连接处分别设有进水阀2；曝气管9连接曝气支管7，曝气支管7沿罐体1内圆周排布，每个缺氧槽和好氧槽底部均设有曝气盘6，曝气支管7与每个曝气盘6分别通过进气管10连接，进气管10上设有进气阀13，通过控制曝气量来控制槽体缺氧或好氧的环境；MBR反应池34内设有MBR超滤膜组件35，曝气支管7通过连接气管17与MBR超滤膜组件35底部的曝气装置18连接；污水以多点布水形式进入缺氧槽中，然后以折流形式依次通过好氧槽和缺氧槽后进入MBR反应池34中，MBR反应池34通过回流管33与好氧槽连接；膜罐模块51MBR反应池34的出水通过出水管24与臭氧模块53连接，污水经臭氧模块53处理后，进入二级MBR反应器54中处理，经二级MBR反应器54处理后的水排出系统外；二级MBR反应器54内也设有MBR超滤膜组件55。
本发明膜罐模块51采用多点布水设计，能充分利用原水中的物质为反硝化脱氮进程提供碳源，同时结合多级好氧、缺氧工艺去除目标污染物，本发明装置对氨氮及总氮具有良好的去除效果。
本发明膜罐模块51的MBR反应池34外围设有四个缺氧槽和四个好氧槽，分为缺氧槽I4、好氧槽I11、缺氧槽II12、好氧槽II15、缺氧槽III19、好氧槽III21、缺氧槽IV25和好氧槽IV29；缺氧槽I4、好氧槽I11、缺氧槽II12、好氧槽II15、缺氧槽III19、好氧槽III21、缺氧槽IV25和好氧槽IV29通过通孔结构依次连通；相邻槽体的开孔位置依次错开设置。MBR反应池34内还设有气提装置31，气提装置31通过气提回流管33与好氧槽IV29连接。
罐体1还包括罐体放空管46、MBR膜组件排气(放空)管28和出水管24，MBR反应池34通过膜组件出水软管45与罐体1上的出水管24连接。
本发明系统还包括设备间56，设备间56用于放置相关的泵、电机和PLC控制箱等设备。
膜罐模块51中，MBR反应池34位于罐体1中心，污水通过进水管3进入配水总管5均匀配水，通过调节每个缺氧槽和好氧槽内的进水控制阀2进行多点布水，直至进水充满各个功能池，污水以折流形式依次通过多级缺氧槽和好氧槽后从缺氧槽流入MBR反应池34中，MBR反应池34内的污泥通过气提回流管33回流至好氧槽IV29中，污水经过净化后从MBR反应池34排出，通过过水管52进入臭氧模块(臭氧池)53中，再进入二级MBR反应器(二级MBR池)54中进行处理。
本发明一体化污水处理系统污水处理的过程如下：
污水进入进水管3通过配水总管5均匀配水，调节缺氧槽I4、缺氧槽II12和缺氧槽III19内的进水控制阀2进行多点布水，直至污水充满各功能池；污水以折流形式依次通过缺氧槽14、好氧槽111、缺氧槽II12、好氧槽II15、缺氧槽III19、好氧槽III21、缺氧槽IV25和MBR反应池34，MBR反应池34的污泥通过气提回流管33回流到好氧槽IV29，MBR反应池34通过气提回流管33与好氧槽IV29连通，好氧槽IV29用来储存MBR反应池34的好氧回流液，好氧槽IV29的水然后流入缺氧槽I4中，依次循环；污水最终从MBR反应池34抽吸到出水管24排出罐体1外，通过过水管52进入臭氧模块53中，再进入二级MBR反应器54中进行处理。
污水通过多点布水方式进入膜罐模块51的缺氧区，部分有机物得到降解，同时为反硝化脱氮过程提供充足碳源；接着污水进入模块的好氧区，在好氧区实现硝化作用，氨氮等有机物得到进一步去除。再进入缺氧槽，进行脱氮作用。经过多级缺氧槽、多级好氧槽，再进入MBR池，强化硝化过程的同时大部分悬浮物得到截留，对水体充分进行预处理作用；膜罐模块51的出水进入臭氧模块53，臭氧模块53脱色消毒的同时提高了水体的可生化性，最终进入二级MBR反应器54，进行深度处理，出水稳定达到一级A排放标准。
城市黑臭水体经过膜罐模块处理后以及再进行臭氧模块和二级MBR反应器处理后的水质数据如下表所示：
| 项目 | COD(mg/L) | NH<sub>3</sub>-N(mg/L) | TP(mg/L) | pH |
| 处理前水质指标 | ≤100mg/L | ≤15mg/L | ≤5.0mg/L | 6～9 |
| 处理后水质指标 | ≤40mg/L | ≤2.0mg/L | ≤0.4mg/L | 6-9 |
。
Claims (7)
1.一种一体化污水处理系统，其特征在于：包括依次连接的膜罐模块、臭氧模块和二级MBR反应器；其中，膜罐模块包括罐体，所述罐体中心处设有MBR反应池，MBR反应池外围设有至少一个缺氧槽和至少一个好氧槽，所述缺氧槽和好氧槽成对设置且缺氧槽和好氧槽依次交替排布；所述罐体上设有进水管和曝气管；进水管连接配水总管，配水总管沿罐体内圆周排布，配水总管与每个缺氧槽和好氧槽的连接处分别设有进水阀；曝气管连接曝气支管，曝气支管沿罐体内圆周排布，每个缺氧槽和好氧槽底部均设有曝气装置，曝气支管与每个曝气装置分别通过进气管连接，进气管上设有进气阀；MBR反应池内设有MBR超滤膜组件，曝气支管通过气管与MBR超滤膜组件底部的曝气装置连接；污水以多点布水形式从进水管进入膜罐模块的多个缺氧槽中，然后以折流形式依次通过依次设置的好氧槽和缺氧槽后进入MBR反应池中，MBR反应池的出水通过出水管与臭氧模块连接，污水经臭氧模块处理后，进入二级MBR反应器中处理，经二级MBR反应器处理后的水排出系统外。
2.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：所述罐体呈圆柱型，罐体采用塑料或碳钢制成。
3.根据权利要求2所述的一体化污水处理系统，其特征在于：所述MBR反应池外围设有四个缺氧槽和四个好氧槽，分为缺氧槽I、好氧槽I、缺氧槽II、好氧槽II、缺氧槽III、好氧槽III、缺氧槽IV和好氧槽IV；缺氧槽I、好氧槽I、缺氧槽II、好氧槽II、缺氧槽III、好氧槽III、缺氧槽IV和好氧槽IV通过通孔结构依次连通；相邻槽体的开孔位置依次错开。
4.根据权利要求3所述的一体化污水处理系统，其特征在于：所述MBR反应池内设有气提装置，气提装置通过气提回流管与好氧槽IV连接。
5.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：所述罐体还包括罐体放空管、MBR膜组件放空管和出水管，MBR反应池通过膜组件出水软管与罐体上的出水管连接。
6.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：曝气装置为曝气盘或曝气器。
7.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：二级MBR反应器内设有MBR超滤膜组件。
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