CN209890449U - 市政污水厂废水mbr与臭氧组合处理装置 - Google Patents

市政污水厂废水mbr与臭氧组合处理装置 Download PDF

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赖春芳
施园
方超
郑子英
周捷
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Abstract

本实用新型公开了一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,包括进水口和出水口,在进水口和出水口之间从上游至下游依次设有曝气沉砂池、初沉池、A2O池、MBR膜池和臭氧氧化池;曝气沉砂池通过曝气管连通供气设备;初沉池进水端设有PAC投入口;A2O池进水端设有PAC及碳源投入口;MBR膜池内设有MBR膜;臭氧氧化池设有臭氧投加系统。本实用新型的有益效果是:具有占地面积小、出水水质高、污泥量少且易于改造的优势。

Description

市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置
技术领域
本实用新型涉及水处理领域,具体是一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置。
背景技术
中国专利文献CN103848542A于2014年6月11日公开了“污水处理提标改造污水深度处理工艺”,包括沿水流方向顺序连接的粗格栅、细格栅、沉砂池、生化反应池、二沉池、高效沉淀池、竖片纤维滤布滤池、消毒池,提标改造在原工艺的二沉池与消毒池之间增加高效沉淀池+竖片纤维滤布滤池组合工艺,所述高效沉淀池由快速混合区和高效沉淀区2个功能模块组成,二沉池出水先经高效沉淀池处理,再经竖片纤维滤布滤池处理,最后经消毒池消毒,各项指标均可达到污水处理一级A排放标准。该申请人宣称,该实用新型通过将高效沉淀池与竖片纤维滤池串联使用,能同时解决原工艺中除磷和除悬浮物两大难题,能降低加药成本,且能避免投加PAM对在线监测仪表探头造成污损。目前大部分市政污水处理厂都采用如前所述的污水提标改造工艺,该类装置的处理程序在传统活性污泥法的基础上增加混凝、沉淀、过滤的深度处理工艺,其在实际应用中本身就存在许多不足,例如:占地面积大,无法去除水中与水比重接近、粒径在10~100um的悬浮颗粒物,出水水质波动较大,竖片纤维滤池中滤布冲洗频繁,污泥产量大等问题。随着环保部门对污水排放标准的不断提高,加之水体环境污染问题日益突显和水资源短缺,污水厂的提标改造已成为趋势。地表水准Ⅳ类标准出水要求高,必须增加深度处理工艺方能达标,而大部分污水厂建厂时并未考虑提标改造建设用地。因此,有必要为现有污水处理厂设计出更优化的污水深度处理装置。
实用新型内容
为了克服上述技术问题,本实用新型提供了一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,具有占地面积小、出水水质高、污泥量少且易于改造的优势。
为了实现发明目的,本实用新型采用如下技术方案:一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,包括进水口和出水口,在进水口和出水口之间从上游至下游依次设有曝气沉砂池、初沉池、A2O池、MBR膜池和臭氧氧化池;曝气沉砂池通过曝气管连通供气设备;初沉池进水端设有PAC投入口;A2O池进水端设有PAC及碳源投入口;MBR膜池内设有MBR膜;臭氧氧化池设有臭氧投加系统。
本方案设计的市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,从上游的进水口至下游的出水口依次设计有曝气沉砂池、初沉池、A2O池、MBR膜池和臭氧氧化池。其中曝气沉砂池内设计有曝气管,连通供气设备,例如鼓风机、空压机等。该池用于去除砂砾和油脂,池底设置提砂装置,比重较小的悬浮物从池上部的排渣口排出,下部的沉砂由提砂装置排出,实现了气浮、沉砂及除油一体化。供气设备和提砂装置均可由本领域技术人员按照设计需要从现有类别型号中选择。初沉池进水端投加PAC,经沉淀后去除水中可沉淀物。A2O池内逐步实现厌氧释磷、反硝化脱氮、好氧硝化、好氧吸磷、有机物降解等过程,污水中BOD5,N,P,SS等污染物得到去除。为达到处理水中磷的排放要求,在进行生物除磷的同时,辅以化学除磷,即在厌氧池进口投加PAC。当进水中COD值较小时,可投加碳源,碳源为乙酸钠等,具体由本领域技术人员按需选择。MBR膜池内设有MBR膜,主要利用膜的高效截留作用截留几乎所有悬浮物、胶体、细菌、藻类、浊度及部分高分子有机物,从而获得满足设计要求的出水水质。经MBR膜池处理后的水流入臭氧氧化池,通过臭氧投加系统向水体投加臭氧,以实现最后的消毒、脱色和去除部分CODcr。在该方案中,废水先后得MBR膜和臭氧两个关键步骤的处理,从而得以有效回用。该方案很好的利用了污水厂现有处理装置,添加设备少,占地面积小,出水水质高、污泥量少,非常适合现有污水厂的提升改造。在具体细节布局中,除了MBR膜池的出水端需要设计抽吸泵进行抽吸,可考虑采取上游至下游全自流的方式,可减少设备数量和占地面积。水处理全程需要使用的管道、阀门等,均由本领域技术人员按需设置。
