CN111302495A - 一种村镇污水处理的深床倍增mbr反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，包括依次设置并依次连通的厌氧池、缺氧池、深床倍增池、沉淀池和膜池，缺氧池和深床倍增池同排设置，厌氧池、膜池和沉淀池同排设置并置于缺氧池和深床倍增池一侧，膜池位于厌氧池和沉淀池之间；厌氧池与膜池之间设置有硝化液气提回流渠，硝化液气提回流渠底部设置有硝化液气提装置，硝化液气提装置实现膜池内硝化液回流至厌氧池和缺氧池；本发明的村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，解决现有技术中村镇污水处理中遇到的运营成本高、污水处理技术低下、设备管理和运营管理不善的问题。

Description

一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器

技术领域

本发明属于污水处理领域，更具体的说涉及一种村镇污水处理的深床倍增 MBR反应器。

背景技术

未来20年，生态文明、美丽乡村、城乡环境公共服务均等化是农村环境发 展的主要政策方向。自动化程度高的百吨级规模的污水处理技术设备，与环境融 合的生态技术，以及互联网思维下的新型管理模式将是农村污水处理技术的主要 发展趋势。随着政策和市场的双重指引，村镇污水治理无疑已成为新一轮污水治 理领域的市场主角之一。

目前，村镇污水处理的痛点：①资金难；从政府角度看：村镇众多，地域分 散，市场空缺，管网投资大，经济负担重；从群众方面看：污水处理费用高，收 费机制不健全。②技术难；技术工艺不达标，污水处理效果差。③管理难；技术 管理经验少，运维管理不善。

未来，村镇污水处理的发展方向：①降成本；1、已建项目采取第三方运营 的专业化运营模式，发挥专业环境服务商的优势，降低成本；2、合理选择建设 及运行费用低的污水处理工艺技术。②高技术；1、宜采用成熟可靠、稳定性好 的处理工艺，能适应较大的水量及水质变化；2、环境好，低能耗，易操作。③ 易管理；1、自动化程度高、管理简单、维护量低、低运行管理及技术要求；2、 运用互联网思维，采用新型管理模式。

因此，研发出具有降成本和高技术、易管理，适合各区域实际情况的村镇生 活污水处理技术及治理模式显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，解决现 有技术中村镇污水处理中遇到的运营成本高、污水处理技术低下、设备管理和运 营管理不善的问题。

本发明技术方案一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，包括依次设置 并依次连通的厌氧池、缺氧池、深床倍增池、沉淀池和膜池，所述缺氧池和深床 倍增池同排设置，所述厌氧池、膜池和沉淀池同排设置并置于缺氧池和深床倍增 池一侧，所述膜池位于厌氧池和沉淀池之间；

所述厌氧池与膜池之间设置有硝化液气提回流渠，所述硝化液气提回流渠底 部设置有硝化液气提装置，所述硝化液气提装置实现膜池内硝化液回流至厌氧池 和缺氧池；

所述沉淀池上连接有污泥气提装置，所述污泥气提装置实现将沉淀池内污泥 回流至厌氧池或定期排出。

优选地，所述硝化液气提装置和污泥气提装置均包括一分离箱，所述分离箱 上连接有回流进管、回流出管、空气管和设置在空气管上的气提气量阀，所述回 流进管一端与分离箱连通，另一端连通回流物池，所述回流出管一端延伸至分离 箱底部，另一端连通回流渠道，所述空气管直径小于回流出管直径且一端延伸至 分离箱底部并套接于回流出管内，另一端位于分离箱外部并连接有风机，所述风 机上连接有PLC控制器，所述风机和气提气量阀均由PLC控制器控制，所述气提 回流渠与厌氧池和缺氧池连通。

优选地，所述缺氧池和深床倍增池内分别设置有曝气软管和溶氧仪，所述曝 气软管与风机连接，缺氧池和深床倍增池内的曝气软管上分别设置有曝气阀，所 述溶氧仪和曝气阀均与PLC控制器电性连接。

