專利名稱：一種兩級(jí)a/o—mbr脫氮除磷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脫氮除磷裝置，具體涉及一種應(yīng)用膜-生物反應(yīng)器的兩級(jí)A/O — MBR脫氮除磷裝置。
背景技術(shù)：
城市污水中含有大量的氮、磷污染物質(zhì)，當(dāng)污水排入湖泊、水庫(kù)、河口、海灣等緩流水體后，氮、磷逐漸積累下來，使水生生物特別是藻類大量繁殖，最終導(dǎo)致水體生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重破壞，即發(fā)生所謂的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。富營(yíng)養(yǎng)化不僅會(huì)破壞水體原有的生態(tài)系統(tǒng)，還會(huì)對(duì)漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)甚至危害到人類健康。為了有效遏制水體富營(yíng)養(yǎng)化，越來越多的國(guó)家和地區(qū)制定了嚴(yán)格的氮、磷排放標(biāo)準(zhǔn)。但傳統(tǒng)的污水處理工藝由于在脫氮和除磷之間存在對(duì)碳源需求的矛盾，出水氮、磷濃度難以同時(shí)達(dá)標(biāo)，這使得污水脫氮除磷成為了污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)?！BR是一種將膜分離技術(shù)與生物處理單元相組合的新型污水處理與回用工藝。該工藝由于采用高效的膜分離替代傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，固液分離效率高，出水好且穩(wěn)定，可直接回用；反應(yīng)器內(nèi)可保持高濃度的微生物量，處理容積負(fù)荷高，占地面積??；剩余污泥產(chǎn)生量小；操作管理方便，自動(dòng)化程度高等。鑒于MBR的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外已建立了相當(dāng)規(guī)模和數(shù)量的MBR污水處理和資源化工程。MBR由于可以在高污泥濃度下運(yùn)行，因此可以提高系統(tǒng)的處理能力，但過高污泥濃度對(duì)膜污染控制不利，需要較高曝氣能耗來控制膜污染。污水脫氮除磷和降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗是MBR的重要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向，由于機(jī)理復(fù)雜，影響因素眾多，現(xiàn)有研究大多獨(dú)立考察MBR的脫氮除磷或者節(jié)能降耗，難以兩者兼顧。部分研究采用外加碳源的方式同時(shí)改善脫氮除磷效果，但由于增加了工藝的復(fù)雜度和運(yùn)行成本，不適合大規(guī)模推廣。有研究通過應(yīng)用A2O工藝反硝化除磷技術(shù)，使脫氮和除磷可以共用一部分碳源，能在一定程度上緩解兩者的矛盾，但其效果仍然有限，在應(yīng)對(duì)低碳氮比污水時(shí)脫氮效果不理想。也有采用內(nèi)源反硝化技術(shù)，利用微生物的胞內(nèi)物質(zhì)作為碳源，無需污水中的碳源，因而非常適用于通常碳源含量有限的城市污水的脫氮除磷處理，該技術(shù)穩(wěn)定性還需優(yōu)化。節(jié)能方面主要以優(yōu)化膜組器結(jié)構(gòu)、開發(fā)更高效的曝氣方式來達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服傳統(tǒng)污水處理工藝不能有效地去除污水中的氮和磷的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置，利用該裝置進(jìn)行脫氮除磷時(shí)，可針對(duì)低碳氮比污水可以在不需額外投加碳源的條件下，進(jìn)行高效脫氮除磷處理，而且工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行能耗低于傳統(tǒng)MBR，出水可達(dá)到國(guó)家回用水標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型所提供的一種兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置，包括依次連通的厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和膜池；[0007]所述厭氧池和第二缺氧池均與進(jìn)水管相連通，所述進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水泵；所述膜池內(nèi)設(shè)有膜組件，所述膜組件與出水管相連通，所述出水管上設(shè)有出水泵；所述膜池的底部設(shè)有沉淀池，所述沉淀池通過污泥混合液回流管與所述厭氧池相連通，所述污泥混合液回流管上設(shè)有回流泵。上述的兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置中，所述進(jìn)水管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述厭氧池和第二缺氧池中的進(jìn)入比例。上述的兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置中，所述沉淀池可為倒錐體形，以利于污泥混合液的沉降。上述的兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置中，所述厭氧池、第一缺氧池和第二缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。上述的兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置中，所述第一好氧池、第二好氧池和膜池內(nèi)設(shè)
