CN202658008U - 膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种污水反硝化除磷脱氮装置，进水口通过电磁阀与膜生物反应器相连，搅拌器、曝气器和水位控制器置于膜生物反应器内，膜生物反应器的出水口通过管道依次与水泵和流量调节阀连接，然后分为两条支路，一条经电磁阀后与出水口连接，另一条通过电磁阀与生物滤池相连，生物滤池和内置有水位控制器和浮球阀的中间水池连接，中间水池的出水口通过电磁阀连接到膜生物反应器和电磁阀的连接管道上。生物反应器通过序批运行方式实现了空间上的厌氧-缺氧-好氧交替，省去了多个处理构筑物及污泥和混合液回流，节省占地面积；通过膜生物反应器与生物滤池的结合组成仅有两反应器的反硝化除磷系统，碳源利用效率高，可获得良好的除磷和脱氮效果。

Description

膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，特别涉及一种膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置。 

背景技术

我国的湖泊总氮、总磷严重超标，“三湖”（ 太湖、巢湖、滇池）富营养化问题突出，赤潮现象频繁发生。水体中氮磷污染主要来源于生活污水和农业面源污染，其中生活污水则是许多水体的主要污染源。 

我国城市污水在我国城市污水处理以点源治理与集中治理相结合，以集中处理为主的原则，但在城市排水管网难以达到地区、小城镇和经济相对发达而人口又不十分稠密的农村地区、以及由于下水道敷设困难的地区，就地处理分散型点源生活污水是必然选择。我国生活污水碳源浓度普遍较低，目前，大规模的生活污水处理多采用氧化沟、厌氧-缺氧-好氧（A2O）法处理污水，此类工艺因存在碳源竞争等固有矛盾，难以同时达到良好的除磷、脱氮效果，若达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准一般需增加化学处理单元，操作较为复杂，不适宜在小城镇和农村地区推广使用。反硝化除磷技术可从根本上解决碳源竞争矛盾，具有广阔应用前景，但A2N,A2NSBR工艺流程复杂，需要大量的污泥和混合液回流，当前在小城镇及农村地区难以推广应用。目前普遍采用生物+生态模式处理农村生活污水，该种方式生物处理单元往往采用简单的好氧生物膜法，该法对氮、磷的去除效果有限，因此主要依靠后继的生态处理单元去除氮、磷，但人工湿地等生态处理技术占地面积较大、易受到病虫害的影响，实践表明其去除效果随季节波动易较大，无法保长期稳定的除磷脱氮效果。 

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种除磷脱氮效果好、宜推广使用的膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置。 

技术方案：本实用新型所述的膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置，进水口通过第一电磁阀与膜生物反应器MBR相连，所述搅拌器、曝气器和第二水位控制器置于膜生物反应器MBR内，膜生物反应器MBR中为反硝化聚磷菌污泥系统，膜生物反应器MBR的出水口通过管道依次与水泵和流量调节阀连接，然后分为两条支路，一条支路经第三电磁阀后与出水口连接，另一条支路通过第四电磁阀与生物滤池相连，生物滤池为硝化系统，生物滤池和中间水池连接，所述第一水位控制器和浮球阀内置在所述中间水池中，浮球阀防止溢流，所述中间水池的出水口通过第二电磁阀连接到膜生物反应器MBR和第一电磁阀的连接管道上；所述PLC分别与第一水位控制器、第二水位控制器、控制水泵、搅拌器、曝气器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀连接，实现操作序列。 

该装置采用周期交替工作的方式，一个反应周期为：原水通过电磁阀进入膜生物反应器MBR后开始厌氧反应，MBR内的反硝化聚磷菌污泥在厌氧段将原水碳源吸收转化为胞内聚合物（PHB）储存，厌氧结束后经过膜的分离，仅上层厌氧清液由水泵、流量调节阀、电磁阀进入生物滤池，在其中经硝化反应后将大部分凯氏氮转化为硝态氮，生物滤池出水进入中间水池，为了避免了碳源随凯氏氮一起被氧化，储存碳源的聚磷污泥则被截留在MBR内，与从中间水池经电磁阀回流的硝化液混合，进行反硝化聚磷反应，在聚磷的同时，实现了氮的脱除，最后通过曝气进一步吸磷、去除剩余有机物和氨氮，当中间水池达到预定最低水位或MBR达到预定最高水位后，MBR进入缺氧反应，缺氧反应结束曝气器工作，达到预定曝气时间后，由水泵将处理水排出。 

MBR以序批式运行，在空间上实现厌氧-缺氧-好氧的交替，在MBR内设有曝气器和搅拌器，在厌氧及缺氧阶段通过搅拌器使泥水混合接触，并形成膜表面错流以减缓膜污染，在好氧阶段则通过曝气器实现上述功能；厌氧阶段上清液进入生物滤池，将有机氮、氨氮氧化为硝态氮后再经中间水池返回MBR，随后进入缺氧阶段实现反硝化聚磷，好氧阶段一步聚磷，去除剩余有机物、氨氮等；中间水池与生物滤池位置高于MBR，MBR厌氧阶段出水由水泵送入生物滤池，生物滤池出水溢流进入中间水池，再在MBR进入缺氧段前自流返回MBR。 

