CN220788309U - 一种微电解-srusb-多级厌氧mbr-缺氧-好氧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种微电解‑SRUSB‑多级厌氧MBR‑缺氧‑好氧系统，属于废水处理技术领域，该系统包括依次连通的微电解池、中间池、SRUSB‑多级厌氧MBR反应池、缺氧池、好氧MBR池，其中SRUSB‑多级厌氧MBR反应池内设有依次连通的上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器、一级厌氧池和内部设有膜组件的二级厌氧池。本实用新型提供的系统不仅能处理高浓度废水，高效去除有机污染物，还节省曝气量和能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及咖啡因制药废水处理技术领域，尤其涉及一种微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统。
背景技术
咖啡因制药废水是一种高含盐量、高有机污染物、高氨氮且可生化性差的废水，垃圾渗滤液、畜牧养殖废水、电镀废水、化工废水等高浓度废水的处理常采用传统好氧处理工艺，而传统好氧工艺存在处理工艺复杂、能耗高、占地面积大等问题。因此，厌氧处理工艺逐渐受到人们的关注，厌氧处理工艺无需曝气，能耗低，且厌氧工艺将有机污染物分解产生沼气，可将产生的沼气回收利用，节约能源。
厌氧污泥生长速率较低，因此实际处理过程中需要维持较高的污泥龄来维持污泥活性，厌氧MBR工艺则恰好能够解决这一问题。厌氧MBR处理工艺是一种将生物处理和膜过滤技术相结合的处理工艺，具有处理效率高、污泥量少、能耗低等特点，与传统好氧处理工艺相比，厌氧MBR处理工艺更适用于高浓度废水的处理。
针对以上问题，为了克服现有厌氧MBR工艺的缺点，需要提供一种咖啡因制药废水处理系统。
实用新型内容
本实用新型提供了一种微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，该循环反应系统不仅可以稳定高效去除高浓度废水有机污染物，同时还可以节省曝气量和能源。
具体技术方案如下：
一种微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，包括依次连通的微电解池、中间池、SRUSB-多级厌氧MBR反应池、缺氧池和好氧MBR池；
所述SRUSB-多级厌氧MBR反应池由隔板分隔成若干依次连通的区域，沿水流方向的第一区域内放置有上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器，其余区域设置为多级厌氧MBR反应池；上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器的底部与中间池连通，多级厌氧MBR反应池与缺氧池连通。
进一步地，SRUSB-多级厌氧MBR反应池内设有依次连通的上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器、一级厌氧池和内部设有膜组件的二级厌氧池。
进一步地，上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器与一级厌氧池之间设有底部开口的第一隔板；上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器顶部设有出水口，上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器的侧壁与第一隔板之间形成水流通道。
进一步地，一级厌氧池和二级厌氧池之间设有上部开口的第二隔板；所述一级厌氧池顶部设有甲烷排气口；所述二级厌氧池内膜组件的出水管分别设有与缺氧池连通的出水支管，与中间池连通的回流支管，以及与反洗装置连通的反洗支管。
进一步地，好氧MBR池的内部设有膜组件，膜组件上设有出水管。
进一步地，好氧MBR池设有与缺氧池相连的回流支管。
SRUSB全称为上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器，MBR为膜生物反应器。
本实用新型中，初始废水首先通过水泵泵入微电解池中，微电解池内设有铁碳混合填料，混合填料是由废铁屑和活性炭按一定比例混合烧制而成，废水在微电解池中进行大分子有机污染物向小分子有机污染物的转化，经过反应后的废水进入中间池，废水子中间池中通过加药，控温，保持废水的pH与温度在一定范围内，处理后的废水泵入SRUSB中，SRUSB内接种有硫酸盐还原菌，硫酸盐还原菌能够以污水中的有机污染物为碳源和能源，将有机污染物转化为二氧化碳，同时将硫酸盐还原成硫化物，降低废水中硫酸根和有机污染物浓度，SRUSB和多级厌氧MBR反应池间设有Z字型流道，二者通过Z字型流道相连，处理后废水的经Z字型流道进入多级厌氧MBR反应池的一级厌氧池内，之后通过过水孔进入二级厌氧池，多级厌氧MBR反应池内接种有产甲烷菌，能够将废水中有机污染物降解，产生生物气，处理后的废水泵入缺氧池中，部分回流至中间池，缺氧池内反硝化细菌以污水中未分解有机物为碳源，将好氧池循环回流的硝酸根还原为氮气去除，缺氧池处理后的废水进入好氧MBR反应池中，好氧池中的好氧微生物轮虫、钟虫、硝化菌等进行有氧呼吸，将废水中的有机污染物转化为无机物，氨氮转化为硝态氮，处理后的废水部分回流至缺氧池，剩余通过好氧池MBR膜组件过滤后排出。