有曝氣充氧裝置。上述的兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置中，所述厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和膜池均可由一個(gè)或多個(gè)單元池組成。本實(shí)用新型提供的兩級(jí)A/0 — MBR脫氮除磷裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型將兩級(jí)A/0與MBR相結(jié)合，傳統(tǒng)的MBR工藝具有很好的去氨氮能力，能將污水種的氨氮完全硝化，而兩級(jí)A/0系統(tǒng)具有較強(qiáng)的反硝化能力，兩者結(jié)合提高系統(tǒng)對(duì)總氮降解能力，適合低碳氮比污水的處理，系統(tǒng)總氮去除能力強(qiáng)，能夠確保出水總氮明顯優(yōu)于其他傳統(tǒng)工藝；通過在膜池設(shè)計(jì)沉淀區(qū)，可降低了進(jìn)入膜分離區(qū)混合液的污泥濃度，降低膜組件工作負(fù)荷，由于降低了膜組件區(qū)域的污泥濃度，運(yùn)行期間可適當(dāng)降低膜組件的曝氣強(qiáng)度，降低MBR系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。

圖I為本實(shí)用新型提供的兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置。圖中各標(biāo)記如下1厭氧池、2第一缺氧池、3第一好氧池、4第二缺氧池、5第二好氧池、6膜池、7進(jìn)水管、8進(jìn)水泵、9流量調(diào)節(jié)閥、10膜組件、11出水管、12沉淀池、13污泥混合液回流管、14回流泵、15曝氣充氧裝置、16出水泵。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。本實(shí)用新型提供的兩級(jí)A/0—MBR脫氮除磷裝置包括依次連通的厭氧池I、第一缺氧池2、第一好氧池3、第二缺氧池4、第二好氧池5和膜池6 ;其中厭氧池I和第二缺氧池4均與進(jìn)水管7相連通，該進(jìn)水管7上設(shè)有進(jìn)水泵8和流量調(diào)節(jié)閥9，以調(diào)節(jié)進(jìn)入?yún)捬醭豂和第二缺氧池4中的進(jìn)入比例；膜池6內(nèi)設(shè)有膜組件10，該膜組件10與出水管11相連通，出水管11上設(shè)有出水泵16，將凈化后的水排出；膜池6的底部設(shè)有倒錐體形的沉淀池12，可利于污泥混合液的沉降；該沉淀池12通過污泥混合液回流管13與厭氧池I相連通，該污泥混合液回流管13上設(shè)有回流泵14，用于將污泥混合液泵送至厭氧池I中；厭氧池I、第一缺氧池2和第二缺氧池4內(nèi)均設(shè)有攪拌裝置14 ;第一好氧池3、第二好氧池5和膜池6內(nèi)均設(shè)有曝氣充氧裝置15。本實(shí)用新型提供的脫氮除磷裝置中，厭氧池I、第一缺氧池2、第一好氧池3、第二缺氧池4、第二好氧池5和膜池6均可由多個(gè)單元池組成。使用本實(shí)用新型提供的脫氮除磷裝置進(jìn)行污水處理時(shí)，其流程如下污水經(jīng)進(jìn)水泵8進(jìn)入?yún)捬醭豂，污水中的有機(jī)底物被聚磷菌吸收并合成為PHAs儲(chǔ)存于胞內(nèi)，同時(shí)聚磷菌釋放出溶解性正磷酸鹽，表現(xiàn)為上清液的COD降低而磷濃度升高。在厭氧池I中，有機(jī)氮也被轉(zhuǎn)化為氨氮。之后污水進(jìn)入第一缺氧池2，反硝化菌利用污水碳源將污泥混合液回流管13從沉淀池12輸送來的硝酸鹽進(jìn)行反硝化脫氮，同時(shí)反硝化聚磷菌在此處可利用胞內(nèi)PHAs進(jìn)行反硝化除磷，去除部分硝酸鹽和磷。之后污水依次進(jìn)入第一好氧池3和第二缺氧池7。在該工藝流程中部分原水經(jīng)過原水分流管12直接進(jìn)入第二缺氧池7，反硝化菌利用污水碳源將第一好氧池產(chǎn)生的硝酸鹽進(jìn)行反硝化脫氮。污水混合再自流進(jìn)入第二好氧區(qū)，在此階段，聚磷菌利用胞內(nèi)PHAs迅速吸收去除溶解性的磷，COD由于好氧微生物的作用繼續(xù)減少，同時(shí)硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，經(jīng)過以上的一系列生化反應(yīng)之后，污水中的氮、磷及其它污染物質(zhì)已基本被去除。