CN206692513U

CN206692513U - 一种基于mbbr工艺的印染废水脱氮处理系统

Info

Publication number: CN206692513U
Application number: CN201720211066.4U
Authority: CN
Inventors: 张俊; 王阳军; 全冬冬; 胡杨; 冉景洪; 马浩雅
Original assignee: Individual
Current assignee: Neijiang Huichao Construction Engineering Co ltd
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2027-03-06

Abstract

本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种基于MBBR工艺的印染废水脱氮处理系统，包括原水水箱、缺氧区、MBBR区和沉淀区，所述MBBR区分设三级采用三级串联运行方式，分别为一级MBBR区、二级MBBR区、三级MBBR区。本实用新型创新性地采用MBBR工艺处理高氮印染废水，并采用连续流三级好氧MBBR工艺，形成A/O³‑MBBR工艺，实现了功能分区和不同微生物的宏观分离，使不同功能微生物在合适环境下生长，其中一级MBBR区主要去除有机物，二级MBBR区和三级MBBR区主要去除氨氮等，在较短的水力停留时间下实现高效硝化，提高了脱氮效率，经本实用新型处理的印染废水氨氮去除率达90%以上，可应用于工程实践中。

Description

一种基于MBBR工艺的印染废水脱氮处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术的应用领域，具体涉及一种基于MBBR工艺的印染废水脱氮处理系统。

背景技术

印染废水具有水质水量变化大、色度高、成分复杂、可生化性差等特点，属于难处理的工业废水之一。从2013年开始实施的《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）较1992年标准明显提高，直接排放的纺织染整企业水污染物氨氮排放限值从15 mg/L提标至10 mg/L，并增设总氮排放限值为15 mg/L，因此对印染废水的脱氮提出了更严格的要求。部分印染企业由于含有印花工艺，在生产过程中使用大量的尿素助剂，使得印染废水中总氮、氨氮浓度远高于其他针织织物、棉类织物印染废水；同时由于这种印染废水有机物含量低，导致废水水质COD/TN偏低，采用传统生物脱氮工艺处理时脱氮效率差。因此，这类高氮、低COD/TN的印染废水脱氮处理成为亟待解决的难题。

移动床生物膜反应器(MBBR) 作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，兼具两者的优点，以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，有利于富集污泥龄长的硝化菌，同时生物膜可实现同步硝化反硝化脱氮，从而达到污水处理的目的。

MBBR通过投加悬浮填料于活性污泥系统，被逐渐应用于生活污水、养殖场废水、工业园区综合污水等处理中。MBBR在印染废水处理中也逐渐得到应用，但在对印染废水的处理中多采用序批式MBBR或者连续流单级MBBR。另方面，虽然MBBR具有容积负荷高、耐冲击性强等特点，但是这种工艺对总氮、氨氮的去除率不高，研究发现采用单级MBBR处理印染废水时，存在水力停留时间过长、出水氨氮仍不能达到最新排放限值的要求（低于10 mg/L）等问题。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本实用新型提出了一种基于MBBR工艺的印染废水脱氮处理系统，采用了连续流三级好氧MBBR工艺，形成A/O³-MBBR工艺，在较短的水力停留时间下实现了高效硝化，降低了停留时间，提高了印染废水的脱氮效率。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型所述的一种基于MBBR工艺对印染废水脱氮处理的系统，其特征在于，包括原水水箱、缺氧区、MBBR区和沉淀区，所述MBBR区分设三级采用三级串联运行方式，分别为一级MBBR区、二级MBBR区、三级MBBR区，所述原水水箱与缺氧区相连，MBBR区设在缺氧区之后；原水水箱与缺氧区之间设有蠕动泵，经蠕动泵将污水泵送至所述缺氧区底部，所述缺氧区、一级MBBR区、二级MBBR区以及所述三级MBBR区通过管路依次连接；所述缺氧区设有机械搅拌器，所述一级MBBR区、二级MBBR区以及所述三级MBBR区底部均设有曝气装置，所述曝气装置与鼓风机相连；所述沉淀区设在三级MBBR区后，沉淀区底部设有排泥口和污泥回流管线，中部设有过滤层，顶部设有排水堰和出水口，污泥回流管线与缺氧区相连；三级MBBR区设有混合液回流管线。

优选地，所述缺氧区内设聚氨酯立方体填料，填充率为60%，所述聚氨酯立方体填料尺寸为10 mm×10 mm×10 mm，密度为0.24 g/cm³，孔隙率为92%；所述MBBR区有效容积为缺氧区有效容积的3倍，MBBR区内设聚丙烯环形悬浮填料，填充率为40%，填料尺寸为Ф25mm×10 mm，密度为0.96 g/cm³，孔隙率为96%。

