CN204752470U - 一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，包括依次连通的调节池，加压溶气气浮装置，缓冲池，膜循环厌氧反应器，膜循环好氧反应器和MBR沉淀池，所述一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置还包括污泥浓缩池，所述加压溶气气浮装置上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅰ，所述MBR沉淀池上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅱ，所述MBR沉淀池上还设有与所述膜循环好氧反应器连通的回流污泥管。本实用新型在稳定运行时，废水COD的去除率最高可达99％以上，采用了传质效率高的膜循环厌氧反应器和膜循环好氧反应器，并且均设置了内循环，反应器内是完全混合式，耐冲击负荷强，即使进水水质水量发生较大的波动，反应器依然能够稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理装置，具体地说是一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置。
背景技术
高浓度有机废水具有化学需氧量高、悬浮物高、硫酸盐和蛋白质含量高等特点，随着国家对环保排放标准和要求的不断提高，能否对高浓度有机废水进行有效的处理已经成为许多新型工业能否顺利发展的重要因素。
目前，含有高浓度有机污染物、氨氮化合物、悬浮物的各种工业废水的净化处理问题，越来越受到社会各界和各级环保部门的重视。高浓度有机废水具有污染物含量高、危害严重、处理工艺复杂、投资运行成本高等特点。由于高浓度有机废水引发的一系列水体污染、生态环境恶化、威胁人体健康以及阻碍相关工业发展等问题，目前世界各国特别是包括中国在内的发展中国家尤为严重。由于采用常规的废水处理方法难以净化或无法满足净化处理的技术和经济要求，使得这类高浓度有机废水或工业废水的净化处理已成为现阶段国内外环境保护技术领域亟待解决的一个难题。
目前，国内外高浓度有机废水处理方法有：
1)臭氧-生物法处理高浓度有机废水
工艺通过臭氧与生物处理技术联用处理高浓度有机废水。废水经预处理后进入一级臭氧氧化处理，从而去除大分子污染物和COD。之后进人综合废水调节池，利用A2/O工艺提高废水的可生物降解性，然后在二沉池内进行泥水分离，使得污泥分别回流到厌氧池兼氧池和好氧池，而剩余的污泥则进人废污泥浓缩池。该工艺可以实现高浓度有机废水的处理，但是能耗高，装置效率低，占地面积大。
2)序列间歇式好氧活性污泥法处理高浓度有机废水
序列间歇式好氧活性污泥法处理高浓度有机废水具有很好的可行性，能够达到相应的排放标准，并且该法处理效果稳定，运行管理灵活，能够依据进水有机物浓度的高低对曝气时间进行灵活调节，非常适合处理水质水量不稳定的高浓度有机废水。
3)水解酸化-生物接触氧化工业处理高浓度有机废水
该工艺的主要处理构筑物和设备有调节池、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池。该工艺的水解酸化单元能够有效的降解部分有机物，同时提高了污水的可生化性，并且有效的降低了污水色度。生物接触氧化工业有机负荷高，耐冲击负荷能力强，出水水质稳定。
4)UASB-A/O工艺处理高浓度有机废水
研究表明UASB-A/O工艺处理高浓度有机废水具有稳定、良好的效果。UASB处理技术被认为是低耗高效的废水处理技术，许多高低浓度有机废水可生化性比较好，适合于回收利用其中的再生能源，近年来颇受环境保护专家的关注。A/O工艺可以进一步去除废水中的有机污染物，工艺已经有了成功的工程实例，并且能够有效降低治理环境的投资和运行费用，符合我国废水处理技术的要求，但是工艺整体负荷一般，占地面积大。
实用新型内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置。本实用新型采用的技术手段如下：
