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    絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統

    發布時間:2022-1-7 8:50:12  中國污水處理工程網

    申請日2020.12.22

    公開(公告)日2021.03.26

    IPC分類號C02F9/14

    摘要

    本發明公開了一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統及運行方法,涉及水處理技術領域。其包括反應池、總進水管路及總出水管路,反應池內從前往后依次被分隔為絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區及出水區,總進水管路連接在絮凝反應區的池體上,總出水管路連接在出水區的池體上,待處理水從總進水管路進入,依次經過絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區及出水區后,通過總出水管路排出。在出水區的導流墻的正下方及曝氣反應區前池壁正下方的過泥通道內均設置有射流曝氣器,在出水區經過射流曝氣促進排泥,曝氣反應區底部的攔截篩網延長,保證了出水區的射流曝氣器排氣正常。本發明可使待處理水中的氨氮、TP、COD、SS得以去除,實現凈化。

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    權利要求書

    1.一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其包括反應池、總進水管路及總出水管路,所述的反應池內從前往后依次被分隔為絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區及出水區,所述的總進水管路連接在所述的絮凝反應區的池體上,所述的總出水管路連接在所述的出水區的池體上,待處理水從所述的總進水管路進入,依次經過絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區及出水區后,通過所述的總出水管路排出;其特征在于:

    位于所述的絮凝反應區的反應池的池底為水平設計,從所述的出水區至沉淀區處對應的反應池的池底為斜向下設計并形成一坡度,所述的坡度的范圍為2~5%,位于沉淀區處的反應池的池底位置最低,在反應池的池底位置最低處設置有集泥斗;所述的曝氣反應區底部的池底自出水端向進水端呈斜向上設計并形成另一坡度,所述的另一坡度的范圍為2~5%,在所述的曝氣反應區的池底與所述的反應池的池底之間設置有過泥通道;

    在所述的曝氣反應區內設置有懸浮載體、曝氣管路,在所述的曝氣反應區的底部設置有第一攔截篩網,曝氣反應區內脫落的生物膜通過其進水端底部設置的第一攔截篩網進入所述的過泥通道,并順著所述的過泥通道流向所述的沉淀區內的集泥斗;

    在所述的出水區內設置有導流墻,在所述的導流墻的正下方及所述的曝氣反應區前池壁正下方的過泥通道內均設置有射流曝氣器,在每個射流曝氣器的的正上方間隔一定距離設置有射流曝氣擋板,所述的出水區內脫落的生物膜進入所述的過泥通道,并順著所述的過泥通道流向所述的集泥斗。

    2.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:所述的總進水管路連接在所述的絮凝反應區上部的池體上,所述的總出水管路連接在所述的出水區上部的池體上,所述的絮凝反應區與所述的沉淀區之間通過配水花墻保持連通。

    3.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:所述的沉淀區的出水端上部設置有出水堰,所述的出水堰的上沿低于運行水位,通過所述的出水堰出水進入所述的曝氣反應區。

    4.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:

    所述的曝氣反應區與出水區之間設置有第二攔截篩網,通過所述的第二攔截篩網保持連通;在所述的曝氣管路上設置有曝氣閥,所述的曝氣管路的布置方式與過水方向保持垂直,所述的曝氣管路設置有若干根,其采用不均勻布置方式,沿水流方向布置逐漸密集。

    5.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:所述的第一攔截篩網的寬度與所述的曝氣反應區池底的寬度一致,長度為曝氣反應區池底長度的15~25%。

    6.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:所述的導流墻的上端高于系統內液面,其下端與出水區的池底的垂直距離為1.0~1.5m,所述的過泥通道與沉淀區之間設置有過泥擋板,所述的過泥擋板上部連接所述的第一攔截篩網的前端,下部向所述的沉淀區延伸,所述的過泥擋板與垂直方向呈45~60°夾角,所述的過泥擋板的水平長度小于所述的出水堰的水平長度。

