CN210825829U - 一种改良型mbr污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改良型MBR污水处理设备，该设备由格栅、调节池、初沉池、A2O‑MBR复合单元和消毒池组成，其特征在于，所述的改良型MBR污水处理设备为一体化结构，自左向右依次设调节池、初沉池、A2O‑MBR复合单元和消毒池。所述的初沉池中投加除磷剂，辅助前置除磷，所述的A2O‑MBR复合单元内设置有厌氧区、缺氧区、好氧区和MBR膜区，其中分别设有组合填料、组合填料、移动式生物填料和颗粒活性炭，系统采用可编程序控制器(PLC)全程自动化控制。本实用新型耐冲击负荷能力强，能有效脱氮除磷，出水可直接回用；产生的剩余污泥量小，防止二次污染；膜污染小，清洗成本低，运行效率高；自动化程度高、运行管理方便。适合于各类地区村镇、工厂、宾馆、学校等分散式生活污水的处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种改良型MBR污水处理设备。该设备适合不同地区的分散式生活污水的处理。
背景技术
我国农村地区生活水平不高、技术力量薄弱，污水管网和处理设施建设滞后，大量农村生活污水未经处理随意排放。2015年美丽乡村建设指南正式发布，该指南中明确提出农村生态环境保护建设的要求。在该背景下，农村污水治理领域面临着很大的挑战。
目前用于农村生活污水处理主要存在以下几方面的问题：1、水质水量波动大，氮磷含量较高，出水水质低。2、农村地区技术水平低，运行管理难度较大。3、对于污水处理常规方法所产生的大量剩余污泥，农村地区尚无法进行妥善的处理，由此带来二次污染问题。4、采用集中式市政生活污水技术，设施建设周期长、投资费用大，不适合我国农村污水处理的国情。
为了改变农村生活污水处理的现状，需要研究开发出抗冲击负荷能力强、氮磷去除率高、出水水质高、自动化程度高、运行管理方便、剩余污泥量小、建设周期短的分散式污水处理设备与技术。
实用新型内容
为解决目前我国农村污水处理的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种污水处理设备，该设备根据农村污水的特点进行设计与开发。
本实用新型通过以下的技术方案来实现：
一种改良型MBR污水处理设备，由格栅、调节池、初沉池、A2O-MBR复合单元和消毒池组成，其特征在于，所述的改良型MBR污水处理设备为一体化结构，自左向右依次设调节池、初沉池、A2O-MBR复合单元和消毒池。
初沉池的主要作用是采用化学法进行前置除磷，辅助后续的生物除磷过程，充分保证出水水质。放在生物除磷之前，可减轻后续处理单元负荷。投加的药剂为除磷剂。
A2O-MBR复合单元将A2O工艺与MBR工艺相结合，由厌氧区、缺氧区、好氧区和MBR膜区组成。厌氧区和缺氧区设有组合填料、间歇曝气设备和回流管，好氧区设有移动式生物填料和曝气设备，MBR膜区投加颗粒活性炭(GAC)，并设有板式膜组件、曝气设备、反冲洗管道和化学清洗管道，所述膜组件通过管道与抽吸泵相连。所述曝气设备上设有风机，所述回流管上设有回流泵。
初沉池出水和从MBR膜区回流的硝化液同步进入厌氧区，在该区段内两种污水完全混合，在DO＜0.2mg/L的环境条件下，经过一定时间(1～2小时)的厌氧反应，释磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物，使得部分BOD5得以去除，部分含氮化合物转化为N2而释放。
经过厌氧反应的废水和一部分从好氧区回流的混合液一同进入缺氧区，在该区段发生反硝化反应。反硝化菌氧化有机物的同时，将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为N2除去。在该区段DO＜0.2mg/L，停留时间为1～2小时。
厌氧区和缺氧区均设有组合填料，组合填料是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡，提高传质速率。组合填料的加入使生物量得到提高，尤其为反硝化细菌提供良好的生物膜环境，使其活性得到提高，代谢速度较快，反硝化作用更加高效、稳定。间歇曝气设备在不影响厌氧条件的前提下，发挥搅拌的作用，防止因重力造成的混合液水质不均。
缺氧区的出水进入好氧区，好氧区设置移动式生物填料，以增加池内微生物量。好氧区底部设置曝气设备，一方面提供微生物的需氧量，一方面起到曝气搅拌、混合的作用。在该区段内，水中的微生物不断在移动式生物填料内外表面附着生长，形成生物膜。该填料借助曝气和水流的提升作用在反应器内处于流化状态，生物膜与水体中的污染物充分接触并将其分解，废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。净化后的混合液一部分进入MBR膜区，一部分回流到厌氧区和缺氧区进一步脱氮除磷。移动式生物填料由聚乙烯塑料制成，每一个载体的外形为直径10mm、高8mm的小圆柱体，圆柱体中有十字支撑，外壁有突出的竖条状鳍翅。移动式生物填料的加入为硝化细菌的生长、繁殖提供较为固定的场所，有利于其在与异养好氧菌的竞争中，取得优势地位，从而提高对氨氮的去除效率。同时有效提高有机负荷和耐冲击负荷，减小曝气的动力消耗，减小反应器体积，降低设备建设投资和运行成本。
