CN210559637U - 一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器 - Google Patents
一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器，移动床生物膜反应器的前端设有预处理单元；预处理单元包括调节池，调节池内设有污水提升泵。移动床生物膜反应器包括按进水方向依次连通的MBBR厌氧池、MBBR缺氧池、MBBR好氧池、二沉池、砂滤池、清水池。MBBR缺氧池布置有弹性立体填料，MBBR缺氧池的中部或底部安装有搅拌器；MBBR好氧池内布置有悬浮填料，MBBR好氧池的底部设有曝气装置；二沉池通过管道与MBBR好氧池连通；砂滤池内设置有过滤填料；清水池内设有为砂滤池进行反冲洗的反冲洗泵和反冲洗管道。移动床生物膜反应器设有硝化液回流系统和污泥回流系统；所述移动床生物膜反应器还设有为所述MBBR好氧池投加生物菌剂的生物菌剂投加装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器。
背景技术
自从《水污染防治行动计划》的出台，不仅对污水的收集及治理能力做出了高标准，同时对污水处理的达标排放提出了严要求。然而，全国范围内不少地区面临管网建设难度大、污水集中处理投资及运行费用高等挑战，因此，市场迫切需求一种污水处理效果好、投资及运行费用低的分散式污水处理技术。
移动床生物膜反应器(Moving-Bed Biofilm Reactor，MBBR)是20世纪80年代中期出现的一种新型污水处理设备，其吸收了传统流化床和生物接触氧化法两种工艺的优点，核心是将密度接近于水的悬浮填料投加到反应器中作为微生物生长的载体，填料在曝气和反应器中水流的提升作用下呈流化状态，微生物与废水充分接触从而达到处理污水的效果。传统移动床生物膜反应器虽具有容积负荷高、耐冲击性强、使用寿命长等优点，但具有活性污泥易膨胀、脱氮除磷效率低、运行费用高等缺点。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器，所述移动床生物膜反应器的前端设有预处理单元；所述预处理单元包括调节池，所述调节池内设有污水提升泵。所述移动床生物膜反应器包括按进水方向依次连通的MBBR厌氧池、MBBR缺氧池、MBBR好氧池、二沉池、砂滤池、清水池；所述MBBR缺氧池布置有弹性立体填料，所述MBBR缺氧池的中部或底部安装有搅拌器；所述MBBR好氧池内布置有悬浮填料，所述MBBR好氧池的底部设有曝气装置；所述二沉池通过管道与所述MBBR好氧池连通；所述砂滤池内设置有过滤填料；所述清水池内设有为所述砂滤池进行反冲洗的反冲洗泵和反冲洗管道。所述移动床生物膜反应器设有自所述MBBR好氧池连通至所述MBBR缺氧池的硝化液回流系统，也设有自所述二沉池连通至MBBR厌氧池的污泥回流系统；所述移动床生物膜反应器还设有为所述MBBR好氧池投加生物菌剂的生物菌剂投加装置。
优选地，所述清水池的出口管道或后续单元设有紫外线消毒装置。
优选地，所述调节池内还设有提篮格栅和潜水搅拌器。
优选地，所述调节池与所述MBBR厌氧池通过管道连通，在此处管道上设有流量计。
优选地，所述MBBR好氧池内还设有与所述曝气装置相连接的沉水式风机。
优选地，所述硝化液回流系统和所述污泥回流系统通过气提回流。
优选地，所述MBBR厌氧池、MBBR缺氧池、MBBR好氧池的容积比为1:3:6。
优选地，所述的MBBR缺氧池内的弹性立体填料的填充率为56％；所述的MBBR好氧池内的悬浮填料的填充率占MBBR好氧池容积的35％；所述的MBBR好氧池内的悬浮填料规格型号为Φ10×10。
优选地，所述的MBBR好氧池气水比为10:1；所述曝气装置的曝气盘通气量为2立方/个；所述二沉池表面水力负荷为2m3/(m2·h)。
优选地，所述硝化液回流系统的回流比为200％，所述污泥回流系统的回流比为50％。
根据本实用新型提供的移动床生物膜反应器，可获得的有益效果至少包括：
1)本实用新型中移动床生物膜反应器新设“生物菌剂投加装置”，使活性污泥颗粒化，形成“厌氧颗粒污泥—缺氧颗粒污泥—好氧颗粒污泥—生物菌剂”多重机制体系的生化处理系统，活性污泥中的丝状菌在生物菌剂的作用下球状化，进而以丝状菌球为核心，团聚活性污泥中其他种菌微生物，使活性污泥形成颗粒状，从而使污泥更加紧实，实现污泥中生物浓度高、泥水易分离、处理效果好。
