專利名稱：一種微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，適用于城鎮(zhèn)中小型污水處理廠
(站)及分散農(nóng)村生活污水深度處理。
背景技術(shù)：
20世紀90年代以來，我國生活污水排放量不斷提高，城市水資源緊張狀況日益 加劇，成為制約社會經(jīng)濟增長和可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。對生活污水進行處理對于緩解水體富 營養(yǎng)化、防止水質(zhì)性缺水造成的水資源供需矛盾等突出問題具有顯著的經(jīng)濟價值和社會意 義。 當前生活污水處理方法主要有活性污泥法，曝氣生物濾池和生態(tài)處理工藝等?；?性污泥法又有多種不同處理工藝如如氧化溝、普通活性污泥法等，生態(tài)處理方法主要有人 工濕地、氧化塘工藝等。 組合式生活污水處理工藝是當前污水處理工藝的發(fā)展趨勢。綜合利用不同處理工 藝的優(yōu)點，進行優(yōu)化組合從而達到在低能耗的情況下對污染物高效去除。要達到較高的處 理標準，即進行深度處理可以采用膜法和生態(tài)方法，膜法由于膜本身價格較高，維護費用也 相對較高，其經(jīng)濟性不如生態(tài)方法。 在現(xiàn)階段的研究和應(yīng)用中應(yīng)用生化和生態(tài)方法相結(jié)合對污水進行處理取得了許 多可喜的成果。如2009年3月丁會請等在《黑龍江環(huán)境通報》第33巻第1期報道了 A/0+ 人工濕地工藝在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用；2008年2月廖志等在《重慶建筑大學學報》第30 巻第1期報道了接觸氧化+人工濕地處理小區(qū)污水的研究；公開號CN101481194A的發(fā)明專 利申請采用UASB厭氧硝化與人工濕地聯(lián)用的處理工藝處理集鎮(zhèn)生活污水處理，這些方法 都取得了較好的處理效果。 移動床生物膜反應(yīng)器(Moving Bed Biofilm Reactor,簡稱MBBR)，又稱懸浮 填料生物膜工藝(Suspended Carrier Biofilm proeess，簡稱SCBP)，是由挪威Kaldne Mijecpteknogi公司與SINTEF研究所共同開發(fā)，其設(shè)計思想是能夠連續(xù)運行，不發(fā)生堵塞， 無需反沖洗，水頭損失較小并且具有較大的比表面積，在原有活性污泥處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 提高負荷率、增加脫氮除磷能力?，F(xiàn)在該工藝得到了大量的研究并取得了許多令人欣喜的 進展。公開號為CN 1014024887A的"一種兩級移動床生物膜反應(yīng)器中水處理系統(tǒng)"采用兩 級串聯(lián)的移動床生物膜反應(yīng)器對生活污水進行處理，然后進行紫外線消毒后排放，經(jīng)過實 際應(yīng)用可以達到國家的排放標準。《上海大學學報(自然科學版)》第11巻第2期報道， 2005年4月胡龍興等利用MBBR對模擬的生活污水進行處理，結(jié)果表明當進水C0Dtt為200 550mg/L、水力停留時間為4h時，C0Dtt去除率達85%以上；即使在進水有機負荷和NH3_N負 荷分別為5. 63kg/ (m3 d)和0. 47kg/ (m3 d)的情況下，NH3_N和TN的去除率也接近40% 。 《中國給水排水》第21巻第1期報道，2005年1月于洪斌等采用移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR) 處理生活、生產(chǎn)混合污水，研究了對有機物的去除效果，試驗發(fā)現(xiàn)，在填料填充比例為60% (體積比)，單級反應(yīng)器的水力停留時間為6h、容積負荷為4. 0 5. 0kgC0D/(m3 *d)的條件
3下，反應(yīng)器運行穩(wěn)定且處理效果好，最終出水COD平均為60mg/L，去除率> 90% 。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種緊湊的污水處理系統(tǒng)，充分集成生化方法和生態(tài)方法的優(yōu)點，彌 補各自的不足，在當前土地和能源緊缺的情況下具有很大的應(yīng)用前景。 —種微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，生活污水首先進入化糞池，然后過格柵提
升至微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)，最后通過復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)后達標排放； 所述的微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)包括依次連接的缺氧池、兩個移動床生物膜
