CN110436703A - 一种mfbr污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MFBR污水处理装置，包括处理筒，所述处理筒内分隔成调节区、中间反应区、MFBR反应区和沉淀分离区；所述MFBR反应区分隔成流化床好氧区和固定床好氧区，所述流化床好氧区和固定床好氧区之间通过开设在底部的过水孔连通，流化床好氧区和固定床好氧区内分别通过网格篮设置有流化填料和固定填料，在MFBR反应区底部设置有曝气管；所述沉淀分离区内设置有气提装置，所述气提装置的出液端通过回流管与中间反应区连通，气提装置和曝气管通过气泵提供气源。采用该结构的污水处理装置，具有经济节能、基建投资和运行费用低、污水处理效果好、污水处理效率高、处理工艺简便易行的优点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种MFBR污水处理装置。
背景技术
首先对名词MFBR做出解释，MFBR指流化床和固定床结合的污水处理反应区。
农村生活污水处理是改善农村人居环境、提高农村居民生活水平的重要内容，也是农村现代化的重要标志。随着农村生活水平的提高，水冲厕所在农户开始普及，洗涤用水增加，农村地区的生活用水量和集中供水率逐年提高，农村生活污水排放量逐年增大。2015年我国农村人口7.97亿，按照人均日生活用水量83L，排放系数0.8估算，全年累计需处理农村生活污水193亿立方米，占全国生活污水排放总量的31％。从处理率上看，2015年末，城市污水处理率为91.9％，污水处理总量达428.8亿立方米。县城污水处理率为85.22％，全年污水处理总量达78.9亿立方米。行政村污水处理率为11.4％，大量农村生活污水未经处理排出，已成为农村、湖泊和河流富营养化等环境污染的主要原因之一。现如今我国积极稳妥推进新农村建设，加快改善人居环境，提高我国农民素质，推动新农村建设的步伐。农村污水处理越来越受重视，美丽乡村建设也离不开农村环境的整体改善。在浙江地方政府提出“五水共治，全民参与”的背景下发现农村生活污水治理面临覆盖面很广、处理难度大、治理条件比较复杂、农村污水治理基础薄弱等难题。绝大多数农村缺乏排水和污水处理系统，大量生活污水和生活废水直接排入河流、池塘，很大程度上造成了水环境污染和水体富营养化，并影响了农村群众的生活环境。
开展农村生活污水治理，是改善农村地区水环境质量的重要工作。与城市相比，农村生活污水的处理具有以下特征：由于农村经济基础相对薄弱，用于水污染的控制经费不多；配套基础设施较差，没有相应的检测设施和监测人员；单个污水处理设施规模较小，但设施数量巨大，运行和监管难度较大。根据2010年《中国城乡建设统计年鉴》中数据的分析结果表明，我国城市污水处理率已达到87％，县城污水处理率达75％，建制镇污水处理率达到28％，但农村污水处理率只有8％。然而，在相关政策和环境条件下，农村污水处理问题已提上议事日程，并在国家资金的支持下迅猛发展。据统计，2016年全国农村生活污水处理率已经达到了22％，但由于大部分农村经济水平相对落后、资金匮乏、投资力度不足、技术力量薄弱、农村居住分散，仅简单套用城市传统污水处理技术和工艺，其基建费一般为1500～2000元/m3/d，处理总成本为0.7～3.0元/m3，农村受其经济制约而无法承受。因此，研究开发处理效果好、抗冲击负荷能力强、经济节能、基建投资和运行费用低、处理工艺简便易行、维护管理方便，利用当地技术和管理力量即能正常运行的农村生活污水处理技术工艺和装置已势在必行。
