CN204039224U - 一种uct-mbr联用污水处理反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种UCT-MBR联用污水处理反应器，用于水净化处理技术领域，包括生物反应器和膜分离组件，生物反应器内部设有多个反应区，反应区包括依次设置的厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区和膜区，膜分离组件设于膜区内部，各反应区间均设置隔板，隔板的顶部形成依次导通反应区的连接通道，好氧反应区与膜区之间的连接通道处设有隔断元件。本实用新型将各个反应区分开设置，并且在膜区和好氧区之间设置隔断元件，使得膜区和生化区独立运行和控制，保证了生化反应的充分进行；本实用新型将UCT工艺与MBR工艺结合之后，采用多级回流的运行方式，有效降低了高溶解氧和高硝态氮对除磷反应的不利影响，保证了生化处理效果。

Description

一种UCT-MBR联用污水处理反应器

技术领域

本实用新型用于水净化处理技术领域，特别是涉及一种UCT-MBR联用污水处理反应器。

背景技术

膜生物反应器（Membrane Bioreactor-MBR）的处理工艺是一项新兴的水处理技术，是传统污水生物处理工艺与膜分离技术的有机结合，已成功地应用于污水处理。膜生物反应器一般由膜分离组件及生物反应器两部分组成，一般膜生物反应器是将膜组件置于生物反应器内，通过隔离高浓度的活性污泥，通常能够达到较高的COD去除率。另一方面，为了防止膜组件的污染，需要采用较大的气量对膜组件表面进行吹扫，吹扫的同时也不断在向反应器内的泥水混合液中充入氧气，这就容易造成反应器中的溶解氧较高，若需要进行除磷、脱氮的处理，生物反应器内就无法达到理想的厌氧、缺氧环境，极大的影响了除磷、脱氮的效果。

UCT( University of Cape town)工艺是南非开普敦大学提出的一种脱氮除磷工艺，是一种改进的A²/O工艺，此工艺中，厌氧池进行磷的释放和氨化，缺氧池进行反硝化脱氮，好氧池用来去除BOD、吸收磷以及硝化。由于A²/O工艺中回流污泥的NO₃-N 回流至厌氧段，干扰了聚磷菌细胞体内磷的厌氧释放，降低了磷的去除率，使脱氮除磷效果难于进一步提高。为了克服这一情况，UCT工艺将回流污泥首先回流至缺氧段，回流污泥带回的NO₃-N 在缺氧段被反硝化脱氮，然后将缺氧段出流混合液部分再回流至厌氧段。由于缺氧池的反硝化作用使得缺氧混合液回流带入厌氧池的硝酸盐浓度很低，这样就避免了NO₃-N对厌氧段聚磷菌释磷的干扰，使厌氧池的功能得到充分发挥，既提高了磷的去除率，又不影响脱氮的效率。

在应用MBR技术处理污水过程中，可将UCT工艺和MBR工艺联用，但是MBR处理工艺中的问题依然存在，即为了防止膜组件的污染，需要采用较大的气量对膜组件表面进行吹扫，吹扫的同时也不断在向反应器内的泥水混合液中充入氧气，这就容易造成反应器中的溶解氧较高，若需要进行除磷、脱氮的处理，生物反应器内就无法达到理想的厌氧、缺氧环境，极大的影响了除磷、脱氮的效果。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种有效降低高溶解氧和高硝态氮对除磷反应的不利影响，保证生化处理效果的UCT-MBR联用污水处理反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种UCT-MBR联用污水处理反应器，包括生物反应器和膜分离组件，所述生物反应器内部设有多个反应区，所述反应区包括依次设置的厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区和膜区，所述膜分离组件设于膜区内部，所述各反应区间均设置隔板，所述隔板的顶部形成依次导通反应区的连接通道，所述好氧反应区与膜区之间的连接通道处设有隔断元件。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述生物反应器的膜区至少为一个，当膜区为多个时，各个膜区并联设置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括与所述膜分离组件的出水口连接的出水管道，所述出水管道通过出水泵后接至集水装置或深度处理装置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括回流***，所述回流***包括设于膜区的膜区回流泵、设于好氧反应区的好氧区回流泵和设于缺氧反应区的缺氧区回流泵；膜区回流泵的出口管道分别通至厌氧反应区、缺氧反应区和好氧反应区，好氧区回流泵的出口管道通至缺氧反应区，缺氧回流泵的出口管道通至厌氧反应区。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括鼓风***，所述鼓风***包括风管和风机，所述风机设于风管的进口端，风管的出口端分别联通至好氧反应区和膜区的底部。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括分别与所述出水泵、膜区回流泵、好氧区回流泵、缺氧区回流泵和风机相连的变频器。

本实用新型的有益效果：本实用新型将各个反应区分开设置，并且在膜区和好氧区之间设置隔断元件，使得膜区和生化区独立运行和控制，保证了生化反应的充分进行；本实用新型将UCT工艺与MBR工艺结合之后，采用多级回流的运行方式，有效降低了高溶解氧和高硝态氮对除磷反应的不利影响，保证了生化处理效果，经实施例验证，对COD、总氮、总磷的去除率可分别达到90%、70%和70%以上。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供了一种UCT-MBR联用污水处理反应器，包括生物反应器1和膜分离组件2，所述生物反应器1内部设有多个反应区，所述反应区包括依次设置的厌氧反应区11、缺氧反应区12、好氧反应区13和膜区14，所述膜分离组件2设于膜区14内部，所述各反应区间均设置隔板3，所述隔板3的顶部形成依次导通反应区的连接通道，所述好氧反应区13与膜区14之间的连接通道处设有隔断元件4。