氧化池(MBBR氧化池)和一個沉淀池；缺氧池底部設(shè)有穿孔曝氣管，MBBR氧化池填充有生
物活性填料，并且底部中間位置設(shè)有微孔曝氣盤，沉淀池底部設(shè)有排泥管； 所述的復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)包括垂直流人工濕地和表面流人工濕地。 生活污水首先進入化糞池，經(jīng)過化糞池厭氧生物處理，大分子有機物質(zhì)被降解，同
時也去除少量COD。 所述的生物活性填料一般采用常用的聚乙烯或聚丙烯制作的中空圓柱狀填料，生 物活性填料的投加量為MBBR氧化池容積的10-40%。 所述的微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)統(tǒng)一用一臺風機通過穿孔曝氣管和微孔曝 氣盤向缺氧池和MBBR氧化池鼓風，通往缺氧池和MBBR氧化池的曝氣管路中裝有閥門和流 量計，通過控制其流量間接控制水中的溶解氧濃度。缺氧池中污水的溶解氧濃度最優(yōu)控制 在0. 2-0. 8mg/L，MBBR氧化池中污水的溶解氧濃度最優(yōu)控制在2_4mg/L。第二個MBBR氧化 池中設(shè)置消化液回流管，通過自吸泵將消化液回流到缺氧池中，回流比控制在100-200% 。 沉淀池底部為錐形，錐形部分的底部設(shè)有排泥管，剩余污泥排出系統(tǒng)。 對于普通的生活污水，在微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)的停留時間一般控制在 4-10h，氣水比(體積比)為10 : 1-15 : 1。 所采用的復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)包括垂直流人工濕地和表面流人工濕地，垂直流人工 濕地和表面流人工濕地占地面積之比為0. 5-2。 所述的垂直流人工濕地包括上行池和下行池，上行池底部設(shè)有濕地進水口 ，上行 池的出水口高出下行池的水位20-50cm。為了跌水充氧，垂直流濕地不同于常規(guī)的排列，而 是污水從底部進入濕地先經(jīng)過上行池，再進入下行池。為了提高基質(zhì)對污水的處理效率，上 行池的深度可以達到1. 2-1. 5米，要比普通的池子深20-50厘米，池中種植根系較長的植物 如香根草、薏苡等。上行池的液面比基質(zhì)高處10-20厘米，提高植物的密度，增加植物吸收 的效率，同時也立體的利用空間和陽光。下行池深0.8-1.0米。上行池在進入下行池的界 面上設(shè)置導(dǎo)流斜坡，斜坡上設(shè)置半球形突起，以提高跌水的充氧效率。 所述的表面流人工濕地的深度為0. 8-1. 0米，底部鋪有活性炭與泥土的混合物 質(zhì)，然后上面種植沉水植物和浮葉植物，并放養(yǎng)螺絲等動物，使其與自然水體銜接。整個生 態(tài)處理系統(tǒng)的水力停留時間為10-20小時，這要少于通常所用生化生態(tài)連用技術(shù)，因此占 地面積也會相應(yīng)的下降1/2-1/3。 化糞池出水經(jīng)過格柵過濾大塊物質(zhì)以后，通過進水管進入到微動力移動床生物膜 處理系統(tǒng)。所述的微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)主要由缺氧池、MBBR氧化池、沉淀池組成。 由于MBBR氧化池中移動填料通過曝氣盤的曝氣處于運動之中，這種運動增加了填料與污
4染物質(zhì)及微生物的接觸幾率，提高氧利用效率，因此污染物可以在填料表面進行集中去除， 并且填料的吸附作用可以保持對低濃度污染物的高效去除，從而保證出水的穩(wěn)定性，同時 污泥在運動中的填料比固定填料更容易自行脫落，因此耗能相對較低。填料運動過程中，在 填料表面形成生物膜，在生物膜上存在好氧、兼氧和厭氧區(qū)，這些填料表面同時進行著硝化 和反硝化兩種反應(yīng)，所以在處理過程中還可以達到脫氮除磷的目的，而且與A/0等方法相 比，占地小，操作簡單。經(jīng)過微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)以后，大部分的COD被去除，氨氮 和總氮得到極大的降低， 一部分的磷被去除。泥水混合液通過導(dǎo)流筒進入沉淀池，污泥在此 沉淀，剩余污泥從排泥管排出，出水通過排水管進入到垂直流人工濕地。
