CN213834700U - 一种好氧颗粒污泥mbr污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，包括MBR箱体、泵柜和反硝化/污泥干化箱体。本实用新型在MBR箱体内设置双区沉淀池，进行不同密度污泥的选择性分离，在保留颗粒污泥的同时将絮体污泥转移至反硝化/污泥干化箱体内，利用二段进水中的碳源有机物进行反硝化，同时部分絮体污泥干化后随水流自动回流至MBR箱体，为颗粒污泥的形成提供晶核和缓释碳源，促进MBR系统污泥好氧颗粒化的发生，从而实现提高MBR系统的脱氮效率的目的。
Description
技术领域
本申请属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置。
背景技术
好氧颗粒污泥是一种具有特殊形态结构的生物聚集体，同时也有别于其他生物膜。好氧污泥颗粒化过程无需载体，是细胞之间通过生物、物理、化学在外界环境条件的共同作用下，形成有良好的沉降性能、较高的微生物量、抗冲击负荷能力强和外形规则的微生物聚集体。相比于传统的絮体活性污泥，颗粒污泥具有结构更紧凑，生物量更大，沉降速率更快，且易于发生同步硝化反硝化作用的优点。因此，基于颗粒污泥技术的污水处理生物反应器通常拥有较高的污染物处理效率和较快的泥水分离速率。
膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)技术是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的污水处理技术。它以膜组件取代二沉池，可在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。不过，传统MBR技术为加大膜通量、减轻膜污染，通常采用高曝气强度来冲刷膜表面，不仅造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高，而且高溶解氧的环境不利于反硝化菌等缺氧或厌氧微生物发挥作用，因此传统MBR系统的脱氮效率较低。
实用新型内容
为提高传统MBR系统的脱氮效率，本实用新型提出一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置。
为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：
一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，所述好氧颗粒污泥MBR污水处理装置包括MBR箱体、泵柜和反硝化/污泥干化箱体；
所述泵柜内设置有抽吸泵；
所述MBR箱体连接有一段进水管和排气管，所述MBR箱体内设置有双区沉淀池、膜组件和曝气装置，所述双区沉淀池包括相互连通的重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池，所述膜组件与所述抽吸泵连接进行排水；
所述反硝化/污泥干化箱体的内部设有填料区，所述反硝化/污泥干化箱体连接有二段进水管、剩余污泥管和回流单元，所述剩余污泥管通过水泵将双区沉淀池与反硝化/污泥干化箱体中的填料区相连，所述回流单元包括出水阀、出泥阀和回流管，所述反硝化/污泥干化箱体的上方、中部和下方分别开设有溢流口、出水口和出泥口，所述回流管与所述溢流口连接，同时通过所述出水阀和出泥阀分别与所述出水口和出泥口连接，所述回流管将反硝化/污泥干化箱体与MBR箱体相连。
以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
作为优选，所述泵柜和反硝化/污泥干化箱体均设置在所述MBR箱体的顶部。
作为优选，所述泵柜内还设有鼓风机，所述曝气装置包括多个设置在MBR箱体内底部的曝气盘，各所述曝气盘通过独立的气路阀门与所述鼓风机相连。
作为优选，所述双区沉淀池设置在所述MBR箱体的内顶部。
作为优选，所述重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池的下方为漏斗型结构，所述重污泥沉淀池的漏斗型结构的底部设有污泥出口，所述轻污泥沉淀池的漏斗型结构的底部封闭。
作为优选，所述重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池串联设置，所述重污泥沉淀池在远离轻污泥沉淀池的一侧壁上设有泥水入口，所述重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池相互靠近的一侧壁上通过穿孔管相连，所述剩余污泥管延伸至轻污泥沉淀池的底部。
作为优选，所述重污泥沉淀池内设有污泥挡板，所述污泥挡板朝向并靠近所述泥水入口设置。
