CN205099464U - 基于mbr膜应用的污水处理设备 - Google Patents

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赵剑锋
郑忆枫
王然
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Abstract

本实用新型公开了一种基于MBR膜应用的污水处理设备,包括依序对污水进行生化处理的缺氧池、好氧池和MBR膜池,以喷淋方式将所述缺氧池处理后的污水输送至所述好氧池的喷淋装置,以及将所述缺氧池处理后的污水抽至所述喷淋装置的循环泵;所述循环泵设置在所述缺氧池中并与所述喷淋装置连接;所述好氧池连通所述MBR膜池,以将处理后的污水溢流至所述MBR膜池;所述MBR膜池还与所述缺氧池连通,以将污水处理后的剩余污泥溢流至所述缺氧池。本实用新型的基于MBR膜应用的污水处理设备,运行污泥浓度超高,产水效率高;在进水COD为3000~20000mg/L和运行污泥浓度(MLSS)在25~30g/L条件下,产水可稳定达到出水BOD≤10mg/L的处理效果。

Description

基于MBR膜应用的污水处理设备
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域,尤其涉及一种基于MBR膜应用的污水处理设备。
背景技术
生物脱氮技术是在传统生化处理技术上于70年代发展起来的,20世纪80年代在法国、德国和澳大利亚等国的污水处理领域相继使用该技术进行污水脱氮处理。在我国,厌氧/好氧(A/O)新型脱氮工艺的实验室研究开始于20世纪80年代末。近十年,生物脱氮的研究主要集中于厌氧酸化-缺氧-好氧(Al-A2-O)和序批式间歇反应器(SBR)工艺。与传统生化处理工艺相比,它们不仅能去除废水中的氨氮,而且COD的去除率也有了提高。其中:
1、厌氧酸化-缺氧-好氧(Al-A2-O)工艺
根据微生物在反应器中存在形式的不同,Al-A2-O工艺又包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法工艺去除沥滤液中的氮的效果不好,这是因为曝气池中难于保留硝化细菌,而硝化菌的生长速度要比异养菌慢得多。
2、SBR(SequencingBatchReactor,SBR)工艺
SBR是一种活性污泥法新工艺,它在同一反应器内,通过程序化控制充水、曝气反应、沉淀、排水、排泥等五个阶段,顺序完成缺氧、厌氧和好氧过程,实现对废水的生化处理。
3、膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)工艺
膜生物反应器(MBR)是膜分离与生物反应器相结合的新型水处理技术,是通过膜分离强化生物处理效果的组合工艺。膜对反应器内污泥混合液起截留过滤作用,膜组件能够将污泥中的微生物完全截留在反应器内,所以反应器内微生物能最大限度地增长,这样生物活性高、吸附和降解有机物的能力得到加强,而世代时间较长的硝化及亚硝化细菌也能很好地增长,从而提高硝化能力。此外,膜还可以截留难以降解的有机大分子化合物。
然而,传统的SBR或A2/O工艺处理沥滤液难以使出水COD降到1000ppm,氨氮处理效果不稳定和效率低的不足;常规工艺技术还存在在进水COD≥3000mg/L时不可直接进行二级生化处理的技术瓶颈。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种运行污泥浓度超高,产水效率高的基于MBR膜应用的污水处理设备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于MBR膜应用的污水处理设备,包括依序对污水进行生化处理的缺氧池、好氧池和MBR膜池,以喷淋方式将所述缺氧池处理后的污水输送至所述好氧池的喷淋装置,以及将所述缺氧池处理后的污水抽至所述喷淋装置的循环泵;所述循环泵设置在所述缺氧池中并与所述喷淋装置连接;
