CN217458988U - 一种限氧型污水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种限氧型污水处理装置，属于污水处理领域，其包括：好氧曝气池、兼性厌氧MBR池、回用集水池和紫外消毒池；好氧曝气池底部安装有曝气机构，兼性厌氧MBR池和好氧曝气池通过溢流堰连通，兼性厌氧MBR池内安装有膜组件，膜组件包括膜架及安装在膜架上的平板膜，平板膜出水端通过集水总管与抽液泵进水端连接，抽液泵出水端与回用集水池及紫外消毒池分别连接，回用集水池通过反冲洗泵与集水总管连接，回用集水池、反冲洗泵和集水总管构成对膜组件进行清洗的反冲洗系统。该污水处理装置具有良好的COD、TN去除效果且出水水质稳定，能耗低，耐冲击负荷强。

Description

一种限氧型污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其是涉及一种限氧型污水处理装置。

背景技术

去除污水中含有的大量COD和TN是污水处理技术最基本的要求，MBR工艺是将膜分离技术与生物处理单元相结合的新型污水处理技术，能够把污水中大部分有机物污染物降解，而且对悬浮物有出色的截留能力，污泥浓度大，耐冲击负荷强，进而获得更为优良的出水水质，使得出水稳定性更具保障，在国内外水处理工程中也得到了较广泛的实际应用。但现有的MBR主要是在持续曝气的好氧环境中，存在着较大的能耗问题，且农村污水处理过程中常常存在着由于C/N失衡造成后续反硝化阶段碳源不足的问题，这导致出水效果不佳，水质不稳定。同时，传统的分散式处理单元能耗高，维护频率高，人力成本大。研发新型分散式低能耗的一体化污水处理设备尤为必要。

因此，实有必要设计一种限氧型污水处理装置，以克服上述问题。

实用新型内容

为了避免上述问题，提供了一种限氧型污水处理装置，具有良好的COD、TN去除效果且出水水质稳定，能耗低，耐冲击负荷强。

本实用新型提供的一种限氧型污水处理装置，包括：好氧曝气池、兼性厌氧MBR池、回用集水池和紫外消毒池；

好氧曝气池底部安装有曝气机构，兼性厌氧MBR池和好氧曝气池通过溢流堰连通，兼性厌氧MBR池内安装有膜组件，膜组件包括膜架及安装在膜架上的平板膜，平板膜出水端通过集水总管与抽液泵进水端连接，抽液泵出水端与回用集水池及紫外消毒池分别连接，回用集水池出水端通过反冲洗泵与集水总管连接，回用集水池、反冲洗泵和集水总管构成对膜组件进行清洗的反冲洗系统。

优选地，好氧曝气池内安装有实时检测溶解氧浓度的溶解氧探头。其中，好氧曝气池的溶解氧浓度需要维持在一个特定范围，为实现短程硝化反硝化以及限氧节能的目标，使好氧曝气池内DO维持在1mg/L即可。

优选地，曝气机构包括微孔曝气盘、布气管道及鼓风机，多个微孔曝气盘设置在好氧曝气池底部且通过布气管道与鼓风机连接。布气管道上设有电磁阀，鼓风机通过后续的中央控制系统控制，当DO低于0.5mg/L时，电磁阀会自动打开，允许空气通过鼓风机进入进行曝气，当溶解氧浓度高于1.0mg/L时，电磁阀关闭，停止曝气。

优选地，好氧曝气池和兼性厌氧MBR池上均安装有液位传感器和取样口。

优选地，好氧曝气池和兼性厌氧MBR池底部均设有污泥循环泵，且通过污泥输送管道与污泥储泥罐连接。

优选地，兼性厌氧MBR池顶部设置有放气阀，也通过后续的中央控制系统实时检测池中的压力数值，及时进行开阀放气，防止产生的甲烷气体压力浓度过高发生爆炸。

优选地，兼性厌氧MBR池底部设有潜水搅拌器。潜水搅拌器为不锈钢材质，叶轮外加装导流罩以产生稳定的轴向流，降低轴功率，提高效率，减少振动，运行稳定，使污水和污泥得到充分混合。

优选地，平板膜材料为PVDF和PET，单片膜元件的有效膜面积不低于1.0m²，膜孔径为0.11-0.12μm，膜通量为16-30L/(m²·h)。抗污能力强，污泥不易挂膜堵塞，可以在更高的活性污泥浓度(12000mg/L)下保持高通量的稳定运行，由于平板膜的特殊结构，可实现膜片间隙可调节，便于气液混流进行在线清洗，也可将膜片取出，用低压水枪进行离线清洗，所述平板膜具有高强度的ABS膜架，膜损伤程度低，更换频率低，平均寿命可达到5-7年，无需进行频繁更换膜片。同时具有对污泥的高截留率，使污泥浓度可维持在10000-12000mg/L的较高水平，污泥龄通常可维持在30d以上。

