CN112661345A

CN112661345A - 一种基于生态池技术的mbr污水处理方法及装置

Info

Publication number: CN112661345A
Application number: CN202011339688.8A
Authority: CN
Inventors: 周春梅; 钱玉龙
Original assignee: Ningbo City Sunshine Environment Construction Engineering Co ltd
Current assignee: Ningbo City Sunshine Environment Construction Engineering Co ltd
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-04-16

Abstract

本申请涉及一种基于生态池技术的MBR污水处理方法及装置，一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，包括以下步骤：污水经过过滤除去较大体积杂物；经过过滤的污水进入缺氧池，同时，沉淀池内的回流沉淀、MBR膜池的回流硝化污水进入缺氧池；缺氧池的污水进入沉淀池，沉淀池的污水进入MBR膜池，MBR膜池中从膜元件中间歇抽吸出水。一种MBR污水处理装置，包括缺氧池、沉淀池、MBR膜池，所述MBR膜池连通有回流管，回流管与缺氧池连通，MBR膜池内设置有顶部和底部开口的环形膜元件和位于环形膜元件之间的平板膜元件，环形膜元件和平板膜元件下方设置有曝气组件，膜元件连通有出水管。本申请具有降低系统出水总氮含量的效果。

Description

一种基于生态池技术的MBR污水处理方法及装置

技术领域

本申请涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种基于生态池技术的MBR污水处理方法及装置。

背景技术

污水处理工程是以改善生态环境为主、提升居民生活质量的综合工程，是造福于人民的环境工程。生物反应器(MBR)是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业污水处理，其采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜。

目前我国城镇污水实际C/N比普遍偏低，有机碳源缺乏是生物脱氮效率无法提高的一个瓶颈，由于碳源问题，系统出水总氮难以达到排放要求。

发明内容

为了降低系统出水总氮含量，本申请提供一种基于生态池技术的MBR污水处理方法及装置。

第一方面，本申请提供一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，采用如下的技术方案：

一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，包括以下步骤：

S1：污水经过过滤除去较大体积杂物；

S2：经过过滤的污水进入缺氧池，同时，沉淀池内的回流沉淀、MBR膜池的回流硝化污水进入缺氧池；

S3：缺氧池的污水进入沉淀池，沉淀池流出的污水进入MBR膜池，MBR膜池内的污泥能排入沉淀池，MBR膜池中由泵从膜元件中间歇抽吸出水，出水排放至生态池，生态池种植有水生植物。

通过采用上述技术方案，污水有限的可利用有机碳源首先在缺氧池内用于了缺氧反硝化脱氮，有利于降低系统出水总氮含量，而之后在沉淀池进行沉淀和在MBR膜池进行硝化反应，硝化反应所需为无机碳源，能很好的降低污水的COD。

可选的，所述缺氧池内设置有以芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥。

通过采用上述技术方案，污水通过MBR膜池内芽孢杆菌属为优势菌种的菌群及其它微生物同化及异化作用，将污水中剩余的COD、氨氮及总氮有效地去除，在较低的C/N下仍能一直保持着芽孢杆菌吸取胺(有机氮)、氨氮以及铵盐，从而进行脱氮，有利于提高氮的脱除率，氮元素部分以有机氮的形式进入污泥中，并通过污泥的排放从系统中去除，部分转化成氮气排入空气中。

可选的，所述芽孢杆菌属微生物为枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，该种类均可降低除氮所需的C/N比，能够在交底的碳源条件下，出去氮而降低总氮含量。

可选的，所述MBR膜池内设置有包埋硝化菌。

通过采用上述技术方案，MBR膜池内，包埋硝化菌能够在污水中有更充分的接触，增加了污水的硝化速率。

第二方面，本申请提供一种MBR污水处理装置采用如下的技术方案：

一种MBR污水处理装置，包括过滤装置、缺氧池、沉淀池、MBR膜池，过滤装置排出的水进入缺氧池，缺氧池排出的水进入沉淀池，沉淀池排出的水进入MBR膜池，所述MBR膜池包括MBR膜池，MBR膜池连通于回流管，回流管与缺氧池连通，MBR膜池内设置有顶部和底部开口的环形膜元件和位于环形膜元件之间的平板膜元件，膜元件下方设置有曝气组件，膜元件连通有出水管。

通过采用上述技术方案，曝气组件向上吹动污水，污水在环形膜元件中间向上流动到环形膜元件之外后，污水下落然后回到环形膜元件底部，之后继续被曝气组件向上吹动，形成污水在MBR膜池内的循环，同时污水在循环中与包埋硝化菌充分接触，提高了污水的硝化速率，并且包埋硝化菌对环形膜元件起到一定的擦洗作用，降低了膜元件污染，膜元件的使用寿命得以延长；环形膜元件自身作为上流污水和下流污水的边界，而不需设置其他部件，简化了MBR膜池内的安装结构。

可选的，所述膜元件包括位于两侧的膜片、两层衬布和位于两层衬布之间的导流网，膜片顶部和底部用热熔胶条粘接，膜元件顶部设置有出水嘴，出水嘴的一端位于两层衬布之间，环形膜元件的底部和顶部固定连接有固定框。

通过采用上述技术方案，环形膜元件的底部由固定框进行基本固定，使得膜元件的底部不易产生较大变形，且膜元件为柔性膜元件，曝气时可轻微振动，自清洁能力强，可以降低膜污染。

可选的，所述环形膜元件内侧设置有安装架，安装架包括四个竖直的安装杆、和固定连接于安装杆之间的固定杆，安装杆之间可拆卸连接有连接杆，连接杆垂直穿过多个平板膜元件，连接杆上穿设有隔垫，隔垫位于平板膜元件之间，连接杆与安装杆竖直滑动连接，连接杆与安装杆之间安装有固定螺栓。

通过采用上述技术方案，连接杆与安装杆之间便于拆卸，从而便于对平板膜元件进行检修和更换，将环形膜元件拆卸后，可直接对平板膜元件进行观察检修，进一步提高了检修的便利性，有利于保持污水处理质量。

可选的，所述固定框朝向安装杆的一侧开设有凹槽，安装杆外侧固定有突起，突起卡设于凹槽内，固定框为柔性材质，环形膜元件中部固定连接有两个竖直的安装边缘，两个安装边缘之间连接有连接螺栓。

通过采用上述技术方案，拧开连接螺栓，两个安装边缘即可分开，此时环形膜元件接从安装架上拆卸下来，使环形膜元件易于进行拆卸和固定。

可选的，沿着垂直于所述平板膜元件的方向，多个平板膜元件从中部到两侧，其底部逐渐降低。

通过采用上述技术方案，相邻两个平板膜元件底部之间有一定的高度差，使得包埋硝化菌更易从平板膜元件向上对污水一同流动。

可选的，所述曝气组件包括环形管、连接管，环形管设置多个，多个环形管依次套设且位于同一平面内，最外侧环形管的水平投影位于最外侧的环形膜元件内部，连接管连通于多个环形管并连接于环形管的中部，环形管、连接管上表面均开设有气孔，沿着远离连接管的方向，气孔逐渐减小，连接管连接有气源。

通过采用上述技术方案，气孔的设置，使得环形膜元件的中部位置受到的曝气的强度较大，保证了从环形膜元件顶部流出的污水能够流动到环形膜元件之外，从而保证污水循环的顺畅进行。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置该污水处理方法，污水有限的可利用有机碳源能够首先在缺氧池内用于了缺氧反硝化脱氮，有利于降低系统出水总氮含量；

2.通过设置芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥，使得缺氧池内的在较低的C/N下仍能一直保持着芽孢杆菌吸取胺(有机氮)、氨氮以及铵盐，从而进行脱氮，有利于提高氮的脱除率；

