CN207313384U - 生活污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生活污水处理系统，其包括依次连通的曝气调节池、厌氧池、好氧池、MBR池和清水池。本实用新型的生活污水处理系统，通过曝气调节池、厌氧池和好氧池对生活污水进行初步处理之后，通过MBR池进行进一步处理，由于MBR池的MBR膜的作用，使得MBR工艺具有产水量稳定、产水水质好同时又可以达到回用标准。

Description

生活污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种生活污水处理系统。

背景技术

目前生活污水处理系统主要通过生物降解污水中的BOD、COD，通过机械过滤器降低水中SS。使用这种工艺处理污水，只能达到国家二级排放标准。无法满足更高的产水要求。

为此，需要设计一种产水水质好、达到回用标准的生活污水处理系统。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种生活污水处理系统，其能够使得通过本生活污水处理系统的生活污水的水质达到回用标准。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种生活污水处理系统，其包括曝气调节池、厌氧池、好氧池、MBR池和清水池；

所述曝气调节池的进水口处设置有格栅，所述曝气调节池内设置有搅拌装置，且所述曝气调节池的出水口通过污水提升泵与所述厌氧池的进水口连通；

所述厌氧池的入水口设置于所述厌氧池的底部，且所述厌氧池内设置有YDT弹性立体填料；

所述厌氧池的出水口与所述好氧池的进水口连通，所述好氧池内设置有两个挡板，所述两个挡板相互平行，并将所述好氧池分割为初段、中段和末段；所述初段、中段和末段的容积比为6:3:1，所述好氧池的进水口与所述初段连通，所述好氧池的出水口与所述末段连通；所述好氧池内设置有膜片式微孔曝气器；

所述好氧池的出水口与所述MBR池的进水口连通，所述MBR池的出水口与所述清水池的进水口连通。

可选的，所述曝气调节池采用钢筋混凝土结构，并埋于地下。

可选的，所述厌氧池和好氧池均采用不锈钢材质制备，并设置于地上。

可选的，所述污水提升泵为两台。

可选的，所述挡板采用YDT弹性立体填料制备。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的生活污水处理系统，通过曝气调节池、厌氧池和好氧池对生活污水进行初步处理之后，通过MBR池进行进一步处理，由于MBR池的MBR膜的作用，使得MBR工艺具有产水量稳定、产水水质好同时又可以达到回用标准。

附图说明

图1为本实用新型的污水处理设备的结构示意图；

图2为本实用新型的污水处理工艺的流程图；

图中标记示意为：1-曝气调节池；2-厌氧池；3-好氧池；4-MBR池；5-清水池；6-格栅；7-搅拌装置；8-污水提升泵；9-YDT弹性立体填料；10-挡板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种生活污水处理系统，其包括曝气调节池、厌氧池、好氧池、MBR池和清水池。

所述曝气调节池接收生活污水，即生活污水进站后进入曝气调节池，而且所述曝气调节池的进水口处设置有格栅，以通过所述格栅去除生活污水中的软性纤维及大颗粒杂质，以防堵塞水泵、阀门、管道，确保处理设备的正常运行。

由于在不同的时间段内，生活污水排放的水量、水质极不均匀，为保证后续设备的连续运行，因此本实用新型中，设计一曝气调节池来贮存生活污水和均匀水质，保证出水水质。

由于所述曝气调节池的池体较大，悬浮颗粒杂质容易沉淀，造成污泥沉积发酵，本实施例中，所述曝气调节池可以设置搅拌装置，例如采用空气搅拌的方式，以确保曝气调节池的池水均匀，当然，本实施例中，也可以使用其他的搅拌装置。

所述曝气调节池内设置有污水提升泵，所述污水提升泵可以设置为两台，以通过两台污水提升泵的交互使用，来提高污水提升泵的使用时间，并能够使得两台提升泵中的一台出现问题时，本实施例中的生活污水处理系统不会停机；本实施例中，对所述污水提升泵的控制可以使用液位自动控制的方法，该液位自动控制的方法为本领域现有技术，在此不再一一赘述。

本实施例的曝气调节池采用钢筋混凝土结构，并埋于地下，其中存储的生活污水通过污水提升泵提升至所述厌氧池。

厌氧工艺不同于水解工艺，厌氧工艺仅是利用厌氧法中的第一阶段和第二阶段(水解阶段和酸化阶段)，水中的主要微生物是水解—产酸菌，在此阶段没有厌氧发酵的不良气体产生，而能为后级好氧化处理创造优良的条件。因此，本实施例中，所述厌氧池的主要目的是为大幅度地去除水中的悬浮物及有机物质，把固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，碳水化合物降解为脂肪酸。