利用本实用新型的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统处理废水的方法，包括以下步骤：
(1)将初始废水泵入微电解池，进行微电解处理，获得处理后的废水I；
(2)废水I进入中间池中，调节废水I的温度、pH值和COD与SO4 2-浓度比，得到废水II；
(3)废水II进入SRUSB-多级厌氧MBR反应池中，去除废水中的有机污染物与硫酸根，得到废水III；
(4)废水III泵入缺氧池中，再进入好氧MBR池，去除废水中的有机污染物，并将废水中的氨氮转化为硝态氮，得到废水IV；
(5)废水IV回流至缺氧池中，去除废水中的硝态氮，再和废水III混合得到废水V；
(6)废水V进入好氧MBR池，循环步骤(4)-(5)直至废水中有机物、氨氮含量达到设计要求，通过好氧池MBR膜组件过滤出水至清水池。
进一步地，初始废水为咖啡因制药废水，有机物浓度高、可生化性差、含盐量大，COD浓度为1000～6000mg/L，SO4 2-浓度范围150～3000mg/L，废水中COD/SO4 2-最佳浓度比在2～6之间。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型采用微电解池、中间池、SRUSB、多级厌氧MBR反应池、缺氧池、好氧MBR池的组合形式，不仅可以稳定高效去除高浓度废水有机污染物，同时还可以节省曝气量和能源。
附图说明
图1为实施例1中微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统的连接结构示意图；
图中，1为微电解池；2为中间池；3为SRUSB-多级厌氧MBR反应池；4缺氧池；5好氧MBR池；6为设备间；7为好氧MBR池内MBR膜组件；8为SRUSB-多级厌氧MBR反应池内MBR膜组件；9为气体收集罐；10为初始进水管；11为进水泵I；12为气泵I；13为加热器；14为潜水搅拌器I；15为进水泵II；16为温度计；17为pH计I；18为膜出水泵；19为PLC控制系统；20为液位计；21为反洗泵；22为气泵II；23为出水泵III；24为pH计II；25为曝气喷头；26为排泥口I；27为排泥口II；28为排泥口III；29为排泥口IV；30为排泥口V；31为潜水搅拌器II；32为搅拌器；33为回流泵；34为反洗水箱；35为气泵III；36为SRUSB；37为多级厌氧MBR反应池的一级厌氧池；38为多级厌氧MBR反应池的二级厌氧池；39为SRUSB内污泥挡板；40为SRUSB与一级厌氧池之间的第一隔板；41为一级厌氧池和二级厌氧池之间的第二隔板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述，以下列举的仅是本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围不仅限于此。
实施例1
如图1所示，一种基于微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，该系统主要包括依次连通的微电解池1、中间池2、SRUSB-多级厌氧MBR反应池3、缺氧池4、好氧MBR池5；
微电解池1，微电解池1内设有铁碳混合填料，铁碳混合填料是由废铁屑和活性炭按一定比例混合烧制而成，用于将废水中的大分子有机污染物转化成小分子有机污染物，微电解池1一侧通过进水泵I11与初始进水管10相连，另一侧通过出水管与中间池2相连，微电解池1还与气泵I12相连，气泵I12负责对铁碳混合填料进行曝气，增加与废水接触面积，防止填料堵塞、板结。
中间池2用于调节温度，pH，以及控制废水的COD/SO4 2-浓度比，中间池2通过出水管与SRUSB-多级厌氧MBR反应池3中的SRUSB36相连，出水管上有进水泵II 15，中间池2内有加热器13，位于底部的潜水搅拌器I14。
SRUSB-多级厌氧MBR反应池3内部设有由隔板分隔成若干依次连通的区域，沿水流方向的第一区域内放置有SRUSB 36，其余区域设置为多级厌氧MBR反应池；SRUSB 36的底部与中间池2连通，多级厌氧MBR反应池与缺氧池4连通，SRUSB36内接种有硫酸盐还原菌，硫酸盐还原菌能够以污水中的有机污染物为碳源和能源，将有机污染物转化为二氧化碳，同时将硫酸盐还原成硫化物，降低废水中硫酸根和有机污染物浓度，SRUSB 36内设有污泥挡板39，SRUSB 36底部设有排泥口II 27，多级厌氧MBR反应池分为一级厌氧池37和内部设有膜组件的二级厌氧池38，SRUSB 36与一级厌氧池37之间设有底部开口的第一隔板40；SRUSB36顶部设有出水口，SRUSB 36的侧壁与第一隔板之间形成水流通道；一级厌氧池37和二级厌氧池38之间设有上部开口的第二隔板41；处理后的废水经流道进入多级厌氧MBR反应池的一级厌氧池37内，之后通过过水孔进入二级厌氧池38，多级厌氧MBR反应池内接种有产甲烷菌，能够将废水中有机污染物降解，产生生物气，生成的生物气一部分通过气泵III 35送入二级厌氧池38底部循环曝气，一部分经过集气管道与气体收集罐9相连，一级厌氧池37内有温度计16，pH计I17，底部设有潜水搅拌器II 31，另设有排泥口III 28，二级厌氧池38内设有SRUSB-多级厌氧MBR反应池内MBR膜组件8，液位计20，排泥口IV 29，SRUSB-多级厌氧MBR反应池3还设有回流管道与中间池2相连，SRUSB-多级厌氧MBR反应池3通过出水管与缺氧池4相连，出水管上设有膜出水泵18。