2)同时设置硝化液回流系统及污泥回流系统，在污泥颗粒化的共同作用下，提高污水处理脱氮除磷效率。
3)本实用新型中的硝化液回流系统及污泥回流系统均通过气提实现，有效减小反应器内有机物浓度梯度，一方面降低能耗，降低吨水投资费用；另一方面化解来水水质、水量波动大难题。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出本实用新型的新型移动床生物膜反应器的组成结构示意图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
本实用新型的目的在于解决传统移动床生物膜反应器活性污泥易膨胀、脱氮除磷效率低、运行费用高等问题，并提供一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器。
图1为本实用新型的移动床生物膜反应器组成结构示意图。如图1所示，移动床生物膜反应器的前端设有预处理单元。预处理单元包括调节池10，调节池10内设有污水提升泵13。具体实施时，进水在调节池10的前端进入，可还在调节池10内设有提篮格栅11和潜水搅拌器12，污水通过污水提升泵13进入下一级处理单元，即移动床生物膜反应器的MBBR厌氧池20。为方便统计、监控污水净化的流量，调节池10与MBBR厌氧池20可通过管道连通，在此处的管道上设有流量计，流量计优选为电磁流量计。
根据本实用新型的一方面，移动床生物膜反应器包括按进水方向依次连通的MBBR厌氧池20、MBBR缺氧池30、MBBR好氧池40、二沉池50、砂滤池60、清水池70等。
具体实施时，MBBR缺氧池30布置有弹性立体填料32，MBBR缺氧池30的中部或底部安装有搅拌器31。MBBR好氧池40内布置有悬浮填料43，MBBR好氧池40的底部设有曝气装置41。二沉池50通过管道与MBBR好氧池40连通。砂滤池60内设置有过滤填料61。清水池70内设有为砂滤池60进行反冲洗的反冲洗泵72和反冲洗管道71。
为提高反应器的脱氮除磷处理效率，移动床生物膜反应器设有自MBBR好氧池40连通至MBBR缺氧池30的硝化液回流系统44，也设有自二沉池50连通至MBBR厌氧池20的污泥回流系统51。具体实施时，硝化液回流系统44和污泥回流系统51均可通过气提回流。在其他实施方式中，硝化液回流及污泥回流也可通过增设回流泵实现。
为进一步提高反应器的处理效率，移动床生物膜反应器还设有为MBBR好氧池40投加生物菌剂的生物菌剂投加装置90，增加了反应器的生物量及生物菌种。
优选地，MBBR好氧池40内还设有与曝气装置41相连接的沉水式风机43。
优选地，清水池70的出口管道或后续单元设有紫外线消毒装置80。
以下，结合图1和一些具体的技术参数说明本实用新型的移动床生物膜反应器的污水处理工艺流程。
污水在调节池10的作用下，水质均匀、水量稳定地进入MBBR厌氧池20。
同时，污泥回流系统51运行，进入MBBR厌氧池20的还有从二沉池50(或沉淀池)排出的含磷回流污泥(通过气提实现)，MBBR厌氧池20的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。部分复杂有机物通过厌氧分解分四个阶段加以降解，分别为水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段。
污水经MBBR厌氧池20处理后进入MBBR缺氧池30，同时，硝化液回流系统44运行。MBBR缺氧池30可利用回流的混合液中带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化，使进水中NO2 -、NO3 -还原成N2达到脱氮作用，在去除有机物的同时降解氨氮。MBBR缺氧池30设有的搅拌器31将污水进一步混合，充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体，靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，以利于后续MBBR好氧池40进一步氧化分解，同时通过回流的硝态氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去除氨氮。MBBR缺氧池30采用弹性立体填料，不仅比表面积大，且水流特性优越。由于大量微生物被固定在填料层表面，形成高浓度的污泥床，具有较强的耐负荷冲击。此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥，因而不会产生污泥膨胀。MBBR缺氧池30的悬挂式的弹性立体填料32的填充率可为56％。