作为优选，所述膜组件采用外压型聚乙烯中空纤维膜，且所述外压型聚乙烯中空纤维膜的膜孔径为0.1μm。
作为优选，所述填料区内设有正方体聚氨酯泡沫填料，所述正方体聚氨酯泡沫填料的长为1.5cm、宽为1.5cm、高为1.5cm，所述填料区的底部设有穿孔板，所述穿孔板的孔径为5～10mm。
本申请提供的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)利用双区沉淀池将MBR系统中的污泥按照重量的轻重之差进行选择性分离，保留重的颗粒污泥，淘洗轻的絮体污泥，从而快速实现MBR系统污泥的好氧颗粒化。
(2)利用凝结核机理和微生物的群感效应，干化污泥的回流可进一步促进絮体污泥的凝聚和颗粒化，同时为反硝化作用提供碳源，提高同步硝化反硝化效果，减少外碳源的投加；
(3)分段进水的设置，不仅有利于提高进水中有机碳源的利用率，还能够提高脱氮效率，保障出水的水质达标。
(4)双区沉淀池和污泥自动干化的设计，构思精巧，操作简单，便于维护，保障了MBR系统污泥颗粒化的快速实现。
附图说明
图1为本申请的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置的结构示意图。
图示中：1、MBR箱体；2、反硝化/污泥干化箱体；21、水泵；22、穿孔板；23、填料区；24、溢流口；25、出水阀；26、出泥阀；27、剩余污泥管；28、回流管；3、排气管；4、泵柜；5、膜组件；6、曝气盘；7、双区沉淀池；71、轻污泥沉淀池；72、重污泥沉淀池；8、总进水管；81、一段进水管；82、二段进水管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件；当组件被称为与另一个组件“固定”时，它可以直接与另一个组件固定或者也可以存在居中的组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。
实施例1
本实施例中提供一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，包括MBR箱体、泵柜和反硝化/污泥干化箱体。
其中泵柜内设置有抽吸泵；MBR箱体连接有一段进水管和排气管，MBR箱体内设置有双区沉淀池、膜组件和曝气装置，双区沉淀池包括相互连通的重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池，膜组件与所述抽吸泵连接进行排水。
反硝化/污泥干化箱体的内部设有填料区，反硝化/污泥干化箱体连接有二段进水管、剩余污泥管和回流单元，剩余污泥管通过水泵将双区沉淀池与反硝化/污泥干化箱体中的填料区相连，回流单元包括出水阀、出泥阀和回流管，反硝化/污泥干化箱体的上方、中部和下方分别开设有溢流口、出水口和出泥口，回流管与所述溢流口连接，同时通过出水阀和出泥阀分别与所述出水口和出泥口连接，回流管将反硝化/污泥干化箱体与MBR箱体相连。
本实施例中的污水处理装置在MBR箱体内设置双区沉淀池，进行不同密度污泥的选择性分离，在保留颗粒污泥的同时将絮体污泥转移至反硝化/污泥干化箱体内，利用二段进水中的碳源有机物进行反硝化左右，同时部分絮体污泥干化后随水流自动回流至MBR箱体，为颗粒污泥的形成提供晶核和缓释碳源，促进MBR系统污泥好氧颗粒化的发生，同时形成的颗粒污泥和原有的絮体污泥又可以在双区沉淀池中进一步分离，实现污泥的连续颗粒化，从而实现提高MBR系统的脱氮效率的目的。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，包括MBR箱体1、泵柜4和反硝化/污泥干化箱体2。
其中泵柜4内设置有抽吸泵；MBR箱体1连接有一段进水管81和排气管3，MBR箱体1内设置有双区沉淀池7、膜组件5和曝气装置，双区沉淀池7包括相互连通的重污泥沉淀池72和轻污泥沉淀池71，膜组件5与所述抽吸泵连接进行排水。
膜组件5在MBR箱体1中的位置可根据需要任意设置，本实施例中为了提高膜组件5的使用寿命，优选设置膜组件5远离一段进水管81。
反硝化/污泥干化箱体2的内部设有填料区23，反硝化/污泥干化箱体2连接有二段进水管82、剩余污泥管27和回流单元，剩余污泥管27通过水泵21将双区沉淀池7与反硝化/污泥干化箱体2中的填料区23相连，回流单元包括出水阀25、出泥阀26和回流管28，反硝化/污泥干化箱体2的上方、中部和下方分别开设有溢流口24、出水口和出泥口，回流管28与所述溢流口24连接，同时回流管28通过出水阀25和出泥阀26分别与所述出水口和出泥口连接，回流管28将反硝化/污泥干化箱体2与MBR箱体1相连。