优选地，所述深床倍增池内均布安装有柱式MBBR填料，所述柱式MBBR 填料安装间距为20厘米。

优选地，所述沉淀池前部设置有絮凝池，所述絮凝池上设置有絮凝药剂添加 口，所述沉淀池后部设置有溢流堰，所述膜池内设置MBR膜组件，所述MBR 膜组件底部设置有曝气搅拌管和抽吸泵，所述曝气搅拌管上设置有搅拌气量阀并 与风机连接。

优选地，所述抽吸泵为双向旋转水泵，所述抽吸泵与膜池之间设置有加药箱。

本发明技术方案一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器的有益效果是：

1、根据现有的A2O污水处理工艺，合理规划污水处理中各池的结构和位置， 最大限度的降低村镇污水处理的深床倍增MBR反应器的占地面积和施工建设成 本，降低本污水处理反应器的管线布置量和设备使用量，简化污水处理技术管理， 降低污水处理运营和使用成本，使得本村镇污水处理的深床倍增MBR反应器能 够在广大村镇推广和使用。

2、利用气提装置实现硝化液和污泥回流，减少泵体等运转部件设备的使用， 降低整体设备故障率，降低维护成本。

3、厌氧池与膜池之间设置有气提回流渠和气提装置，利用气提装置将膜池 内硝化液高比例回流，硝化液回流进厌氧池稀释进水，提高系统总氮去除效率和 抗水量、水质冲击负荷。

4、通过溶氧仪和PLC控制器实现自动曝气，一方面实现自动化曝气操作， 另一方面可以确保深床倍增池内曝气溶氧控制在0.3mg/L内，可培养出活性好氧 颗粒污泥，系统容积负荷较高，降低污水站运营能耗。

5、在深床倍增池内均布安装柱式MBBR填料，使得微生物数量极大化，污 泥浓度可达5～8mg/L，可由外向内形成多梯度好氧、缺氧环境，可实现同步硝化 反硝化过程。

6、絮凝池的设置，对悬浮物、难降解物质沉淀，沉淀后硝化液进入MBR 膜池，MBR膜组件底部设置曝气搅拌管，并设置抽吸泵抽吸出水，提高系统TP 去除率。

附图说明

图1为本发明技术方案的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器的平面 布置图，

图2为本发明技术方案的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器的流程 图，

图3为本发明技术方案的气提装置示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技 术方案做进一步的说明。

如图1，为本发明技术方案的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器的 平面布置图。其中实现箭头

方向为污水处理工艺中污水流动方向，可 见污水依次流经厌氧池1、缺氧池2、深床倍增池3、沉淀池4和膜池5。图1 中空心箭头

为硝化液回流示意图，膜池5内的硝化液经过硝化液气提 装置61气提至硝化液气提回流渠6，然后流入厌氧池1或缺氧池2。图1中半箭 头

为污泥运动反向，沉淀池4中污泥在污泥气提装置62作用下，实现 将沉淀池4内污泥回流至厌氧池1或定期排出。

如图2，图2为村镇污水处理的深床倍增MBR反应器的工艺流程图。图2 中，实现箭头

方向为污泥运动方向，空心箭头

为硝化液回流 示意图，展开箭头

为抽吸泵抽出膜池5内多余硝化液。

如图1所示，本发明技术方案一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器， 包括依次设置并依次连通的厌氧池1、缺氧池2、深床倍增池3、沉淀池4和膜 池5。缺氧池2和深床倍增池3同排设置，厌氧池1、膜池4和沉淀池5同排设 置并置于缺氧池2和深床倍增池3一侧，膜池5位于厌氧池1和沉淀池4之间。 本技术方案中，根据现有的污水处理A2O工艺，将厌氧池1、缺氧池2、深床倍 增池3、沉淀池4和膜池5呈迷宫式排列设置，一方面降低污水处理设备的占地 面积和建设建筑成本。另一方面简化污水处理中管线布置，减少设备用量，减低 成本和施工难度。简化污水处理技术管理，降低污水处理运营和使用成本，使得 本村镇污水处理的深床倍增MBR反应器能够在广大村镇推广和使用。

如图1所示，本发明技术方案中厌氧池1与膜池5之间设置有硝化液气提回 流渠6，硝化液气提回流渠6底部设置有硝化液气提装置61，硝化液气提装置 61实现膜池5内硝化液回流至厌氧池1和缺氧池2。硝化液回流至厌氧池1实现 对流入厌氧池1内的原污水进行稀释并快速消耗厌氧池1内污水中的氧气，实现 快速除磷除氧。硝化液回流至缺氧池，使得缺氧硝化细菌在缺氧条件下完成总氮 去除。

如图1所示，本发明技术方案中沉淀池4上连接有污泥气提装置62，污泥 气提装置62实现将沉淀池4内污泥回流至厌氧池1或定期排出。污泥回流进入 厌氧池，实现活性可以得到恢复，甚至得到强化，控制污泥浓度5-8mg/L，加快 活性污泥反应进程，提高反应效果。

如图1中，硝化液气提回流渠6宽度20cm，底部布置的硝化液气提装置61， 通过气提气量阀63调节气水比，可同步实现高比例硝化液回流，系统出水部分 回流进厌氧池1稀释进水，提高系统总氮去除效率和抗水量、水质冲击负荷。

如图2和图3，硝化液气提装置61和污泥气提装置62均包括一分离箱101， 分离箱101上连接有回流进管102、回流出管105、空气管104和设置在空气管 104上的气提气量阀63。回流进管102一端与分离箱101连通，另一端连通回流 物池103，回流出管105一端延伸至分离箱101底部，另一端连通回流渠道106， 空气管104直径小于回流出管105直径且一端延伸至分离箱101底部并套接于回 流出管105内，另一端位于分离箱101外部并连接有风机7。风机7上连接有时 PLC控制器71，风机7和气提气量阀63均由PLC控制器71控制，气提回流渠6 与厌氧池1和缺氧池2连通。

上段技术方案中，利用气提装置实现硝化液和污泥回流，减少泵体等运转部 件设备的使用，降低整体设备故障率，降低维护成本。

如图1所示，本发明技术方案中缺氧池2和深床倍增池3内分别设置有曝气 软管11和溶氧仪10。曝气软管11与风机7连接，缺氧池2和深床倍增池3内 的曝气软管11上分别设置有曝气阀20，溶氧仪10和曝气阀20均与PLC控制器 71电性连接。

上段技术方案中，利用溶氧仪10测定缺氧池2和深床倍增池3内氧气含量， 并将信号传递给PLC控制器，利用PLC控制器自动控制风机7向缺氧池2和深 床倍增池3内曝气，实现自动化曝气控制，且能够精确的控制缺氧池2和深床倍 增池3内氧气含量。采用安装间距为10～15cm的曝气软管11对各功能区进行地 毯式曝气，利用溶氧仪10和PLC控制器自自动控制曝气时间和曝气量，实现曝 气溶氧控制在0.3mg/L，可培养出活性好氧颗粒污泥，强化气泡、菌胶团、污染 物的传质过程，系统容积负荷较高，降低污水站运营能耗。强化PLC控制器自 动化控制，通过测定不同功能区溶氧值，设置数字信号范围与风机变频联动控制， 优化风机开启时间减少电费，避免污水中菌胶团过氧易老化。

如图1所示，本发明技术方案中深床倍增池3内均布安装有柱式MBBR填 料31，柱式MBBR填料31安装间距为20cm，柱式MBBR横截面尺寸为 80*80mm，柱式MBBR高度为1.5m，该柱式MBBR为多孔MBBR填料，菌种 调试较短时间内，可从外向内形成多梯度好氧、缺氧环境，实现同步短程硝化反 硝化反应。即在曝气溶氧控制在0.3mg/L的好氧状态下，通过柱式MBBR填料 的特殊结构由外向内，形成好氧、兼氧、厌氧三种状态交替运行去除有机物，可 形成多梯度的A2O，可高效低耗去除污染物。

如图1和图2所示，本发明技术方案中沉淀池4前部设置有絮凝池41，絮 凝池41上设置有絮凝药剂添加口。沉淀池4后部设置有溢流堰42。膜池5内设 置MBR膜组件51，MBR膜组件51底部设置有曝气搅拌管8和抽吸泵12。曝 气搅拌管8上设置有搅拌气量阀9并与风机7连接。

上述技术方案中，絮凝药剂添加口处投加絮凝剂PAC或硫酸亚铁，混凝剂 PAM，进入高效沉淀区4，对悬浮物、难降解物质沉淀后，溢流堰42出水进入 膜池5，膜池5的MBR膜组件51底部设置的曝气搅拌管8实现对沉淀池进行搅 拌，将沉淀物和硝化液混合，然后抽吸泵12抽吸出水，提高系统TP去除率。

为避免膜池5堵塞，在膜池5上配套在线清水、柠檬酸钠、次氯酸钠反洗系 统。并利用PLC控制器进行自动反洗控制，可实现自动在线反清洗，实现远程 无人值守自动运行。在膜池5与抽吸泵12设置有加药箱13，抽吸泵采用双向旋 转水泵，实现一泵两用。在对膜池5内硝化水抽出时，抽吸泵12正常工作，在 抽吸泵12反转时，抽吸泵12将外部清水方向高压通入膜池5内的MBR膜组件 51上，实现对MBR膜组件51进行冲洗，在加药箱13内加入清洗药剂，提高清 洗能力。

如图1至图2，本发明村镇污水处理的深床倍增MBR反应器为针对村镇污 水处理的A2O工艺和外置式MBR膜的组合工艺，即在传统A2O工艺反应器中， 优化池体功能区布置和改善水力循环条件，在深床倍增池内增加柱状MBBR填 料。采用溶氧仪测定功能区溶氧仪溶氧量回传信号，采用PLC控制风机开启状 态，保持在低溶氧条件下，高效去除污染物，节能降耗。同时，调整曝气方式， 采用曝气软管微曝气，使气泡、菌胶团及污染物充分均质；通过气提保持高回流 回流比，使脱氮除磷效果大大增强；采用抽吸泵抽吸出水SS及微小悬浮物携带 TP，保证出水稳定达《城镇污水污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 A标。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体 实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各 种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的， 均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，其特征在于，包括依次设置并依次连通的厌氧池、缺氧池、深床倍增池、沉淀池和膜池，所述缺氧池和深床倍增池同排设置，所述厌氧池、膜池和沉淀池同排设置并置于缺氧池和深床倍增池一侧，所述膜池位于厌氧池和沉淀池之间；

所述厌氧池与膜池之间设置有硝化液气提回流渠，所述硝化液气提回流渠底部设置有硝化液气提装置，所述硝化液气提装置实现膜池内硝化液回流至厌氧池和缺氧池；

所述沉淀池上连接有污泥气提装置，所述污泥气提装置实现将沉淀池内污泥回流至厌氧池或定期排出。

2.根据权利要求1所述的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，其特征在于，所述硝化液气提装置和污泥气提装置均包括一分离箱，所述分离箱上连接有回流进管、回流出管、空气管和设置在空气管上的气提气量阀，所述回流进管一端与分离箱连通，另一端连通回流物池，所述回流出管一端延伸至分离箱底部，另一端连通回流渠道，所述空气管直径小于回流出管直径且一端延伸至分离箱底部并套接于回流出管内，另一端位于分离箱外部并连接有风机，所述风机上连接有PLC控制器，所述风机和气提气量阀均由PLC控制器控制，所述气提回流渠与厌氧池和缺氧池连通。

3.根据权利要求1所述的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，其特征在于，所述缺氧池和深床倍增池内分别设置有曝气软管和溶氧仪，所述曝气软管与风机连接，缺氧池和深床倍增池内的曝气软管上分别设置有曝气阀，所述溶氧仪和曝气阀均与PLC控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，其特征在于，所述深床倍增池内均布安装有柱式MBBR填料，所述柱式MBBR填料安装间距为20厘米。

5.根据权利要求1所述的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，其特征在于，所述沉淀池前部设置有絮凝池，所述絮凝池上设置有絮凝药剂添加口，所述沉淀池后部设置有溢流堰，所述膜池内设置MBR膜组件，所述MBR膜组件底部设置有曝气搅拌管和抽吸泵，所述曝气搅拌管上设置有搅拌气量阀并与风机连接。

6.根据权利要求5所述的一种村镇污水处理的深床倍增MBR反应器，其特征在于，所述抽吸泵为双向旋转水泵，所述抽吸泵与膜池之间设置有加药箱。

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