    7.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:位于曝氣反應區前池壁正下方的射流曝氣擋板連接在所述的第一攔截篩網長度的80%~90%處,位于曝氣反應區前池壁正下方的射流曝氣擋板與所述的過泥擋板相互平行,位于出水區的射流曝氣器與其對應的射流曝氣擋板之間的垂直距離與位于曝氣反應區的射流曝氣器與其對應的射流曝氣擋板之間的垂直距離保持相同。

    8.根據權利要求1所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其特征在于:所述的過泥通道的最小高度不低于0.5m。

    9.根據權利要求1~8任一項所述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統的運行方法,其特征在于,依次包括以下步驟:

    S1、待處理水從所述的總進水管路進入絮凝反應區,經過沉淀區后進入曝氣反應區;

    S2、在曝氣反應區內,懸浮態污泥濃度<400mg/L,不設置污泥回流,不富集活性污泥;懸浮載體密度為0.96~0.98g/cm3,有效比表面積為450~1200m2/m3,填充率為20~60%,懸浮載體硝化負荷為0.1~0.8gN/m2/d;待處理污水進入曝氣反應區后,調節曝氣反應區第一根曝氣管上的曝氣閥,使其根據進水COD濃度實現間歇曝氣,當進水COD≥500mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為0.5~1.0h;當進水200≤COD<500mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.0~1.5h;當進水100≤COD<200mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.5~2h;當進水COD<100mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為2~2.5h;

    S3、脫落生物膜經第一攔截篩網和出水區底部分別進入過泥通道和出水區的底部,開啟射流曝氣器加速沉淀區出水端底部和過泥通道內的污泥向沉淀區內的第一集泥斗底部移動,射流曝氣器為間歇運行,曝氣流量與第一根曝氣管曝氣流量一致,運行時間根據第一根曝氣管間歇曝氣時間進行控制,當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為0.5~1.0h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前5min;當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.0~1.5h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前3min;當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.5~2h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前2min;當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為2~2.5h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前1min。

    說明書

    絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統及運行方法

    技術領域

    本發明涉及水處理技術領域,具體涉及一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統及運行方法。

    背景技術

    氨氮、COD和SS作為污水處理中常規控制參數,其排放濃度是衡量污水處理效果的重要指標。當前,污水處理在工藝流程上需三級處理方能達到排放標準,其中,進水SS及不溶性COD主要通過一級處理經沉淀、過濾或適當曝氣而去除。而氨氮和可溶性COD則通過二級處理經具有活性污泥的曝氣池進行好氧氧化去除,同時,為保證引入的活性污泥不隨出水流失,需配合較大池容的沉淀池對活性污泥進行重力沉降;普通污水經過二級處理后,仍含有SS和難以生物降解的COD,因此需增設三級處理通過化學法或物理法進一步去除,最終達到排放標準。普通污水三級處理具有運行維護簡單、處理效果好等優點而被廣泛應用,但是其工藝流程長、占地大、運行費用高、抗沖擊性差等等都限制了其處理效率。針對以上問題,若能簡化污水處理工藝流程,提高二級處理效率,即可從根本上改善污水處理效果。

    現有技術相關方面的研究報道主要有:

    CN 111847804 A公布了一種生活污水處理系統,該系統深度處理前包括污水收集池、調節池、A2/O反應池、MBR反應組件池等,污水在收集池內經格柵處理后,依次流入調節池、A2/O反應池,經過A2/O反應池處理后的污水,被泵入MBR反應組件池,去除COD并截留過濾大部分顆粒物質與病毒細菌,MBR反應組件池處理后水體進入深度處理。該系統雖能夠去除生活污水中的污染物質,且工藝流程較為集約,但是其A2/O反應池后已MBR膜組件進行泥水分離,膜價格和膜更換費用高昂,導致運行成本較高。另外,MBR膜堵塞后需及時進行反沖洗也降低了工藝運行的穩定性。

