CN108328879A - 一种农村污水处理的深床倍增mbbr反应器 - Google Patents

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罗少川
程霞风
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Abstract

发明公开了一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，包括厌氧池、缺氧池、MBBR池、二沉池和微生态滤床，厌氧池连接进水管，厌氧池通过管道Ⅰ与缺氧池连通，缺氧池通过管道Ⅱ与MBBR池连通，MBBR池通过管道Ⅲ与二沉池连通，二沉池通过二沉池出水管与微生态滤床连通，在微生态滤床上种植有植物；污水进入进水管并流入厌氧池，并依次经过厌氧池、缺氧池、MBBR池和二沉池的处理后，进入微生态滤床。本发明中，好氧段占地面积小，节省土建投资：在投加相同填料和相同的污染负荷条件下，MBBR池约占常规好氧池70％的池容。同时，MBBR池启动时间短，运行能耗低；MBBR池具有抗冲击负荷、泥龄长、无污泥膨胀，对有毒化合物有抵抗能力。

Description

一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器
技术领域
发明涉及环保领域，具体涉及一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器。
背景技术
在农村工业、养殖业等发展过程中，生产、生活废水排放与固定废弃物增多，饮用水源缺乏管理，化肥、农药的大量使用，畜禽粪便、乡镇企业污染物的随意排放，对农村水体环境造成了巨大的污染。
我国农村生活污水处理的研究起步较晚，工艺种类繁多。农村污水具有分散性、水量差异较大、污染物浓度相对较低等多个特点，大部分地区农村生活污水集中处理面临建设工程量大、投资高等诸多问题，即使个别建好集中污水处理设施，但仍然存着一下问题，地区管理对污水处理技术不熟悉等，造成一些资源浪费。主要工艺包括：厌氧+潜流人工湿地/氧化塘、地埋式一体化土地处理、A2/O与A/O工艺、MBR工艺等。其中厌氧+人工湿地工艺技术成熟，投资费用低，运行维护简单，具有污水处理与景观美化兼顾的优点，是目前南方地区农村生活污水处理的主要工艺，现有的污水处理的投资成本高、运营维护管理麻烦。
因此，探索具有开发投资和运行费用低、运营维护管理方便、适合各地区实际情况的农村生活污水处理技术及治理模式显得尤为重要。
发明内容
发明目的在于提供一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，解决现有的污水处理的投资成本高、运营维护管理麻烦的问题。因此本发明设计出一种农村污水处理的深床倍增 MBBR反应器，降低污水处理的运行成本，并将污水处理与农村的种植环境结合起来，提高土地利用率。
本发明为针对农村污水处理的厌氧-缺氧-MBBR-微生态滤床处理工艺，污水经重力流通过简易格栅，进入调节池泵提到厌氧池，有机物进行水解酸化、回流污泥释磷；硝化液回流混合后进入缺氧池进行硝化反应，在MBBR池内投加15-20％的LEVAPOR填料，并对其搅拌、增氧曝气、填料拦截等，进行硝化反应及聚磷；出水进入竖流式二沉池泥水分离，二沉池出水重力流到微生态滤床，在基质作用、植物作用、微生物作用下，出水可稳定达《城镇污水污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标。
发明通过下述技术方案实现：
一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，包括依次连接的厌氧池、缺氧池、MBBR池、二沉池和微生态滤床，所述厌氧池连接进水管，厌氧池通过管道Ⅰ与缺氧池连通，所述缺氧池通过管道Ⅱ与MBBR池连通，所述MBBR池通过管道Ⅲ与二沉池连通，所述二沉池通过二沉池出水管与微生态滤床连通，在所述微生态滤床上种植有植物；
在水泵或者重力的作用下，污水进入进水管并流入厌氧池，并依次经过厌氧池、缺氧池、 MBBR池和二沉池的处理后，进入微生态滤床。
本装置处理污水的整个工艺过程如下：
步骤A：污水经重力作用流通位于进水管上远离厌氧池的一端的简易格栅，进入到调节池泵；