而最后混合液進(jìn)入膜池6，膜池6污泥濃度 較高，在膜池6設(shè)定了沉淀池12，部分污泥經(jīng)沉淀濃縮后回流至前端工藝，通過污泥濃縮回流降低膜池污泥濃度，減小控制膜污染的曝氣強(qiáng)度，降低運(yùn)行能耗；而膜池6則起到進(jìn)一步保障水質(zhì)的作用，通過膜截留分離去除膠體磷等懸浮態(tài)的污染物質(zhì)，最終經(jīng)出水泵16抽吸排水，獲得滿足國(guó)家回用標(biāo)準(zhǔn)的出水。在上述的處理過程中，污水水質(zhì)條件為C0D含量為200至300mg/L，總氮含量為80至100mg/L,總磷含量為5至10mg/L。污泥混合液回流管的污泥混合液回流比可為200%，污泥濃度為5g/L，水力停留時(shí)間為17小時(shí)。項(xiàng)目進(jìn)水COD TN ^ 3 :1，出水COD含量小于30mg/L，出水TN含量小于10mg/L，最終出水達(dá)到國(guó)家回用標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型僅設(shè)一條污泥混合液回流管，回流量可依據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整?；亓鞅纫话銥?00% -400% ;本實(shí)用新型設(shè)兩條進(jìn)水管，即兩點(diǎn)進(jìn)水，部分污水通過進(jìn)水管直接進(jìn)入?yún)捬醭?，進(jìn)水中的有機(jī)底物被聚磷菌吸收并合成為PHAs儲(chǔ)存于胞內(nèi)，同時(shí)聚磷菌釋放出溶解性正磷酸鹽，表現(xiàn)為上清液的COD降低而磷濃度升高；另一部分污水通過進(jìn)水管的分流管超越部分第一缺氧池和第一好氧池直接進(jìn)入第二缺氧池，為第一好氧池產(chǎn)生的硝氮進(jìn)行反硝化提供碳源。本實(shí)用新型在膜池設(shè)置了沉淀池，高濃度活性污泥進(jìn)入膜池后，會(huì)因?yàn)槟嗨戎夭?，部分污泥將沉入沉淀池，污泥在漏斗狀的沉淀池濃縮壓實(shí)，可以提高污泥回流效率，同時(shí)部分污泥被濃縮后回流可以降低膜池污泥濃度。膜池低污泥濃度可以減小膜污染的潛勢(shì)，同樣也可以適當(dāng)降低膜曝氣強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)能的目的。
權(quán)利要求1.一種兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置，其特征在于所述脫氮除磷裝置包括依次連通的厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和膜池； 所述厭氧池和第二缺氧池均與進(jìn)水管相連通，所述進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水泵； 所述膜池內(nèi)設(shè)有膜組件，所述膜組件與出水管相連通，所述出水管上設(shè)有出水泵；所述膜池的底部設(shè)有沉淀池，所述沉淀池通過污泥混合液回流管與所述厭氧池相連通，所述污泥混合液回流管上設(shè)有回流泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置，其特征在于所述進(jìn)水管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置，其特征在于所述沉淀池為倒錐體形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置，其特征在于所述厭氧池、第一缺氧池和第二缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置，其特征在于所述第一好氧池、第二好氧池和膜池內(nèi)設(shè)有曝氣充氧裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的兩級(jí)A/0-MBR脫氮除磷裝置，其特征在于所述厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和膜池均由一個(gè)或多個(gè)單元池組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種兩級(jí)A/O—MBR脫氮除磷裝置。所述脫氮除磷裝置包括依次連通的厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和膜池；所述厭氧池和第二缺氧池均與進(jìn)水管相連通，所述進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水泵；所述膜池內(nèi)設(shè)有膜組件，所述膜組件與出水管相連通，所述出水管上設(shè)有出水泵；所述膜池的底部設(shè)有沉淀池，所述沉淀池通過污泥混合液回流管與所述厭氧池相連通，所述污泥混合液回流管上設(shè)有回流泵。利用該脫氮除磷裝置，既能夠很好地去除污水中有機(jī)物、氮、磷等污染物，又能降低MBR工藝運(yùn)行能耗，因此適合于處理城鎮(zhèn)生活污水。
文檔編號(hào)C02F9/14GK202729946SQ20122027390
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者黃霞, 文劍平, 夏俊林, 文湘華, 梁輝, 俞開昌 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 北京碧水源科技股份有限公司