CN203728687U - 一种复合式脱氮除磷一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种污水处理设备，具体为一种复合式脱氮除磷一体化装置，包括反应池，所述反应池内部设有将反应池内部隔成前端池体和后端池体的竖向隔板，并在竖向隔板上部设有通水口；所述前端池体的顶部设有前端池体进水口，而后端池体的底部及后端池体的上部分别设有排污口，所述后端池体内部靠近前端池体的一侧设有弹性填料，而后端池体内部远离前端池体的一侧设有膜组件，并在后端池体内的弹性填料下方安装弹性填料曝气管，而在后端池体内的膜组件下方安装膜组件曝气管，所述膜组件顶部安装膜组件产水管。本实用新型所述装置除具备常规倒置A/A/O+MBR组合工艺的全部优点外还将缺氧区、厌氧区采用上下双层布置，进一步减少占地面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理设备，具体为一种复合式脱氮除磷一体化装置。
背景技术
现有城市污水生化法脱氮除磷技术主要有以下三大类：A/A/O工艺、氧化沟法和SBR法，城市污水一般通过生化脱氮除磷，再进行沉淀消毒后即可达标排放。随着水资源的日益紧张，将污水在达标排放的基础上进一步处理，从而实现中水回用渐渐成为一个发展的方向。各种生化处理+MBR膜生物反应器组合工艺应运而生。
MBR膜生物反应器是将活性污泥法和膜分离技术相结合，以膜分离技术取代传统常规活性污泥法中二沉池的污水处理新方法。得益于膜的高截留率，使生物反应器内维持较高的污泥浓度，使出水的有机污染物含量降到最低，能有效地去除氨氮，对难降解的工业废水也非常有效。此外，还具有能获得高质量处理水质、占地面积小、易于安装，运行操作方便等许多优点。
其中复合式MBR工艺不但在TN、TP的去除率方面优于一体式MBR工艺，而且由于复合式MBR反应池内安装填料，其耐污染能力优于一体式MBR，从而减少了膜组件的清洗次数延长膜组件的工作周期。
目前由于MBR膜生物反应器存在着能耗高等缺陷，大大限制了其应用空间。其能耗高主要表现在MBR膜组件底部较高的气水比，以及与常规生化工艺组合进行脱氮除磷时高的污泥及混合液回流比。此外，虽然MBR取代了常规生化法中的二沉池，但对于适用于城镇生活小区、宾馆、饭店、写字楼、商场等分散性污水的一体化设备而言，因为与常规生化工艺联合对废水进行处理，因此，占地面积仍然偏大。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种复合式脱氮除磷一体化装置，合理分配占地空间，降低能耗，处理效果好。
本实用新型的技术方案为，一种复合式脱氮除磷一体化装置，包括反应池，所述反应池内部设有将反应池内部隔成前端池体和后端池体的竖向隔板，并在竖向隔板上部设有通水口；所述前端池体的顶部设有前端池体进水口，而后端池体的底部及后端池体的上部分别设有排污口，且排污口处设置的排污管路与污泥混合液回流泵连接后分为两组管路，一组管路为排泥管，另一组管路为混合液回流管，混合液回流管连接至前端池体进水口；所述后端池体内部靠近前端池体的一侧设有弹性填料，而后端池体内部远离前端池体的一侧设有膜组件，并在后端池体内的弹性填料下方安装弹性填料曝气管，而在后端池体内的膜组件下方安装膜组件曝气管，所述膜组件顶部安装膜组件产水管。
前端池体为纵向布置的缺氧区及厌氧区，后端池体为复合式MBR，两部分组成倒置A/A/O+MBR工艺。污水首先进入底层的缺氧区，缺氧区配有潜水搅拌器，使污水与缺氧区内混合液、好氧区回流混合液及污泥充分混合；然后缓慢上升至上层的厌氧区，厌氧区与缺氧区中间无明显的界线；弹性填料材质为从聚烯烃类和聚酰胺中筛选的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，主要降解污水中的有机质并过量吸磷，并可以拦截大颗粒悬浮物，减轻后续MBR膜污染；后端为MBR膜反应区，此时BOD大幅度降低，BOD／TKN值较低利于硝化菌的生长，主要进行硝化反应；MBR膜组件顶部水位大于等于1.5m时，通过高液位提供的压力使污水透过MBR膜，形成产水。MBR膜组件底部进行曝气，防止活性污泥大量黏附在膜表面而使产水量下降过快，并且为前端弹性填料区的好氧反应提供部分溶解氧。前端弹性填料区单独设置曝气管路，通过自动溶解氧仪和阀门控制曝气装置的启停。复合式MBR反应池配有混合液回流管，可以分配进入缺氧区和厌氧区的污泥/混合液量，从而达到脱氮除磷的目的。膜组件曝气管路除了减缓膜组件污染外，还为弹性填料区的好氧反应提供部分溶解氧。弹性填料曝气管可以通过自动溶解氧仪控制其启停。
