• 一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理系统的制作方法

    文档序号:16562720发布日期:2019-01-08 22:25
    一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理系统的制作方法

    本实用新型属于污水生物处理技术领域,涉及小城镇污水处理技术,尤其涉及一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理系统。



    背景技术:

    随着人民生活水平的提高和城镇化进程的加快,水资源匮乏已成为制约我国小城镇发展和壮大的瓶颈,同时小城镇生活污水的产生量也逐渐增多,这意味着需要投入更多的污水处理设施和相应的大量能源消耗来解决这一问题。而传统的污水处理未考虑到水资源的回收利用,并且主要以好氧生物工艺为主,以大量能源消耗和经济投入为代价。

    从可持续发展的角度看,污水本身是一种可以被重复利用的资源,而且还含有大量的有机物质和氮、磷等资源。有机质可用于产能,污水中的氮和磷可回用为氮肥和磷肥,因此,资源化、能源化是小城镇和农村生活污水处理的终极目标和最佳选择。

    在污水处理和污水资源化领域中经常用到MBR工艺,该工艺出水水质好、运行维护简单,但是由于曝气而导致的高耗能问题仍未得到有效的解决。针对此,国际上近年来提出了厌氧MBR工艺,该工艺将厌氧消化和膜分离相结合,由于采用厌氧技术,该工艺能耗较低、污泥产量也较少,并且集水资源回收与能源回收于一身,出水含有氮、磷,可用于农田灌溉,比较适合用于小城镇的污水处理。

    厌氧MBR工艺最初是被利用于处理工业废水、垃圾渗滤液等进水有机物浓度浓度高的有机废水,国外学者首先将其用于处理生活污水,厌氧MBR在处理生活污水时面临的最大问题依旧是膜污染。为了控制膜污染,势必要对其进水有机物浓度进行控制,但同时也限制了其能源回收率。为了保证系统整体的能源回收率,国外通常在厌氧MBR前增加UASB或者AFBR,形成两级厌氧消化工艺,UASB/AFBR还可以去除污水中的悬浮物,减缓膜污染。但是国内污水中悬浮物含量较高,若采用两级厌氧消化,基质的传质效率低,能源回收率将受到影响。

    针对膜污染的控制,国外研究人员将厌氧MBR反应器设计成上升流的厌氧流化床形式,采用在厌氧MBR反应器内投加颗?;钚蕴?,通过优化水力条件,使活性炭颗粒形成流化状态,利用活性炭的吸附和冲刷作用,减轻膜污染。但是活性炭长期运行达到饱和状态后,吸附作用明显减弱。而且,活性炭密度较大,在上升流反应器内为使其达到流化状态,反应器需要的能耗也较高,在进水有机物浓度较低时,通过厌氧MBR回收的能量可能远小于设备消耗的能量。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种运行能耗低、能源回收率高的基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理系统。

    本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

    一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理系统,其特征在于:包括前处理单元、污水厌氧MBR处理单元和污泥厌氧消化处理单元;所述前处理单位为生物化学絮凝处理单元,其由絮凝池和沉淀池构成;所述污水厌氧MBR处理单元采用氧化沟池型,池内安装平板膜组件,并在池内加投有悬浮填料;所述污泥厌氧消化单元采用单级中温厌氧消化工艺单元;沉淀池的污水排出口与污水厌氧MBR处理单元的污水输入口通过污水输送管路连接,沉淀池的污泥回流口与絮凝池的污泥输入口通过污泥回流管路连接,沉淀池的污泥排出口与污泥厌氧消化单元的污泥输入口通过污泥输送管路连接,在污泥回流管路上和污泥输送管路上各设置有一污泥泵;污水厌氧MBR处理单元的水输出口外接水输出管路,在水输出管路上安装有抽水泵。

    本实用新型的优点和积极效果是:

    1.本污水处理系统将生物化学絮凝技术、厌氧MBR技术和污泥厌氧消化技术有机耦合,实现了污水的高效资源化利用和有机物能源的有效回收,具有低碳、绿色的特征,用于小城镇污水处理,有利于实现生态循环经济。

    2.厌氧MBR单元采用氧化沟的池型,沟道内投加轻质的悬浮填料,填料在水流的推动下对平板膜形成冲刷作用,系统以较低的水动力消耗有效控制了膜污染,降低了设备的运行成本。

