專利名稱：污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于MBR污水處理系統(tǒng)的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor,簡(jiǎn)稱MBR)為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型污水處理技術(shù)，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺(tái)的新型態(tài)污水處理系統(tǒng)。經(jīng)過20多年的研究，膜生物反應(yīng)器在污水處理方面已取得了很有成效的應(yīng)用，但還存在以下問題(I)高額的膜價(jià)會(huì)使污水處理系統(tǒng)的初期投資過大；(2)運(yùn)行過程中嚴(yán)重的膜污染將導(dǎo)致膜組件的更換頻率過高及能耗過大，從而使運(yùn)行費(fèi)用增大；(3)污水處理后，剩余污泥需轉(zhuǎn)移至另一場(chǎng)地進(jìn)行濃縮處理，設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加占地成本，同時(shí)，在運(yùn)輸及處理過程中，造成泥水及臭氣排放，污染環(huán)境。而氣浮工藝作為污泥濃縮工藝具有泥水分離效率好、濃縮污泥濃度高的優(yōu)點(diǎn)。能否將氣浮工藝結(jié)合到膜生物反應(yīng)器中，并將污泥濃縮工藝提前，改善膜組件的運(yùn)行條件成為業(yè)界關(guān)注問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述問題，在傳統(tǒng)MBR污水處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過在生化處理設(shè)施與膜分離設(shè)施之間加入氣浮設(shè)施，提供出一種污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，提前將懸浮污泥濃縮分離，確保膜組件在低污泥濃度條件下工作，進(jìn)而提高膜通量、降低膜污染、減少膜投資及運(yùn)行成本并保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，包括構(gòu)成膜生物處理系統(tǒng)的生物處理池和膜分離池，所述生物處理池內(nèi)設(shè)有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、內(nèi)設(shè)曝氣器的好氧區(qū)，并連接進(jìn)水管、污泥回流管及混合液回流管，混合液回流管的兩端分別與好氧區(qū)與缺氧區(qū)連通，所述膜分離池設(shè)有膜組件、曝氣清洗器并設(shè)有出水管及膜分離排泥管，其特征在于在所述生物處理池和膜分離池之間增設(shè)連接氣浮機(jī)的氣浮池，并形成由生物處理池至膜分離池依次通過D、E隔墻分隔的三池連體的整體池，所述氣浮池在靠近D隔墻下部設(shè)置由圍墻圍攏的內(nèi)置溶氣釋放器的氣浮接觸區(qū)，氣浮接觸區(qū)外部為氣浮分離區(qū)，在氣浮池上部設(shè)置刮渣機(jī)、排渣槽，所述排渣槽的渣槽排泥管連接渣槽污泥排出管并通過所述污泥回流管連接生物處理池的厭氧區(qū)；所述生物處理池通過D隔墻上設(shè)置的孔道與氣浮池連通，所述氣浮池通過E隔墻上設(shè)置的孔道與膜分離池連通；在氣浮接觸區(qū)和氣浮分離區(qū)底部分別設(shè)有氣浮排泥管。在所述氣浮接觸區(qū)和氣浮分離區(qū)內(nèi)分別設(shè)有泥斗。所述D隔墻上設(shè)置的孔道為在D隔墻下部水平間隔開設(shè)的若干過液孔。所述E隔墻上設(shè)置的孔道為管道或水平豁口。所述氣浮機(jī)為壓力溶氣氣浮機(jī)、淺層氣浮機(jī)或渦凹?xì)飧C(jī)。
所述膜組件為簾式膜組件、板式膜組件或管絲狀膜組件。本發(fā)明的有益效果是(I)通過在傳統(tǒng)MBR池中引入氣浮池，提前將懸浮污泥濃縮分離，確保膜分離池內(nèi)的膜組件在低污泥濃度條件下工作，從而提高生物處理池內(nèi)污泥濃度，降低膜組件與污染物接觸機(jī)會(huì)，減輕膜組件污染程度進(jìn)而提高膜通量、降低膜污染、降低膜投資及膜運(yùn)行成本；(2)可在污水處理的同時(shí)，通過氣浮分離對(duì)浮上的活性污泥進(jìn)行污泥濃縮，得到濃縮污泥，而浮起的活性污泥不需再進(jìn)行濃縮處理，可直接進(jìn)行污泥脫水，降低生化處理段的污泥回流比，省去后續(xù)污泥處理過程中的污泥濃縮段，減少污泥濃縮過程產(chǎn)生的污泥水對(duì)污水處理廠進(jìn)水負(fù)荷的影響，其排放的剩余污泥可直接進(jìn)行污泥脫水處理，降低了污水處理廠內(nèi)臭氣排放，有利于改善環(huán)境。(3)經(jīng)氣浮分離出的剩余污泥有機(jī)質(zhì)含量升高，強(qiáng)化了剩余污泥再利用的性能?？傊?，應(yīng)用本發(fā)明，出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，B0D、C0D、NH3-N達(dá)到IV類水水質(zhì)要求；濃縮污泥含水率降低至93-94%、膜通量提高50%，膜投資及膜運(yùn)行成本低于傳統(tǒng)MBR工藝，尤其適用于城市污水及部分工業(yè)廢水處理工程。


圖I是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的F-F剖視圖。圖中1進(jìn)水管，2渣槽排泥管，21污泥回流泵，22污泥排出管，23污泥排出泵，24污泥回流管，3混合液回流管，31混合液回流泵，4曝氣器，5-6氣浮排泥管，51-53泥斗，7排渣槽，8刮渣機(jī)，9曝氣清洗器，10膜組件，11膜分離排泥管，12出水管，13氣浮機(jī)，131溶氣釋放器，14-15攪拌機(jī)，16E隔墻孔道，17圍墻，18D隔墻孔道；A生物處理池，Al厭氧區(qū)，A2缺氧區(qū)，A3好氧區(qū)，B氣浮池，BI氣浮接觸區(qū)，B2氣浮分離區(qū)，C膜分離池，D、E隔墻。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式圖I 圖2示出一種污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，包括構(gòu)成膜生物處理系統(tǒng)的生物處理池A和膜分離池C，上述生物處理池A內(nèi)設(shè)有厭氧區(qū)Al、缺氧區(qū)A2、內(nèi)設(shè)曝氣器4的好氧區(qū)A3，并連接進(jìn)水管I、污泥回流管24及混合液回流管3，混合液回流管3的兩端分別與好氧區(qū)A3與缺氧區(qū)A2連通，在厭氧區(qū)Al及缺氧區(qū)A2內(nèi)還分別設(shè)有攪拌機(jī)14、15。上述膜分離池C設(shè)有膜組件10、曝氣清洗器9并設(shè)有出水管12及膜分離排泥管11，其特征在于在上述生物處理池A和膜分離池C之間增設(shè)連接氣浮機(jī)13的氣浮池B，并形成由生物處理池A至膜分離池C依次通過D、E隔墻分隔的三池連體的整體池，所述氣浮池B在靠近D隔墻下部設(shè)置由圍墻17圍攏的內(nèi)置溶氣釋放器131的氣浮接觸區(qū)BI，氣浮接觸區(qū)BI外部為氣浮分離區(qū)B2，在氣浮池B的上部設(shè)置刮渣機(jī)8、排渣槽7，排渣槽的渣槽排泥管2通過污泥排出泵23連接渣槽污泥排出管22，并通過污泥回流泵21經(jīng)污泥回流管24連接生物處理池A的厭氧區(qū)Al ;上述生物處理池A通過D隔墻上設(shè)置的孔道18與氣浮池B連通，氣浮池B通過E隔墻上設(shè)置的孔道16與膜分離池C連通。在氣浮接觸區(qū)BI和氣浮分離區(qū)B2的底部分別設(shè)有氣浮排泥管5、6。為利于污泥下沉，在氣浮接觸區(qū)BI和氣浮分離區(qū)B2內(nèi)分別設(shè)有泥斗，如圖2所示，在氣浮接觸區(qū)BI設(shè)置了泥斗51，在氣浮分離區(qū)B2設(shè)置了泥斗52、53。
上述氣浮機(jī)13可采用市售的壓力溶氣氣浮機(jī)、淺層氣浮機(jī)或渦凹?xì)飧C(jī)。本實(shí)施例中采用了壓力溶氣氣浮機(jī)，如圖所示，壓力溶氣氣浮機(jī)的進(jìn)水口與氣浮池B連通，其溶氣釋放器131通過氣水輸出管伸入到氣浮接觸區(qū)BI內(nèi)。上述D隔墻上設(shè)置的孔道18為在D隔墻下部水平間隔開設(shè)的若干過液孔，過液孔的位置與溶氣釋放器131的位置相對(duì)應(yīng)，這樣，使進(jìn)入的混合液迅速與溶氣水混合、接觸。上述E隔墻上設(shè)置的孔道16可以采用管道或水平豁口，本例中孔道16為在E隔墻位于泥斗53頂部位置開設(shè)的水平豁口。上述膜組件10可采用簾式膜組件、板式膜組件或管絲狀膜組件。本例中采用了板式膜組件。本發(fā)明的工作過程及原理參見圖I 圖2，污水首先經(jīng)過進(jìn)水管I進(jìn)入生物處理池A，依次經(jīng)過厭氧區(qū)Al，缺氧區(qū)A2，好氧區(qū)A3進(jìn)行厭氧、缺氧、好氧處理，處理后的混合液一部分經(jīng)混合液回流管3返回缺氧區(qū)A2，其余混合液通過D隔墻孔道18進(jìn)入氣浮池B的氣浮接觸區(qū)BI，與溶氣水充分混合、接觸，通過微氣泡的吸附、上托作用，在氣浮分離區(qū)B2將混合液中的活性污泥上浮至液面，形成浮渣，再通過刮渣機(jī)8定時(shí)將浮渣刮入排渣槽7，一部分污泥通過污泥回流泵21經(jīng)污泥回流管24進(jìn)入生物處理池A的厭氧區(qū)Al，剩余污泥通過污泥排出泵23進(jìn)入渣槽污泥排出管22，并排出系統(tǒng)。經(jīng)氣浮分離區(qū)處理后的處理水一部分通過回流管進(jìn)入壓力溶氣氣浮機(jī)13的溶氣水加壓泵及溶氣罐內(nèi)形成溶氣水，再供給溶氣釋放器131以完成氣浮作用；其余處理水作為氣浮池B出水通過E隔墻孔道16進(jìn)入膜分離池C，經(jīng)過膜組件10的過濾分離作用，最終產(chǎn)生達(dá)標(biāo)合格的出水，通過水泵的抽吸，經(jīng)出水管12排出。