本系統(tǒng)綜合了 MBBR與人工濕地的優(yōu)點，在節(jié)約土地降低能耗的基礎(chǔ)上，提高了污 水的處理效率和水質(zhì)指標。利用本系統(tǒng)處理生活污水，停留時間縮短，污泥產(chǎn)率遠遠小于 普通活性污泥法，復(fù)合生態(tài)濕地采用自流式?jīng)]有能耗，不使用補水管，節(jié)省了材料和建設(shè)人 工，比普通的活性污泥法節(jié)約1/2的能耗。由于MBBR工藝本身停留時間段占地少，其出水 中污染物的濃度已經(jīng)降到較低水平，人工濕地的水力負荷會相對提高，因此占地會相應(yīng)的 比單獨用人工濕地處理大約可以減少1/3的用地。由于垂直流濕地的上行池較深，可以實 現(xiàn)好氧與厭氧交替，污水從上行池進入下行池時采用了三排突起，可以實現(xiàn)跌水充氧，從而 增加充氧的效率，實現(xiàn)人工濕地對有機物和氮磷等污染物的高效去除。本發(fā)明系統(tǒng)使得污 水處理可以達到更高的標準，輕松實現(xiàn)污水處理廠污染物排放1級A標準。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖； 圖2為微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為應(yīng)用例處理前后C0D變化圖； 圖5為應(yīng)用例處理前后氨氮含量變化圖； 圖6為應(yīng)用例處理前后總磷含量變化圖。
具體實施例方式
如圖1所示， 一種微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，生活污水首先進入化糞池，然 后過格柵提升至微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)，最后通過復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)后達標排放； 所述的復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)包括垂直流人工濕地和表面流人工濕地。 如圖2所示的微動力移動床生物處理系統(tǒng)，總共由四個體積相同彼此相通的聚乙 烯桶組成，即一個缺氧池、兩個MBBR氧化池和一個沉淀池。缺氧池底部裝有環(huán)形的穿孔曝 氣管，可以通過控制曝氣量控制池子內(nèi)的溶解氧，實現(xiàn)深度脫氮。MBBR氧化池的底部中間 位置裝有微孔曝氣盤，并填充有池容積30%的生物活性填料，曝氣時填料和泥水混合液在 池子中不斷的翻滾運動。沉淀池為豎流式沉淀池，中間設(shè)置導(dǎo)流筒，底部為錐形。系統(tǒng)統(tǒng)一 用一臺風機鼓風，通往缺氧池和氧化池的曝氣管路中裝有閥門和流量計，通過控制其流量 間接控制水中的溶解氧濃度缺氧池的溶解氧濃度控制在0. 2-0. 8mg/L，氧化池的溶解氧濃 度控制在2-4mg/L。第二個MBBR氧化池中設(shè)置消化液回流管，通過自吸泵將消化液回流到 缺氧池中，回流比控制在100-200%。進水管位于缺氧池的上部直通到桶的距底部15-30cm處，在對應(yīng)的另一測的上部距垂直部分上緣10-20cm處在MBBR氧化池相同的位置用PVC管 相連，然后在MBBR氧化池的另一側(cè)下部距垂直部分的上部10-20cm的位置與另一個MBBR 氧化池用PVC管連接，在后一個MBBR氧化池的上部，與進水管相對的一側(cè)用PVC管與沉淀 池相連，并且PVC管直通到導(dǎo)流筒。沉淀池錐形部分的底部設(shè)有排泥管，剩余污泥排出系 統(tǒng)。 化糞池出水經(jīng)過格柵過濾大塊物質(zhì)以后，通過進水管1進入到微動力移動床生物 膜處理系統(tǒng)。微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)，主要由缺氧池2、 MBBR氧化池5、沉淀池7組 成。由于移動床生物膜處理系統(tǒng)MBBR氧化池5中生物活性填料3通過微孔曝氣盤4的曝 氣處于運動之中，這種運動增加了填料與污染物質(zhì)及微生物的接觸幾率，提高氧利用效率， 因此污染物可以在填料表面進行集中去除，并且填料的吸附作用可以保持對低濃度污染物 的高效去除，從而保證出水的穩(wěn)定性，同時污泥在運動中的填料比固定填料更容易自行脫 落，因此耗能相對較低。填料運動過程中，在填料表面形成生物膜，在生物膜上存在好氧、兼 氧和厭氧區(qū)，這些填料表面同時進行著硝化和反硝化兩種反應(yīng)，所以在處理過程中還可以 達到脫氮除磷的目的，而且與A/0等方法相比，占地小，操作簡單。經(jīng)過MBBR氧化池處理以 后，大部分的COD被去除，氨氮和總氮得到極大的降低， 一部分的磷被去除。泥水混合液通 過導(dǎo)流筒6進入沉淀池7，污泥在此沉淀，剩余污泥從排泥管9排出，出水通過排水管8進入 到復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)。 如圖3所示的復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)，經(jīng)過MB服處理過的污水通過濕地進水管11 進入垂直流人工濕地12。污水從底部進入垂直流人工濕地的上行池12，上行池池深為 1. 2-1. 5米，池內(nèi)自下而上填充粒徑分別為10cm，5cm，2cm的礫石作為填料。上行池12的出 水口高出下行池14的水位20-50cm，污水經(jīng)過導(dǎo)流斜坡13跌水充氧進入下行池，從而提高 整個處理過程的溶解氧，使?jié)竦氐膶ξ鬯奶幚砀痈咝?，地?nèi)種植濕地植物15，在春冬 季和秋冬季種植不同的植物。在這里可以進一步的去除小部分的COD，氮、磷等將得到進一 步去除。然后污水進入表面流人工濕地17，并在內(nèi)部種植浮葉植物16和沉水植物19，通過 植物和微生物的作用，使污水進一步凈化，最終出水達到國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放 一級A標準從出水口 18流出。