本实施例的厌氧工艺采用升流式上向流，底部有层较厚的污泥床区，生活污水从水解池底部进入，通过底部污泥床时，其中的微生物将大量的颗粒物质和胶体物质及有机物迅速截留并吸附，这是一个物理过程的快速反应，一般只须几秒钟到几十秒钟即可完成。截留下来的物质吸附在水解污泥的表面，慢慢地被分解代谢，其在厌氧池内的停留时间要远远长于污水水力停留时间，因此厌氧池具有较强的有机物及悬浮物去除能力。同时为了增强厌氧池的作用，减少投运时培养微生物的启动时间，在厌氧池内装设了YDT弹性立体填料。

本实施例中，所述厌氧池采用钢防腐结构，即可以采用不锈钢等材料制备，并可以设置于地面上，其消解产生的少量污泥定期排至污泥化粪池。

通过厌氧处理后的生活污水进入好氧化池后，在好氧池内进行大量曝气，利用微生物降解水中的COD、BOD₅有机质，并吸除磷。本实施例采用生物接触氧化法作为去除有机物的主体工艺，好氧池生物接触氧化法处理生活污水与传统的工艺相比，具有以下特点：

A、有机负荷高，单位体积去除有机物的能量是生化法中最高的，它的容积负荷可高达2-3KgBOD/m³.d,是常规活性污泥法的5倍，是SBR法、氧化沟法的3倍，因此，占地面积是生化法中最少的。

B、不产生污泥膨胀，由于不实行污泥回流，因此，不存在污泥的过量繁殖导致反应池缺氧、出水水质恶化的危险。

C、耐冲击性能好，好氧池的微生物细菌生长在填料上，当受到高负荷冲击后，一般只有填料表面的微生物受损害，内部的生物细菌能很快得到恢复。

D、管理方便，由于以上优点，使得好氧池法能实行简单的无人控制而不影响水质，可以减少操作人员，降低运行成本。

E、用电省，好氧池法由于内部装设了填料，填料对空气具有二次切割作用，因此空气中氧的利用率大大提高，能有效降低动力消耗。

本实施例中的好氧池呈长方形，共分三级(初段、中段和末段)，按3：2：1的比例划分，首池为高负荷氧化池，终端池属于低负荷氧化池，以确保能充分降解各种形态的主要是可溶性的有机污染物及去除氨氮。从水流方向总体属于推流式，但从单池水流状态又属于完全混合式，从曝气方式属于延时曝气。

为将所述好氧池分成三级，需要使用国际先进的YDT弹性立体填料对所述好氧池进行分割，从而使得水流条件十分优越，能对气泡进行二次切割,其具有硬性、软性、半软性的优点。该填料与硬性蜂窝填料相比，孔径可变性大，不堵塞；与软性填料相比，材质寿命长，不粘连结团；与半软填料相比，比表面积大、挂膜迅速。

曝气采用膜片式微孔曝气，气水比为12：1，污水在好氧池内不断内循环，以使填料上的生物膜与生活污水充分接触，使得生活污水中的有机物得到充分的降解。

充氧设备采用可变微孔曝气器，膜片材质为进口三元一丙橡胶，曝气管采用ABS工程管，它比过去常用的曝气器具有以下几个优点：

①橡胶膜式曝气头，曝气孔孔径随风量、风压的变化可相应变化，关闭风机时，橡胶膜紧贴ABS底板，绝无废水进入曝气管中，可杜绝由于废水进入曝气管中产生微生物而导致的膜孔堵塞；②孔径的可变性，可使由于异常情况进入曝气管的微小固体杂质随着阻力的增加后，微孔孔径变大后排出，可彻底杜绝堵塞问题。③由于曝气器产生的气泡细密、均匀，膜片平均孔径：80-100um，氧转移系数(20℃)达0.0204-0.337mm、氧利用达18.4-27.7％、充氧能力达0.150kgO₂/M³.h以上，充氧动力效率：4.50kgO₂/kw.h以上，曝气器阻力〈180-280mm.H₂O，使空气的溶氧率大大增加，这样，减少了用气量，降低了投资及运行成本。

所述好氧池采用钢防腐结构制备，例如采用不锈钢制备，并设置于地面上，其所排出的水进行终端沉淀池。

膜生物反应器工艺(MBR工艺)是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术，它将膜分离技术与生物处理有机结合起来，主要应用于污水处理领域。它利用膜分离装置将生物反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，替代二沉池，使生物反应池中的活性污泥浓度(生物量)大大提高；实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制，将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。因此，膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率，与传统的生物处理工艺相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前在高浓度有机废水处理、中水回用处理等领域最有前途的废水生物处理技术之一。