步骤B：在调节池泵的作用下通过进水管进入到厌氧池，污水中的有机物在厌氧池中进行水解酸化；
步骤C：在水泵的作用下，经过步骤B处理的水进入到缺氧池，并被缺氧池中的硝化液硝化，使污水进行硝化反应；
步骤D：在水泵的作用下，经过步骤C处理的水进入到MBBR池，并进行硝化反应及聚磷；
步骤E：在水泵的作用下，经过步骤D处理的水进入到竖流式二沉池，进行泥水分离，二沉池中的水在重力作用下流到微生态滤床中，并给微生态滤床供水，在基质作用、植物作用、微生物作用下，微生态滤床的出水可稳定达《城镇污水污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标。
本发明中，好氧段占地面积小，节省土建投资：在投加相同填料和相同的污染负荷条件下，MBBR池约占常规好氧池70％的池容。同时，MBBR池启动时间短，运行能耗低；MBBR池具有抗冲击负荷、泥龄长、无污泥膨胀，对有毒化合物有抵抗能力。
微生态滤床对生物段出水进行提标，确保出水稳定达标.农村污水污染物浓度低，生物段会缺乏营养，NH3-N、TP指标不合格，微生态滤床主要通过表层种植西伯利亚鸢尾、美人蕉、花叶芦竹等植被和微生物作用，填料采用以青石、沙粒等分层布置，对不合格指标进一步消解，保证出水稳定。
同时微生物了滤床的设置，可设计配合景观，与周边的生态***的协调，符合创建美丽乡村的要求；生物段采用半地埋方式，微生态滤池选取的优势品种植物，使污水处理***四季常绿，美观度得到提升。
进一步地，还包括通过管道Ⅳ与微生态滤床连通的集水井，所述集水井与用水***连通。
微生态滤床处理后的水在重力作用下流入集水井，同时可在微生态滤床底部预留孔洞，微生态滤床的水通过预留孔洞流入集水井；用水***将本污水处理***得到的合格的水送入农田灌溉或者鱼塘等需要用水的地方。
进一步地，还包括污泥回流***，所述污泥回流***包括依次连接的污泥回流泵和污泥回流管道，所述污泥回流管道的一端***二沉池的池底，污泥回流管道的另一端***厌氧池中，污泥回流泵将二沉池中的污泥通过污泥回流管道送入厌氧池中。
在进行步骤E的同时，可同步启动污泥回流泵，以将二沉池中的污泥通过污泥回流管道送入厌氧池中，回流污泥以将其释磷。
进一步地，还包括曝气***，所述曝气***包括依次连通的风机和曝气主管，在缺氧池和MBBR池中均设置有曝气支管和曝气盘，所述曝气盘位于池底，曝气支管的一端与对应的曝气盘连接，曝气支管的另一端均与曝气主管连接，所述风机在电机的驱动下通过曝气主管将空气送入各个曝气支管中。
优选地，所述曝气盘为膜片器曝气盘。
MBBR池进行曝气增氧，在池内填料-污水-空气三相处于流化状态，三相充分接触、混合和碰撞，载体上更易形成生物膜；同时，增加传质面积，提高传质速率，提高氧利用率，单位水处理成本降低。
进一步地，在所述MBBR池中设置有填料拦截装置，MBBR池中的水穿过填料拦截装置后流入管道Ⅲ中。
对MBBR池出水设置拦截装置，拦截装置采用不锈钢双层网过滤填料，避免LEVAPOR填料随着水流进入二沉池内，导致生物段生物量减少，同时避免堵塞二沉池的污泥回流泵，以提高泥水分离效果。
进一步地，在所述二沉池中设置有导流筒。
进一步地，所述MBBR池的填料为LEVAPOR填料。
在所述二沉池的池壁上远离池底的一端设置有溢流堰。
MBBR池进行好氧曝气进行硝化反应、吸磷、有机物降解，设置硝化液回流***，将MBBR池中的消化液回流到缺氧池进行反硝化反应。
发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，好氧段占地面积小，节省土建投资：在投加相同填料和相同的污染负荷条件下，MBBR池约占常规好氧池70％的池容。同时， MBBR池启动时间短，运行能耗低；MBBR池具有抗冲击负荷、泥龄长、无污泥膨胀，对有毒化合物有抵抗能力；
2、发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，微生态滤床对生物段出水进行提标，确保出水稳定达标.农村污水污染物浓度低，生物段会缺乏营养，NH3-N、TP指标不合格，微生态滤床主要通过表层种植西伯利亚鸢尾、美人蕉、花叶芦竹等植被和微生物作用，填料采用以青石、沙粒等分层布置，对不合格指标进一步消解，保证出水稳定；
3、发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，微生物了滤床的设置，可设计配合景观，与周边的生态***的协调，符合创建美丽乡村的要求；生物段采用半地埋方式，微生态滤池选取的优势品种植物，使污水处理***四季常绿，美观度得到提升；
4、发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，MBBR池进行曝气增氧，在池内填料-污水-空气三相处于流化状态，三相充分接触、混合和碰撞，载体上更易形成生物膜；同时，增加传质面积，提高传质速率，提高氧利用率，单位水处理成本降低；
5、发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，对MBBR池出水设置拦截装置，拦截装置采用不锈钢双层网过滤填料，避免LEVAPOR填料随着水流进入二沉池内，导致生物段生物量减少，同时避免堵塞二沉池的污泥回流泵，以提高泥水分离效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对发明实施例的限定。在附图中：
图1为发明的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-接进水管，2-风机，3-气泡，4-曝气主管，5-污泥回流管道，6-填料，7-填料拦截装置， 8-导流筒，9-溢流堰，10-二沉池出水管，11-曝气盘，12-曝气支管，13-污泥回流泵，14-植物， 15-滤池布水管，16-微生态滤床，17-集水井，18-厌氧池，19-缺氧池，20-MBBR池，21-二沉池，22-管道Ⅳ，23-管道Ⅰ，24-管道Ⅱ，25-管道Ⅲ。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对发明作进一步的详细说明，发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释发明，并不作为对发明的限定。
实施例1
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，包括依次连接的厌氧池 18、缺氧池19、MBBR池20、二沉池21和微生态滤床16，所述厌氧池18连接进水管1，厌氧池18通过管道Ⅰ23与缺氧池19连通，所述缺氧池19通过管道Ⅱ24与MBBR池20连通，所述MBBR池20通过管道Ⅲ25与二沉池21连通，所述二沉池21通过二沉池出水管10与微生态滤床16连通，在所述微生态滤床16上种植有植物14；
在水泵或者重力的作用下，污水进入进水管1并流入厌氧池18，并依次经过厌氧池18、缺氧池19、MBBR池20和二沉池21的处理后，进入微生态滤床16。
本装置处理污水的整个工艺过程如下：
步骤A：污水经重力作用流通位于进水管1上远离厌氧池18的一端的简易格栅，进入到调节池泵；
步骤B：在调节池泵的作用下通过进水管1进入到厌氧池18，污水中的有机物在厌氧池中进行水解酸化；
步骤C：在水泵的作用下，经过步骤B处理的水进入到缺氧池19，并被缺氧池19中的硝化液硝化，使污水进行硝化反应；
步骤D：在水泵的作用下，经过步骤C处理的水进入到MBBR池20，并进行硝化反应及聚磷；
步骤E：在水泵的作用下，经过步骤D处理的水进入到竖流式二沉池21，进行泥水分离，二沉池20中的水在重力作用下流到微生态滤床16中，并给微生态滤床16供水，在基质作用、植物作用、微生物作用下，微生态滤床16的出水可稳定达《城镇污水污水厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)一级A标。
本发明中，好氧段占地面积小，节省土建投资：在投加相同填料和相同的污染负荷条件下，MBBR池20约占常规好氧池70％的池容。同时，MBBR池20启动时间短，运行能耗低；MBBR池具有抗冲击负荷、泥龄长、无污泥膨胀，对有毒化合物有抵抗能力。
微生态滤床16对生物段出水进行提标，确保出水稳定达标.农村污水污染物浓度低，生物段会缺乏营养，NH3-N、TP指标不合格，微生态滤床16主要通过表层种植西伯利亚鸢尾、美人蕉、花叶芦竹等植被和微生物作用，填料采用以青石、沙粒等分层布置，对不合格指标进一步消解，保证出水稳定。