    CN 207259344 U公布了一種占地面積小的緊湊型組合式污水處理系統,包括柵格分離池、調節池、組合式污水處理裝置、過濾罐、外排水管,組合式污水處理裝置又包括位于上部的泵站和位于下部的組合式污水處理單元,組合式污水處理單元又包括小型厭氧池、大型好氧池、一級沉淀池、二級沉淀池、絮凝池、三級沉淀池、過濾池、清水池。該工藝雖說可以整體成型,具有一定的集約型,一定程度上降低了生產成本,但是其工藝流程過于復雜,采用的活性污泥法需三個沉淀池進行沉降,大大增加了系統占地。

    發明內容

    本發明的目的之一在于提供一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,待處理水依次經過絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區、出水區后,經總出水管路排出,在出水區經過射流曝氣促進排泥,曝氣反應區底部的攔截篩網延長,保證了出水區的射流曝氣器排氣正常,本發明可使待處理水中的氨氮、TP、COD、SS得以去除實現凈化。

    其技術解決方案包括:

    一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統,其包括反應池、總進水管路及總出水管路,所述的反應池內從前往后依次被分隔為絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區及出水區,所述的總進水管路連接在所述的絮凝反應區的池體上,所述的總出水管路連接在所述的出水區的池體上,待處理水從所述的總進水管路進入,依次經過絮凝反應區、沉淀區、曝氣反應區及出水區后,通過所述的總出水管路排出;

    位于所述的絮凝反應區的反應池的池底為水平設計,從所述的出水區至沉淀區處對應的反應池的池底為斜向下設計并形成一坡度,所述的坡度的范圍為2~5%,位于沉淀區處的反應池的池底位置最低,在反應池的池底位置最低處設置有集泥斗;所述的曝氣反應區底部的池底自出水端向進水端呈斜向上設計并形成另一坡度,所述的另一坡度的范圍為2~5%,在所述的曝氣反應區的池底與所述的反應池的池底之間設置有過泥通道;

    在所述的曝氣反應區內設置有懸浮載體、曝氣管路,在所述的曝氣反應區的進水端底部設置有第一攔截篩網,曝氣反應區內脫落的生物膜通過其底部設置的第一攔截篩網進入所述的過泥通道,并順著所述的過泥通道流向所述的沉淀區內的集泥斗;

    在所述的出水區內設置有導流墻,在所述的導流墻的正下方及所述的曝氣反應區前池壁正下方的過泥通道內均設置有射流曝氣器,在每個射流曝氣器的的正上方間隔一定距離設置有射流曝氣擋板,所述的出水區內脫落的生物膜進入所述的過泥通道,并順著所述的過泥通道流向所述的集泥斗。

    上述方案中,位于所述的絮凝反應區的反應池的池底為水平設計,從所述的出水區至沉淀區處對應的反應池的池底為斜向下設計,以保證曝氣反應區和出水區底部沉降的脫落生物膜可以沿系統池底向沉淀區進水端底部移動。

    作為本發明的一個優選方案,所述的總進水管路連接在所述的絮凝反應區上部的池體上,所述的總出水管路連接在所述的出水區上部的池體上,所述的絮凝反應區與所述的沉淀區之間通過配水花墻保持連通。

    作為本發明的另一個優選方案,所述的沉淀區的出水端上部設置有出水堰,所述的出水堰的上沿低于運行水位,通過所述的出水堰出水進入所述的曝氣反應區。

    進一步優選,所述的曝氣反應區與出水區之間設置有第二攔截篩網,通過所述的第二攔截篩網保持連通;在所述的曝氣管路上設置有曝氣閥,所述的曝氣管路的布置方式與過水方向保持垂直,所述的曝氣管路設置有若干根,其采用不均勻布置方式,沿水流方向布置逐漸密集。