优选地，兼性厌氧MBR池和好氧曝气池的池容比范围为2-4。

优选地，污水处理装置还包括整体控制的中央控制系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：针对污水C/N失衡易造成后续反硝化阶段碳源不足的问题，控制好氧曝气池溶解氧浓度在较低水平，节省能耗，使部分氨氮转化为亚硝酸盐；同时保证后续兼性厌氧MBR池的兼性厌氧条件，实现后续短程反硝化过程，无需外加有机碳源作为电子供体，在节约成本的同时，防止了投加碳源产生的二次污染。采用的平板膜具有高的抗污截留性能，污泥浓度高，污泥龄长，耐冲击负荷强，可通过液位传感器实现间歇式进出水，出水水质稳定，对COD、TN有较好的去除效果。整体装置各单元连续性强，且都实现中央控制系统自动化监测和控制，节能能耗和维护成本。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的限氧型污水处理装置的结构示意图；

附图标号说明：

1、进水管；2、格栅；3、溢流堰；4、好氧曝气池；5、取样口；6、液位传感器；7、微孔曝气盘；8、布气管道；9、兼性厌氧MBR池；10、第一调节阀；11、集水总管；12、抽液泵；13、紫外消毒池；14、出水管；15、回用集水池；16、反冲洗泵；17、鼓风机；18、放气阀；19、污泥循环泵；20、污泥输送管道；21、膜架；22、平板膜；23、潜水搅拌器；24、储泥罐；25、中央控制系统；26、产水支管；27、电磁阀；28、第二调节阀；29、流量计；30、溶解氧探头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的一种限氧型污水处理装置，包括：好氧曝气池4、兼性厌氧MBR池9、回用集水池15和紫外消毒池13。

其中，污水从进水管1经格栅2后进入好氧曝气池4，好氧曝气池4底部安装有曝气机构，兼性厌氧MBR池9和好氧曝气池4通过溢流堰3连通，池容比范围为2-4。兼性厌氧MBR池9内安装有膜组件，膜组件包括膜架21及安装在膜架21上的平板膜22。且平板膜22出水端通过集水总管11与抽液泵12进水端连接，抽液泵12出水端与回用集水池15及紫外消毒池13分别连接。同时，回用集水池15出水端通过反冲洗泵16与集水总管11连接，回用集水池15、反冲洗泵16和集水总管11构成对膜组件进行清洗的反冲洗系统。

在好氧曝气池4内安装有实时检测溶解氧浓度的溶解氧探头30。曝气机构包括微孔曝气盘7、布气管道8及鼓风机17，多个微孔曝气盘7设置在好氧曝气池4底部且通过布气管道8与鼓风机17连接。且，好氧曝气池4和兼性厌氧MBR池9上均安装有液位传感器6和取样口5。好氧曝气池4和兼性厌氧MBR池9底部均设有污泥循环泵19，且通过污泥输送管道20与污泥储泥罐24连接。兼性厌氧MBR池9顶部设置有放气阀18，底部设有潜水搅拌器23。平板膜22材料为PVDF和PET，单片膜元件的有效膜面积不低于1.0m²，膜孔径为0.11-0.12μm，膜通量为16-30L/(m²·h)。而，污水处理装置还包括整体控制的中央控制系统25。

实际使用时，污水从左侧进水管1进入，经格栅2后进入好氧曝气池4进行底部微孔曝气，停留时间为3-4小时，溶解氧浓度通过溶解氧探头30、电磁阀27、鼓风机17及中央控制系统25调控。污水之后经过溢流堰3到兼性厌氧MBR池9，池底设置潜水搅拌器23，推动水力循环，使污泥保持在悬浮状态，停留时间为10-12小时，平板膜22膜组件浸没放置在池中，在顶部抽液泵12的抽吸作用下，污水经平板膜22过滤后，由各产水支管26收集，从位于膜组件上部的集水总管11汇集后排出，大部分进入紫外消毒池13经消毒后由出水管14出水，小部分进入回用集水池15作为反冲洗的直接水源。污泥循环通过污泥循环泵19实现，剩余污泥储存在储泥罐24中。

同时，溶解氧探头30实时检测好氧曝气池4中的溶解氧浓度，当DO低于0.5mg/L时，电磁阀27自动打开，使鼓风机17运转，让空气进入布气管道8中，采用微孔曝气的方式，增大氧传质效率，减少能耗损失，使溶解氧浓度控制在1.0mg/L以内。微孔曝气盘7的直径为215mm，材质为EPDM+ABS，单个服务面积0.3-0.65m³/h，充氧效率为22-40％。

兼性厌氧MBR池9底部设置潜水搅拌器23，推进水力循环，促进混合搅拌，使微生物与其基质充分接触，使污泥处于悬浮状态，防止发生堵塞以及减小在膜表面发生的浓差极化带来的影响，使膜通量维持在较高水平，增加膜的使用寿命，保证出水量的稳定。