同时微生物了滤床16的设置，可设计配合景观，与周边的生态***的协调，符合创建美丽乡村的要求；生物段采用半地埋方式，微生态滤池选取的优势品种植物，使污水处理***四季常绿，美观度得到提升。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上，对发明作出进一步说明。
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，还包括通过管道Ⅳ22与微生态滤床16连通的集水井17，所述集水井17与用水***连通。
用水***将本污水处理***得到的合格的水送入农田灌溉或者鱼塘等需要用水的地方。
进一步地，还包括污泥回流***，所述污泥回流***包括依次连接的污泥回流泵13和污泥回流管道5，所述污泥回流管道5的一端***二沉池21的池底，污泥回流管道5的另一端***厌氧池18中，污泥回流泵13将二沉池21中的污泥通过污泥回流管道5送入厌氧池18 中。
在进行步骤E的同时，可同步启动污泥回流泵13，以将二沉池21中的污泥通过污泥回流管道5送入厌氧池18中，回流污泥以将其释磷。二沉池21污泥浓度高进行污泥回流，将污泥送入厌氧池18进行释磷、有机物水解酸化，污泥回流比采用50％左右，补充进水生物量及厌氧释磷。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上，对曝气***作出进一步说明。
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，还包括曝气***，所述曝气***包括依次连通的风机2和曝气主管4，在缺氧池19和MBBR池20中均设置有曝气支管12和曝气盘11，所述曝气盘11位于池底，曝气支管12的一端与对应的曝气盘11连接，曝气支管12的另一端均与曝气主管4连接，所述风机2在电机的驱动下通过曝气主管4将空气送入各个曝气支管12中。
优选地，所述曝气盘11为膜片器曝气盘。
MBBR池20进行曝气增氧，在池内填料-污水-空气三相处于流化状态，三相充分接触、混合和碰撞，载体上更易形成生物膜；同时，增加传质面积，提高传质速率，提高氧利用率，单位水处理成本降低。
MBBR池20的池底底部曝气方式，选择膜片式曝气，膜片式曝气盘的数量和性能参数的选择，比传统的曝气量计算提高30％左右，MBBR池20跟前段厌氧、缺氧进水方向采用低进高出方式，避免污水短流。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上，对拦截装置进一步说明。
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，在所述MBBR池20中设置有填料拦截装置7，MBBR池20中的水穿过填料拦截装置7后流入管道Ⅲ25中。
对MBBR池20出水设置拦截装置7，拦截装置7采用不锈钢双层网过滤填料，避免LEVAPOR填料随着水流进入二沉池21内，导致生物段生物量减少，同时避免堵塞二沉池的污泥回流泵13，以提高泥水分离效果。
进一步地，在所述二沉池21中设置有导流筒8。
实施例5
本实施例是在实施例1的基础上，对MBBR池20的填料进一步说明。
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，所述MBBR池20的填料6为LEVAPOR填料。在MBBR池内投加15-20％的LEVAPOR填料。MBBR池技术核心为LEVAPOR填料载体以聚氨酯海绵为基础，通过改性处理，使其吸附20％-30％的粉末状活性炭，该填料易挂膜，污泥量可达24-30g/L，是普通活性污泥8-10倍生物量，形成生物链更加完善，受到冲击时***更加稳定，同时活性炭粉末能有效吸收和降解有毒物质。
在所述二沉池21的池壁上远离池底的一端设置有溢流堰9。
MBBR池20进行好氧曝气进行硝化反应、吸磷、有机物降解，设置硝化液回流***，将 MBBR池10中的消化液回流到缺氧池19进行反硝化反应。
实施例6
本实施例是在实施例1的基础上，对微生态滤床16作出进一步说明。
