公布日：2024.05.24
申請日：2022.11.22
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/12(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，主要包括水質(zhì)調(diào)節(jié)單元、膜過濾單元、生物膜單元、回流單元、污泥處理單元等。污水首先經(jīng)調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)達到進水的穩(wěn)定，后入膜池進行有機物與水物化分離實現(xiàn)碳磷與水分離，分離后含碳磷的固相經(jīng)濃縮、好氧發(fā)酵/厭氧消化后作為營養(yǎng)物或能源，水相進入復(fù)合生物濾池，通過氨氮氧化與反硝化反應(yīng)，將氮元素從水相中去除�？朔藗鹘y(tǒng)活性污泥法基建與運行費用高、能耗大，管理復(fù)雜和污泥膨脹現(xiàn)象等缺點，及傳統(tǒng)生物膜易堵塞的難題，實現(xiàn)了農(nóng)村點源污水處理不易受環(huán)境季節(jié)溫度影響、運行費用低、資源化程度高的目的。
權(quán)利要求書
1.一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，其特征在于：包括進水單元、膜過濾單元、生物膜單元、回流單元、污泥處理單元；所述進水單元設(shè)有進水口(1)、粗格柵(2)和調(diào)節(jié)池(3)；所述膜過濾單元設(shè)有膜池(5)、膜架(12)、水箱(6)、產(chǎn)水泵(18)、反洗泵(16)；所述生物膜單元設(shè)有好氧池(8)、缺氧池(9)；所述的水箱(6)與生物膜單元之間設(shè)有提升泵(7)；所述回流單元設(shè)有二沉池(10)、污泥泵(24)；配藥單元設(shè)有藥劑投加裝置(17)、藥劑投加點和混合裝置(22)；所述沉淀單元中，設(shè)有二沉池(23)和出水口(24)；所述回流單元中，設(shè)有污泥回流泵(25)和剩余污泥排泥口(26)，剩余污泥回流至所述生物單元的預(yù)缺氧池(7)；所述的污泥處理單元(29)設(shè)有污泥濃縮池及好氧發(fā)酵/污泥厭氧發(fā)酵設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的進水單元還包括如下技術(shù)特征中的至少一項：所述進水單元和所述膜過濾單元設(shè)有進水泵(4)；所述進水泵(4)出水經(jīng)過手提藍格柵過濾后進入所述的膜池；所述的手提藍格柵間隙1-3mm；所述的進水泵(4)出水管上設(shè)有加藥點(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述膜過濾單元還包括如下技術(shù)特征中的至少一項：所述膜池(5)的水力停留時間1-2h；所述膜池內(nèi)設(shè)有液位計(28)；所述的產(chǎn)水管上設(shè)有反洗藥劑投加點(26)，壓力表(27)；所述的產(chǎn)水泵(18)工作時間與停歇時間比為3:1-5:1，產(chǎn)水泵(18)停歇時間為鼓風(fēng)機(131)工作時間；所述的進水泵(3)的流量是產(chǎn)水泵(18)流量的1.5-2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物膜單元還包括如下技術(shù)特征中的至少一項：所述的生物膜單元與膜過濾單元相連通，設(shè)有好氧池(8)、缺氧池(9)；所述好氧池(8)內(nèi)底部設(shè)曝氣裝置(21)，上部設(shè)有懸浮填料，填充比約30％-90％；所述的曝氣裝置(21)與鼓風(fēng)機(132)相連；所述缺氧池(9)內(nèi)設(shè)有懸浮填料，填充比約30％-70％；所述缺氧池(9)第一格室設(shè)碳源投加點(19)；所述缺氧池(9)第二格室設(shè)絮凝劑投加點(20)；所述的好氧池(8)和缺氧池底部均設(shè)有排空閥(23)；所述的好氧池(8)水力停留時間3-6h，缺氧池(9)水力停留時間1-3h。