3.通过设置该污水处理装置，MBR膜池内有机碳源(也就是污水中有机物COD)能够更加彻底的被好氧过程去除，并同时能够在重组氧的条件下，进行充分的硝化反应，保证后续缺氧池内法反硝化反应的顺利进行，并通过自身的结构设置，便于检修和维修。

附图说明

图1是实施例1的处理方法的整体流程图；。

图2是MBR膜池的结构示意图；

图3是MBR膜池的剖视图；

图4是MBR膜池内部的结构示意图；

图5是支撑组件与环形膜元件之间的爆炸结构示意图；

图6是环形膜元件的结构示意图。

附图标记说明：1、缺氧池；11、沉淀池；2、MBR膜池；21、环形膜元件、211、膜片、2111、安装边缘；2112、连接螺栓；212、衬布、213、导流网、2131、缺口；22、平板膜元件、221、回流管；222、连接柱；3、出水嘴；31、出水管、32、固定框；321、凹槽；4、安装架、41、安装杆、411、套管、412、支撑柱、413、突起；42、固定杆、421、连接杆、422、隔垫、423、固定螺栓；5、曝气组件；51、环形管、511、气孔、52、连接管；6、支撑组件；61、弧形部；611、卡槽；62、支撑杆；621、支撑块；622、支撑筒。

具体实施方式

实施例1

一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，包括以下步骤：

S1：污水经过过滤除去较大体积杂物；

S2：经过过滤的污水进入缺氧池，同时，沉淀池内的回流沉淀、MBR膜池的回流硝化污水进入缺氧池，缺氧池内的污泥浓度3g/L，污水停留时间7h，缺氧池内设置有以芽孢杆菌属微生物为优势菌的活性污泥，芽孢杆菌属微生物为枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌中的一种或多种；

S3：缺氧池的污水进入沉淀池，沉淀池内污水停留时间3h，在沉淀池内沉淀下来的污泥部分回流到缺氧池，来保证缺氧池内的污泥浓度，剩余的污泥排放；

沉淀池流出的污水进入MBR膜池，MBR膜池内设置有包埋硝化菌，包埋硝化菌的加入量为池容的11％，污水停留时间1.5h，MBR膜池内沉积的污泥能排入沉淀池，MBR膜池中从膜元件中间歇抽吸出水，出水排放至生态池，生态池种植有水生植物；对出水进行检测，当总氮含量较高时，将MBR膜池内的污水回流到缺氧池，回流比为400％，回流比为膜元件中的出水体积与MBR膜池内回流到缺氧池内水体积的比值。

一种MBR污水处理装置，参照图1和图3，包括缺氧池1、沉淀池11、MBR膜池2、生态池，污水经过过滤后进入缺氧池1，缺氧池1排出的水进入沉淀池11，沉淀池11排出的水进入MBR膜池2，MBR膜池2连通有回流管221，回流管221与缺氧池1连通，MBR膜池2内设置有顶部和底部开口的环形膜元件21和位于环形膜元件21中间的平板膜元件22，MBR膜池2内设置有包埋硝化菌，环形膜元件21和平板膜元件22下方设置有曝气组件5，环形膜元件21和平板膜元件22均连通有出水管31，出水管31连接有出水泵，MBR膜池2在出水管31位置设置有包埋硝化菌拦截装置，该拦截装置可以为过滤网等。

参照图3和图6，环形膜元件21和平板膜元件22均包括位于两侧的膜片211、两层衬布212和位于两层衬布212之间的导流网213，导流网213开设有多个缺口2131，膜片211顶部和底部用热熔胶条粘接，膜元件顶部设置有出水嘴3，出水嘴3的一端位于两层衬布212之间，环形膜元件21的底部和顶部固定连接有固定框32，固定框32为橡胶材质，使固定框32能够产生一定的变形，并有一定的边缘加强作用。出水嘴3与出水管31连通，出水管31的下方设置有用于支撑出水管31的支撑组件6。

参照图2和图3，环形膜元件21内侧设置有安装架4，安装架4包括四个竖直的安装杆41、和固定连接于安装杆41之间的固定杆42，安装杆41的底部竖直转动连接有套管411，MBR膜池2内部的底部固定连接有竖直的连接柱222，套管411套设于连接柱222外并与连接柱222螺纹连接，从而能够将安装架4稳定的与MBR膜池2连接在一起，保证了安装架4的稳定性。

参照图3和图4，安装杆41之间可拆卸连接有水平的连接杆421，连接杆421设置两个且相互平行，连接杆421垂直穿过多个平板膜元件22，连接杆421上穿设有隔垫422，隔垫422位于平板膜元件22之间，安装杆41内侧开设有滑槽，连接杆421的端部位于滑槽内且连接杆421与安装杆41竖直滑动连接，安装杆41上设置有固定螺栓423，固定螺栓423与连接杆421抵紧，使得连接杆421与安装杆41之间能够相对固定。

参照图3和图4，固定框32朝向安装杆41的一侧开设有凹槽321，安装杆41外侧固定连接有突起413，突起413卡设于凹槽321内，环形膜元件21中部固定连接有两个竖直的安装边缘2111，两个安装边缘2111之间连接有连接螺栓2112。沿着垂直于平板膜元件22的方向，多个平板膜元件22从中部到两侧，其底部逐渐降低，包埋硝化菌能够更加顺畅的在平板膜元件22之间进行移动。

参照图4和图5，支撑组件6包括弧形部61和支撑杆62，弧形部61的长度方向与连接杆421的长度方向平行，弧形部61水平且垂直于自身长度方向的两端向上翘起，弧形部61从一侧的变啊元开始开设有多个卡槽611，支撑杆62铰接于弧形部61的下表面，支撑杆62的铰接轴线与连接杆421的长度方向平行，支撑杆62远离弧形部61的一端铰接有支撑块621，支撑块621外转动连接有支撑筒622，安装杆41的顶部固定连接有支撑柱412，支撑筒622套设于支撑柱412外并与支撑柱412螺纹连接。将平板膜元件22和环形膜元件21安装完毕后，将支撑筒622与支撑柱412螺纹连接，再将出水管31放置于弧形部61的上表面，将出水嘴3与出水管31连接即可，最后出水嘴3卡设于卡槽611位置。

参照图4和图5，曝气组件5包括环形管51、连接管52，环形管51设置多个，多个环形管51依次套设且位于同一平面内，最外侧环形管51的水平投影位于最外侧的环形膜元件21内部，连接管52连通于多个环形管51并连接于环形管51的中部，环形管51、连接管52上表面均开设有气孔511，沿着远离连接管52的方向，气孔511逐渐减小，连接管52连接有气源，气源为鼓风机。

实施例1的实施原理为：将套管411套设于连接柱222上。并转动套管411，安装架4即稳定连接到MBR膜池2内，然后将连接杆421上依次穿设平板膜元件22和隔垫422，穿设完毕后，将连接杆421从安装杆41之间竖直下滑，滑动至安装位置后，拧紧固定螺栓423，平板膜元件22即安装完毕，之后使固定框32上的凹槽321正对突起413，并在安装架4外环设一周，然后使两个安装边缘2111抵紧并拧紧连接螺栓2112，环形膜元件21即安装完毕，之后将支撑筒622与支撑柱412螺纹连接，再将出水管31放置于弧形部61的上表面，将出水嘴3与出水管31连接。

污水在缺氧池1进行反硝化作用除去部分氮，并将大分子量长链有机化合物拆分为易生化的小分子有机化合物，随后进入到沉淀池11进行污泥的沉淀，然后进入到MBR膜池2开展有机化合物生物降解，同一时间开展硝化反应，并部分流回到缺氧区进行反硝化，完成脱氮功能。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，包括以下步骤：