平板膜22的高截留率，使污泥浓度可维持在10000-12000mg/L的较高水平，可保留世代周期较长的微生物，污泥龄通常可维持在30d以上，剩余污泥产量少。污水中的大分子难降解成分有足够的反应时间，使反硝化菌在系统内能充分繁殖，显著提升脱氮效果，实现对污水深度净化。且平板膜22不易发生挂膜堵塞，对水质水量的变化适应力强，耐冲击负荷强。

膜组件上的集水总管11设有抽液泵12、第一调节阀10和流量计29，根据抽液泵12的抽吸作用和第一调节阀10调节膜组件的出水量。流量计29上的压力表能够检测出集水总管11内的负压大小，避免因膜组件堵塞、抽吸作用力过大导致膜压差过大而造成膜组件的损坏。

产水时，关闭反冲洗泵16，开启抽液泵12，调节第二调节阀28开度，使部分水流入回用集水池15中作为反冲洗直接水源。进行反冲洗时，关闭抽液泵12，关闭第二调节阀28，打开反冲洗泵16进行反冲洗。

取样口5可以进行取样，进一步测量好氧曝气池4和兼性厌氧MBR池9的COD、TN、MLSS的变化。

两个液位传感器6设置在好氧曝气池4和兼性厌氧MBR池9的池壁上，当检测到兼性厌氧MBR池9的水位过低未达到设置高度，即不足以淹没整个膜组的时候，通过中央控制系统25减小第一调节阀10的开度或关闭抽液泵12，降低出水量，此时也可进行反冲洗工作，待水位达到设置高度后恢复正常工作；当好氧曝气池4水位过高临近最大设置高度，即水位与进水口持平时，通过中央控制系统25停止进水管1进水，待水位降到与溢流堰3顶部持平时恢复正常工作。通过以上方法实现整个系统的间歇进水和间歇出水。

该污水处理装置针对污水C/N失衡易造成后续反硝化阶段碳源不足的问题，控制好氧曝气池4溶解氧浓度在较低水平，节省能耗，使部分氨氮转化为亚硝酸盐；同时保证后续兼性厌氧MBR池9的兼性厌氧条件，实现后续短程反硝化过程，无需外加有机碳源作为电子供体，在节约成本的同时，防止了投加碳源产生的二次污染。采用的平板膜22具有高的抗污截留性能，污泥浓度高，污泥龄长，耐冲击负荷强，可通过液位传感器6实现间歇式进出水，出水水质稳定，对COD、TN有较好的去除效果。整体装置各单元连续性强，且都实现中央控制系统25自动化监测和控制，节能能耗和维护成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (7)

1.一种限氧型污水处理装置，其特征在于，包括：好氧曝气池、兼性厌氧MBR池、回用集水池、紫外消毒池和整体控制的中央控制系统；

好氧曝气池底部安装有曝气机构，兼性厌氧MBR池和好氧曝气池通过溢流堰连通，兼性厌氧MBR池内安装有膜组件，膜组件包括膜架及安装在膜架上的平板膜，平板膜出水端通过集水总管与抽液泵进水端连接，抽液泵出水端与回用集水池及紫外消毒池分别连接，回用集水池出水端通过反冲洗泵与集水总管连接，回用集水池、反冲洗泵和集水总管构成对膜组件进行清洗的反冲洗系统；好氧曝气池内安装有实时检测溶解氧浓度的溶解氧探头；曝气机构包括微孔曝气盘、布气管道及鼓风机，多个微孔曝气盘设置在好氧曝气池底部且通过布气管道与鼓风机连接，布气管道上设有电磁阀，溶解氧浓度通过溶解氧探头、电磁阀、鼓风机及中央控制系统（25）调控。

2.如权利要求1中所述限氧型污水处理装置，其特征在于：好氧曝气池和兼性厌氧MBR池上均安装有液位传感器和取样口。

3.如权利要求1中所述限氧型污水处理装置，其特征在于：好氧曝气池和兼性厌氧MBR池底部均设有污泥循环泵，且通过污泥输送管道与污泥储泥罐连接。

4.如权利要求1中所述限氧型污水处理装置，其特征在于：兼性厌氧MBR池顶部设置有放气阀。

5.如权利要求1中所述限氧型污水处理装置，其特征在于：兼性厌氧MBR池底部设有潜水搅拌器。

6.如权利要求1中所述限氧型污水处理装置，其特征在于：平板膜单片膜元件的有效膜面积不低于1.0m²，膜孔径为0.11-0.12μm，膜通量为16-30L/(m²·h)。

7.如权利要求1中所述限氧型污水处理装置，其特征在于：兼性厌氧MBR池和好氧曝气池的池容比范围为2-4。

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