优选地，所述混合液回流管线与所述污泥回流管线上均设有回流泵。

优选地，所述缺氧区和MBBR区总水力停留时间HRT为16 h，混合液回流比为200%；所述MBBR区生物量沿程逐渐降低，MBBR区MLSS平均浓度控制在2500~3500 mg/L范围内，硝化菌占总菌比例沿程逐渐上升，三级MBBR区硝化菌占比达75%。

优选地，所述一级MBBR区、二级MBBR区以及所述三级MBBR区的溶解氧浓度分别控制在3.5~4.0、2.5~3.0、2.0~2.5 mg/L范围内，缺氧区溶解氧浓度控制在0.5~1mg/L。

本实用新型提出的一种基于MBBR工艺的印染废水脱氮处理系统具有以下有益效果：

（1）本实用新型好氧段采用了连续流三级MBBR工艺，实现了功能分区和不同微生物的宏观分离，使不同功能微生物在合适环境下生长，实现了硝化菌的富集和高效硝化，提出了一种对高氮印染废水脱氮处理的新方法，对印染废水的处理具有很好的提升效果，可应用于工程实践当中。

（2）大大缩减了印染废水处理的水力停留时间，三级MBBR生物膜的硝化菌占总菌比例沿程逐渐上升，一级MBBR区生物膜上的异养菌含量较多，主要进行有机物的氧化降解，二级MBBR区和三级MBBR区生物膜上的氨氧化菌和硝化细菌含量增多，主要进行氨氮的去除，在较短的水力停留时间下实现了工艺的高效硝化，出水TN、氨氮去除率分别达70%、90%以上，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287-2012）中表2直接排放的标准。

（3）另方面，生物膜内部可形成缺氧反硝化环境，好氧区同步硝化反硝化强化了系统的脱氮性能，很大程度上提高了系统的TN去除率。

附图说明

图1为本系统处理流程图。

图2为三级MBBR区与沉淀区结构示意图。

图3为实施例处理工艺流程图。

附图标记：1为原水水箱，2为缺氧区，3为一级MBBR区，4为二级MBBR区，5为三级MBBR区，6为沉淀区，7为鼓风机，8-1为蠕动泵，8-2为污泥回流泵，8-3为混合液回流泵，9为机械搅拌器，10为曝气装置，11为污泥回流管线，12为排泥口，13为过滤层，14为排水堰，15为排水口，16为混合液回流管线。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

在一个具体实施方案中，本发明的系统流程示意图如附图1、附图2所示，该系统包括原水水箱1、缺氧区2、MBBR区和沉淀区6，所述MBBR区分设三级采用三级串联运行方式，分别为一级MBBR区3、二级MBBR区4、三级MBBR区5，缺氧区2内设聚氨酯立方体填料，MBBR区内设聚丙烯环形悬浮填料；所述原水水箱1与缺氧区2相连，MBBR区设在缺氧区2之后；原水水箱1与缺氧区2之间设有蠕动泵8-1，经蠕动泵8-1将污水泵送至所述缺氧区2底部，所述缺氧区2、一级MBBR区3、二级MBBR区4以及所述三级MBBR区5通过管路依次连接；所述缺氧区2设有机械搅拌器9，所述一级MBBR区3、二级MBBR区4以及所述三级MBBR区5底部均设有曝气装置10，所述曝气装置10与鼓风机7相连；所述沉淀区6设在三级MBBR区5后，沉淀区6底部设有排泥口12和污泥回流管线11，中部设有过滤层13，顶部设有排水堰14和出水口15，污泥回流管线11与缺氧区2相连；三级MBBR区5设有混合液回流管线16。

工作过程：首先对系统进行挂膜启动，采用快速排泥法进行挂膜，将接种污泥与所需处理的原水按照以1：5（体积比）的比例混匀后送至原水水箱1当中，经蠕动泵8-1投加到缺氧区2和MBBR区，使接种微生物与载体表面充分接触，8 h之后将水全部排出系统，每天运行2个周期，持续3 d，从第4天起，开始连续进水并启动混合液回流和污泥回流，控制混合液回流比为200%，污泥回流比为50%，20 d 内流量逐步升至设计流量，经过40 d的培养驯化，COD 、NH⁴⁺-N去除率分别稳定在75%、90%左右，悬浮填料上的生物膜占总生物量的比例达80%左右，挂膜完成。