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，在微生态滤床施工中，底部布置集水管，主管采用De100UPVC管，支管采用De50UPVC管，集水管安装高度距离底部5-10cm，从下到上填料分层为粗石、瓜子片、混料、粗沙，瓜子片；上部布置布水管，布水管穿孔式出水为保证均匀布水，滤池不存在短流现象，距离进水口近的地方钻孔孔径大，孔径大小与距离进水孔有效距离成正比。
实施例7
本实施例是在实施例1的基础上，对微生态滤床16上的种植作物作出进一步说明。
如图1所示，发明一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，在微生态滤床16表面，种植美人蕉、西伯利亚鸢尾、花叶芦竹、黄菖蒲等植被，采用同心圆布置，考虑季节性变化，冬季容易枯萎的植被布置在内层，四季常青的植被布置在外侧；微生态滤床填料成分主要为碳酸钙，接近上部可布置5-10cm粉煤灰层，利用粉煤灰层强化微生态滤床除磷效果。
以上所述的具体实施方式，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为发明的具体实施方式而已，并不用于限定发明的保护范围，凡在发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：包括依次连接的厌氧池(18)、缺氧池(19)、MBBR池(20)、二沉池(21)和微生态滤床(16)，所述厌氧池(18)连接进水管(1)，厌氧池(18)通过管道Ⅰ(23)与缺氧池(19)连通，所述缺氧池(19)通过管道Ⅱ(24)与MBBR池(20)连通，所述MBBR池(20)通过管道Ⅲ(25)与二沉池(21)连通，所述二沉池(21)通过二沉池出水管(10)与微生态滤床(16)连通，在所述微生态滤床(16)上种植有植物(14)；
污水进入进水管(1)并流入厌氧池(18)，并依次经过厌氧池(18)、缺氧池(19)、MBBR池(20)和二沉池(21)的处理后，进入微生态滤床(16)。
2.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：还包括通过管道Ⅳ(22)与微生态滤床(16)连通的集水井(17)，所述集水井(17)与用水***连通。
3.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：还包括污泥回流***，所述污泥回流***包括依次连接的污泥回流泵(13)和污泥回流管道(5)，所述污泥回流管道(5)的一端***二沉池(21)的池底，污泥回流管道(5)的另一端***厌氧池(18)中，污泥回流泵(13)将二沉池(21)中的污泥通过污泥回流管道(5)送入厌氧池(18)中。
4.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：还包括曝气***，所述曝气***包括依次连通的风机(2)和曝气主管(4)，在缺氧池(19)和MBBR池(20)中均设置有曝气支管(12)和曝气盘(11)，所述曝气盘(11)位于池底，曝气支管(12)的一端与对应的曝气盘(11)连接，曝气支管(12)的另一端均与曝气主管(4)连接，所述风机(2)在电机的驱动下通过曝气主管(4)将空气送入各个曝气支管(12)中。
5.根据权利要求4所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：所述曝气盘(11)为膜片器曝气盘。
6.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：在所述MBBR池(20)中设置有填料拦截装置(7)，MBBR池(20)中的水穿过填料拦截装置(7)后流入管道Ⅲ(25)中。
7.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：在所述二沉池(21)中设置有导流筒(8)。
8.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：所述MBBR池(20)的填料(6)为LEVAPOR填料。
9.根据权利要求1所述的一种农村污水处理的深床倍增MBBR反应器，其特征在于：在所述二沉池(21)的池壁上远离池底的一端设置有溢流堰(9)。
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