在氣浮池B內(nèi)沉淀下來的污泥通過排泥管5、6定期排出；在膜分離池C內(nèi)經(jīng)膜分離出來的污染物，定期通過膜分離排泥管11排出，通過曝氣清洗器9形成的曝氣湍流及時(shí)將膜組件10吸附的污染物清洗干凈。本發(fā)明提供的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)尤其適用于城市污水處理工程，同時(shí)適用于部分工業(yè)廢水處理工程。在上述污水處理過程中，生物處理池A內(nèi)的生物處理工藝可以采用A/0、A2/0、分點(diǎn)進(jìn)水等多種污水處理工藝。應(yīng)用效果應(yīng)用本發(fā)明，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)滿足《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，BOD,COD,NH3-N達(dá)到IV類水水質(zhì)要求；濃縮污泥含水率降低至93-94%、且污泥有機(jī)質(zhì)含量升高，增強(qiáng)了剩余污泥的再利用性；膜通量提高50%，膜投資及膜運(yùn)行成本低于傳統(tǒng)MBR工藝；并且，可減少污水處理廠的臭氣排放，有利于降低臭氣污染。以上內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，包括構(gòu)成膜生物處理系統(tǒng)的生物處理池和膜分離池，所述生物處理池內(nèi)設(shè)有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、內(nèi)設(shè)曝氣器的好氧區(qū)，并連接進(jìn)水管、污泥回流管及混合液回流管，混合液回流管的兩端分別與好氧區(qū)與缺氧區(qū)連通，所述膜分離池設(shè)有膜組件、曝氣清洗器并設(shè)有出水管及膜分離排泥管，其特征在于在所述生物處理池和膜分離池之間增設(shè)連接氣浮機(jī)的氣浮池，并形成由生物處理池至膜分離池依次通過D、E隔墻分隔的三池連體的整體池，所述氣浮池在靠近D隔墻下部設(shè)置由圍墻圍攏的內(nèi)置溶氣釋放器的氣浮接觸區(qū)，氣浮接觸區(qū)外部為氣浮分離區(qū)，在氣浮池上部設(shè)置刮渣機(jī)、排渣槽，所述排渣槽的渣槽排泥管連接渣槽污泥排出管并通過所述污泥回流管連接生物處理池的厭氧區(qū)；所述生物處理池通過D隔墻上設(shè)置的孔道與氣浮池連通，所述氣浮池通過E隔墻上設(shè)置的孔道與膜分離池連通；在氣浮接觸區(qū)和氣浮分離區(qū)底部分別設(shè)有氣浮排泥管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，其特征在于在所述氣浮接觸區(qū)和氣浮分離區(qū)內(nèi)分別設(shè)有泥斗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，其特征在于所述D隔墻上設(shè)置的孔道為在D隔墻下部水平間隔開設(shè)的若干過液孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，其特征在于所述E隔墻上設(shè)置的孔道為管道或水平豁口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，其特征在于所述氣浮機(jī)為壓力溶氣氣浮機(jī)、淺層氣浮機(jī)或渦凹?xì)飧C(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，其特征在于所述膜組件為簾式膜組件、板式膜組件或管絲狀膜組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理及污泥濃縮一體化系統(tǒng)，包括生物處理池和膜分離池，并連接進(jìn)水管、污泥回流管及混合液回流管，膜分離池連接出水管，膜分離排泥管，其特征是生物處理池和膜分離池之間增設(shè)氣浮池，并形成依次通過D、E隔墻分隔的整體池，氣浮池內(nèi)靠近D隔墻設(shè)氣浮接觸區(qū)，氣浮接觸區(qū)外部為氣浮分離區(qū)，氣浮池上部設(shè)刮渣機(jī)、排渣槽，排渣槽的渣槽排泥管連接渣槽污泥排出管，還連接生物處理池；生物處理池通過D隔墻孔道連通氣浮池，氣浮池通過E隔墻孔道連通膜分離池；氣浮接觸區(qū)、氣浮分離區(qū)分別設(shè)有氣浮排泥管。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)提前濃縮分離懸浮污泥，降低膜污染、提高膜通量、減少運(yùn)行成本，保護(hù)環(huán)境。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102642982SQ20121011692
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者張軼凡, 李玉慶, 李紅霞, 軒興歧, 馬勁 申請(qǐng)人:天津凱英科技發(fā)展有限公司