作为优选,进水口与曝气沉砂池之间设有粉碎性格栅。粉碎性格栅主要用来去除污水中体积较大的固体垃圾、杂物、颗粒等。
作为优选,初沉池上游还设有调节池;调节池进水端设有转鼓式孔板细格栅和内进流式膜格栅。调节池主要功能是调节进水量,避免水量波动过大。转鼓式孔板细格栅孔径较大,内进流式膜格栅孔径较小,主要用来逐步去除水体中的细小污染物,保护后续MBR膜。
作为优选,A2O池依次包括厌氧池、缺氧池和好氧池;缺氧池至厌氧池、好氧池至缺氧池之间均连接有回流管道,缺氧池至厌氧池回流比为1.5±0.1Q;好氧池至缺氧池回流比为2±0.1Q;MBR膜池至好氧池之间设有回流管道,回流比为3±0.2Q。A2O池由厌氧池、缺氧池和好氧池三个相邻但彼此隔离的部分构成,通过氧含量的不同调节,分别实现不同的处理目的。这样的设计,可以实现同步脱氮除磷、去除COD、BOD等。回流管道上设置有相应的阀门和泵。
作为优选,MBR膜材质为PVDF,公称孔径0.02μm,平均通量14.74L/m2·h,单个MBR膜组件膜面积2356m2。MBR膜具有高效截留作用,可截留几乎所有悬浮物、胶体、细菌、藻类、浊度及部分高分子有机物,从而获得满足设计要求的出水水质。
作为优选,MBR膜池旁设有空气擦洗系统;所述空气擦洗系统包括空气悬浮鼓风机。为缓解膜污染,需要设计空气擦洗系统,利用空气悬浮鼓风机产生的气泡对膜丝进行振荡擦洗。空气悬浮鼓风机采用一体化紧凑型设计,叶轮、高速电机、变频器、空气轴承、CPU微处理器控制面板等集于一体,提高了安装、操作的便利性,大大节省能源和日常维护费用,并提供清洁的作业环境。空气悬浮鼓风机具有高效、节能、低噪音、运行可靠和长期无需维修保养等特点,具体型号及配套的安装布局细节由本领域技术人员按需选择。
作为优选,还设有臭氧发生间;臭氧发生间内设有臭氧制备设备,臭氧制备设备通过臭氧投加系统连通至臭氧氧化池。外购臭氧在使用和贮存上多有不便,以本地制备、制备与使用同步为宜。
作为优选,还设有反水冲洗装置,反水冲洗装置包括设于MBR膜池下游的清水池;MBR膜池下游至臭氧氧化池之间的水管上设有MBR抽吸泵,清水池的进水口设于MBR抽吸泵后,出水口通过反水冲洗管道连通至MBR抽吸泵前。为了恢复MBR膜的过滤功能,需要在使用一段时间后定期对MBR膜进行反水冲洗,为此需要单独设置一个清水池,将来自MBR膜池处理后的清水部分留存下来,作为反水冲洗的用水;同时在清水池上设计相应的反水冲洗管道及泵,配合MBR抽吸泵至臭氧氧化池之间阀门的关闭,将清水池中的清水沿反水冲洗管道和MBR膜至MBR抽吸泵之间的水管反向流动,从MBR膜内侧向外侧进行反冲洗。
作为优选,反水冲洗管道还设有化学反洗加药装置。长期使用后,MBR膜还需要进行在线化学清洗。在线化学清洗的作业流程与前述反水冲洗基本一致,主要是在反水冲洗管道中投加次氯酸钠清洗、柠檬酸等清洗药剂。为此在反水冲洗管道上还设计有化学反洗加药装置。化学反洗加药装置是全自动的具备定性定量的加药设备。
MBR膜组件是可拆装的,在运行半年至一年后,可将将膜组件吊装至碱洗池或酸洗池进行彻底清洗。
以上介绍中,各个部件之间必要的管道、阀门、泵、电子设备的电路等附属物,均为本领域技术人员熟知的常规设置,可根据需要自行决定。限于篇幅,此处不再对这些常规设置展开详述;本说明书的阅读者不能因此认定本方案为不完整、不清楚或不可实施;阅读者对这些常规设置如有疑义,建议向本领域技术人员咨询,以获得必要的帮助,或学习高等教育相关专业的教材,以掌握本领域技术人员应当具备的基础技术能力。
综上所述,本实用新型的有益效果是:具有占地面积小、出水水质高、污泥量少且易于改造的优势。
附图说明
图1是本实用新型的流程图;实心箭头所示为水体的流动方向,空心箭头所示为气体的流动方向。
其中:1进水口,11粉碎性格栅,2曝气沉砂池,3调节池,4初沉池,5A2O池,51厌氧池,52缺氧池,53好氧池,6 MBR膜池,61MBR膜,62空气悬浮鼓风机,63清水池,64化学反洗加药装置,7臭氧氧化池,8臭氧发生间,9出水口。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
实施例为一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置。如图1所示,本例的市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,上游端为进水口1,下游端为出水口9,在进水口和出水口之间从上游至下游依次设有粉碎性格栅11、曝气沉砂池2、调节池3、初沉池4、A2O池5、MBR膜池6和臭氧氧化池7。其中,A2O池依次包括厌氧池51、缺氧池52、好氧池53;MBR膜池内设有MBR膜61;MBR膜池旁设有空气擦洗系统,空气擦洗系统包括空气悬浮鼓风机62;MBR膜池下游还设有清水池63,MBR膜池至臭氧氧化池之间的水管上设有阀门,清水池的进水口连接在该阀门下游侧,出水口则通过反水冲洗管道连通至该阀门上游侧;反水冲洗管道还设有化学反洗加药装置64。此外还设有臭氧发生间8;臭氧发生间内设有臭氧制备设备,臭氧制备设备通过臭氧投加系统连通至臭氧氧化池。