缺氧池4中接种的反硝化细菌将废水中的硝态氮转化为氮气释放，实现氨氮的去除，缺氧池4内设有搅拌器32，排泥口V 30，缺氧池4通过出水管与好氧MBR反应池5相连。
好氧MBR反应池5内设有pH计II 24，排泥口I 26，曝气喷头25，MBR膜组件7，好氧MBR反应池5中的好氧微生物轮虫、钟虫、硝化菌等进行有氧呼吸，将废水中的有机污染物转化为无机物，氨氮转化为硝态氮，好氧MBR反应池5还设有回流管路与缺氧池4相连，回流管路上有回流泵33，好氧MBR反应池5另设有将废水排出系统的出水管，出水管上有出水泵III23，系统另设有设备间6，内设有PLC控制系统19，反洗泵21，气泵II 22，反洗水箱34。
实施例2
采用实施例1中的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，对某咖啡因制药废水进行处理，废水COD平均浓度约4000mg/L，SO4 2-平均浓度约900mg/L，TN平均浓度约320mg/L。
处理方法为：
(1)将初始废水泵入微电解池，进行微电解处理，获得处理后的废水I；
微电解池内铁碳体积比为1：1、废水pH值为4、水力停留时间为3h；
(2)废水I进入中间池中，调节废水I的温度、pH值和COD与SO4 2-浓度比，得到废水II；
调节中间池的废水温度为34℃，pH值为6.8，此时废水中COD/SO4 2-浓度比约3；
(3)废水II进入SRUSB-多级厌氧MBR反应池中，去除废水中的有机污染物与硫酸根，得到废水III；
SRUSB水力停留时间为8h，污泥浓度为6g/L；
(4)废水III泵入缺氧池中，再进入好氧MBR池，去除废水中的有机污染物，并将废水中的氨氮转化为硝态氮，得到废水IV；
多级厌氧MBR反应池的废水pH值为7.1，温度32℃，多级厌氧MBR池内产甲烷菌能够将污水中的有机污染物降解，转化为生物气，产生的生物气大部分由气泵抽吸泵入底部循环曝气，剩余气体通过气管通入气体收集罐，厌氧MBR池回流比为100％，出水pH升高至7.6左右，厌氧污泥浓度6g/L；
(5)废水IV回流至缺氧池中，去除废水中的硝态氮，再和废水III混合得到废水V；
缺氧池中废水的pH值为7.4，室温运行；
(6)废水V进入好氧MBR池，循环步骤(4)-(5)直至废水中有机物、氨氮含量达到设计要求，通过好氧池MBR膜组件过滤出水至清水池；
好氧MBR池内废水pH值为7.6，室温运行。
经检测：排出系统的水中，COD浓度＜100mg/L，总氮浓度＜15mg/L，硫酸根浓度＜40mg/L。
Claims (6)
1.一种微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，其特征在于，包括依次连通的微电解池、中间池、SRUSB-多级厌氧MBR反应池、缺氧池和好氧MBR池；
所述SRUSB-多级厌氧MBR反应池由隔板分隔成若干依次连通的区域，沿水流方向的第一区域内放置有上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器，其余区域设置为多级厌氧MBR反应池；上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器的底部与中间池连通，多级厌氧MBR反应池与缺氧池连通。
2.如权利要求1所述的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，其特征在于，所述SRUSB-多级厌氧MBR反应池内设有依次连通的上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器、一级厌氧池和内部设有膜组件的二级厌氧池。
3.如权利要求2所述的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，其特征在于，所述上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器与一级厌氧池之间设有底部开口的第一隔板；上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器顶部设有出水口，上流式硫酸盐还原厌氧污泥床反应器的侧壁与第一隔板之间形成水流通道。
4.如权利要求2所述的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，其特征在于，所述一级厌氧池和二级厌氧池之间设有上部开口的第二隔板；所述一级厌氧池顶部设有甲烷排气口；所述二级厌氧池内膜组件的出水管分别设有与缺氧池连通的出水支管，与中间池连通的回流支管，以及与反洗装置连通的反洗支管。
5.如权利要求1所述的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，其特征在于，所述好氧MBR池的内部设有膜组件，膜组件上设有出水管。
6.如权利要求1所述的微电解-SRUSB-多级厌氧MBR-缺氧-好氧系统，其特征在于，所述好氧MBR池设有与缺氧池相连的回流支管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |