CN203295318U - 一体化脱氮除磷mbr装置 - Google Patents

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张亮
王冬梅
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Abstract

本实用型新公开了一种一体化脱氮除磷MBR装置,该装置将MBR工艺和A2/O进行了有机结合,克服了单纯MBR脱氮除磷效果不佳的不足和传统A2/O出水SS较高及占地面积大等缺点,并通过改进传统A2/O的污泥回流方式和增加物化除磷单元,有效提高了整个系统的除磷效果。相较现有一体化MBR装置和现有一体化A2/O处理装置,具有出水水质优质稳定,脱氮除磷效果好,占地面积小,污泥产量少。

Description

一体化脱氮除磷MBR装置
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理装置,特别涉及一种一体化的具有脱氮除磷功能的MBR(膜生物反应器)装置。
背景技术
近年来,我国水体富营养化现象日趋严峻,《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 对污水处理厂出水COD、氮、磷的排放提出了更高的要求,研究开发并不断完善能同步高效去除COD、氮和磷的技术工艺成为环境工程专业技术人员的一大课题。
MBR(膜生物反应器)技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理工艺,也称膜分离活性污泥法,这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。超、微滤膜组件作为泥水分离单元,可以完全取代二次沉淀池。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使用池中的活性污泥浓度大大增加,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。因此,膜-生化反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生化反应器的功能。与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的废水处理新技术之一。但是,传统的单一型MBR在去除COD的同时,同步脱氮和除磷效果并不理想,这是因为,为减少膜污染,延长膜使用寿命,MBR必须设计较高的气水比,提供除了生物需氧量之外的气量对膜表面进行水力冲刷和清洗,这就使MBR中始终维持较高的溶解氧,很难提供脱氮除磷所需要的厌氧、缺氧环境,使反硝化菌和聚磷菌无法生存,从而导致无法有效脱氮和除磷。
生物脱氮除磷最典型和最成熟的工艺是A2O工艺, A2O 生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除磷工艺的综合,在该工艺流程内,BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段,硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。虽然 A2/O 是最简单的同步脱氮除磷工艺,电耗少,运行费用低,是经济有效的脱氮除磷技术。但由于 A2/O 在脱氮除磷存在诸多问题,使其应用受到一定的限制。如二沉池回流污泥中的硝酸盐对厌氧区磷的释放产生的不利影响,污泥中硝酸盐氮、硝酸盐氮在二沉池中发生反硝化产生的氮气附着在污泥表面而使其上浮,造成污泥沉降性能较差,出水 SS 升高的问题。同时,传统A2/O工艺二沉池出水难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级标准或《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBT18920-2002)标准,通常需要对其出水进行深度处理,如砂滤或转盘过滤等,存在流程复杂,占地面积大,出水水质不稳定等问题。
发明内容
本实用型新的目的在于提供一种一体化的具有脱氮除磷功能的MBR装置,该装置将MBR工艺和A2/O进行了有机结合,克服了单纯MBR脱氮除磷效果不佳的不足和传统A2/O出水SS较高及占地面积大等缺点,并通过改进传统A2/O的污泥回流方式和增加物化除磷单元,有效提高了整个系统的除磷效果。相较现有一体化MBR装置和现有一体化A2/O处理装置,具有出水水质优质稳定,脱氮除磷效果好,占地面积小,污泥产量少,出水无需进行深度处理即可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级标准或《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBT18920-2002)标准,可广泛用于城镇污水处理领域和有脱氮除磷要求的工业废水处理领域,具有一定的创新性和较强的实用性。
本实用新型的一体化脱氮除磷MBR装置,包括一个分隔成厌氧区、缺氧区、好氧区、膜区、设备区和消毒清水区的池体,设置在厌氧区搅拌器,设置在缺氧区的搅拌器,设置在好氧区的曝气装置,设置在膜区的膜组件,设置在设备区的出水泵,设置在设备区的鼓风机,设置在缺氧区的回流泵,设置在膜区的回流泵,设置在设备区的膜清洗装置,设置在设备区的物化除磷加药装置,设置在设备区的消毒剂加药装置,以及连接缺氧区回流泵至厌氧区之间的管道,连接膜区回流泵至缺氧区之间的管道,连接鼓风机至好氧区曝气装置之间的管道,连接鼓风机至膜组件曝气管之间管道,连接膜组件集水管至出水泵之间的管道,连接膜清洗装置至膜出水管道之间的管道,连接物化除磷加药装置至膜区之间的管道,连接消毒剂加药装置至出水泵出水管之间的管道。其特征在于所述的膜区内设置至少一个膜组件,所述的膜组件由中空纤维超滤膜或中空纤维微滤膜或平板超滤膜或平板微滤膜和位于其上部的集水管及位于其底部的穿孔曝气管组成;所述的膜区回流泵通过管道与缺氧区联通,回流比为300%~400%;所述的缺氧区回流泵通过管道与厌氧区联通,回流比为100%~200%;所述的物化除磷加药装置通过管道与膜区联通;所述的曝气装置为微孔曝气器或微孔曝气管;所述的膜清洗装置由膜清洗泵和储药箱组成;物化除磷加药装置由加药计量泵和储药箱组成;所述的搅拌器、鼓风机、出水泵、回流泵、膜清洗泵、加药计量泵的电机均连接至一个自动控制箱,由自动控制箱控制开启和关闭,实现系统的自动和手动运行。
本实用新型是有机结合了传统MBR工艺和传统A2/O工艺的优点,并进行改良和优化的一种新型一体化脱氮除磷MBR装置,与现有技术相比,它有以下有益效果:1、出水水质更优良、更稳定,通过在MBR前端增加独立的厌氧区和缺氧区,并优化了污泥回流方式,采用2级回流,同时增加了物化除磷装置,使系统脱氮和除磷效果更好。2、占地面积小,结构紧凑,地上地下布置均可。通过采用膜分离方式取代了A2/O的二沉池,使生化系统污泥浓度大幅提高,水力停留时间大大减小,从而使生化池容有效减小,同时省掉了二沉池和后续深度处理设施。3、污泥产量小,污泥负荷(F/M)低,剩余污泥产量少。4、节省投资,出水无需再进行深度处理即可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级标准或《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBT18920-2002)标准,本装置的出水是经膜过滤,并投加了消毒剂在消毒清水池内充分反应后的出水,其SS和大肠菌群指标均满足以上标准要求。
附图说明:图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式:下面结合附图的具体实施例对本实用新型作进一步说明,图1所示结构为本实用新型其中的一个优选结构,它是一种一体化脱氮除磷MBR装置,主要包括分隔为厌氧区1、缺氧区2、好氧区3、膜区4、设备区5、消毒清水区6的一体化装置和设置在厌氧区1内的搅拌器7、设置在缺氧区2内的搅拌器8、设置在缺氧区2内的回流泵9、回流泵9至厌氧区1的管道20、设置在好氧区3内的回流泵10、设置在好氧区3内的曝气装置11、回流泵10至缺氧区2的管道21、设置在膜区4内的膜组件12、设置在设备区5内的出水泵13、设置在设备区5内的鼓风机14、设置在设备区5内的膜清洗装置15、设置在设备区5内的物化除磷加药装置16、设置在设备区5内的消毒加药装置17、设置在膜组件12上部的集水管18、设置在膜组件下部的穿孔曝气管19、鼓风机14至曝气装置11和穿孔曝气管19的管道22、连接集水管18和出水泵13的管道27、连接出水泵和消毒清水区的管道26、连接膜清洗装置15至管道27的管道24、物化除磷加药装置16至膜区4的管道23、连接消毒加药装置17与管道26的管道25。所述的厌氧区1、缺氧区2、好氧区3和膜区4相互独立且相互水力贯通,原污水首先进入厌氧区1,在此与缺氧区2回流的混合液经搅拌器7搅拌混合反应后进入缺氧区2,在缺氧区2内再与好氧区3回流的混合液经搅拌器8混合反应后进入好氧区3,在好氧区3内经曝气装置11充氧反应后进入膜区4,在膜区4内与物化除磷加药装置16投加的药剂反应后经膜组件12过滤,过滤出水先后通过集水管18、管道27、出水泵13、管道26,在管道26内与消毒加药装置17投加的消毒剂混合最终进入消毒清水区6,在消毒清水区6内停留反应后排放或回用,搅拌器7、搅拌器8、鼓风机14、出水泵13、回流泵9、回流泵10、膜清洗装置15、物化除磷加药装置16、消毒加药装置17的电机均连接至一个自动控制箱,由自动控制箱控制开启和关闭,实现系统的自动和手动运行。

Claims (10)

1.一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于包括一个分隔成厌氧区、缺氧区、好氧区、膜区、设备区和消毒清水区的池体,设置在厌氧区搅拌器,设置在缺氧区的搅拌器,设置在好氧区的曝气装置,设置在膜区的膜组件,设置在设备区的出水泵,设置在设备区的鼓风机,设置在缺氧区的回流泵,设置在膜区的回流泵,设置在设备区的膜清洗装置,设置在设备区的物化除磷加药装置,设置在设备区的消毒剂加药装置,以及连接缺氧区回流泵至厌氧区之间的管道,连接膜区回流泵至缺氧区之间的管道,连接鼓风机至好氧区曝气装置之间的管道,连接鼓风机至膜组件曝气管之间管道,连接膜组件集水管至出水泵之间的管道,连接膜清洗装置至膜出水管道之间的管道,连接物化除磷加药装置至膜区之间的管道,连接消毒剂加药装置至出水泵出水管之间的管道。
2.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的膜区内设置至少一个膜组件。
3.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的膜组件由中空纤维超滤膜或中空纤维微滤膜或平板超滤膜或平板微滤膜和位于其上部的集水管及位于其底部的穿孔曝气管组成。
4.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的膜区回流泵通过管道与缺氧区联通,回流比为300%~400%。
5.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的缺氧区回流泵通过管道与厌氧区联通,回流比为100%~200%。
6.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的物化除磷加药装置通过管道与膜区联通。
7.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的曝气装置为微孔曝气器或微孔曝气管。
8.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的膜清洗装置由膜清洗泵和储药箱组成。
9.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于物化除磷加药装置由加药计量泵和储药箱组成。
10.根据权利要求1所述的一体化脱氮除磷MBR装置,其特征在于所述的搅拌器、鼓风机、出水泵、回流泵、膜清洗泵、加药计量泵的电机均连接至一个自动控制箱,由自动控制箱控制开启和关闭,实现系统的自动和手动运行。
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