S1：污水经过过滤除去较大体积杂物；

S2：经过过滤的污水进入缺氧池，同时，沉淀池内的回流沉淀、MBR膜池的回流硝化污水进入缺氧池，缺氧池内的污泥浓度4g/L，污水停留时间6h，缺氧池内设置有以芽孢杆菌属微生物为优势菌的活性污泥，芽孢杆菌属微生物为枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌中的一种或多种；

S3：缺氧池的污水进入沉淀池，沉淀池内污水停留时间4h，在沉淀池内沉淀下来的污泥部分回流到缺氧池，来保证缺氧池内的污泥浓度，剩余的污泥排放；

沉淀池流出的污水进入MBR膜池，MBR膜池内设置有包埋硝化菌，包埋硝化菌的加入量为池容的9％，污水停留时间2.5h，MBR膜池内沉积的污泥能排入沉淀池，MBR膜池中从膜元件中间歇抽吸出水，出水排放至生态池，生态池种植有水生植物；对出水进行检测，当总氮含量较高时，将MBR膜池内的污水回流到缺氧池，回流比为200％，回流比为膜元件中的出水体积与MBR膜池内回流到缺氧池内水体积的比值。

实施例3

S1：污水经过过滤除去较大体积杂物；

S2：经过过滤的污水进入缺氧池，同时，沉淀池内的回流沉淀、MBR膜池的回流硝化污水进入缺氧池，缺氧池内的污泥浓度6g/L，污水停留时间5h，缺氧池内设置有以芽孢杆菌属微生物为优势菌的活性污泥，芽孢杆菌属微生物为枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌中的一种或多种；

S3：缺氧池的污水进入沉淀池，沉淀池内污水停留时间5h，在沉淀池内沉淀下来的污泥部分回流到缺氧池，来保证缺氧池内的污泥浓度，剩余的污泥排放；

沉淀池流出的污水进入MBR膜池，MBR膜池内设置有包埋硝化菌，包埋硝化菌的加入量为池容的8％，污水停留时间3h，MBR膜池内沉积的污泥能排入沉淀池，MBR膜池中从膜元件中间歇抽吸出水，出水排放至生态池，生态池种植有水生植物；对出水进行检测，当总氮含量较高时，将MBR膜池内的污水回流到缺氧池，回流比为100％，回流比为膜元件中的出水体积与MBR膜池内回流到缺氧池内水体积的比值。

对比例1

一种污水处理方法，包括以下步骤：

S1：污水由集水井进入沉渣池，在沉渣池内去除污水中较大的颗粒物质及部分其它污染物；

S2：自沉渣池中流出的污水流入调节池，在调节池内匀质匀量；

S3：自调节池中流出的污水经高效混合装置投药后依次流入缺氧池和MBR池；在MBR池中通过鼓风对污水曝气进行生化反应；

S4：所述生化反应出水经过膜分离后，得到的净化水排放至生态池，所述MBR池底的污泥经排泥管排放到污泥池；

S5：所述生态池内的植物对净化水进行进一步净化后，通过溢流管道排放至附近的河道。

性能检测

对实施例1-3、以及对比例1的污水进水和出水的COD(化学需氧量)、SS(悬浮固体或叫悬浮物)、NH₃-N(氨氮含量，mg/L)、TN(总氮量)进行检测，分别依据GB/T《化学需氧量的测定》、GB11901-89《水质悬浮物的测定重量法》、GB11894-89《总氮的测定》、HJ535-2009《水质氨氮测定》，并计算去除率＝(进水-出水)/进水*100％，检测结果见表1。

表1性能检测结果

根据表1可以看出，实施例1-3的处理后的污水的COD、NH₃-N、TN的去除率均高于对比例1，SS去除率相差不大，所以本申请的总氮去除率最高。实施例1-3中，实施例2的COD、NH₃-N、TN的去除率最优，实施例2的处理方法的条件更优。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：污水经过过滤除去较大体积杂物；