一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，包括依次连通的调节池，加压溶气气浮装置，缓冲池，膜循环厌氧反应器，膜循环好氧反应器和MBR沉淀池，所述一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置还包括污泥浓缩池，所述加压溶气气浮装置上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅰ，所述MBR沉淀池上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅱ，所述MBR沉淀池上还设有与所述膜循环好氧反应器连通的回流污泥管。
所述膜循环厌氧反应器包括位于所述膜循环厌氧反应器上部的气室，位于所述膜循环厌氧反应器中部的气固液分离区和位于所述膜循环厌氧反应器下部的生物反应区Ⅰ；
所述气室上部连接有用于沼气排出的排气管，所述排气管从所述反应器顶部穿出；
所述气固液分离区上部连接有与所述膜循环好氧反应器连接的出水管Ⅰ，所述气固液分离区包括气固液三相分离器和沉淀区，所述气固液三相分离器与所述气室连通；
所述生物反应区Ⅰ包括所述生物反应区Ⅰ上部的生物填料区和位于所述生物填料区下部的布水系统，所述布水系统上设有与所述缓冲池连通的进水管Ⅰ；
所述膜循环厌氧反应器还包括回流系统，所述回流系统包括回流管和回流泵，所述生物填料区上部侧壁连接有所述回流管进水端，所述布水系统上连接有所述回流管出水端，所述回流泵位于所述回流管进水端与所述回流管出水端之间；
所述膜循环厌氧反应器底部连接有排泥管Ⅲ。
所述膜循环厌氧反应器外部设有保温层。
所述膜循环好氧反应器包括沉降区和设置在所述沉降区下端的生物反应区Ⅱ；
所述沉降区上部侧壁上连接有进水管Ⅱ，所述进水管Ⅱ从进水端到出水端依次连接有进水控制阀Ⅰ、进水提升泵、进水控制阀Ⅱ和进水流量计；所述沉降区内设有混合器，所述混合器通过支撑架Ⅰ在所述沉降区中轴线位置与所述沉降区的内壁固定连接，所述混合器顶端设有进气管，所述进气管的另一端伸出所述沉降区外，所述混合器下端设置有射流器，所述混合器上部侧壁与回水管出水端相连接，所述回水管进水端与所述沉降区下部侧壁相连接，所述回水管从进水端到出水端依次连接有回水控制阀Ⅰ、循环泵、回水控制阀Ⅱ和回水流量计；所述沉降区中部侧壁上设置有用于连接所述MBR沉淀池的出水管Ⅱ；所述射流器下方设置有导流筒，所述导流筒通过支撑架Ⅱ在所述生物反应区Ⅱ中轴线位置与所述生物反应区Ⅱ的侧壁固定连接，所述导流筒侧壁与所述生物反应区Ⅱ侧壁之间装有生物填料；所述生物反应区Ⅱ下部侧壁设有排泥管Ⅳ。
所述进气管上设有进气阀和位于所述进气阀和所述混合器之间的进气流量计。
所述出水管Ⅱ上设有出水阀门。
所述排泥管Ⅳ上设有排泥阀。
本实用新型具有以下优点：
1.本实用新型在稳定运行期，预处理系统(调节池，加压溶气气浮装置和缓冲池)对COD的去除率在10％；膜高效厌氧生物处理系统允许进水COD浓度的变化范围为7000至9000mg/l，进水有机负荷为11.2至14.14kgCOD/(m3.d)，水力停留时间为16至24小时，此时，膜厌氧生物反应器对COD的平均去除率达79.2％，膜好氧生物反应器容积负荷在8至12kgCOD/(m3·d)之间时，对废水COD的去除率7％至10％，经过MBR沉淀池处理后最终出水的COD含量在50至60mg/L以下，并且经过了膜分离出水水质良好，可以直接进入深度处理系统进行中水回用。
2.本实用新型稳定运行时，废水COD的去除率最高可达99％以上，出水水质可达到综合排放一级标准。
3.采用本实用新型，膜循环厌氧反应器每去除1kgCOD可以产生0.28m3的甲烷气体，处理一吨废水可以产生约1.5m3甲烷气体，而甲烷气体作为燃料使用就可以代替原煤，按照等热量进行计算，每处理1吨废水的赢利可以达到2元左右。
4.本实用新型采用了传质效率高的膜循环厌氧反应器和膜循环好氧反应器，并且均设置了内循环，反应器内是完全混合式，耐冲击负荷强，即使进水水质水量发生较大的波动，反应器依然能够稳定运行。本实用新型的分离装置采用MBR反应器，实现了泥水的高效分离，相对于传统的二次沉淀池，效率更高，体积更小。
5.本实用新型更加高效，整体负荷要高于传统的“水解酸化+好氧曝气池+二沉池”工艺效率5倍以上，装置的占地面积和基建成本低。
基于上述理由本实用新型可在废水处理装置等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的示意图。
图2是本实用新型的膜循环厌氧反应器。
图3是本实用新型的膜循环好氧反应器。
具体实施方式
如图1-图3所示，一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，包括依次连通的调节池，加压溶气气浮装置，缓冲池，膜循环厌氧反应器，膜循环好氧反应器和MBR沉淀池，所述一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置还包括污泥浓缩池，所述加压溶气气浮装置上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅰ，所述MBR沉淀池上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅱ，所述MBR沉淀池上还设有与所述膜循环好氧反应器连通的回流污泥管。
所述膜循环厌氧反应器包括位于所述膜循环厌氧反应器上部的气室1，位于所述膜循环厌氧反应器中部的气固液分离区和位于所述膜循环厌氧反应器下部的生物反应区Ⅰ2；
所述气室上部连接有用于沼气排出的排气管3，所述排气管从所述反应器顶部穿出；
所述气固液分离区上部连接有与所述膜循环好氧反应器连接的出水管Ⅰ4，所述气固液分离区包括气固液三相分离器5和沉淀区6，所述气固液三相分离器5与所述气室1连通；
所述生物反应区Ⅰ2包括所述生物反应区Ⅰ2上部的生物填料区7和位于所述生物填料区7下部的布水系统8，所述布水系统8上设有与所述缓冲池连通的进水管Ⅰ9；
所述膜循环厌氧反应器还包括回流系统，所述回流系统包括回流管10和回流泵11，所述生物填料区7上部侧壁连接有所述回流管10进水端，所述布水系统8上连接有所述回流管10出水端，所述回流泵11位于所述回流管10进水端与所述回流管10出水端之间；
所述膜循环厌氧反应器底部连接有排泥管Ⅲ12。
所述膜循环厌氧反应器外部设有保温层13。
所述膜循环好氧反应器包括沉降区14和设置在所述沉降区14下端的生物反应区Ⅱ15；
所述沉降区14上部侧壁上连接有进水管Ⅱ16，所述进水管Ⅱ16从进水端到出水端依次连接有进水控制阀Ⅰ17、进水提升泵18、进水控制阀Ⅱ19和进水流量计20；所述沉降区14内设有混合器21，所述混合器21通过支撑架Ⅰ在所述沉降区14中轴线位置与所述沉降区14的内壁固定连接，所述混合器21顶端设有进气管22，所述进气管22的另一端伸出所述沉降区14外，所述混合器21下端设置有射流器23，所述混合器21上部侧壁与回水管24出水端相连接，所述回水管24进水端与所述沉降区14下部侧壁相连接，所述回水管24从进水端到出水端依次连接有回水控制阀Ⅰ25、循环泵26、回水控制阀Ⅱ27和回水流量计28；所述沉降区14中部侧壁上设置有用于连接所述MBR沉淀池的出水管Ⅱ29；所述射流器23下方设置有导流筒30，所述导流筒30通过支撑架Ⅱ在所述生物反应区Ⅱ15中轴线位置与所述生物反应区Ⅱ15的侧壁固定连接，所述导流筒30侧壁与所述生物反应区Ⅱ15侧壁之间装有生物填料；所述生物反应区Ⅱ15下部侧壁设有排泥管Ⅳ31。
所述进气管22上设有进气阀32和位于所述进气阀32和所述混合器21之间的进气流量计33。
所述出水管Ⅱ29上设有出水阀门34。
所述排泥管Ⅳ31上设有排泥阀35。
下面就如何使用本实用新型做进一步描述：
(1)预处理系统(调节池，加压溶气气浮装置和缓冲池)
农药生产废水经调节池，加压溶气气浮装置，缓冲池后，去除水中的悬浮物及非溶解类物质，COD去除率在10至20％，预处理系统总体水力停留时间为2至4小时，调节pH值至7至8；
(2)膜厌氧生物反应器
预处理后的废水从布水系统8流入与生物填料区7的污泥进行混合接触，污泥中微生物分解废水中的有机物，使之转化为沼气，沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中不断合并，逐渐形成较大气泡，生物填料区7上部在沼气搅动下泥水一起上升至气固液三相分离器5，沼气遇到折射板折向四周，穿过水层进入气室1，集中在气室1的沼气用排气管3导出，固液混合液经过反射进入沉淀区6，废水中污泥发生絮凝沉降，沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回生物填料区7内，使生物填料区7内积累大量污泥，与污泥分离后的废水经出水管Ⅰ4进入到膜好氧生物反应器，膜厌氧生物反应器的水力停留时间设计为16至24小时；
(3)膜好氧生物反应器
经上一装置处理后的废水进入到沉降区14并和循环水、空气一起进入混合器21，经射流至导流筒30，在负压作用下，废水，空气与循环水在混合器21中充分混合，从而在射流器23下方形成高速紊流剪切区，空气被二次切割产生大量细小气泡，氧气充分溶解于混合物中，经导流筒30进入生物反应区Ⅱ15，在生物填料的作用下进行高效生化反应，并形成循环流动，对水中污染物的去除效果达到最佳，膜好氧生物反应器的水力停留时间为8至12小时；
(4)MBR沉淀池
膜循环好氧反应器出水进入MBR沉淀池，进一步去除COD，在MBR沉淀池中利用废水中的溶解氧继续反应，进一步去除COD，并且实现泥水的高效分离，膜过滤出水外排，部分污泥回收，MBR沉淀池泥水分离时间2至4小时，得到的出水水质好，清澈，悬浮物含量极低，可以直接进入深度处理系统进行回用，部分剩余污泥进入污泥浓缩池浓缩外排或者外销作为颗粒污泥种泥。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：包括依次连通的调节池，加压溶气气浮装置，缓冲池，膜循环厌氧反应器，膜循环好氧反应器和MBR沉淀池，所述一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置还包括污泥浓缩池，所述加压溶气气浮装置上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅰ，所述MBR沉淀池上设有与所述污泥浓缩池连通的排泥管Ⅱ，所述MBR沉淀池上还设有与所述膜循环好氧反应器连通的回流污泥管。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：所述膜循环厌氧反应器包括位于所述膜循环厌氧反应器上部的气室，位于所述膜循环厌氧反应器中部的气固液分离区和位于所述膜循环厌氧反应器下部的生物反应区Ⅰ；
所述气室上部连接有用于沼气排出的排气管，所述排气管从所述反应器顶部穿出；
所述气固液分离区上部连接有与所述膜循环好氧反应器连接的出水管Ⅰ，所述气固液分离区包括气固液三相分离器和沉淀区，所述气固液三相分离器与所述气室连通；
所述生物反应区Ⅰ包括所述生物反应区Ⅰ上部的生物填料区和位于所述生物填料区下部的布水系统，所述布水系统上设有与所述缓冲池连通的进水管Ⅰ；
所述膜循环厌氧反应器还包括回流系统，所述回流系统包括回流管和回流泵，所述生物填料区上部侧壁连接有所述回流管进水端，所述布水系统上连接有所述回流管出水端，所述回流泵位于所述回流管进水端与所述回流管出水端之间；
所述膜循环厌氧反应器底部连接有排泥管Ⅲ。
3.根据权利要求2所述的一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：所述膜循环厌氧反应器外部设有保温层。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：所述膜循环好氧反应器包括沉降区和设置在所述沉降区下端的生物反应区Ⅱ；
所述沉降区上部侧壁上连接有进水管Ⅱ，所述进水管Ⅱ从进水端到出水端依次连接有进水控制阀Ⅰ、进水提升泵、进水控制阀Ⅱ和进水流量计；所述沉降区内设有混合器，所述混合器通过支撑架Ⅰ在所述沉降区中轴线位置与所述沉降区的内壁固定连接，所述混合器顶端设有进气管，所述进气管的另一端伸出所述沉降区外，所述混合器下端设置有射流器，所述混合器上部侧壁与回水管出水端相连接，所述回水管进水端与所述沉降区下部侧壁相连接，所述回水管从进水端到出水端依次连接有回水控制阀Ⅰ、循环泵、回水控制阀Ⅱ和回水流量计；所述沉降区中部侧壁上设置有用于连接所述MBR沉淀池的出水管Ⅱ；所述射流器下方设置有导流筒，所述导流筒通过支撑架Ⅱ在所述生物反应区Ⅱ中轴线位置与所述生物反应区Ⅱ的侧壁固定连接，所述导流筒侧壁与所述生物反应区Ⅱ侧壁之间装有生物填料；所述生物反应区Ⅱ下部侧壁设有排泥管Ⅳ。
5.根据权利要求4所述的一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：所述进气管上设有进气阀和位于所述进气阀和所述混合器之间的进气流量计。
6.根据权利要求4所述的一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：所述出水管Ⅱ上设有出水阀门。
7.根据权利要求4所述的一种高浓度有机废水膜生物处理组合装置，其特征在于：所述排泥管Ⅳ上设有排泥阀。
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