所述前端池体内底部设有潜水搅拌器，使污水与缺氧区内混合液、好氧区回流混合液及污泥充分混合。
所述前端池体进水口处设有前端池体进水管，并在前端池体进水管上设有滤网。进水管上安装滤网，防止大颗粒杂质进入装置中。
所述弹性填料靠近前端池体的一端设有一块竖直的后端池体导流板，后端池体导流板顶端高度超过竖向隔板上通水口的高度，而后端池体导流板的底端高度低于弹性填料底端的高度。
所述前端池体上下间隔设有多块水平的前端池体横向隔板。设置多块横向隔板以防止短流现象的发生，增强脱氮除磷效果。
所述前端池体内部设有两块相互平行的导流板，第一导流板的长度大于第二导流板的长度，第一导流板与第二导流板的顶部均与前端池体顶部连接，第一导流板的底端与一块前端池体横向隔板连接，而第二导流板的底端与另一块前端池体横向隔板连接。
设有两个前端池体进水口，第一前端池体进水口设在第一导流板与前端池体相邻的池体外壁之间，而第二前端池体进水口设在第一导流板与第二导流板之间。采用两个进水口，既可以为缺氧区反硝化反应提供一定的碳源，又可以减小缺氧区的有机负荷和水力负荷。通过在与前端池体进水口上的进水管上设置阀门而自动控制进入缺氧段和厌氧段的水量。
设有两根混合液回流管，一根混合液回流管通入第一前端池体进水口，另一根混合液回流管通入第二前端池体进水口。混合液回流泵进口分两根支管，分别取池体上层和底层的污泥/混合液，通过手动阀门调节每根支管流量大小。污泥/混合液回流泵出口的污泥/混合液可以通过两根混合液回流管分别流入前端池体的厌氧区和缺氧区，每根混合液回流管上装有流量传感器和自动调节阀门，可以自动分配进入厌氧区和缺氧区污泥/混合液的流量。
污水走向：缺氧区—厌氧区—复合式MBR膜反应区—通过膜组件过滤出水。缺氧区三个工艺段的作用如下：缺氧区，微生物利用进水中有机物为碳源，使得回流污泥带来的硝态氮反硝化，形成 N2或 NxOy逸至大气中，达到脱氮目的；厌氧段，水中溶解氧和硝态氮结合氧均已消耗完毕处于厌氧状态，聚磷微生物利用胞内聚磷分解产生的能量吸收污水中的易降解 COD，同时释放磷酸盐；后端池体一侧弹性填料区主要降解污水中的有机质并过量吸磷，到另一侧的MBR膜生物反应区则 BOD大幅度降低，BOD／TKN值较低利于硝化菌的生长，主要进行硝化反应。
整套装置中，其进水、过滤、反洗、曝气、污泥回流皆为自动/手动两种控制方式运行；排空、排泥为手动控制。
本实用新型所述装置除具备常规倒置A/A/O+MBR组合工艺的全部优点外还具有：
（1）将缺氧区、厌氧区采用上下双层布置，进一步减少占地面积；
（2）产水不配产水泵；污泥回流管和混合液回流管合并为一根回流管道；MBR膜组件底部的曝气装置同时为MBR组件和弹性填料区的好氧反应提供部分溶解氧，另外弹性填料区单独设置曝气管路，通过自动溶解氧仪和阀门控制曝气装置的启停；并且通过变频调节风机转速的方式优化曝气量，从而减少了能耗；
（3）充分利用各反应区和设备的特点，合理分配占地空间和最大限度的降低能耗，延长清洗周期、控制膜污染。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种复合式脱氮除磷一体化装置，包括反应池，反应池内部设有将反应池内部隔成前端池体9和后端池体14的竖向隔板10，并在竖向隔板10上部设有通水口；所述前端池体9的顶部设有前端池体进水口，而后端池体14的底部及后端池体14的上部分别设有排污口，且排污口处安装的排污管路19与污泥混合液回流泵20连接后分为两组管路，一组管路为排泥管21，另一组管路为混合液回流管，混合液回流管连接至前端池体进水口；所述后端池体14内部靠近前端池体9的一侧设有弹性填料12，而后端池体14内部远离前端池体9的一侧设有膜组件13，并在后端池体14内的弹性填料12下方安装弹性填料曝气管26，而在后端池体14内的膜组件13下方安装膜组件曝气管25，弹性填料曝气管26与膜组件曝气管25均与鼓风机24连接，所述膜组件13顶部安装膜组件产水管15。