所述好氧池连通所述MBR膜池,以将处理后的污水溢流至所述MBR膜池;所述MBR膜池还与所述缺氧池连通,以将污水处理后的剩余污泥溢流至所述缺氧池。
优选地,所述MBR膜池包括池体、设置在所述池体内的可在线逆向清洗的板式MBR膜过滤组件、设置在所述板式MBR膜过滤组件底部的散气器、以及将经所述板式MBR膜过滤组件过滤的水抽出的产水装置。
优选地,所述产水装置包括连接所述板式MBR膜过滤组件的产水抽吸泵、连接在所述产水抽吸泵和板式MBR膜过滤组件之间的气水分离器;所述气水分离器上设有压差限制器,所述气水分离器和所述板式MBR膜过滤组件的连接通路上还设有流量限制器。
优选地,所述产水装置还包括连接所述气水分离器的真空泵。
优选地,所述散气器包括一根或多根微孔散气管。
优选地,所述MBR膜池还包括对所述板式MBR膜过滤组件进行清洗的逆向清洗装置、以及将清洗药剂打入所述板式MBR膜过滤组件中的化学加药装置;所述化学加药装置连接在所述逆向清洗装置和所述板式MBR膜过滤组件之间。
优选地,所述逆向清洗装置包括输出端连接所述板式MBR膜过滤组件的反洗泵,设置在所述板式MBR膜过滤组件和反洗泵的连接通路上的逆向清洗流量计、逆向清洗压力表和防护爆破膜。
优选地,所述MBR膜池还包括与所述产水装置连接、将来自所述产水装置的水进行存储的产水池;所述反洗泵的输入端连接所述产水池,以抽吸所述产水池存储的水对所述板式MBR膜过滤组件进行清洗。
优选地,所述喷淋装置安装在所述好氧池上方,其包括数个间隔且相连通的喷淋头。
优选地,所述喷淋头为通径为15~35mm的实心锥形喷淋头。
本实用新型的基于MBR膜应用的污水处理设备,运行污泥浓度超高,产水效率高,膜组件寿命长;在进水COD为3000~20000mg/L和运行污泥浓度(MLSS)在25~30g/L条件下,产水可稳定达到出水BOD≤10mg/L的处理效果,适用于有机浓度高(进水COD3000~20000mg/L),原水C/N≥8:1的污水处理,可实现产品水达标处理,打破常规工艺技术在进水COD≥3000mg/L时不可直接进行二级生化处理的技术瓶颈。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型一实施例的污水处理设备的结构框图;
图2是图1中喷淋装置的结构示意图;
图3是图1中MBR膜池的结构示意图;
图4是图3中所示MBR膜池中板式MBR膜过滤组件的产水及逆向清洗示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,本实用新型一实施例的污水处理设备,基于MBR膜应用,该污水处理设备包括依序对污水进行生化处理的缺氧池10、好氧池20、MBR膜池30、喷淋装置50以及循环泵40。循环泵40设置在缺氧池10中并与喷淋装置50连接,以将缺氧池10处理后的污水泵至喷淋装置50;喷淋装置50以喷淋方式将缺氧池10处理后的污水输送至好氧池20;好氧池连通MBR膜池30,以将处理后的污水溢流至MBR膜池30;MBR膜池30还与缺氧池10连通,以将污水处理后的剩余污泥溢流至缺氧池10。
该污水处理设备运行污泥浓度超高,产水效率高;在进水COD为3000~20000mg/L和运行污泥浓度(MLSS)在25~30g/L条件下,产水可稳定达到出水BOD≤10mg/L的处理效果,COD去除率可以达到93%以上;适用于有机浓度高(进水COD3000~20000mg/L),原水C/N≥8:1的污水处理,可实现产品水达标处理,打破常规工艺技术在进水COD≥3000mg/L时不可直接进行二级生化处理的技术瓶颈。
该污水处理设备中,通过各单元配合形成的AO工艺对污水的处理,实现脱氮除磷效果,氨氮去除率可以达到99%;通过循环泵40将缺氧池10处理的污水提升至好氧池20,该提升不同于传统的硝化液回流,具有强化反硝化效果,减少循环泵40气蚀对生化污泥形态破坏,降低后续MBR膜池30过滤阻力。
