CN111453917A - 一种应用于污水处理的装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，公开了一种应用于污水处理的装置及工艺，包括污水处理本体及溶气罐，所述污水处理本体内依次设有气浮区、好氧生化填料区及MBR膜处理区，所述气浮区、所述好氧生化填料区与所述MBR膜处理区的上端依次连通；所述MBR膜处理区的出水端及外接的压缩空气管道分别与所述溶气罐的进口端连接；所述溶气罐的出口端与所述气浮区的底端连接。以MBR膜处理区的一部分出水作为气浮区的溶气水的来源，可避免出现因直接以气浮出水作为气浮溶气水而引起气浮的释放器堵塞的情况。

Description

一种应用于污水处理的装置及工艺

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种应用于污水处理的装置及工艺。

背景技术

目前生活污水及工业废水处理的工艺中较多采用的为成熟的一级物化处理、二级生化处理、三级深度处理的方式。其中一级物化处理主要有物理化学沉淀、隔油、过滤、气浮等方式；二级生化处理有厌氧生化、好氧生化以及各种组合工艺，如UASB、IC、AO、氧化沟、AAO、CASS等；三级深度处理有膜过滤法，如MBR、UF、NF、RO等，深度过滤吸附法，如：各类滤池、活性炭吸附过滤、离子交换等，高级氧化法：臭氧氧化法、芬顿法、等离子氧化法、电解法等。上述各类工艺在实际应用中，针对不同类型的污水及处理后的排放标准采取不同的组合。

大部分生活污水为含油或含其他可浮选分离的污染物的污水，较多的使用了气浮作为预处理工艺，经过预处理后再进入生化和后续的深度处理工艺。气浮主要采用溶气气浮、涡凹气浮或浅层气浮等。气浮的出水再进入厌氧或好氧生化***，与活性污泥混合后削减COD、BOD等污染指标，最后进入二沉池或MBR进行泥水分离后排放或进一步深度处理，这个过程中，直接以气浮出水作为气浮溶气水时，由于气浮出水中悬浮物过多，容易引起气浮的释放器堵塞的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种应用于污水处理的组合装置及工艺。

本发明所采用的技术方案为：

一种应用于污水处理的装置包括污水处理本体及溶气罐，所述污水处理本体内依次设有气浮区、好氧生化填料区及MBR膜处理区，所述气浮区、所述好氧生化填料区与所述MBR膜处理区的上端依次连通；

所述MBR膜处理区的出水端及外接的压缩空气管道分别与所述溶气罐的进口端连接；

所述溶气罐的出口端与所述气浮区的底端连接。

进一步地，还包括储水罐，所述MBR膜处理区的出水端通过出水泵与所述储水罐连通。

进一步地，所述储水罐的出水端通过溶气水泵与所述溶气罐的进口端连接。

进一步地，所述气浮区的下端设有第一溶气释放器，形成的所述溶气水通过所述第一溶气释放器在所述气浮区内从下而上释放，使好氧区溶解氧含量≥2mg/L。

进一步地，所述好氧生化填料区的下端设有第二溶气释放器，形成的所述溶气水通过所述第二溶气释放器在所述好氧生化填料区内从下而上释放。

进一步地，还包括第一隔板，所述气浮区及所述好氧生化填料区通过所述第一隔板分隔。

进一步地，还包括第二隔板，所述好氧生化填料区及所述MBR膜处理区通过所述第二隔板分隔。

本发明还公开了一种利用上述的应用于污水处理的装置进行污水处理的工艺，包括以下步骤：

(1)污水进入污水处理本体内，依次经由气浮区、好氧生化填料区及MBR 膜处理区进行处理；

(2)所述MBR膜处理区的一部分出水输送至所述溶气罐，并与输送至所述溶气罐内的压缩空气形成溶气水，形成的溶气水在气浮区内从下而上释放，将污水中的可浮选污染物浮选出来。

进一步地，进入气浮区的溶气水的水量为污水处理本体的污水进口的进水口流量的50％-60％。

本发明的有益效果为：

本发明的工艺是一种结合气浮、好氧生化和MBR工艺的组合工艺，污水收集后进入气浮区，气浮区的溶气水从下而上释放，与污水混合，浮选出污水中的悬浮物、油脂等，形成的浮渣可通过刮渣机刮除，从浮渣收集槽排出，以 MBR膜处理区的一部分出水作为气浮区的溶气水的来源，避免出现因直接以气浮出水作为气浮溶气水而引起气浮的释放器堵塞的情况；另外，由于气浮过程增加了污水中溶解氧，节省了好氧生化填料区所需要的曝气量，也节约了污水处理过程的能耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：10-污水处理本体；11-气浮区；12-好氧生化填料区；121-生物膜填料层；13-MBR膜处理区；20-储水罐；21-出水管；30-溶气罐；41-出水泵；42- 溶气水泵；51-第一释放器；52-第二释放器；61-第一隔板；62-第二隔板；63- 第三隔板；71-刮渣机；72-浮渣收集槽；81-第一流量控制阀；82-第二流量控制阀；83-第三流量控制阀；84-第四流量控制阀；85-第五流量控制阀；86-第六流量控制阀；91-压缩空气管道；92-风机。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