    3.系统采用的生物化学絮凝池兼氧方式运行,厌氧MBR池和污泥厌氧消化池以厌氧方式运行,整个系统具有运行能耗低、维护简单的优点,工艺系统抗冲击负荷能力强,出水满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)的要求。

    4.系统将污水的厌氧消化和污泥的厌氧消化进行耦合,克服了污水厌氧消化能源回收率低的缺陷,保障了污水浓度较低时系统整体的能源回收效率。

    附图说明

    图1是本实用新型的连接示意图。

    图2是本实用新型厌氧MBR池的结构示意图;

    图3是图2的A-A剖视图。

    具体实施方式

    下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的?;し段?。

    一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理系统,发明点为:包括前处理单元、污水厌氧MBR处理单元和污泥厌氧消化处理单元。所述前处理单位为生物化学絮凝处理单元,其由絮凝池和沉淀池构成。所述污水厌氧MBR处理单元采用氧化沟池型,池内安装平板膜组件,并在池内加投有悬浮填料。所述污泥厌氧消化单元采用单级中温厌氧消化工艺单元。沉淀池的污水排出口与污水厌氧MBR处理单元的污水输入口通过污水输送管路连接,沉淀池的污泥回流口与絮凝池的污泥输入口通过污泥回流管路连接,沉淀池的污泥排出口与污泥厌氧消化单元的污泥输入口通过污泥输送管路连接。在污泥回流管路上和污泥输送管路上各设置有一污泥泵。污水厌氧MBR处理单元的水输出口外接水输出管路,在水输出管路上安装有抽水泵。

    系统的工艺过程为:经预处理后的城市污水先进入生物化学絮凝工艺的絮凝池,在絮凝池内投加絮凝剂对进水有机物和悬浮颗粒物进行化学絮凝,同时来自于沉淀池的回流污泥对进水有机物和悬浮颗粒物进行生物絮凝,完成絮凝的泥水混合液进入沉淀池进行泥水分离。经沉淀池处理后的城市污水再进入厌氧MBR池,MBR池出水排出工艺系统,同步的经生物化学絮凝工艺沉淀池分离的污泥进入厌氧消化池进行厌氧消化。

    上述生物化学絮凝工艺单元由絮凝池和沉淀池构成,可以去除污水中60~70%的COD和70~-85%的SS,减轻了后续MBR工艺的负荷,减缓了膜污染。该工艺段采用微曝气的工艺形式,节省了运行电耗。设计或运行控制参数优选为:絮凝池污泥浓度MLSS为2~4g/L,水力停留时间HRT为0.5~1h,泥龄SRT为0.3~1d,DO浓度为0.3~0.5mg/L;絮凝剂为PAC;沉淀池HRT为1.5~2.0h,污泥回流比为20~50%。

    上述厌氧MBR工艺单元设置在最末端,对进水有机物进行厌氧消化,并去除悬浮颗粒物,工艺不曝气,节省了运行电耗,工艺运行出水COD低于100mg/L,SS低于10mg/L,出水满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)的要求,有利于回用。该工艺采用氧化沟池型,池体1内安装平板膜组件2,在反应器内投加悬浮填料3,利用氧化沟推进器对水流的推动作用带动填料流动,形成对膜的冲刷作用,控制膜污染。设计或运行控制参数优选为:HRT为8~16h,进水容积负荷为0.5~2.0kgCOD/(m3·d),悬浮填料填充比为20%~40%,池内氧化沟水流平均速度为0.3~0.5m/s;反应器为间歇出水方式,出水抽吸时间和停止时间分别为5min和2min。膜组件的数量和尺寸依据污水处理规模和厌氧MBR池的尺寸确定

    上述污泥厌氧消化单元是对生物化学絮凝工艺沉淀的污泥进行厌氧消化,优选采用单级中温厌氧消化工艺。进入消化池的污泥有机质含量最高可达60~80%,进行厌氧消化可获得较高的产气量,VSS产气量达210~255L/KgVSS,产生的沼气可用于厌氧消化池的加热保温。设计或运行控制参数优选为:消化池SRT为10~30d,维持系统温度35±2℃,污泥投配率为3%~10%。

    尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

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