高氮印染废水首先经过一定预处理后，进入到系统原水水箱1中，通过蠕动泵8-1加压依次泵送至缺氧区2、一级MBBR区3、二级MBBR区4、三级MBBR区5，附图1、附图2中剪头的表示废水在系统中的流动方向，在此需对系统运行参数进行调设，在缺氧区2和MBBR区总水力停留时间为16 h，MBBR区生物量沿程逐渐降低，硝化菌占总菌比例沿程逐渐上升，MBBR区MLSS平均浓度控制在2500~3500 mg/L范围内，一级MBBR区3、二级MBBR区4以及所述三级MBBR区5的溶解氧浓度分别控制在3.5~4.0、2.5~3.0、2.0~2.5 mg/L范围内，缺氧区2中的溶解氧浓度控制在0.5~1mg/L。原水水箱1中的废水在缺氧区2反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源进行反硝化脱氮，与此同时经硝化、亚硝化处理的三级MBBR区5中的混合液通过混合液回流管线16经混合液回流泵8-3一同进入到缺氧区2中进行反硝化作用；废水在MBBR区发生同步硝化反硝化反应，挂膜后MBBR区丙烯环形悬浮填料上的平均生物膜厚度为200~250 μm，生物膜内部可形成缺氧反硝化环境；MBBR区出水进入沉淀区6进行泥水分离，沉淀区6停留时间控制在1~2h，上清液作为净水通过排水堰14经出水口15排出，沉淀区6分离出的一部分沉淀污泥作为回流活性污泥通过污泥回流管线11经污泥回流泵8-2回流至缺氧区2中，分离出的另一部分沉淀污泥作为剩余污泥从排泥口12排出系统。

与现有技术相比，本实用新型创新性地采用连续流三级好氧MBBR工艺处理印染废水，实现了硝化菌的富集和筛选，在较短的水力停留时间下实现了工艺的高效硝化，对印染废水的脱氮处理具有很好的提升效果。

实施例1：

处理工艺流程如附图3所示。挂膜接种污泥取自东莞市某大型针织印染厂二沉池回流污泥，污泥参数为：ρ(SS)=32.4 g/L，ρ(VSS)=17.6 g/L，VSS/SS=0.64；原水水箱中的原水取自该厂厌氧水解池出水，其水质如下：COD350~450 mg/L、TN 40~50 mg/L、氨氮 30~40mg/L、硝酸盐氮 0.3~1.2 mg/L、亚硝酸盐氮 0.3~0.8 mg/L。在缺氧区、好氧区总水力停留时间为16 h、混合液回流比200%的条件下，出水TN、氨氮平均值分别为7.9、3.3 mg/L，去除率分别为80.3%、90.9%，出水COD为66.8mg/L，去除率达80%以上，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287-2012）中表2直接排放的标准。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims

1.一种基于MBBR工艺对印染废水脱氮处理的系统，其特征在于，包括原水水箱、缺氧区、MBBR区和沉淀区，所述MBBR区分设三级采用三级串联运行方式，分别为一级MBBR区、二级MBBR区、三级MBBR区，所述原水水箱与所述缺氧区、一级MBBR区、二级MBBR区、三级MBBR区、沉淀区通过管路依次顺序连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于MBBR工艺对印染废水脱氮处理的系统，其特征在于，所述缺氧区内设聚氨酯立方体填料，填充率为60%，所述聚氨酯立方体填料尺寸为10 mm×10 mm×10 mm，密度为0.24 g/cm³，孔隙率为92%。

3.根据权利要求1所述的一种基于MBBR工艺对印染废水脱氮处理的系统，其特征在于，所述MBBR区有效容积为所述缺氧区有效容积的3倍，MBBR区内设聚丙烯环形悬浮填料，填充率为40%，填料尺寸为Ф25mm×10 mm，密度为0.96 g/cm³，孔隙率为96%。

4.根据权利要求1所述的一种基于MBBR工艺对印染废水脱氮处理的系统，其特征在于，缺氧区和MBBR区总水力停留时间HRT为16 h，三级MBBR区设有混合液回流管线，混合液回流比为200%。

5.根据权利要求1所述的一种基于MBBR工艺对印染废水脱氮处理的系统，其特征在于，所述MBBR区MLSS平均浓度控制在2500~3500 mg/L范围内；所述一级MBBR区、二级MBBR区以及所述三级MBBR区的溶解氧浓度分别控制在3.5~4.0、2.5~3.0、2.0~2.5 mg/L范围内，缺氧区溶解氧浓度控制在0.5~1mg/L。