5.如權(quán)利要求1所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述回流單元還包括如下技術(shù)特征中的至少一項：所述的回流單元與生物膜單元相連通，設(shè)有二沉池(10)、出水口(11)；所述的二沉池(10)底部管道上設(shè)有污泥泵(24)，污泥回流至好氧池(8)，同時設(shè)有剩余污泥排泥口(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，其特征在于：所述膜過濾單元中，所述膜池(5)底部設(shè)有排空閥(23)；所述的排空閥(23)每隔3-10天排泥一次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的壓力表(27)數(shù)值達到40kpa，開啟膜反洗措施。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧池(9)第一格室設(shè)碳源投加點(19)，碳源投加量(以化學(xué)需氧量計)為進水氨氮量的2-10倍。所述的缺氧池(9)第二格室設(shè)絮凝劑投加點(20)，絮凝劑投加量一般為10-50mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于：一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)具有自動保護膜的功能，產(chǎn)水泵(18)停泵時，膜絲浸在水中，防止進水泵(4)停止而產(chǎn)水泵(18)膜絲暴露在空氣中而損害。
10.一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，其特征在于，包括以下步驟：一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，包括以下步驟：1)所處理的污水經(jīng)過粗格柵將大顆粒懸浮物截留后進入調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)，通過進水泵經(jīng)手提藍格柵過濾后進入膜池；2)進水管上設(shè)混凝劑投加點(25)，藥劑與污水經(jīng)過手提籃格柵(14)過濾后一起進入膜池(5)；3)當(dāng)膜池(5)內(nèi)液位達到高位時，啟動產(chǎn)水泵(18)，水流進水箱(6)；4)提升泵將水箱內(nèi)水提升到好氧池，好氧池內(nèi)設(shè)有填料，啟動鼓風(fēng)機，將氨氮氧化為硝態(tài)氮；5)水流入缺氧池，投加碳源(19)提供電子將硝態(tài)氮還原為氮氣；6)循環(huán)周期內(nèi)先產(chǎn)水，后曝氣擦洗，將膜上的泥餅抖落掉；7)當(dāng)壓力表(27)顯示的跨膜壓差達到一定的程度時，啟動反洗泵(16)，反洗藥劑投加點(26)注入藥劑，恢復(fù)膜通量；8)膜池內(nèi)濃縮液每隔3-10天排空一次；9)通過絮凝劑投加點(20)投加污泥助沉劑，提高污泥沉降速率。通過污泥泵(24)將污泥回流至好氧池(8)前端，起到強化處理的作用；10)膜池排出的濃縮液經(jīng)過好氧發(fā)酵后作為炭基肥使用；采用厭氧消化后產(chǎn)生的沼氣作為能源使用，沼液沼渣作為肥料供園林綠化等場合使用。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，具有實現(xiàn)污水有機物濃縮以及去除氮的功能。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合污水處理系統(tǒng)，包括進水單元、膜過濾單元、生物膜單元、回流單元、污泥處理單元；
所述進水單元設(shè)有進水口和調(diào)節(jié)池；
所述進水單元與所述膜過濾單元相連通；
所述的膜過濾單元含有膜池、產(chǎn)生泵、反洗泵、第一鼓風(fēng)機等設(shè)備；膜池底部設(shè)排空閥，頂部設(shè)溢流口；
所述生物膜單元設(shè)好氧池、缺氧池，均設(shè)有懸浮填料，好氧池底部設(shè)有曝氣器，第一缺氧池設(shè)碳源投加點，第二缺氧池設(shè)絮凝劑投加點；
所述沉淀單元中，設(shè)有二沉池和出水口；
所述回流單元中，設(shè)有污泥回流泵和剩余污泥排泥口，剩余污泥回流至所述生物膜單元的好氧池；
所述進水單元和所述膜過濾單元之間設(shè)有進水泵；
所述膜過濾單元和所述生物膜單元之間還設(shè)有水箱及提升泵；水箱底部設(shè)溢流口，可選地底部設(shè)排空閥；
所述生物膜單元設(shè)有第二鼓風(fēng)機；
所述膜過濾單元還設(shè)有閥門；
本發(fā)明的一些實施方式中，所述生物單元中：
所述好氧池包括第一好氧池和第二好氧池，底部均設(shè)有曝氣器；
所述好氧池由鼓風(fēng)機提高氧氣；
所述回流單位設(shè)有回流泵；
各池子之間連接口在上方或下方；
所述曝氣器為微孔曝氣盤；
所述回流單元還設(shè)有閥門和流量計；
所屬的污泥處理單元設(shè)有污泥濃縮池及污泥處理設(shè)備。
一種膜過濾與復(fù)合生物濾池組合工藝處理污水的方法，包括以下步驟：
1)所處理的污水經(jīng)過粗格柵將大顆粒懸浮物截留后進入調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)，通過進水泵經(jīng)手提藍格柵過濾后進入膜池；
2)進水管上設(shè)混凝劑投加點，藥劑與污水一起進入膜池；
3)當(dāng)膜池內(nèi)液位達到高位時，啟動產(chǎn)水泵，水流進水箱；
4)提升泵將水箱內(nèi)水提升到好氧池，好氧池內(nèi)設(shè)有填料，啟動鼓風(fēng)機，將氨氮氧化為硝態(tài)氮；
5)水流入缺氧池，碳源提供電子將硝態(tài)氮還原為氮氣；
6)循環(huán)周期內(nèi)先產(chǎn)水，后曝氣擦洗，將膜上的泥餅抖落掉；
7)當(dāng)跨膜壓差達到一定的程度時，采取反洗措施，恢復(fù)膜通量；
8)膜池內(nèi)濃縮液每隔3-5天排空一次；
9)通過投加污泥助沉劑，提高污泥沉降速率。通過污泥泵將污泥回流至好氧池前端，起到強化處理的作用。
10)膜池排出的濃縮污泥經(jīng)過濃縮池之后，上清液流入污水處理站前端集水池，底部濃縮污泥采用好氧發(fā)酵或者厭氧消化技術(shù)處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點和有益效果：
(1)與現(xiàn)有技術(shù)中膜生物反應(yīng)器顯著不同的是，本發(fā)明將進水經(jīng)過預(yù)處理之后直接強化混凝再過濾，傳統(tǒng)的膜生物反應(yīng)器將活性污泥與水分離，傳統(tǒng)的膜生物反應(yīng)器中活性污泥的胞外聚合物分子鏈長并且有粘性，容易堵膜孔，此外，曝氣能耗高。強化混凝過濾工藝直接將進水與混凝劑混合，通過物化作用實現(xiàn)碳氮分離，膜污染程度大大減輕，運行簡單，便于操作，出水COD及SS較低。
(2)與現(xiàn)有技術(shù)中硝化液回流的工藝不同的是，本發(fā)明的生物膜單元，依次經(jīng)過硝化池、反硝化池，實現(xiàn)了自養(yǎng)菌與異養(yǎng)菌分離，能顯著提高各自去除污染物的效率。
(3)與現(xiàn)有技術(shù)中單一的活性污泥法、生物膜法工藝不同的是，本發(fā)明的沉淀單元設(shè)有污泥回流泵，形成了泥膜共存的局面，克服了活性污泥法與生物膜法的缺點，發(fā)揮各自優(yōu)點，提高污水處理效率。
(4)膜池排出的濃縮液含有較高的有機物濃度，經(jīng)過好氧發(fā)酵或厭氧消化后可以作為肥料、能源使用，具有良好的資源化利用途徑，符合物質(zhì)循環(huán)、低碳綠色的污水處理思路。
（發(fā)明人：王凱軍;常風(fēng)民;王啟鑌;楊世鵬）