实施例1：

本实施例提供一种应用于污水处理的装置包括污水处理本体10及溶气罐 30，所述污水处理本体内依次设有气浮区11、好氧生化填料区12及MBR膜处理区13，所述气浮区、所述好氧生化填料区与所述MBR膜处理区的上端依次连通，气浮区11、好氧生化填料区12及MBR膜处理区13各区独立但依次连通，污水进入污水处理本体内，依次经由气浮区、好氧生化填料区及MBR膜处理区进行处理。

所述气浮区11及所述好氧生化填料区12通过所述第一隔板61分隔，第一隔板61的下端与污水处理本体10的内壁一体连接，第一隔板61的上端与污水处理本体的上端间隔一段距离，使得气浮区11及好氧生化填料区12仅上端连通。所述好氧生化填料区12及所述MBR膜处理区13通过所述第二隔板62分隔，同理，通过第二隔板62分隔使得好氧生化填料区12及MBR膜处理区13 仅上端连通。第二隔板的左侧还设有第三隔板63，第三隔板63的上端与污水处理本体10的内壁一体连接，第三隔板的下端与污水污水处理本体10的下端不接触，可使从好氧生化填料区12流向MBR膜处理区13的污水的停留时间延长，提高污水的处理效果。

所述MBR膜处理区的出水端及外接的压缩空气管道分别与所述溶气罐的进口端连接；所述溶气罐的出口端与所述气浮区的底端连接。可使MBR膜处理区的一部分出水输送至所述溶气罐，并与输送至所述溶气罐内的压缩空气形成溶气水，形成的所述溶气水在气浮区内从下而上释放。可在所述气浮区的下端设置第一溶气释放器51(型号为TJ或TV型溶气释放器)，形成的所述溶气水通过所述第一溶气释放器51在所述气浮区内从下而上释放。污水收集后进入气浮区，溶气水通过第一溶气释放器在气浮区内从下而上释放，释放的溶气水与气浮区内的污水混合，浮选出污水中的悬浮物、油脂等可浮选污染物，这些可浮选污染物被浮选出而形成为浮渣，浮渣通过刮渣机71(型号为TJ或TV型溶气释放器)刮除，从浮渣收集槽72排出(浮渣收集槽72位于刮渣机的出口端的下方)。

还可在所述好氧生化填料区的下端设有第二溶气释放器52(型号为TJ或 TV型溶气释放器)，形成的所述溶气水通过所述第二溶气释放器52在所述好氧生化填料区内从下而上释放。溶气水通过第二溶气释放器52为气浮后端的好氧生化填料区提供分解反应所需的溶解氧。好氧生化填料区采用接触氧化法，好氧生化填料区内设置有生物膜填料层121，第二溶气释放器52设置在生物膜填料层121的下方，第二溶气释放器52用于给生物膜填料层121提供溶解氧，以调节此区域的溶解氧。

在好氧生化填料区12后面设置MBR膜处理区13，MBR膜处理区13采用浸没式MBR超滤膜，并配套有单独的气洗、反洗及化学清洗***。MBR膜处理区13采用单独的曝气***，采用风机92或压缩空气在MBR膜处理区13的下端曝气。经由MBR膜处理区处理后的出水(清水)通过出水泵41泵送至储水罐20(这是因为所述MBR膜处理区的出水端通过出水泵与所述储水罐连通)，储水罐20中的清水根据排放标准的要求，一部分通过溶气水泵42泵送至进入溶气罐30(这是因为储水罐的出水端通过溶气水泵42与所述溶气罐的进口端连接)，另一部分通过出水管21进行排放或做进一步深度处理。所述MBR膜处理区的一部分出水输送至所述溶气罐，并与输送至所述溶气罐内的压缩空气形成溶气水，形成的溶气水可给通过第一溶气释放器在气浮区内从下而上释放，将污水中的可浮选污染物浮选出来；还可给生物膜填料层121提供溶解氧。

本发明还公开了一种利用上述的应用于污水处理的装置进行污水处理的工艺，包括以下步骤：

(1)污水进入污水处理本体内，依次经由气浮区、好氧生化填料区及MBR 膜处理区进行处理；

(2)所述MBR膜处理区的一部分出水输送至所述溶气罐，并与输送至所述溶气罐内的压缩空气形成溶气水，形成的溶气水在气浮区内从下而上释放，将污水中的可浮选污染物浮选出来。

在上述方案中，污水从污水进口101进入污水处理本体内，首先在气浮区与溶气水混合，通过第一溶气释放器释放的溶气水中的微小气泡将污水中悬浮物、疏水基团等可浮选污染物浮选出来，形成浮渣。在此过程中，溶气罐30与第一溶气释放器51之间设置第一流量控制阀81，通过控制第一流量控制阀的出水量进而控制进入气浮区的溶气水的水量，保证进入气浮区的溶气水的水量为污水处理本体的污水进口的进水口流量的50％-60％。