膜生物反应器主要由生物反应器和膜组件两个单元设备组成，污水首先进入生物反应器，污染物在生物反应器中被微生物同化和异化，异化产物多为无害的CO₂和H₂O，同化物质成为微生物的组成部分。膜组件主要用于截留微生物和过滤出水，由于膜的截留过滤作用，微生物可以被有效地截留在反应器中，从而控制微生物在反应器中的停留时间(污泥龄)，解决了传统工艺中污泥停留时间和水力停留时间难以协调的问题，从而优化了生物处理工艺。

膜生物反应器中膜组件在降解有机物方面的作用机理大致有四方面：

1、物理截留机理：膜生物反应器内的膜表面因为浓差极化引起膜表面被截留的活性污泥的积聚，形成多孔滤饼层，相当于在0.1μm的膜表面附加了一层膜，形成了一道屏障，使可溶性的小分子物质本来可以透过膜，现受到滤饼的阻挡，被截留在反应器中。

2、微生物吸附及降解作用：膜表面积大，表面滤饼层上聚集了大量微生物，微生物中含有大量降解污染物所需要的酶，在酶的催化作用下，滤饼层上被截留的有机物和部分可溶性小分子物质得到氧化分解，相当于滤液经过了生物膜处理，进一步降低出水中污染物浓度，提高了出水水质。随着浓度差的极化，滤饼层越来越厚，所以增大了透水阻力，同时也增大了氧的传质阻力，滤饼层内微生物供氧不足而降解能力下降，所以适当控制滤饼层厚度，既能利用滤饼层获得优质出水，同时也能获得满意的出水流量。

3、混合液污泥的生化机理：膜生物反应器对有机物的降解去除主要靠被膜和滤饼层所截留在反应器内的活性污泥微生物的生化降解作用。生物絮状体所携带的有机物以及生物絮状体本身代谢产物在它与反应器主体液相相接触时，被主体生物污泥彻底矿化成CO₂和H₂O，因此膜生物反应器内有机物COD不会积累而影响出水水质和降低出水流量。

4、催化降解机理：在膜微孔内部由于细胞所分泌的各种酶渗入膜微孔内部形成生物酶，可重复的连续的特异性催化分解有机物，提高出水水质。但这些渗入膜孔内，被膜的支撑骨架或膜微孔内壁活性基所吸附的生物酶，其酶数量极少，出水在酶表面停留时间极短，比起反应器内活性污泥以及膜上滤饼层微生物酶数量来说，其生物降解作用很小。

用膜组件代替传统的二沉池，可以进行高效的固液分离，克服了传统工艺出水水质不稳定、污泥易膨胀的不足，具有许多其它生物处理工艺无法比拟的明显优势。

1、结构紧凑，占地面积小：膜生物反应器仅用一个膜分离装置就完全实现了在常规生物处理中需要用较大的二沉池和砂滤系统才能实现的功能，使系统变得较为紧凑，减小了占地面积。特别是一体式MBR在一个反应器中同时实现了生物降解和泥水分离，更是如此。Davis等对不同规模的膜生物反应器和传统活性污泥法水处理厂进行比较发现，MBR占地面积节约了1/2～2/3。

2、处理效率高，出水水质好，从根本上解决了污泥膨胀问题：MBR对有机物的去除效果来自两方面：一方面是生物反应器内微生物对有机物的降解；另一方面是膜对有机物大分子的截留作用。在处理某些工业废水时，膜的截留作用有利于培养出一些对该种废水有特殊降解能力的专属细菌，同时还可以延长大分子物质的停留时间，使MBR处理难降解有机物的能力得到加强；MBR采用膜过滤几乎可以截留水中所有悬浮物，选择性膜还可以截留混合液中的大分子物质和细菌、病毒等，使得出水水质较好。MBR使泥水分离不再依靠污泥的重力沉降，因此从根本上杜绝了污泥膨胀现象对出水水质和生物处理系统的影响。

3、容积负荷高，抗负荷冲击能力强：由于膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器中，实现了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的完全分离，因而能够在反应器中保留足够高的污泥浓度，这不仅使MBR所能达到的容积负荷大大提高，还使系统抵抗冲击负荷和有毒有害物质的能力得到了加强，并使系统运行的稳定性得以提高。