应该理解的是，本申请中的中部指物体在高度方向上的中点，或理解为以中点为起点向上、下延伸预设距离后所形成的区域；上方指中部以上的区域；下方指中部以下的区域。
通常泵柜4以及反硝化/污泥干化箱体2的设置位置可以是随机的，本实施例中为了减少污水处理装置的占地，同时为了便于连接，将泵柜4和反硝化/污泥干化箱体2均设置在MBR箱体1的顶部。
曝气装置可以是曝气管、曝气盘等能够向水中充气的部件，本实施例中，泵柜4内还设有鼓风机，曝气装置包括多个设置在MBR箱体内底部的曝气盘6，各曝气盘6通过独立的气路阀门与所述鼓风机相连。
多个曝气盘6中，至少部分曝气盘6设置在膜组件5的底部，对膜丝进行冲刷，避免膜组件堵塞。
本实施例中通过双区沉淀池7对污泥进行分离，以实现更好的脱氮效果，在一个实施例中，双区沉淀池7设置在MBR箱体1的内顶部，以便于与设置在MBR箱体1顶部的反硝化/污泥干化箱体2连接。
为了提高污泥沉降收集效果，在一个实施例中，重污泥沉淀池72和轻污泥沉淀池71的下方为漏斗型结构，并且重污泥沉淀池72的漏斗型结构的底部设有污泥出口，轻污泥沉淀池71的漏斗型结构的底部封闭。
对于设置的双区沉淀池7而言，两个分区可以是紧贴设置，也可以是具有一定间隔设置，但重污泥沉淀池72和轻污泥沉淀池71一定是串联设置。重污泥沉淀池72在远离轻污泥沉淀池71的一侧壁上设有泥水入口，重污泥沉淀池72和轻污泥沉淀池71相互靠近的一侧壁上通过穿孔管相连，剩余污泥管27延伸至轻污泥沉淀池71的底部。泥水入口优选设置在重污泥沉淀池72的上方，穿孔管优选设置在重污泥沉淀池72和轻污泥沉淀池71的上方。
MBR箱体1中的泥水混合液从泥水入口进入，质量较重的污泥滞留在重污泥沉淀池72，并由重污泥沉淀池72底部的污泥出口重新回到MBR箱体1，泥水混合液中质量较轻的絮状污泥跟随水流进入轻污泥沉淀池71，并沉降在轻污泥沉淀池71的底部，通过剩余污泥管27抽吸至反硝化/污泥干化箱体2中进行脱氮和干化。
为了提高污泥的分离效果，在一个实施例中重污泥沉淀池72内设有污泥挡板，污泥挡板朝向并靠近泥水入口设置。污泥挡板避免从泥水入口进入的泥水混合液直接流向轻污泥沉淀池71，以提高污泥分离效果。
在一个实施例中，膜组件5采用外压型聚乙烯中空纤维膜，且外压型聚乙烯中空纤维膜的膜孔径为0.1μm。膜组件5由抽吸泵作用出水，由真空表检测出水操作压力。
反硝化/污泥干化箱体2中的填料区23内设有正方体聚氨酯泡沫填料，并且正方体聚氨酯泡沫填料的长为1.5cm、宽为1.5cm、高为1.5cm，填料区23的填充比例为90％，以达到较优的污泥干化效果。
填料区23的底部设有穿孔板，穿孔板22的孔径为5～10mm，经过填料区23后的泥水通过穿孔板22的孔排出。
本实施例可促进MBR箱体中污泥的好氧颗粒化，从而实现提高脱氮效率的目的，具有充分利用原水碳源，节约曝气能耗的优点，是一种经济可行且适合农村废水处理的装置，具有较大的推广价值。
本申请的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置的一种工作流程如下：
进水分为两部分，由一段进水管81提供一段进水进入MBR箱体1，进行有机物氧化与硝化作用，将氨氮转化为硝态氮；由二段进水管82提供二段进水进入反硝化/污泥干化箱体2，与剩余污泥管27从轻污泥沉淀池71抽吸的硝化液进行混合，发生反硝化作用，将硝态氮转化为氮气；泥水混合物在填料区23发生反应后，反硝化出水回流至MBR箱体1，而污泥在填料的吸附作用下持留在填料表面，形成污泥聚集体，干化后自动脱落，并随水流通过穿孔板22和出泥阀26再次回流至MBR箱体1中；MBR箱体1内置双区沉淀池7，重的颗粒污泥会沉降在重污泥沉淀池72并回流至MBR箱体1中，而轻的絮体污泥会进入轻污泥沉淀池71，并在水泵21抽吸作用下由剩余污泥管27进入反硝化/污泥干化箱体2。
实施例3
本实施例采用某农村污水作为原水，具体水质如下：COD浓度为132.5±32.6mg/L，NH4 +-N浓度为29.1±2.8mg/L，NO- 2-N浓度为0.1±0.2mg/L，NO- 3-N浓度为0.6±0.5mg/L，TN浓度为34.1±4.6mg/L。
采用本申请的污水处理装置进行试验，其中MBR箱体1的有效容积为10m3，反硝化/污泥干化箱体2的有效容积为500L，填料区23的有效容积为300L，采用正方体聚氨酯泡沫填料，长×宽×高＝1.5cm×1.5cm×1.5cm，填料区的填充比为90％。MBR箱体1和反硝化/污泥干化箱体2均采用不锈钢材料制成。