目前，国内外对污水的处理做了大量的研究，如申请号为201410846866.4的中国专利公开了一种农村分散式小型一体化污水处理装置，主要包括太阳能驱动和控制系统、第一厌氧池、第二厌氧滤床池、接触曝气池、沉淀池、消毒渠。其采用高度集成高新实用技术，利用光伏即可自动运行，2-3年需要更换蓄电池；又如申请号为201410777913.4的中国专利公开了一种A3/O-MBBR一体化污水处理装置及污水处理方法，通过设置污泥回流机构、消化液回流机构、厌氧液回流机构以及在好氧池中填充悬浮填料，提高了处理效率及改善了脱氮除磷的效果，通过优化沉淀池的结构提高了沉淀效果，减少了出水中悬浮物的含量；还比如申请号为201510183884.3的中国专利公开了一种农村分散式污水处理方法，所述设施由调节池、一体化兼氧膜生物反应器构成，采用连续进水、周期性曝气、周期性排水的方式，以便提高处理效率。再比如申请号为201610424762.3的中国专利公开了一种OMBR一体化污水处理回用装置，包括多重高效生物净化池、缓冲池、高效沉淀池、OMBR池、反冲洗池、加药消毒系统与循环池。这些污水处理装置和方法都存在各自的优点，但一般情况下，这些涉及膜处理技术的工艺均存在能耗高、维护费用高、膜材料更换费用高、对操作者的技术要求较高等缺陷。
根据我国农村生产力发展水平和农村自然气候特点，相关机构提出我国农村生活污水处理技术和设施应满足低成本、少维护、生态化和效果好四项基本要求。考虑到我国农村居住的分散性和村落居住的相对集中性，将我国农村生活污水处理对象划分为五大模式：单户处理模式、联户处理模式、村落处理模式、联村处理模式和并网处理模式。因此，有必要开发一种处理效果好，处理效率高、抗冲击负荷能力强、经济节能、基建投资和运行费用低、处理工艺简便易行、维护管理方便、且能根据农村生活污水处理对象单元的特点正常运行的新型装置及污水处理方法，从而解决目前面临的大量农村生活污水直排问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种经济节能、基建投资和运行费用低、污水处理效果好、污水处理效率高、处理工艺简便易行的MFBR污水处理装置。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种MFBR污水处理装置，包括处理筒，所述处理筒内分隔成污水依次流经的调节区、中间反应区、MFBR反应区和沉淀分离区；所述MFBR反应区分隔成与中间反应区连通的流化床好氧区和与沉淀分离区连通的固定床好氧区，所述流化床好氧区和固定床好氧区之间通过开设在底部的过水孔连通，流化床好氧区和固定床好氧区内分别通过网格篮设置有流化填料和固定填料，在MFBR反应区底部设置有可向流化床好氧区和固定床好氧区内均曝气的曝气管；所述沉淀分离区内设置有气提装置，所述气提装置的出液端通过回流管与中间反应区连通，气提装置和曝气管通过气泵提供气源。
进一步，所述中间反应区包括缺氧区和/或厌氧区。
进一步，所述中间反应区包括上下布置的厌氧区和缺氧区，所述厌氧区与缺氧区之间通过带过水孔的隔板隔开，厌氧区通过过水孔与流化床好氧区连通，所述缺氧区内设置有斜管填料，所述调节区通过分流管分别与厌氧区和缺氧区连通，所述气提装置的出液端通过回流管与缺氧区连通。
进一步，所述回流管与缺氧区连通的一端设置有布水管。
进一步，所述调节区顶部与进水管连通，在调节区顶部倾斜设置有对污水进行过滤的沉砂折板和格栅网板，所述沉淀分离区上设置有出水管。
进一步，所述沉砂折板可拆卸，沉砂折板的倾斜角度为30°-60°，所述格栅网板的底部设置有折流板。
进一步，流化床好氧区与固定床好氧区的容积比为1:6-1:1。
进一步，在沉淀分离区靠近MFBR反应区的一侧设置有挡板，所述气提装置设置在挡板与MFBR反应区之间。
进一步，所述回流管上设置有阀门，在阀门与气提装置之间的回流管段上延伸出排气支管。
进一步，所述处理筒为圆筒状，所述调节区处于处理筒的中心，所述中间反应区、流化床好氧区、固定床好氧区和沉淀分离区依次环绕调节区周向布置。
本发明的有益效果：
(1)本装置在处理筒中设有四个区，每个区对应一个反应池，从水流顺序依次为调节区、缺氧/厌氧区、MFBR反应区和沉淀分离区，且各区间依次上下折流连通，实现了污泥和硝化液同步内循环，有效减少了占地面积、节省了能耗。
(2)本装置及污水处理方法根据我国农村生产力发展水平和农村自然气候特点，提出了适应我国农村生活污水处理的装置，满足低成本、少维护、生态化和效果好四项基本要求。
(3)本装置创造性的设计MFBR反应区，MFBR反应区分隔成流化床好氧区和固定床好氧区，可以分别填充流化填料和固定填料，实现不同的微生物净化功能，大大提高了污水处理效率和效果。
