公布日：2023.04.04
申請(qǐng)日：2023.01.09
分類(lèi)號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種多段MBR零碳源污水處理方法，主要涉及四段AO+MBR和五段Bardenpho+MBR的零碳源污水處理方法，通過(guò)對(duì)各階段的污泥回流比、溶解氧、污泥濃度、污泥齡等參數(shù)進(jìn)行具體設(shè)置結(jié)合對(duì)初沉階段進(jìn)行除臭污泥回流和內(nèi)部污泥濃度等進(jìn)行設(shè)置進(jìn)行碳源開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)外加碳源的情況下，而對(duì)污水進(jìn)行處理的技術(shù)效果，處理得到的水體達(dá)到一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)，從而大大降低了處理成本，提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力，具有良好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，采用多段MBR零碳源污水處理裝置，所述多段MBR零碳源污水處理裝置包括進(jìn)水泵房、粗格柵段、細(xì)格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、全過(guò)程生物除臭裝置、生物池、MBR膜池、儲(chǔ)泥池和脫水裝置；所述進(jìn)水泵房、粗格柵段、細(xì)格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、生物池和MBR膜池順次相連，全過(guò)程生物除臭裝置用于向生物池內(nèi)加入除臭營(yíng)養(yǎng)劑，初沉碳源開(kāi)發(fā)池開(kāi)發(fā)碳源后得到的剩余污泥排入到儲(chǔ)泥池；所述方法包括如下步驟：(1)污水通過(guò)進(jìn)水泵房排入，然后經(jīng)過(guò)粗格柵段將大塊雜物進(jìn)行粗過(guò)濾，經(jīng)過(guò)細(xì)格柵段對(duì)中等粒度雜物進(jìn)行細(xì)過(guò)濾，然后進(jìn)入到曝氣沉砂池中將細(xì)顆粒雜物排出后與污泥共同排入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池中；(2)將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)，并設(shè)置初沉碳源開(kāi)發(fā)池的進(jìn)水流速為680～1080m3/h，控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池的排泥泵每小時(shí)啟動(dòng)一次，每次啟動(dòng)運(yùn)行4～6min后停止，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)污泥的停留時(shí)間為4～5天，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池水下一米處污泥濃度為7800～8800mg/L，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池出水混合液中污泥濃度為3000～4000mg/L，將初沉碳源開(kāi)發(fā)池排出的水體排入至膜格柵段，初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲(chǔ)泥池內(nèi)，初沉碳源開(kāi)發(fā)池排入儲(chǔ)泥池的排泥量為初沉碳源開(kāi)發(fā)池進(jìn)水量的8～16wt‰；(3)膜格柵段的水體排入到生物池內(nèi)，在生物池內(nèi)設(shè)置各好氧段的有機(jī)負(fù)荷為0.032～0.051kgBOD5/(kgMLVSS·d)；(4)生物池排出的水體通過(guò)MBR膜池進(jìn)一步處理，在MBR膜池中，通過(guò)MBR膜池鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行高強(qiáng)度曝氣，對(duì)水體進(jìn)行超濾級(jí)別的過(guò)濾，然后，進(jìn)行紫外消毒；(5)儲(chǔ)泥池內(nèi)的污泥通過(guò)脫水裝置脫水之后，形成處理污泥，外運(yùn)處理；紫外消毒處理后的水體外排，完成污水處理；所述生物池順次包括缺氧一段、好氧一段、缺氧二段、好氧二段、缺氧三段、好氧三段、缺氧四段和好氧四段；且在步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的18～22％的水體直接排入到缺氧一段、28～32％的水體直接排入到缺氧二段、28～32％的水體直接排入到缺氧三段以及18～22％的水體直接排入到缺氧四段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機(jī)向好氧一段、好氧二段、好氧三段以及好氧四段鼓入空氣，MBR膜池的污泥按回流比300～400％回流至缺氧一段；并且好氧一段、好氧二段、好氧三段和好氧四段的溶解氧設(shè)置為0.8～1.2mg/L；好氧一段的污泥濃度設(shè)置為11800～12050mg/L，好氧四段的污泥濃度設(shè)置為8000～9000mg/L；或者所述生物池順次包括預(yù)缺氧段、厭氧段、缺氧段、好氧一段、好氧二段、好氧三段和后缺氧段；且在步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的30～40％的水體直接排入到預(yù)缺氧段、10～20％的水體直接排入到厭氧段、40～60％的水體直接排入到缺氧段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機(jī)向好氧一段、好氧二段以及好氧三段鼓入空氣；MBR膜池污泥按回流比380～420％回流至好氧一段、好氧一段的污泥按回流比280～320％回流至缺氧段、缺氧段的污泥按回流比180～220％回流至預(yù)缺氧段；設(shè)置好氧一段的溶解氧為1～1.5mg/L，好氧二段的溶解氧為0.8～1.2mg/L；好氧三段的污泥濃度設(shè)置為7800～8200mg/L；所述多段MBR零碳源污水處理方法的污泥齡為33～36天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，所述污泥齡的天數(shù)通過(guò)控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲(chǔ)泥池內(nèi)的頻率和排放量而實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到MBR膜池中，將MBR膜池中除臭污泥的3～8％回流至進(jìn)水泵房，除臭污泥隨著進(jìn)水泵房的水體流過(guò)粗格柵段、細(xì)格柵段、曝氣沉砂池后進(jìn)入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到MBR膜池中，將MBR膜池中除臭污泥的3～8％直接回流至初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，所述MBR膜池設(shè)置有MBR膜池鼓風(fēng)機(jī)，所述MBR膜池鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)向MBR膜池內(nèi)鼓入空氣，用于對(duì)MBR膜池膜組件進(jìn)行沖刷，減小膜污染，保持MBR膜池膜通量，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)有機(jī)物的進(jìn)一步去除，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，MBR膜池鼓風(fēng)機(jī)保持MBR膜池內(nèi)氣水比為(10～12):1。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題提供了一種多段MBR零碳源污水處理方法。
具體通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種多段MBR零碳源污水處理方法，采用多段MBR零碳源污水處理裝置，所述多段MBR零碳源污水處理裝置包括進(jìn)水泵房、粗格柵段、細(xì)格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、全過(guò)程生物除臭裝置、生物池、膜池、儲(chǔ)泥池和脫水裝置；所述進(jìn)水泵房、粗格柵段、細(xì)格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、生物池和膜池順次相連，全過(guò)程生物除臭裝置用于向生物池內(nèi)加入除臭營(yíng)養(yǎng)劑，初沉碳源開(kāi)發(fā)池開(kāi)發(fā)碳源后得到的剩余污泥排入到儲(chǔ)泥池。
所述方法包括如下步驟：
(1)污水通過(guò)進(jìn)水泵房排入，然后經(jīng)過(guò)粗格柵段將大塊雜物進(jìn)行粗過(guò)濾，經(jīng)過(guò)細(xì)格柵段對(duì)中等粒度雜物進(jìn)行細(xì)過(guò)濾，然后進(jìn)入到曝氣沉砂池中將細(xì)顆粒雜物排出后與污泥共同排入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池中。
(2)將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)，并設(shè)置初沉碳源開(kāi)發(fā)池的進(jìn)水流速為680～1080m3/h，控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池的排泥泵每小時(shí)啟動(dòng)一次，每次啟動(dòng)運(yùn)行4～6min后停止，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)污泥的停留時(shí)間為4～5天，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池水下一米處污泥濃度為7800～8800mg/L，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池出水混合液中污泥濃度為3000～4000mg/L，將初沉碳源開(kāi)發(fā)池排出的水體排入至膜格柵段，初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲(chǔ)泥池內(nèi)，初沉碳源開(kāi)發(fā)池排入儲(chǔ)泥池的排泥量為初沉碳源開(kāi)發(fā)池進(jìn)水量的8～16wt‰(千分之)。
(3)膜格柵段的水體排入到生物池內(nèi)，在生物池內(nèi)設(shè)置各好氧段的溶解氧為0.3～1.5mg/L、有機(jī)負(fù)荷為0.032～0.051kgBOD5/(kgMLVSS.d)；設(shè)置好氧末端的污泥濃度為7800～9000mg/L。
(4)生物池排出的水體通過(guò)膜池進(jìn)一步處理，在膜池中，通過(guò)膜池鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行高強(qiáng)度曝氣，對(duì)水體進(jìn)行超濾級(jí)別的過(guò)濾，然后，進(jìn)行紫外消毒。
(5)儲(chǔ)泥池內(nèi)的污泥通過(guò)脫水裝置脫水之后，形成處理污泥，外運(yùn)處理；紫外消毒處理后的水體外排，完成污水處理。
作為優(yōu)選，所述生物池順次包括缺氧一段、好氧一段、缺氧二段、好氧二段、缺氧三段、好氧三段、缺氧四段和好氧四段。
步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的18～22％的水體直接排入到缺氧一段、28～32％的水體直接排入到缺氧二段、28～32％的水體直接排入到缺氧三段以及18～22％的水體直接排入到缺氧四段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機(jī)向好氧一段、好氧二段、好氧三段以及好氧四段鼓入空氣，膜池的污泥按回流比300～400％回流至缺氧一段；并且好氧一段、好氧二段、好氧三段和好氧四段的溶解氧設(shè)置為0.8～1.2mg/L；好氧一段的污泥濃度設(shè)置為11800～12050mg/L，好氧四段的污泥濃度設(shè)置為8000～9000mg/L。
作為優(yōu)選，所述生物池順次包括預(yù)缺氧段、厭氧段、缺氧段、好氧一段、好氧二段、好氧三段和后缺氧段。
步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的30～40％的水體直接排入到預(yù)缺氧段、10～20％的水體直接排入到厭氧段、40～60％的水體直接排入到缺氧段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機(jī)向好氧一段、好氧二段以及好氧三段鼓入空氣；膜池污泥按回流比380～420％回流至好氧一段、好氧一段的污泥按回流比280～320％回流至缺氧段、缺氧段的污泥按回流比180～220％回流至預(yù)缺氧段；設(shè)置好氧一段的溶解氧為1～1.5mg/L，好氧二段的溶解氧為0.8～1.2mg/L，內(nèi)回流點(diǎn)(好氧二段末端)的溶解氧為0.4～0.6mg/L；好氧三段的污泥濃度設(shè)置為7800～8200mg/L。
回流比在本領(lǐng)域是公知概念，是和生物池進(jìn)水量的一個(gè)比值，生物處理系統(tǒng)(生物池+膜池)的內(nèi)部循環(huán)的外回流(好氧段和缺氧段外部的回流)，該處內(nèi)部循環(huán)的外回流是可以超過(guò)100％的，是由于水沒(méi)有離開(kāi)生物處理系統(tǒng)。
作為優(yōu)選，所述多段MBR零碳源污水處理方法的污泥齡為33～36天(優(yōu)選35天)。
作為優(yōu)選，所述污泥齡的天數(shù)通過(guò)控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲(chǔ)泥池內(nèi)的頻率和排放量而實(shí)現(xiàn)。
作為優(yōu)選，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到膜池中，將膜池中除臭污泥的3～8％回流至進(jìn)水泵房，除臭污泥隨著進(jìn)水泵房的水體流過(guò)粗格柵段、細(xì)格柵段、曝氣沉砂池后進(jìn)入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)。
作為優(yōu)選，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到膜池中，將膜池中除臭污泥的3～8％直接回流至初沉碳源開(kāi)發(fā)池內(nèi)。
作為優(yōu)選，所述膜池設(shè)置有膜池鼓風(fēng)機(jī)，所述膜池鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)向膜池內(nèi)鼓入空氣，用于對(duì)膜池膜組件進(jìn)行沖刷，減小膜污染，保持膜池膜通量，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)有機(jī)物的進(jìn)一步去除，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
作為優(yōu)選，膜池鼓風(fēng)機(jī)保持膜池內(nèi)氣水比為(10～12):1。
作為優(yōu)選，步驟(3)中，通過(guò)全過(guò)程生物除臭裝置向生物池內(nèi)加入除臭營(yíng)養(yǎng)劑。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
1，本發(fā)明針對(duì)多段MBR方法(具體為四段AO+MBR工藝和五段Bardenpho+MBR工藝)，將初沉污泥與剩余除臭污泥混合發(fā)酵通過(guò)控制初沉池(初沉碳源開(kāi)發(fā)池)內(nèi)各位置的污泥濃度、進(jìn)水流速和排泥泵的排泥時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)內(nèi)碳源的效果，提高了對(duì)原水碳源的利用率，改善低碳氮比城鎮(zhèn)污水廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)。同時(shí)通過(guò)控制生物池好氧末段的具體高污泥濃度，合理控制外回流比和合適的低溶解氧濃度，以及合適的低有機(jī)負(fù)荷，配合具體的除臭污泥回流比等具體參數(shù)的設(shè)置，從而促使生化系統(tǒng)發(fā)生同步硝化反硝化、短程硝化反硝化和厭氧氨氧化，大量減少了生物脫氮所需碳源，實(shí)現(xiàn)了在不外加碳源的情況下(即在零碳源投加的情況下)，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定脫氮，實(shí)際出水水質(zhì)達(dá)到并優(yōu)于一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)、大量降低生產(chǎn)成本，減少碳排放。本發(fā)明不僅節(jié)約了大量藥劑費(fèi)和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，而且提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力，具有良好的應(yīng)用前景。
2，通過(guò)合理控制生物池的低溶解氧，實(shí)現(xiàn)生物池所需風(fēng)量遠(yuǎn)小于常規(guī)控制方法，大幅度降低了鼓風(fēng)機(jī)電單耗，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本；并且控制低溶解氧濃度，減少了內(nèi)回流帶到缺氧段的溶解氧消耗進(jìn)水碳源，提高了原水碳源利用率；同時(shí)控制本發(fā)明合適的低溶解氧，強(qiáng)化了促使生化系統(tǒng)發(fā)生同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等反應(yīng)，減少異養(yǎng)脫氮所需碳源。
3，通過(guò)合理設(shè)置生物池各段的污泥濃度，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)的高污泥濃度，高污泥濃度進(jìn)一步消耗了回流及缺氧段溶解氧，增大了擴(kuò)散阻力，從而提高了原水碳源的利用率；并且高污泥濃度提高了反硝化菌的濃度，在缺氧段有效容積一定的條件下，可以更好的利用難降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化；高污泥濃度菌膠團(tuán)直徑相對(duì)較大，易發(fā)生同步硝化反硝化；同時(shí)高污泥濃度硝化菌濃度高，有利于提高系統(tǒng)硝化能力。
4，不同的菌種世代時(shí)間不同，有的繁殖一代5-7天，有的15天，因此污泥齡適當(dāng)延長(zhǎng)，菌種越豐富，系統(tǒng)抗沖擊能力和處理能力都越強(qiáng)，但是如果一味地延長(zhǎng)污泥齡，會(huì)導(dǎo)致污泥老化，老化就會(huì)出現(xiàn)處理效果下降，因此合適的污泥齡需要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)合理設(shè)置，本發(fā)明通過(guò)控制生物池內(nèi)的相對(duì)的具體長(zhǎng)污泥齡(通過(guò)合理控制初沉污泥的排放量)，富集了更多硝化菌，提高了硝化菌的占比，增強(qiáng)了系統(tǒng)硝化處理能力；生物池內(nèi)菌群豐富，污染物去除效率高；本發(fā)明設(shè)置的污泥齡使污泥絮體沉降速度變快；污泥產(chǎn)泥量極低，在好氧段和缺氧段利用微生物內(nèi)碳源進(jìn)行了反硝化處理。
5，本發(fā)明通過(guò)控制回流比，設(shè)置除臭污泥回流比為5％左右，不僅可以有效去除廠(chǎng)內(nèi)污水臭味，提高了經(jīng)濟(jì)性，而且可以借助其進(jìn)行全過(guò)程回流，靈活控制初沉池污泥濃度，調(diào)控初沉池的發(fā)酵效果�？刂莆勰嗤饣亓鞅瓤刂茷�400％左右，維持了膜污染在合理范圍內(nèi)，同時(shí)可以有效補(bǔ)充生化系統(tǒng)污泥濃度。
（發(fā)明人：尹建輝;王福浩;宋威;王繼苗;顧瑞環(huán);沈傳浩;劉海山;莊宗桂;朱曉華;遲文浩;孫揚(yáng);蔡宏亮;孫賢鵬;陳剛;王曉霞;趙驥）