前端池体9内底部设有潜水搅拌器7，前端池体进水口处设有前端池体进水管1，并在前端池体进水管1上设有滤网2，前端池体9上下间隔设有多块水平的前端池体横向隔板8。
弹性填料12靠近前端池体的一端设有一块竖直的后端池体导流板11，后端池体导流板11顶端高度超过竖向隔板10上通水口的高度，而后端池体导流板11的底端高度低于弹性填料12底端的高度。
膜组件13顶部安装带反洗泵17的反洗管16。
前端池体9内部设有两块相互平行的导流板，第一导流板5的长度大于第二导流板6的长度，第一导流板5与第二导流板6的顶部均与前端池体9顶部连接，第一导流板5的底端与一块前端池体横向隔板8连接，而第二导流板6的底端与另一块前端池体横向隔板8连接。
设有两个前端池体进水口，第一前端池体进水口设在第一导流板5与前端池体9相邻的池体外壁之间，而第二前端池体进水口设在第一导流板5与第二导流板6之间，其中第一前端池体进水口中接入缺氧区进水管3，第二前端池体进水口中接入厌氧区进水管4。
设有两根混合液回流管，一根混合液回流管23通入第一前端池体进水口，另一根混合液回流管22通入第二前端池体进水口。
以下为通过本装置处理污水的实例：
处理水量：某酒店污水800m3/d。
进水水质：COD：500~600mg/L，BOD：200~300mg/L，TN：40~50mg/L，TP：2~3mg/L，SS：400~500mg/L，动植物油30~50mg/L。
设计参数：缺氧区停留时间3~4h；厌氧区停留时间3~4h；复合式MBR反应池停留时间16h。污水先被收集在化粪池中，经过化粪池预处理后进入复合式脱氮除磷MBR一体化装置。
设备选型：潜水搅拌机两台，单台功率0.5KW，MBR膜组件采用帘式中空纤维膜组件，型号FP－AⅣ，弹性填料规格：尺寸200×2000，鼓风机两台，一用一备，单台功率18.5kw，污泥/混合液回流泵两台，一用一备，单台功率5.5kw，反洗泵三台，两用一备，单台功率0.75kw。
运行条件：抽停比8min/2min，反洗周期1次/10min，反洗时间30~60s。缺氧段溶解氧≤0.5mg/L，弹性填料底部气水比4:1，溶解氧2~4mg/L，MBR膜组件底部气水比18:1，污泥/混合液回流比200~300%，污泥龄10~20d。
出水水质：COD≤40mg/L，BOD≤10mg/L，TN≤15mg/L，TP≤1mg/L，SS≤10mg/L，动植物油≤10mg/L。出水水质达《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准。
占地面积：本发明前端缺氧区和厌氧区采用上下双层布置，较常规A/A/O+MBR工艺节省占地10%左右。
电耗：吨水的电耗最大值为0.74kw.h/m3，常规A/A/O+MBR吨水电耗约为1 kw.h/m3，至少节约电耗约26%。
自动控制说明：设备运行过程包括进水、过滤、过滤停止、反洗、待机。运行过程中，除排空、排泥及MBR膜组件系统外浸渍清洗需要人工干预外，其他可自动运行，也可手动操作运行。操作界面采用触摸屏。
通过变频器调节进入该装置的原水泵的流量，以保证MBR膜组件上方水位在1.5~2.5m之间。
MBR膜过滤采用连续曝气，间歇出水的方式，抽停比8min/2min，产水管路安装流量传感器和自动控制阀门，实现定流量过滤。停止出水时进行自动清水反洗，反洗时间30~60s。
保证产水管压力<50kpa，否则，产水管自动阀门关闭，人工决定是否进行在线药剂反洗。
鼓风机为变频控制，可以根据溶解氧的变化适当减小或增加曝气量，但曝气量不能为0。风机停止时会导致产水管自动阀门的关闭。
Claims (9)
1. 一种复合式脱氮除磷一体化装置，包括反应池，其特征是，所述反应池内部设有将反应池内部隔成前端池体（9）和后端池体（14）的竖向隔板（10），并在竖向隔板（10）上部设有通水口；所述前端池体（9）的顶部设有前端池体进水口，而后端池体（14）的底部及后端池体（14）的上部分别设有排污口，且排污口处安装的排污管路（19）与污泥混合液回流泵（20）连接后分为两组管路，一组管路为排泥管（21），另一组管路为混合液回流管，混合液回流管连接至前端池体进水口；所述后端池体（14）内部靠近前端池体（9）的一侧设有弹性填料（12），而后端池体（14）内部远离前端池体（9）的一侧设有膜组件（13），并在后端池体（14）内的弹性填料（12）下方安装弹性填料曝气管（26），而在后端池体（14）内的膜组件（13）下方安装膜组件曝气管（25），所述膜组件（13）顶部安装膜组件产水管（15）。
2.根据权利要求1所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，所述前端池体（9）内底部设有潜水搅拌器（7）。
3.根据权利要求1所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，所述前端池体进水口处设有前端池体进水管（1），并在前端池体进水管（1）上设有滤网（2）。
4.根据权利要求1所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，所述弹性填料（12）靠近前端池体的一端设有一块竖直的后端池体导流板（11），后端池体导流板（11）顶端高度超过竖向隔板（10）上通水口的高度，而后端池体导流板（11）的底端高度低于弹性填料（12）底端的高度。
5.根据权利要求1所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，所述膜组件（13）顶部安装带反洗泵（17）的反洗管（16）。
6.根据权利要求1-5之一所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，所述前端池体（9）上下间隔设有多块水平的前端池体横向隔板（8）。
7.根据权利要求6所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，所述前端池体（9）内部设有两块相互平行的导流板，第一导流板（5）的长度大于第二导流板（6）的长度，第一导流板（5）与第二导流板（6）的顶部均与前端池体（9）顶部连接，第一导流板（5）的底端与一块前端池体横向隔板（8）连接，而第二导流板（6）的底端与另一块前端池体横向隔板（8）连接。
8.根据权利要求7所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，设有两个前端池体进水口，第一前端池体进水口设在第一导流板（5）与前端池体（9）相邻的池体外壁之间，而第二前端池体进水口设在第一导流板（5）与第二导流板（6）之间。
9.根据权利要求8所述复合式脱氮除磷一体化装置，其特征是，设有两根混合液回流管，一根混合液回流管（23）通入第一前端池体进水口，另一根混合液回流管（22）通入第二前端池体进水口。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109160608A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | 二段进料的mbr一体化污水处理设备 |
| CN113845212A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-28 | 碧水源膜技术研究中心(北京)有限公司 | 一种mbr一体化污水净化装置和方法 |
-
2014
- 2014-03-12 CN CN201420110556.1U patent/CN203728687U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109160608A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | 二段进料的mbr一体化污水处理设备 |
| CN113845212A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-28 | 碧水源膜技术研究中心(北京)有限公司 | 一种mbr一体化污水净化装置和方法 |
| CN113845212B (zh) * | 2021-10-18 | 2024-01-19 | 碧水源膜技术研究中心(北京)有限公司 | 一种mbr一体化污水净化装置和方法 |
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