S2：经过过滤的污水进入缺氧池(1)，同时，沉淀池(11)内的回流沉淀、MBR膜池(2)的回流硝化污水进入缺氧池(1)；

S3：缺氧池(1)的污水进入沉淀池(11)，沉淀池(11)流出的污水进入MBR膜池(2)，MBR膜池(2)内的污泥能排入沉淀池(11)，MBR膜池(2)中从膜元件中间歇抽吸出水，出水排放至生态池，生态池种植有水生植物。

2.根据权利要求1所述的一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，其特征在于：所述缺氧池(1)内设置有以芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥。

3.根据权利要求2所述的一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，其特征在于：所述芽孢杆菌属微生物为枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于生态池技术的MBR污水处理方法，其特征在于：所述MBR膜池(2)内设置有包埋硝化菌。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种MBR污水处理装置，其特征在于：包括缺氧池(1)、沉淀池(11)、MBR膜池(2)，污水进入缺氧池(1)，缺氧池(1)排出的水进入沉淀池(11)，沉淀池(11)排出的水进入MBR膜池(2)，所述MBR膜池(2)连通有回流管(221)，回流管(221)与缺氧池(1)连通，MBR膜池(2)内设置有顶部和底部开口的环形膜元件(21)和位于环形膜元件(21)之间的平板膜元件(22)，环形膜元件(21)和平板膜元件(22)下方设置有曝气组件(5)，膜元件连通有出水管(31)。

6.根据权利要求5所述的一种MBR污水处理装置，其特征在于：所述膜元件包括位于两侧的膜片(211)、两层衬布(212)和位于两层衬布(212)之间的导流网(213)，膜片(211)顶部和底部用热熔胶条粘接，膜元件顶部设置有出水嘴(3)，出水嘴(3)的一端位于两层衬布(212)之间，环形膜元件(21)的底部和顶部固定连接有固定框(32)。

7.根据权利要求5所述的一种MBR污水处理装置，其特征在于：所述环形膜元件(21)内侧设置有安装架(4)，安装架(4)包括四个竖直的安装杆(41)、和固定连接于安装杆(41)之间的固定杆(42)，安装杆(41)之间可拆卸连接有连接杆(421)，连接杆(421)垂直穿过多个平板膜元件(22)，连接杆(421)上穿设有隔垫(422)，隔垫(422)位于平板膜元件(22)之间，连接杆(421)与安装杆(41)竖直滑动连接，连接杆(421)与安装杆(41)之间安装有固定螺栓(423)。

8.根据权利要求6所述的一种MBR污水处理装置，其特征在于：所述固定框(32)朝向安装杆(41)的一侧开设有凹槽(321)，安装杆(41)外侧固定有突起(413)，突起(413)卡设于凹槽(321)内，固定框(32)为柔性材质，环形膜元件(21)中部固定连接有两个竖直的安装边缘(2111)，两个安装边缘(2111)之间连接有连接螺栓(2112)。

9.根据权利要求5所述的一种MBR污水处理装置，其特征在于：沿着垂直于所述平板膜元件(22)的方向，多个平板膜元件(22)从中部到两侧，其底部逐渐降低。

10.根据权利要求1所述的一种MBR污水处理装置，其特征在于：所述曝气组件(5)包括环形管(51)、连接管(52)，环形管(51)设置多个，多个环形管(51)依次套设且位于同一平面内，最外侧环形管(51)的水平投影位于最外侧的环形膜元件(21)内部，连接管(52)连通于多个环形管(51)并连接于环形管(51)的中部，环形管(51)、连接管(52)上表面均开设有气孔(511)，沿着远离连接管(52)的方向，气孔(511)逐渐减小，连接管(52)连接有气源。