在溶气罐30与第二溶气释放器52之间设置第二流量控制阀82，通过控制第二流量控制阀的出水量进而控制好氧生化填料区12的溶解氧(DO)含量≥2mg/L。在好氧生化填料区12内的溶解氧不足的情况下，开启好氧生化填料区 12下端的第二溶气释放器的同时，还可增加溶气水泵供应给溶气罐的出水量(溶气水泵42与溶气罐30之间的管道上设有第三流量控制阀83，可通过调节第三流量控制阀83而提高溶气水泵供应给溶气罐的出水量)及压缩空气的进气量 (如图1所示，溶气罐30外接压缩空气管道91，压缩空气管道91上设有第四流量控制阀84，可通过调节第四流量控制阀84而调节压缩空气的进气量)，提高填料区溶解氧。

在上述方案中，在出水泵和储水罐20之间设有第五流量控制阀85，通过第五流量控制阀而控制出水泵41的出水流量，进而控制气浮区的液位高度，达到调节浮渣刮渣高度的作用。

可调节而使污水进口101的污水进水量和MBR膜处理区的出水量(MBR 膜处理区的出水管上设有第六流量控制阀86，通过第六流量控制阀86而调节 MBR膜处理区的出水量)相等，从而使污水处理本体10液位高度保持不变。在气浮区内设置液位开关，在低液位情况下，出水泵41不开启，达到控制液位高度后出水泵开启，控制第六流量控制阀86而控制MBR膜处理区的出水量，使进出水流量平衡。

在上述方案中，总溶气水量为污水进口的进水口流量的50％-60％，其中分配到第一溶气释放器的溶气水量为总溶气水量的50％-75％，分配到第二溶气释放器的溶气水量为总溶气水量的25％-50％。

气浮区内的有效水深2.0-3.0m，第一隔板61与水平方向之间的夹角为60-75 度，第一隔板61的顶部与污水处理本体10内液位的最大间距为30-50cm，混合区总停留时间HRT(水力停留时间)≥3min。

在接触氧化调试完成后，好氧生化填料区12的活性污泥浓度为2.0-3.5g/L，好氧生化填料区12容积负荷为3-5KgBOD5/m³d。

在上述方案中，MBR膜处理区的出水量大于污水进口101的污水进水量的 160％-180％，配套的风机及出水泵等相应按照污水进口101的污水进水量的 160％-180％配置。这里这样配置的好处在于：保证回流50％的量。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (9)

1.一种应用于污水处理的装置，其特征在于：包括污水处理本体及溶气罐，所述污水处理本体内依次设有气浮区、好氧生化填料区及MBR膜处理区，所述气浮区、所述好氧生化填料区与所述MBR膜处理区的上端依次连通；

所述MBR膜处理区的出水端及外接的压缩空气管道分别与所述溶气罐的进口端连接；

所述溶气罐的出口端与所述气浮区的底端连接。

2.根据权利要求1所述的应用于污水处理的装置，其特征在于：还包括储水罐，所述MBR膜处理区的出水端通过出水泵与所述储水罐连通。

3.根据权利要求2所述的应用于污水处理的装置，其特征在于：所述储水罐的出水端通过溶气水泵与所述溶气罐的进口端连接。

4.根据权利要求3所述的应用于污水处理的装置，其特征在于：所述气浮区的下端设有第一溶气释放器，形成的所述溶气水通过所述第一溶气释放器在所述气浮区内从下而上释放。

5.根据权利要求4所述的应用于污水处理的装置，其特征在于：所述好氧生化填料区的下端设有第二溶气释放器，形成的所述溶气水通过所述第二溶气释放器在所述好氧生化填料区内从下而上释放，使好氧区溶解氧含量≥2mg/L。

6.根据权利要求1-5任一项所述的应用于污水处理的装置，其特征在于：还包括第一隔板，所述气浮区及所述好氧生化填料区通过所述第一隔板分隔。

7.根据权利要求6所述的应用于污水处理的装置，其特征在于：还包括第二隔板，所述好氧生化填料区及所述MBR膜处理区通过所述第二隔板分隔。

8.一种利用权利要求7所述的应用于污水处理的装置进行污水处理的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)污水进入污水处理本体内，依次经由气浮区、好氧生化填料区及MBR膜处理区进行处理；

(2)所述MBR膜处理区的一部分出水输送至所述溶气罐，并与输送至所述溶气罐内的压缩空气形成溶气水，形成的溶气水在气浮区内从下而上释放，将污水中的可浮选污染物浮选出来。

9.利用权利要求8所述的工艺，其特征在于：进入气浮区的溶气水的水量为污水处理本体的污水进口的进水口流量的50％-60％。

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