好氧区混合液进入MBR膜区，混合液在抽吸泵及外部水压的共同作用下由膜过滤出水，微生物被截流在生物反应器内，维持系统内较高的微生物浓度，提高硝化效率及污染物的整体去除效率，剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放)，降低了污泥处理费用。
为延缓膜污染，选择板式膜组件，并投加GAC。相较于其他类型的膜组件，板式膜具有膜通量更高、跨膜压差更小、膜清洗周期长等特点，更容易通过在线清洗的方法使膜通量得到恢复。GAC可以吸附部分引起膜污染的胶体和溶解性物质；改善污泥絮体性质，提高混合液的可过滤性；曝气作用下与膜表面碰撞摩擦，可抑制沉积层的快速形成，并且在沉积层形成后可能使其摩擦变薄甚至脱落，减缓膜污染。
MBR膜组件采用间歇式出水方式，有利于沉积层物质的反扩散，能够有效减缓膜污染。抽停比为9min/3min。MBR膜区还设有反冲洗管道和化学在线清洗设备，化学清洗药剂采用次氯酸钠。
A2O-MBR复合单元出水进入消毒池，消毒池中设紫外消毒设备和出水管。紫外线消毒使出水中的粪大肠菌群数达标。紫外线消毒设备的最大流量为3m3/h，照射剂量为25-38mJ/cm2，消毒时间不小于30min。
整个系统采用可编程序控制器(PLC)自动控制加触摸面板操作，可全程自动化控制，也可实现远程监控，运行管理方便。
与现有技术相比，本实用新型的实施具有如下优点：
1、耐冲击负荷能力强，能有效脱氮除磷，出水水质高，能够直接回用于冲厕、景观水系、灌溉等。2、产生的剩余污泥量小，防止二次污染。3、膜污染小，清洗成本低，运行效率高。4、自动化程度高、运行管理方便。5、设备化设计、运行节能、便于运输和组装，特别适合于分散式生活污水的处理。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的改良型MBR污水处理设备结构示意图。
图中，1-进水管，2-格栅，3-调节池，4-初沉池，5-除磷剂加药管，6-厌氧区，7-缺氧区，8-回流管，9-好氧区，10-MBR膜区，11-化学在线清洗加药管，12-计量泵，13-抽吸泵，14-组合填料，15-移动式生物填料，16-颗粒活性炭(GAC)，17-板式膜组件，18-消毒池，19-紫外消毒设备，20-反冲洗管道，21-反冲洗泵，22-出水管，23-曝气设备，24-曝气管路，25-回流气提管，26-风机。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优势更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步的描述：
如图1所示，所述的进水管1与格栅池相连接，调节池3在格栅之后，初沉池4设置在调节池的右侧，A2O-MBR复合单元在初沉池右侧，并由厌氧区6、缺氧区7、好氧区9和MBR膜区10组成，消毒池18设置在A2O-MBR复合单元的右侧，并与出水管22相连接。
原水经格栅去除漂浮物和悬浮物，再通过调节池，对水质和水量进行调节，保证后续处理系统的正常运行。所述初沉池4主要用于辅助前置除磷。其中设有除磷剂加药管5。投加除磷剂，使其与废水中的磷酸根离子反应，形成不溶性的化合物，最终通过固液分离的方式将磷酸根以沉淀物的形式从废水中去除。前置除磷能够有效辅助后续的生物除磷，保证出水水质。
所述A2O-MBR复合单元的厌氧区6和缺氧区7内设有组合填料14、间歇曝气设备和回流管8。初沉池出水和从MBR膜区回流的硝化液同步进入厌氧区，在DO＜0.2mg/L的环境条件下，经过一定时间(1～2小时)的厌氧反应，释磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物，使得部分BOD5得以去除，部分含氮化物转化为N2而释放。经过厌氧反应的废水和一部分从好氧区回流的混合液一同进入缺氧区，在该区段发生反硝化反应。反硝化菌氧化有机物的同时，将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为N2除去。在该区段DO＜0.2mg/L，停留时间为2～4小时。
组合填料可以为反应池中的大量微生物提供附着载体，在填料表面形成生物膜来固定生物量，降低反应器中MLSS含量，提高反应器的除磷效果。组合填料的加入使生物量得到提高，尤其为反硝化细菌提供良好的生物膜环境，使其活性得到提高，代谢速度较快，反硝化作用更加高效、稳定。间歇曝气设备在不影响厌氧条件的前提下，发挥搅拌的作用，防止因重力造成的混合液水质不均。间歇曝气管道和回流管道上均设置调节阀，可根据实际情况对曝气量和回流量进行调节。