循环泵40提升的污水经过喷淋装置50喷淋至好氧池20内,以喷淋方式将污水喷入好氧池20,可带入一定的空气,增加好氧池20的曝气处理效果。
如图2所示,喷淋装置50安装在好氧池20上方,喷淋装置50包括数个间隔且相连通的喷淋头51。喷淋头51优选均匀间隔,布置在好氧池20液面上约0.5m处。
本实施例中,喷淋51头为通径为15~35mm的实心锥形喷淋头,使得可以实心锥形方式进行喷淋。
喷淋装置50还包括喷淋管道52,数个喷淋头51间隔连接在喷淋管道52上。每一喷淋头51还设有调节阀53,以调节喷出量。
污水在好氧池20曝气之后溢流至MBR膜池30,在MBR膜池30过滤后排放,MBR膜池30的剩余污泥溢流至缺氧池10,实现污水处理的脱氮除磷效果。
该污水处理设备中,以MBR膜池30使用和维护为中心,实现完整的高浓度有机废液的生化处理效果。
如图3所示,MBR膜池30包括池体31、设置在池体31内的可在线逆向清洗的板式MBR膜过滤组件32、设置在板式MBR膜过滤组件32底部的散气器33、以及将经板式MBR膜过滤组件32过滤的水抽出的产水装置。
板式MBR膜过滤组件的MBR膜材质选用PVDF、PTFE、PE中任一种,过滤精度为0.03~0.1μm。
散气器33包括一根或多根微孔散气管,连接曝气泵,空气经曝气泵泵入散气管中,并通过微孔进入池体31的污水中。散气器33位于池体31上的位置还设有气洗阀331,控制其通断。
产水装置包括连接板式MBR膜过滤组件32的产水抽吸泵34、连接在产水抽吸泵34和板式MBR膜过滤组件32之间的气水分离器35。进入板式MBR膜过滤组件32的污水经过滤后被产水抽吸泵34抽出,并先通过气水分离器35的气水分离后再通过产水抽吸泵34。
气水分离器35上设有压差限制器351,气水分离器35和板式MBR膜过滤组件32的连接通路上还设有流量限制器352。气水分离器35和板式MBR膜过滤组件32的连接通路上还设有产水阀353,以控制该连接通路的通断。
此外,产水装置还包括连接气水分离器35的真空泵36,将气水分离器35的空气抽出。真空泵36的抽吸端连通气水分离器35的顶部,避免连接至气水分离器35内液位下面而抽吸到水。真空泵36和气水分离器35的连接通路上还设有真空阀361,以控制该连接通路的通断。
MBR膜池31还包括对板式MBR膜过滤组件32进行清洗的逆向清洗装置、以及将清洗药剂打入板式MBR膜过滤组件32中的化学加药装置39;化学加药装置39连接在逆向清洗装置和板式MBR膜过滤组件32之间。
逆向清洗装置包括输出端连接板式MBR膜过滤组件32的反洗泵37,设置在板式MBR膜过滤组件32和反洗泵37的连接通路上的逆向清洗流量计(未图示)、逆向清洗压力表(未图示)和防护爆破膜(未图示),防护爆破膜的压力等级≤0.5bar。反洗泵37板式和MBR膜过滤组件32的连接通路上还设有控制该连接通路通断的清洗阀371。
进一步地,MBR膜池30还包括与产水装置连接、将来自产水装置的水进行存储的产水池38。反洗泵37的输入端连接产水池38,以抽吸产水池38存储的水对板式MBR膜过滤组件32进行清洗。
MBR膜池30的运行状态一般分为产水-停抽-一定周期的常规反洗及长周期的化学清洗四个环节,具体运行方式根据负荷,进水水质和曝气供气能力综合确定,其中:
1)产水,通过产水抽吸泵34在板式MBR膜过滤组件32透过液一侧施加抽吸负压,控制恰当的反应和接触时间确保产水品质合格,如图4中(1)所示。
2)停抽,其工艺过程是指膜系统小间隔时间内暂停产水,同时辅以一定量的膜面曝气冲刷,板式MBR膜过滤组件32过滤性能得到恢复。同时,在停抽过程中,由浓差极化引起的膜面有机物积累也会由扩散作用返回混合液主体(池体31内)。