所述生物反应器1的膜区14至少为一个，当膜区14为多个时，各个膜区14并联设置。

还包括与所述膜分离组件2的出水口连接的出水管道21，所述出水管道21通过出水泵22后接至集水装置或深度处理装置。

还包括回流***，所述回流***包括设于膜区14的膜区回流泵51、设于好氧反应区13的好氧区回流泵52和设于缺氧反应区12的缺氧区回流泵53；膜区回流泵51的出口管道分别通至厌氧反应区11、缺氧反应区12和好氧反应区13，好氧区回流泵52的出口管道通至缺氧反应区12，缺氧回流泵53的出口管道通至厌氧反应区11。

还包括鼓风***，所述鼓风***包括风管61和风机62，所述风机62设于风管61的进口端，风管61的出口端分别联通至好氧反应区13和膜区14的底部。

还包括分别与所述出水泵22、膜区回流泵51、好氧区回流泵52、缺氧区回流泵53和风机62相连的变频器7。

本UCT-MBR联用污水处理反应器的工作过程为：待处理污水分别流经厌氧反应区11、缺氧反应区12、好氧反应区13和膜区14后，最后由出水管道21送至集水装置或深度处理装置；该过程中，鼓风***不断向好氧反应区13和膜区14的底部通入新鲜空气，使得好氧反应区13和膜区14中的溶解氧浓度不断增大，为膜区14内部的膜分离组件2提供冲刷保护作用；膜区回流泵51将膜区14内的残留混合液分别回流至厌氧反应区11、缺氧反应区12和好氧反应区13，其中主要送至好氧反应区13；好氧回流泵52将好氧反应区13内的残留混合液输送至缺氧反应区12，缺氧回流泵53将缺氧反应区12内的残留混合液分别输送至厌氧反应区11，实现多股废水的内循环；整个处理过程中，实时监控生物反应器内的溶解氧（DO）、pH、氧化还原电位（ORP）、流量、压力以及进出水水质等，通过变频器7调节鼓风***、出水***和回流***中各个设备的运行频率、风量、流量等参数，使得各个监测参数自动调整回适宜工艺运行条件水平。

将上述装置实施用于处理生活污水，其处理结果如下：

实施例1

设计进水水质：COD=310mg/L，BOD₅=170 mg/L，TN=45 mg/L，NH₃-N=30 mg/L，TP=3.5 mg/L。

将上述生活污水泵入本UCT-MBR联用反应器，并依次流经厌氧反应区11、缺氧反应区12和好养反应区13，其水力停留时间分别设定为1.2h，1.8h，8h，污泥浓度控制在6000~12000mg/L，膜区14有12个并联设置，与好氧反应区13通过隔断元件4隔开，可将膜区14隔离，膜区14回流至厌氧反应区11、缺氧反应区12、好氧反应区13的残留混合液总回流比控制在200~400%，好氧反应区13至缺氧反应区12的残留混合液回流比控制在300~400%，缺氧反应区12至厌氧反应区11的残留混合液回流比控制在100~300%。

出水管道21采用恒流出水控制，并设置跨膜压差检测报警***；鼓风***根据好氧反应区13的溶解氧监测仪器自动调整控制风量；回流***根据进出水水质、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）调整控制回流量。

经处理后，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 》（GB 18918－2002）的一级A排放标准。

实施例2

设计进水水质：COD=500mg/L，BOD5=140 mg/L，TN=18 mg/L，NH3-N=12 mg/L，TP=1.8 mg/L。

将工业污水接至反应器中，依次流入厌氧反应区11、缺氧反应区12、好氧反应区13和膜区14，设计停留时间依次为2h、6h、16h，污泥浓度控制在5000~10000mg/L，膜区14为六组并联设置，与好氧反应区13之间隔断元件4，膜区14回流至厌氧反应区11、缺氧反应区12、好氧反应区13的回流比设定为300~400%，好氧反应区13回流至缺氧反应区12回流比为200~300%，缺氧反应区12回流至厌氧反应区11回流比为100~200%。

经过处理后得到的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 》（GB 18918－2002）中一级A排放标准。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种UCT-MBR联用污水处理反应器，其特征在于：包括生物反应器和膜分离组件，所述生物反应器内部设有多个反应区，所述反应区包括依次设置的厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区和膜区，所述膜分离组件设于膜区内部，所述各反应区间均设置隔板，所述隔板的顶部形成依次导通反应区的连接通道，所述好氧反应区与膜区之间的连接通道处设有隔断元件。

2.根据权利要求1所述的UCT-MBR联用污水处理反应器，其特征在于：所述生物反应器的膜区至少为一个，当膜区为多个时，各个膜区并联设置。

3.根据权利要求1所述的UCT-MBR联用污水处理反应器，其特征在于：还包括与所述膜分离组件的出水口连接的出水管道，所述出水管道通过出水泵后接至集水装置或深度处理装置。

4.根据权利要求3所述的UCT-MBR联用污水处理反应器，其特征在于：还包括回流***，所述回流***包括设于膜区的膜区回流泵、设于好氧反应区的好氧区回流泵和设于缺氧反应区的缺氧区回流泵；膜区回流泵的出口管道分别通至厌氧反应区、缺氧反应区和好氧反应区，好氧区回流泵的出口管道通至缺氧反应区，缺氧回流泵的出口管道通至厌氧反应区。

5.根据权利要求4所述的UCT-MBR联用污水处理反应器，其特征在于：还包括鼓风***，所述鼓风***包括风管和风机，所述风机设于风管的进口端，风管的出口端分别联通至好氧反应区和膜区的底部。

6.根据权利要求5所述的UCT-MBR联用污水处理反应器，其特征在于：还包括分别与所述出水泵、膜区回流泵、好氧区回流泵、缺氧区回流泵和风机相连的变频器。