下面结合本装置的处理流程对本装置的使用方法进行介绍。
a:市政管网污水首先从进水口自流进入集水井,井内设置粉碎性格栅,主要用来去除污水中体积较大的固体垃圾、杂物、颗粒等。
b:步骤a中废水经潜污泵提升进入曝气沉砂池,去除砂砾和油脂。曝气沉砂池中设有曝气管。由于需气量少,曝气管可独立供气,也可由后道工序中的空气悬浮鼓风机一并供气。池底设置提砂装置,比重较小的悬浮物从上部的排渣口排出,下部的沉砂由提砂装置排出,实现了气浮、沉砂及除油一体化。
c:步骤b中出水自流进入调节池,调节池进水设置转鼓式孔板细格栅(渠宽1600mm,孔径3mm)和内进流式膜格栅(渠宽1400mm,孔径1mm)去除细小污染物,保护后续MBR膜功能。调节池主要功能是调节进水量,避免水量波动过大。
d:步骤c中废水经提升后进入初沉池,初沉池进水端投加PAC,经沉淀后去除水中可沉淀物。
e:步骤d中废水自流进入A2O池,A2O池包括厌氧池、缺氧池、好氧池,污水在该池内逐步实现厌氧释磷、反硝化脱氮、好氧硝化、好氧吸磷、有机物降解等过程,污水中BOD5,N,P,SS等污染物得到去除。为达到处理水中磷的排放要求,在进行生物除磷的同时,辅以化学除磷,即在厌氧池进口投加PAC。当进水中COD值较小时,可投加碳源,碳源为乙酸钠。缺氧池至厌氧池、好氧池至缺氧池之间均连接有回流管道,缺氧池至厌氧池回流比为1.5Q,水泵采用潜水回流泵;好氧池至缺氧池回流比为2Q,水泵采用潜污泵。
f:A2O池出水自流进入MBR膜池,MBR膜池主要利用MBR膜的高效截留作用截留几乎所有悬浮物、胶体、细菌、藻类、浊度及部分高分子有机物,从而获得满足设计要求的出水水质。本例的MBR膜材质为PVDF,公称孔径0.02μm,平均通量14.74L/m2·h,单个MBR膜组件膜面积2356m2。MBR膜池至好氧池之间叶设有回流管道,MBR膜池混合流通过潜污泵回流至A2O池中的好氧池,回流比3Q;MBR膜产水通过抽吸泵进行抽吸。同时,为缓解MBR膜污染,MBR膜池旁设置空气擦洗系统,利用空气悬浮鼓风机产生的气泡对膜丝进行振荡擦洗。空气悬浮鼓风机采用一体化紧凑型设计,叶轮、高速电机、变频器、空气轴承、CPU微处理器控制面板等集于一体,提高了安装、操作的便利性,大大节省能源和日常维护费用,并提供清洁的作业环境,具有高效、节能、低噪音、运行可靠和长期无需维修保养等特点。
g:步骤f产水利用抽吸泵余压泵入臭氧氧化池,清水在臭氧氧化池中进行消毒、脱色和去除部分CODcr。臭氧发生系统以空气为气源,主要由空压机、制氧机、臭氧发生器、循环冷却水系统、臭氧投加系统、尾气破坏器等组成,全部设备布置在臭氧发生间。以臭氧作为市政污水处理的深度处理工艺,可充分发挥臭氧强氧化剂和强催化剂的特点,在杀菌消毒、漂白、脱色、除臭、去味等方面效果显著。
h:步骤g中的MBR膜工作一定时间后将自动进行在线水反洗。反洗用水是清水池留存下来的来自MBR膜池出水口的部分清水;同时在清水池上设计反水冲洗管道和泵,将清水池中的清水沿反水冲洗管道和MBR膜至MBR抽吸泵之间的水管反向流动,从MBR膜内侧向外侧进行反冲洗。MBR膜运行一段时间后将自动进行在线化学反洗,化学反洗的过程与清水反洗基本相同,但在清洗过程中需通过化学反洗加药装置向反水冲洗管道内加入次氯酸钠清洗、柠檬酸等清洗药剂。MBR膜运行半年至一年,将膜组件吊装至碱洗池或酸洗池进行彻底清洗。清洗过程有次氯酸钠碱洗、柠檬酸酸洗等。起吊装置采用门式起重机,门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点。
污水在经过步骤a至步骤g的处理后,即可达到排放标准。
以上介绍中,各个部件之间必要的管道、阀门、泵、电子设备的电路等附属物,均为本领域技术人员熟知的常规设置,均为根据实际需要布置。限于篇幅,此处不再对这些常规设置展开详述;阅读者不能因此认定本实施例为不完整、不清楚或不可实施;阅读者对这些常规设置如有疑义,建议向本领域技术人员咨询,以获得必要的帮助,或学习高等教育相关专业的教材,以掌握本领域技术人员应当具备的基础技术能力。
下表为某市政污水厂的一条安装有本装置的水处理线在进水口与出水口的水质参数对照表:
序号 项目 单位 水质数据(进水口) 水质数据(出水口)
1. 化学需氧量(COD<sub>Cr</sub>) mg/L ≤380 14
2. 生化需要量(BOD5) mg/L ≤160 0.7
3. SS mg/L ≤200 4
4. NH3-N mg/L ≤30 0.167
5. TN mg/L ≤40 2.93
6. TP mg/L ≤4 0.04
7. pH 6~9 6~9