所述A2O-MBR复合单元的好氧区9设有曝气设备23和移动式生物填料15。缺氧区的出水进入好氧区，水中的微生物不断在移动式生物填料内外表面附着生长，形成生物膜。该填料借助曝气和水流的提升作用在反应器内处于流化状态，生物膜与水体中的污染物充分接触并将其分解，一部分有机污染物用于合成新的细胞，另一部分有机污染物被分解代谢以提供细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等物质。同时，废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。净化后的混合液一部分进入MBR膜区，一部分回流到厌氧区和缺氧区进一步脱氮除磷。
所述MBR膜区投加颗粒活性炭(GAC)16，并设有板式膜组件17、曝气设备、反冲洗管道20和化学在线清洗设备，膜组件17通过管道与抽吸泵13相连。好氧区混合液进入MBR膜区，混合液在抽吸泵及外部水压的共同作用下由膜过滤出水，微生物被完全被截流在生物反应器内，维持系统内较高的微生物浓度，提高硝化效率及污染物的整体去除效率。
为延缓膜污染，选择板式膜组件，并投加GAC。相较于其他类型的膜组件，板式膜具有膜通量更高、跨膜压差更小、膜清洗周期长等特点，更容易通过在线清洗的方式使膜通量得到恢复。GAC可以吸附部分引起膜污染的胶体和溶解性物质；改善污泥絮体性质，提高混合液的可过滤性；曝气作用下与膜表面碰撞摩擦，可抑制沉积层的快速形成，并且在沉积层形成后可能使其摩擦变薄甚至脱落，减缓膜污染。MBR膜组件采用间歇式出水方式，有利于沉积层物质的反扩散，能够有效减缓膜污染。抽停比为9min/3min。膜的化学在线清洗设备由加药管11和计量泵12组成，化学清洗药剂采用次氯酸钠。
A2O-MBR复合单元出水进入消毒池18，消毒池中设紫外消毒设备19和出水管22，经紫外消毒后的出水可以暂时储存在消毒池中。紫外线消毒使出水中的粪大肠菌群数达标。紫外线消毒设备的最大流量为3m3/h，照射剂量为25-38mJ/cm2，消毒时间不小于30min。
整个系统采用可编程序控制器(PLC)自动控制加触摸面板操作，可全程自动化控制，也可实现远程监控，运行管理方便。
Claims (4)
1.一种改良型MBR污水处理设备，由格栅、调节池、初沉池、A2O-MBR复合单元和消毒池组成，其特征在于，所述的改良型MBR污水处理设备为一体化结构，自左向右依次设调节池、初沉池、A2O-MBR复合单元和消毒池。
2.根据权利要求1所述的改良型MBR污水处理设备，其特征在于，所述的初沉池用于辅助前置除磷，投加除磷剂。
3.根据权利要求1所述的改良型MBR污水处理设备，其特征在于，所述的A2O-MBR复合单元由厌氧区、缺氧区、好氧区和MBR膜区组成；所述厌氧区和缺氧区设有组合填料、间歇曝气设备和回流管；好氧区设移动式生物填料和曝气设备；MBR膜区投加颗粒活性炭(GAC)，并设有板式膜组件、曝气设备、反冲洗管道和化学清洗管道，所述膜组件通过管道与抽吸泵相连。
4.根据权利要求1所述的改良型MBR污水处理设备，其特征在于，系统采用可编程序控制器(PLC)全程自动化控制。
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|---|---|---|---|---|
| CN111592110A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-28 | 中材建设有限公司 | 小型生活污水处理系统及污水处理工艺 |
| CN112125468A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-25 | 南京泰鑫生态科技有限公司 | 一种高效节能mbr一体化设备 |
| CN112551805A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-26 | 博域环保技术研究院(南京)有限公司 | 一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置 |
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| CN112125468A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-25 | 南京泰鑫生态科技有限公司 | 一种高效节能mbr一体化设备 |
| CN112551805A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-26 | 博域环保技术研究院(南京)有限公司 | 一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置 |
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