MBBR好氧池40主要进行有机物去除、硝化反应及好氧吸磷过程。MBBR好氧池40内活性污泥中的丝状菌在生物菌剂的作用下球状化，进而以丝状菌球为核心，团聚活性污泥中其他种菌微生物，使活性污泥形成颗粒状，从而使污泥更加紧实，使MBBR好氧池40的生物处理效果更加稳定。同时于MBBR好氧池40中投加一定数量的悬浮载体，MBBR好氧池40在颗粒污泥及悬浮载体的作用下，形成“厌氧颗粒污泥—缺氧颗粒污泥—好氧颗粒污泥—生物菌剂”多重机制体系的生化处理系统，增加了反应器中的生物量及生物菌种，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，曝气过程中，可与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌、兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。MBBR好氧池40的悬浮填料42的填充率为35％。
经MBBR好氧池40处理的污水，部分经气提回流至MBBR缺氧池30进行反硝化脱氮处理，部分进入二沉池50(高效沉淀池)进行泥水固液高效分离，经沉淀分离的污泥通过气提回流至MBBR厌氧池20的前端从而实现脱磷处理。
污水经MBBR好氧池40生化处理后进入二沉池50，二沉池50表面水力负荷为2m3/(m2·h)，面积为常规重力沉淀池的50％。污泥回流系统51回流比为50％，污泥回流通过气提实现，污泥回流耗能减少80％。二沉池50的上清液进入砂滤池60进一步去除水中细小的悬浮物。
此后，处理后的污水进入清水池70，清水池70部分的清水可通过反冲洗泵72和反冲洗通道71连接至砂滤池60进行过滤反洗，部分清水经紫外线消毒装置80处理消毒处理。进行消毒处理以去除沙氏门菌、大肠杆菌等各种致病的微生物。部分清水经紫外线消毒装置80处理后，水质可达《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准，可直接回用于绿化及道理清扫等。
在一实施方式中，紫外线消毒装置80可设在出口管道上或后续单元内。在另一实施方式中，紫外线消毒装置80也可设在清水池70内，共同构成消毒清水池，经消毒清水池处理后的水部分用于砂滤池60进行反冲洗，部分直接排放，同时可用于道路喷洒、景观环境绿化用水等。
为理解本实用新型的移动床生物膜反应器，提供一组具体数据解释说明，但本实用新型不受限于以下数值的限定。
MBBR厌氧池20、MBBR缺氧池30、MBBR好氧池40的容积比为1:3:6。MBBR好氧池40悬浮填料42规格型号为Φ10×10，其填充比为35％。MBBR好氧池40气水比为10:1，硝化液回流系统44回流比为200％，硝化液回流通过气提实现，硝化液回流耗能减少60％。
本实用新型的MBBR好氧池40内活性污泥中的丝状菌在生物菌剂投加装置90投加生物菌剂的作用下球状化，进而以丝状菌球为核心，团聚活性污泥中其他种菌微生物，使活性污泥形成颗粒状，从而使污泥更加紧实，使MBBR好氧池40的处理效果更加稳定。同时于MBBR好氧池40中投加一定数量的悬浮填料42，MBBR好氧池40在颗粒污泥及悬浮填料42的作用下，形成“厌氧颗粒污泥—缺氧颗粒污泥—好氧颗粒污泥—生物菌剂—生物填料”多重机制体系的生化处理系统，增加了反应器中的生物量及生物菌种，从而提高反应器的处理效率。
根据本实用新型提供的移动床生物膜反应器，可获得的有益效果至少包括：
1)本实用新型中移动床生物膜反应器新设“生物菌剂投加装置”，使活性污泥颗粒化，形成“厌氧颗粒污泥—缺氧颗粒污泥—好氧颗粒污泥—生物菌剂”多重机制体系的生化处理系统，活性污泥中的丝状菌在生物菌剂的作用下球状化，进而以丝状菌球为核心，团聚活性污泥中其他种菌微生物，使活性污泥形成颗粒状，从而使污泥更加紧实，实现污泥中生物浓度高、泥水易分离、处理效果好。