Claims (9)

1.一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,包括进水口(1)和出水口(9),其特征是,在进水口和出水口之间从上游至下游依次设有曝气沉砂池(2)、初沉池(4)、A2O池(5)、MBR膜池(6)和臭氧氧化池(7);曝气沉砂池通过曝气管连通供气设备;初沉池进水端设有PAC投入口;A2O池进水端设有PAC及碳源投入口;MBR膜池内设有MBR膜(61);臭氧氧化池设有臭氧投加系统。
2.根据权利要求1或所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,进水口与曝气沉砂池之间设有粉碎性格栅(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,初沉池上游还设有调节池(3);调节池进水端设有转鼓式孔板细格栅和内进流式膜格栅。
4.根据权利要求1或2所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,A2O池依次包括厌氧池(51)、缺氧池(52)和好氧池(53);缺氧池至厌氧池、好氧池至缺氧池之间均连接有回流管道,缺氧池至厌氧池回流比为1.5±0.1Q;好氧池至缺氧池回流比为2±0.1Q;MBR膜池至好氧池之间设有回流管道,回流比为3±0.2Q。
5.根据权利要求1或2所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,MBR膜材质为PVDF,公称孔径0.02μm,平均通量14.74L/m2·h,单个MBR膜组件膜面积2356m2
6.根据权利要求1或2所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,MBR膜池旁设有空气擦洗系统;所述空气擦洗系统包括空气悬浮鼓风机(62)。
7.根据权利要求1或2所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,还设有臭氧发生间(8);臭氧发生间内设有臭氧制备设备,臭氧制备设备通过臭氧投加系统连通至臭氧氧化池。
8.根据权利要求1或2所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,还设有反水冲洗装置,反水冲洗装置包括设于MBR膜池下游的清水池(63);MBR膜池下游至臭氧氧化池之间的水管上设有MBR抽吸泵,清水池的进水口设于MBR抽吸泵后,出水口通过反水冲洗管道连通至MBR抽吸泵前。
9.根据权利要求8所述的一种市政污水厂废水MBR与臭氧组合处理装置,其特征是,反水冲洗管道还设有化学反洗加药装置(64)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112744915A (zh) * 2020-11-25 2021-05-04 金科环境股份有限公司 机械擦洗膜生物反应系统及方法

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