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：1、膜生物反应器通过序批运行方式实现了空间上的厌氧-缺氧-好氧交替，省去了多个处理构筑物及污泥和混合液回流，节省了占地面积，节约了处理能耗；以膜代替二沉池实现泥水分离，省去了普通膜生物反应器的沉淀阶段，提高了处理效率；2、通过膜生物反应器与生物滤池的结合组成仅有两反应器的反硝化除磷系统，进而实现“一碳双用”， 即反硝化聚磷过程不需另外消耗碳源，碳源利用效率高，同时可获得良好的除磷和脱氮效果；3、反硝化聚磷菌和硝化菌处于两个独立的污泥系统，可分别控制泥龄，解决了聚磷菌与硝化菌的不同泥龄之争，有利于反硝化脱氮除磷与硝化的各自优化；4、整个处理流程采用自动化控制，减少了操作复杂性。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

实施例：本实施例提供的一种膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置，如图1所示，进水口通过第一电磁阀7与膜生物反应器2相连，所述搅拌器3、曝气器4和第二水位控制器13置于膜生物反应器2内，膜生物反应器2为反硝化聚磷菌污泥系统，膜生物反应器2的出水口通过管道依次与水泵5和流量调节阀6相连，然后分为两条支路，一条支路经第三电磁阀11与出水口相连，另一条支路通过第四电磁阀12与生物滤池1相连，生物滤池1为硝化系统，生物滤池1和内置有第一水位控制器9和浮球阀10的中间水池14连接，浮球阀10防止溢流，中间水池14的出水口通过第二电磁阀8连接到膜生物反应器2和第一电磁阀7的连接管道上，中间水池14与生物滤池1的位置高于膜生物反应器MBR2；该装置通过PLC15和第一水位控制器9、第二水位控制器13、控制水泵5、搅拌器3、曝气器4、第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀11、第四电磁阀12实现操作序列。 

该装置的一个反应周期共分为两个阶段，各阶段时间可自行设定： 

阶段一：关闭第三电磁阀11,开启第一电磁阀7，原水进入膜生物反应器2，若膜生物反应器2内达到设定最高水位，则由第二水位控制器13发出指令，关闭第一电磁阀7，同时开启搅拌器3，此时膜生物反应器2处于厌氧状态，聚磷污泥释磷，同时吸收原水中的碳源转化为胞内聚合物（PHB）储存，达到预定厌氧反应时间后，开启水泵5、第四电磁阀12，当膜生物反应器2内水位降低至设定值时，由第二水位控制器13发出指令关闭水泵5、搅拌器3，膜生物反应器2出水由水泵5提升进入生物滤池1，生物滤池1将有机氮、氨氮氧化为硝态氮，生物滤池1出水进入中间水池14，中间水池14设有浮球阀，可防止溢流。

阶段二：关闭第四电磁阀12，首先开启第二电磁阀8，使中间水池14中的水自流进入膜生物反应器2，当中间水池14达到预定最低水位或膜生物反应器2达到预定最高水位由第一水位控制器9或第二水位控制器13发出指令关闭第二电磁阀8，同时开启搅拌器3，此时进行反硝化聚磷反应，当达到预定缺氧反应时间时，关闭搅拌器3，开启曝气器4，进入好氧状态，达到预定好氧反应时间时，开启水泵5与第三电磁阀11,当膜生物反应器2内水位降低至设定值时，由第二水位控制器13发出指令关闭水泵5、曝气器4。 

Claims (2)

1.一种膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置，其特征在于：包括生物滤池（1）、膜生物反应器MBR（2）、搅拌器（3）、曝气器（4）、水泵（5）、流量调节阀（6）、第一水位控制器（9）、第二水位控制器（13）、浮球阀（10）、第一电磁阀（7）、第二电磁阀（8）、第三电磁阀（11）、第四电磁阀（12）、中间水池（14）和PLC（15），进水口通过第一电磁阀（7）与膜生物反应器MBR（2）相连，所述搅拌器（3）、曝气器（4）和第二水位控制器（13）置于膜生物反应器MBR（2）内，膜生物反应器MBR（2）的出水口通过管道依次与水泵（5）和流量调节阀（6）连接，然后分为两条支路，一条支路经第三电磁阀（11）后与出水口连接，另一条支路通过第四电磁阀（12）与生物滤池（1）相连，生物滤池（1）和中间水池（14）连接，所述第一水位控制器（9）和浮球阀（10）内置在所述中间水池（14）中，所述中间水池（14）的出水口通过第二电磁阀（8）连接到膜生物反应器MBR（2）和第一电磁阀（7）的连接管道上；所述PLC（15）分别与第一水位控制器（9）、第二水位控制器（13）、控制水泵（5）、搅拌器（3）、曝气器（4）、第一电磁阀（7）、第二电磁阀（8）、第三电磁阀（11）、第四电磁阀（12）连接，实现操作序列。

2.根据权利要求1所述的膜生物反应器联合生物滤池污水反硝化除磷脱氮装置，其特征在于：所述中间水池（14）与生物滤池（1）的位置高于所述膜生物反应器MBR（2）。