    進一步優選,所述的第一攔截篩網的寬度與所述的曝氣反應區池底的寬度一致,長度為曝氣反應區池底長度的15~25%。

    優選的,所述的導流墻的上端高于系統內液面,其下端與出水區的池底的垂直距離為1.0~1.5m,所述的過泥通道與沉淀區之間設置有過泥擋板,所述的過泥擋板上部連接所述的第一攔截篩網的前端,下部向所述的沉淀區延伸,所述的過泥擋板與垂直方向呈45~60°夾角,所述的過泥擋板的水平長度小于所述的出水堰的水平長度。

    優選的,位于曝氣反應區前池壁正下方的射流曝氣擋板連接在所述的第一攔截篩網長度的80%~90%處,位于曝氣反應區前池壁正下方的射流曝氣擋板與所述的過泥擋板相互平行,位于出水區的射流曝氣器與其對應的射流曝氣擋板之間的垂直距離與位于曝氣反應區的射流曝氣器與其對應的射流曝氣擋板之間的垂直距離保持相同。

    優選的,所述的過泥通道的最小高度不低于0.5m。

    本發明的另一目的在于提供上述的一種絮凝沉淀池強化氨氮處理MBBR系統的運行方法,依次包括以下步驟:

    S1、待處理水從所述的總進水管路進入絮凝反應區,經過沉淀區后進入曝氣反應區;

    S2、在曝氣反應區內,懸浮態污泥濃度<400mg/L,不設置污泥回流,不富集活性污泥;懸浮載體密度為0.96~0.98g/cm3,有效比表面積為450~1200m2/m3,填充率為20~60%,懸浮載體硝化負荷為0.1~0.8gN/m2/d;待處理污水進入曝氣反應區后,調節曝氣反應區第一根曝氣管上的曝氣閥,使其根據進水COD濃度實現間歇曝氣,當進水COD≥500mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為0.5~1.0h;當進水200≤COD<500mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.0~1.5h;當進水100≤COD<200mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.5~2h;當進水COD<100mg/L,第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為2~2.5h;

    S3、脫落生物膜經第一攔截篩網和出水區底部分別進入過泥通道和出水區的底部,開啟射流曝氣器加速沉淀區出水端底部和過泥通道內的污泥向沉淀區內的第一集泥斗底部移動,射流曝氣器為間歇運行,曝氣流量與第一根曝氣管曝氣流量一致,運行時間根據第一根曝氣管間歇曝氣時間進行控制,當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為0.5~1.0h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前5min;當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.0~1.5h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前3min;當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為1.5~2h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前2min;當第一根曝氣管停止曝氣間隔時間為2~2.5h,射流曝氣器運行時間為第一根曝氣管恢復曝氣前1min。

    與現有技術相比,本發明帶來了以下有益技術效果:

    1)高度集約,通過過泥通道的設計將絮凝沉淀區與曝氣反應區結合,可同時去除氨氮、COD、SS,克服了傳統工藝針對污染物去除需要三級工藝進行針對性處理;

    2)占地省,生化段采用純膜MBBR工藝,相比傳統活性污泥法處理負荷更高,相同處理量占地更省,且生化段相比傳統工藝節省了二沉池占地;

    3)出水水質好,通過曝氣反應區底部攔截篩網和出水區過泥通道的設計,可有效截留曝氣反應區脫落生物膜,保證出水對氨氮、COD和SS穩定達標;

    4)出水區底部設置射流曝氣器,可有效將過泥通道和出水區底部的污泥間歇集中排入沉淀區底部,克服了污泥向沉淀區移動不暢的問題。而過泥擋板和射流曝氣擋板的設計又可防止射流曝氣器開啟時造成污泥絮體在過泥通道內被打散而不易沉降,從而實現簡單運行。

    (發明人:吳迪;韓文杰;周家中;黃子進;管勇杰;李新利;劉宜龍;路暉;李洪禹;都松東)

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