(4)本申请通过设置气提装置，将沉淀分离区内的硝化液和污泥同步回抽至缺氧区循环处理，如此实现了对污水的循环处理，进一步有利于提高对污水的处理效果。
(5)本申请通过在回流管上延伸出排气支管，一方面，在正常气提回流抽送过程中，排气支管可用于回流混合液中的气体排出，大大降低了流入缺氧区的气体量，进而满足了缺氧区的要求；另一方面，当阀门关闭时，可通过排气支管将沉淀分离区内的剩余污泥排出。
总之，本发明的MFBR污水处理装置利用自身结构特点，能使混合液和污泥同步回流，并能实现无人值守全自动运行，处理效果稳定可靠，并且具有结构简单、占地少、投资省、能耗低、运行费用低、管理方便等优点，适合经济不发达地区的农村生活污水处理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的展开示意图；
图2为本发明的俯视示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
请参阅图1-2所示，本实施例的MFBR污水处理装置，包括处理筒24，所述处理筒内通过隔板分隔成处于中心的调节区1以及环绕调节区周向依次布置的中间反应区、MFBR反应区和沉淀分离区6。
所述调节区顶部与进水管7连通，在调节区顶部倾斜设置有沉砂折板8和格栅网板9，沉砂折板可拆卸，沉砂折板的倾斜角度为30°-60°，拼装在一起的沉砂折板与格栅网板覆盖调节区，当待处理污水流入调节区时，通过沉砂折板和格栅网板可以先对污水中的浮渣进行过滤。所述格栅网板的底部设置有折流板10，在折流板的引导下，污水折返式流经调节区。
所述中间反应区包括缺氧区和/或厌氧区，在应用过程中，可根据待处理污水的情况，自由设计中间反应区，如中间反应区可以只有缺氧区、也可以只有厌氧区、还可以同时包括缺氧区和厌氧区，在本实施例中，所述中间反应区包括上下布置的厌氧区3和缺氧区2，所述厌氧区与缺氧区之间通过带过水孔的隔板隔开，所述缺氧区内设置有斜管填料12，所述调节区通过分流管11分别与厌氧区和缺氧区连通，分流管将从调节区流出的污水自上而下分别导入厌氧区和缺氧区，污水经缺氧区处理后自下而上通过过水孔冒入厌氧区。在具体应用过程中，合理设计分流管进口端的高度，从而确保调节区内具备合适的水位高度，以便使浮渣处于漂浮状态而方便打捞去除。
所述MFBR反应区通过隔板分隔成流化床好氧区4和固定床好氧区5，流化床好氧区与固定床好氧区的容积比为1:6-1:1，以便合理充分发挥每个好氧区的功能，所述厌氧区与流化床好氧区之间通过开设在顶部的过水孔14连通，所述流化床好氧区和固定床好氧区之间通过开设在底部的过水孔连通，流化床好氧区和固定床好氧区内分别通过网格篮17设置有流化填料15和固定填料16，具体来说，流化床好氧区内的网格篮可以为无盖提篮或有盖提篮，无盖提篮方便更换流化填料；若采用有盖提篮，则上盖距离该区顶部的距离为该区整体高度的1/3-2/3。在MFBR反应区底部设置有可向流化床好氧区和固定床好氧区内均曝气的曝气管18，还可以在流化床好氧区顶部设置曝气管，便于填料处于流化状态。
所述沉淀分离区与固定床好氧区之间通过开设在顶部的过水孔14连通，沉淀分离区另一侧顶部设置有出水管23，在沉淀分离区靠近固定床好氧区的一侧设置有挡板22，挡板对净化后的污水具有阻挡和引流作用，使从固定床好氧区流出的水保持向下流的趋势，以便提高沉淀效果。在挡板与固定床好氧区之间设置有气提装置，所述气提装置的出液端通过回流管19与缺氧区连通，气提装置和曝气管通过同一个气泵25提供气源，气提装置能将沉淀分离区内的混合液回抽至缺氧区循环处理，如此实现了对污水的循环处理，进一步有利于提高对污水的处理效果。为提高循环布水的均匀性，在回流管与缺氧区连通的一端设置有布水管13，所述布水管侧壁均匀开设有多个布水孔。
对污水进行处理时，污水依次折返流经调节区、中间反应区、流化床好氧区、固定床好氧区和沉淀分离区后从出水管流出，可以实现无人值守全自动运行，处理效果稳定可靠。