應(yīng)用例 污水采自某小區(qū)的生活污水采用本發(fā)明系統(tǒng)進行處理，MBBR氧化池中停留8h，復(fù) 合生態(tài)系統(tǒng)中停留1. 5天，處理量為19L/天。 從圖4-6可以看出系統(tǒng)對C0D、氨氮、總磷的去除率都在85X以上，而出水的水質(zhì) 也比較穩(wěn)定，進水的COD和氨氮的波動性較大，但是出水的COD和氨氮都是維持在30-50mg/ L和3-5mg/L的水平，已經(jīng)基本達到一級A標準。
權(quán)利要求
一種微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于生活污水首先進入化糞池，然后過格柵提升至微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)，最后通過復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)后達標排放；所述的微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)包括依次連接的一個缺氧池、兩個移動床生物膜氧化池和一個沉淀池；缺氧池底部設(shè)有穿孔曝氣管，移動床生物膜氧化池填充有生物活性填料，并且底部設(shè)有微孔曝氣盤，沉淀池底部設(shè)有排泥管；所述的復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)包括垂直流人工濕地和表面流人工濕地。
2. 如權(quán)利要求1所述的微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于缺氧池中污水 的溶解氧濃度為0. 2-0. 8mg/L，移動床生物膜氧化池中污水的溶解氧濃度為2-4mg/L。
3. 如權(quán)利要求1所述的微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的垂直流 人工濕地和表面流人工濕地占地面積之比為0. 5-2。
4. 如權(quán)利要求1所述的微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的垂直流 人工濕地包括上行池和下行池，上行池底部設(shè)有濕地進水口 ，上行池的出水口高出下行池 的水位20-50cm，上行池在進入下行池的界面上設(shè)置導(dǎo)流斜坡，導(dǎo)流斜坡上設(shè)置半球形突 起。
5. 如權(quán)利要求1所述的微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的生物活性填料的投加量為移動床生物膜氧化池容積的10-40% 。
6. 如權(quán)利要求1所述的微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于生活污水在微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)的停留時間為4-ioh，氣水比為io : l-i5 : i。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微動力移動床生活污水處理系統(tǒng)，生活污水首先進入化糞池，然后過格柵提升至微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)，最后通過復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)后達標排放；微動力移動床生物膜處理系統(tǒng)包括依次連接的一個缺氧池、兩個移動床生物膜氧化池和一個沉淀池；缺氧池底部設(shè)有穿孔曝氣管，移動床生物膜氧化池填充有生物活性填料，并且底部中間位置設(shè)有微孔曝氣盤，沉淀池底部設(shè)有排泥管；復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)包括垂直流人工濕地和表面流人工濕地。本系統(tǒng)綜合了MBBR與人工濕地的優(yōu)點，在節(jié)約土地降低能耗的基礎(chǔ)上，提高了污水的處理效率和水質(zhì)指標。
文檔編號C02F9/14GK101786770SQ201010123260
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者葉國祥, 楊岳平, 高沖 申請人:浙江至美環(huán)境科技有限公司