3)反洗,反洗泵37开启将符合反洗水质要求的反洗水打入到板式MBR膜过滤组件32内侧,将在产水过程中附着在板式MBR膜过滤组件32外表面的污染物质从膜表面冲刷下来,维持正常的膜性能和产水特性,如图4中(2)所示。
4)化学清洗(离线化学清洗CIP),CIP是指对长时间工作的浸没式MBR膜组件进行,配有一定浓度特定化学清洗剂的清洗槽中,通过化学清洗剂的化学作用,将附集在板式MBR膜过滤组件32膜表面难以通过常规反洗的方式清洗下来的污染层清洗下来。
在使用该污水处理设备进行高浓度有机污水处理时,污水先进入缺氧池10,通过缺氧池10内的循环泵40提升以及喷淋装置50的喷淋进入好氧池20,然后溢流至MBR膜池30,过滤后排放,剩余污泥又溢流至缺氧池10,通过这一反硝化-硝化的微生物作用,对污水中大部分的有机物、氨氮、总氮等进行脱除。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于MBR膜应用的污水处理设备,其特征在于,包括依序对污水进行生化处理的缺氧池(10)、好氧池(20)和MBR膜池(30),以喷淋方式将所述缺氧池(10)处理后的污水输送至所述好氧池(20)的喷淋装置(50),以及将所述缺氧池(10)处理后的污水抽至所述喷淋装置的循环泵(40);所述循环泵(40)设置在所述缺氧池(10)中并与所述喷淋装置(50)连接;
所述好氧池(20)连通所述MBR膜池(30),以将处理后的污水溢流至所述MBR膜池(30);所述MBR膜池(30)还与所述缺氧池(10)连通,以将污水处理后的剩余污泥溢流至所述缺氧池(10)。
2.根据权利要求1所述的污水处理设备,其特征在于,所述MBR膜池(30)包括池体(31)、设置在所述池体(31)内的可在线逆向清洗的板式MBR膜过滤组件(32)、设置在所述板式MBR膜过滤组件(32)底部的散气器(33)、以及将经所述板式MBR膜过滤组件(32)过滤的水抽出的产水装置。
3.根据权利要求2所述的污水处理设备,其特征在于,所述产水装置包括连接所述板式MBR膜过滤组件(32)的产水抽吸泵(34)、连接在所述产水抽吸泵(34)和板式MBR膜过滤组件(32)之间的气水分离器(35);所述气水分离器(35)上设有压差限制器(351),所述气水分离器(35)和所述板式MBR膜过滤组件(32)的连接通路上还设有流量限制器(352)。
4.根据权利要求3所述的污水处理设备,其特征在于,所述产水装置还包括连接所述气水分离器(35)的真空泵(36)。
5.根据权利要求2所述的污水处理设备,其特征在于,所述散气器(33)包括一根或多根微孔散气管。
6.根据权利要求2所述的污水处理设备,其特征在于,所述MBR膜池(30)还包括对所述板式MBR膜过滤组件(32)进行清洗的逆向清洗装置、以及将清洗药剂打入所述板式MBR膜过滤组件(32)中的化学加药装置(39);所述化学加药装置(39)连接在所述逆向清洗装置和所述板式MBR膜过滤组件(32)之间。
7.根据权利要求6所述的污水处理设备,其特征在于,所述逆向清洗装置包括输出端连接所述板式MBR膜过滤组件(32)的反洗泵(37),设置在所述板式MBR膜过滤组件(32)和反洗泵(37)的连接通路上的逆向清洗流量计、逆向清洗压力表和防护爆破膜。
8.根据权利要求7所述的污水处理设备,其特征在于,所述MBR膜池(30)还包括与所述产水装置连接、将来自所述产水装置的水进行存储的产水池(38);所述反洗泵(37)的输入端连接所述产水池(38),以抽吸所述产水池(38)存储的水对所述板式MBR膜过滤组件(32)进行清洗。
9.根据权利要求1-8任一项所述的污水处理设备,其特征在于,所述喷淋装置(50)安装在所述好氧池(20)上方,其包括数个间隔且相连通的喷淋头(51)。
10.根据权利要求9所述的污水处理设备,其特征在于,所述喷淋头(51)为通径为15~35mm的实心锥形喷淋头。
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