反应器接种污泥取自污水处理厂二沉池回流污泥，接种后，反应器接种污泥的浓度为5000mg/L左右，接种污泥形态为絮体，SVI值为115mL/g，平均粒径为60μm。通入农村污水启动好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，内置双区沉淀区不断分离颗粒污泥，并将絮体污泥转移到反硝化/污泥干化箱体，回流的反硝化出水提高了系统的脱氮效率，同时干化污泥的产生和回流进一步促进了装置好氧颗粒污泥的培养。连续运行50天后，MBR箱体中的污泥逐渐颗粒化，污泥浓度达到14700mg/L，SVI值下降为67mL/g，平均粒径为300μm，同时污水的COD去除率达到85％以上，氨氮去除率达到99％以上，TN去除率达到60％左右，具有优异的脱氮效果。
本申请中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述好氧颗粒污泥MBR污水处理装置包括MBR箱体、泵柜和反硝化/污泥干化箱体；
所述泵柜内设置有抽吸泵；
所述MBR箱体连接有一段进水管和排气管，所述MBR箱体内设置有双区沉淀池、膜组件和曝气装置，所述双区沉淀池包括相互连通的重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池，所述膜组件与所述抽吸泵连接进行排水；
所述反硝化/污泥干化箱体的内部设有填料区，所述反硝化/污泥干化箱体连接有二段进水管、剩余污泥管和回流单元，所述剩余污泥管通过水泵将双区沉淀池与反硝化/污泥干化箱体中的填料区相连，所述回流单元包括出水阀、出泥阀和回流管，所述反硝化/污泥干化箱体的上方、中部和下方分别开设有溢流口、出水口和出泥口，所述回流管与所述溢流口连接，同时通过所述出水阀和出泥阀分别与所述出水口和出泥口连接，所述回流管将反硝化/污泥干化箱体与MBR箱体相连。
2.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述泵柜和反硝化/污泥干化箱体均设置在所述MBR箱体的顶部。
3.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述泵柜内还设有鼓风机，所述曝气装置包括多个设置在MBR箱体内底部的曝气盘，各所述曝气盘通过独立的气路阀门与所述鼓风机相连。
4.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述双区沉淀池设置在所述MBR箱体的内顶部。
5.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池的下方为漏斗型结构，所述重污泥沉淀池的漏斗型结构的底部设有污泥出口，所述轻污泥沉淀池的漏斗型结构的底部封闭。
6.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池串联设置，所述重污泥沉淀池在远离轻污泥沉淀池的一侧壁上设有泥水入口，所述重污泥沉淀池和轻污泥沉淀池相互靠近的一侧壁上通过穿孔管相连，所述剩余污泥管延伸至轻污泥沉淀池的底部。
7.如权利要求6所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述重污泥沉淀池内设有污泥挡板，所述污泥挡板朝向并靠近所述泥水入口设置。
8.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述膜组件采用外压型聚乙烯中空纤维膜，且所述外压型聚乙烯中空纤维膜的膜孔径为0.1μm。
9.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥MBR污水处理装置，其特征在于，所述填料区内设有正方体聚氨酯泡沫填料，所述正方体聚氨酯泡沫填料的长为1.5cm、宽为1.5cm、高为1.5cm，所述填料区的底部设有穿孔板，所述穿孔板的孔径为5～10mm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115286104A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-11-04 | 王凯军 | 一种强化脱氮除磷的连续流好氧颗粒污泥系统及工艺 |
| CN115286095A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-11-04 | 王凯军 | 一种后驱动型连续流好氧颗粒污泥强化脱氮系统及工艺 |
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2020
- 2020-09-16 CN CN202022026035.6U patent/CN213834700U/zh active Active
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