4、剩余污泥产量少，运行费用低：MBR中较高的污泥浓度可以实现在容积负荷很高的同时，污泥负荷保持很低，因此，进入MBR的基质将主要用于维持微生物的最低营养要求，而污泥的增殖量则很少，大大减小了剩余污泥的产量。从理论上讲，膜生物反应器能将污泥完全截留在生物反应器内，实现不排泥操作。目前剩余污泥的处理与处置已成为污水处理厂能否正常运行的制约因素之一，它的费用占到污水处理厂总运行费用的25～40％，有的甚至高达60％。因此，从源头减少污泥的产生量就显得非常必要和关键，这些因素推动和促进了具有剩余污泥量少特点的MBR技术的开发及研究。

5、较高的脱氮效果：MBR中长的污泥停留时间有利于增殖慢的细菌(如硝化细菌等微生物)生长。Cote等研究者发现当污泥龄由10天增加为50天时氨氮去除率由80％增加到99％；此外，膜生物反应器中较小的絮体有着更大的周长和面积比，氧传质阻力小，从而提高了硝化速率。另外，MBR中污泥浓度高，因而易在污泥絮体中形成表面好氧、内部缺氧状态，所以可在同一反应器中实现硝化和反硝化，使MBR在去除COD的同时具有良好的脱氮效果。

6、系统设备化、自动化程度高：MBR由于构筑物少，系统结构紧凑，非常容易加工成成套设备，便于运输和安装，可大大缩短施工期。另外，自动化程度高，可实现无人值班看守，因此大大节约了人工费。

所述MBR池的出水口与所述清水池的进水口连通，以将净化后的水流入净水池，并在净水池中进行存储。

本实施例中，通过MBR池的水进入清水池，并且MBR池的出水水质在各方面均优于传统的污水处理设备，出水水质在感观上接近于自来水，可作为中水回用。

本实用新型的污水处理设备具有以下优点：

1、出水水质好：出水水质在各方面均优于传统的污水处理设备，出水水质在感观上接近于自来水，可作为中水回用。

2、系统占地面积小：利用膜的高效分离作用，不必另设沉淀、过滤等固液分离设备，不需反冲洗，而且出水悬浮物浓度远低于传统固液分离设备。整个系统简单、集成、系统占地小。

3、污泥产量少：膜生物反应池内的生物污泥在运行中可达到动态平衡，剩余污泥只占生物接触氧化法的30％。

4、采用国内最好的PVDF膜生物反应器组件：系统采用帘式中空纤维膜，材质为PVDF，采用国内最好的MBR膜，确保膜的强度和性能。膜寿命长，单位体积膜面积大，膜性能的恢复简易，从而减少了设备维护工作。

5、自动清洗：纤维膜在水流和曝气的搅动下不停摆动，通过与水流和气泡的摩擦作用实现自动清洗功能，使膜面难以形成污垢。

6、单元化：对膜进行单元化设计，易于进行膜的更换与维护，而不影响出水水量及水质；当运行一段时间(约半年左右)后，膜孔部分堵塞，需要用药液进行清洗，可以对单组膜片进行药洗而不影响其他膜的正常工作。

7、运行成本低：采用模块化设计，可实现全程自动化控制，根据产水量的不同，调节运行膜组件的数量，根据抽吸压力进行在线反洗，降低运行能耗。膜组件可以滤除大部分的细菌、病毒等有害物质，可节约消毒成本。

8、管理简便、运行可靠、确保稳定达标：本项目所在地靠近旅游度假区，因此本工程建成运行后能否确保出水稳定达标，是关系到其所在地区旅游度假区和当地居民饮用水安全的重大问题。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种生活污水处理系统，其特征在于，包括曝气调节池、厌氧池、好氧池、MBR池和清水池；

所述曝气调节池的进水口处设置有格栅，所述曝气调节池内设置有搅拌装置，且所述曝气调节池的出水口通过污水提升泵与所述厌氧池的进水口连通；

所述厌氧池的入水口设置于所述厌氧池的底部，且所述厌氧池内设置有YDT弹性立体填料；

所述厌氧池的出水口与所述好氧池的进水口连通，所述好氧池内设置有两个挡板，所述两个挡板相互平行，并将所述好氧池分割为初段、中段和末段；所述初段、中段和末段的容积比为6:3:1，所述好氧池的进水口与所述初段连通，所述好氧池的出水口与所述末段连通；所述好氧池内设置有膜片式微孔曝气器；

所述好氧池的出水口与所述MBR池的进水口连通，所述MBR池的出水口与所述清水池的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于，所述曝气调节池采用钢筋混凝土结构，并埋于地下。

3.根据权利要求2所述的生活污水处理系统，其特征在于，所述厌氧池和好氧池均采用不锈钢材质制备，并设置于地上。

4.根据权利要求3所述的生活污水处理系统，其特征在于，所述污水提升泵为两台。

5.根据权利要求4所述的生活污水处理系统，其特征在于，所述挡板采用YDT弹性立体填料制备。