为验证该装置的处理效果，将本发明一体化装置用于湖南省某村庄，处理湖南省某农村生活污水，进水量为1m3/d，对设备进行调试挂膜，使填料成功挂膜后连续进水处理，调节MFBR反应区曝气量为12L/min，正常运行期间出水结果如下表1所示，对CODcr、BOD5、SS、TN和NH4 +-N出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准；对TP出水能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准。
表1进出水水质的各项指标
作为对上述技术方案的进一步改进，所述回流管上设置有阀门21，在阀门与气提装置之间的回流管段上延伸出排气支管20，排气支管可与淤泥池连通，通过在回流管上延伸出排气支管，一方面，在正常气提回流抽送过程中，排气支管可用于回流混合液中的气体排出，大大降低了流入缺氧区的气体量，进而满足了缺氧区的要求；另一方面，当阀门关闭时，可通过排气支管将沉淀分离区内的大部分污泥排出。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种MFBR污水处理装置，包括处理筒，其特征在于：所述处理筒内分隔成污水依次流经的调节区、中间反应区、MFBR反应区和沉淀分离区；所述MFBR反应区分隔成与中间反应区连通的流化床好氧区和与沉淀分离区连通的固定床好氧区，所述流化床好氧区和固定床好氧区之间通过开设在底部的过水孔连通，流化床好氧区和固定床好氧区内分别通过网格篮设置有流化填料和固定填料，在MFBR反应区底部设置有可向流化床好氧区和固定床好氧区内均曝气的曝气管；所述沉淀分离区内设置有气提装置，所述气提装置的出液端通过回流管与中间反应区连通，气提装置和曝气管通过气泵提供气源。
2.根据权利要求1所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述中间反应区包括缺氧区和/或厌氧区。
3.根据权利要求2所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述中间反应区包括上下布置的厌氧区和缺氧区，所述厌氧区与缺氧区之间通过带过水孔的隔板隔开，厌氧区通过过水孔与流化床好氧区连通，所述缺氧区内设置有斜管填料，所述调节区通过分流管分别与厌氧区和缺氧区连通，所述气提装置的出液端通过回流管与缺氧区连通。
4.根据权利要求3所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述回流管与缺氧区连通的一端设置有布水管。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述调节区顶部与进水管连通，在调节区顶部倾斜设置有对污水进行过滤的沉砂折板和格栅网板，所述沉淀分离区上设置有出水管。
6.根据权利要求5所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述沉砂折板可拆卸，沉砂折板的倾斜角度为30°-60°，所述格栅网板的底部设置有折流板。
7.根据权利要求6所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：流化床好氧区与固定床好氧区的容积比为1:6-1:1。
8.根据权利要求7所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：在沉淀分离区靠近MFBR反应区的一侧设置有挡板，所述气提装置设置在挡板与MFBR反应区之间。
9.根据权利要求8所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述回流管上设置有阀门，在阀门与气提装置之间的回流管段上延伸出排气支管。
10.根据权利要求9所述的MFBR污水处理装置，其特征在于：所述调节区处于处理筒的中心，所述中间反应区、流化床好氧区、固定床好氧区和沉淀分离区依次环绕调节区周向布置。
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