2)同时设置硝化液回流系统及污泥回流系统，在污泥颗粒化的共同作用下，提高污水处理脱氮除磷效率。
3)本实用新型中的硝化液回流系统及污泥回流系统均通过气提实现，有效减小反应器内有机物浓度梯度，一方面降低能耗，降低吨水投资费用；另一方面化解来水水质、水量波动大难题。
结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
Claims (10)
1.一种用于污水处理的新型移动床生物膜反应器，其特征在于，所述移动床生物膜反应器的前端设有预处理单元；
所述预处理单元包括调节池，所述调节池内设有污水提升泵；
所述移动床生物膜反应器包括按进水方向依次连通的MBBR厌氧池、MBBR缺氧池、MBBR好氧池、二沉池、砂滤池、清水池；
所述MBBR缺氧池布置有弹性立体填料，所述MBBR缺氧池的中部或底部安装有搅拌器；所述MBBR好氧池内布置有悬浮填料，所述MBBR好氧池的底部设有曝气装置；所述二沉池通过管道与所述MBBR好氧池连通；所述砂滤池内设置有过滤填料；所述清水池内设有为所述砂滤池进行反冲洗的反冲洗泵和反冲洗管道；
所述移动床生物膜反应器设有自所述MBBR好氧池连通至所述MBBR缺氧池的硝化液回流系统，也设有自所述二沉池连通至MBBR厌氧池的污泥回流系统；
所述移动床生物膜反应器还设有为所述MBBR好氧池投加生物菌剂的生物菌剂投加装置。
2.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述清水池的出口管道或后续单元设有紫外线消毒装置。
3.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述调节池内还设有提篮格栅和潜水搅拌器。
4.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述调节池与所述MBBR厌氧池通过管道连通，在此处管道上设有流量计。
5.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述MBBR好氧池内还设有与所述曝气装置相连接的沉水式风机。
6.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述硝化液回流系统和所述污泥回流系统通过气提回流。
7.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述MBBR厌氧池、MBBR缺氧池、MBBR好氧池的容积比为1:3:6。
8.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述的MBBR缺氧池内的弹性立体填料的填充率为56％；
所述的MBBR好氧池内的悬浮填料的填充率占MBBR好氧池容积的35％；
所述的MBBR好氧池内的悬浮填料规格型号为Φ10×10。
9.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述的MBBR好氧池气水比为10:1；
所述曝气装置的曝气盘通气量为2立方/个；
所述二沉池表面水力负荷为2m3/(m2·h)。
10.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，
所述硝化液回流系统的回流比为200％，所述污泥回流系统的回流比为50％。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111484210A (zh) * | 2020-06-06 | 2020-08-04 | 安徽众建环保科技有限公司 | 带隔油调蓄功能的生活污水处理系统及其污水处理方法 |
| CN117088551A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-21 | 成都新雄鑫净化工程有限公司 | 一种全循环石墨烯移动生物床污水处理系统 |
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