公布日：2023.10.03
申請日：2023.08.11
分類號(hào)：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置及方法，包括池體、進(jìn)水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、氣體收集區(qū)、氣體增壓裝置，MBR系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、混合液回流系統(tǒng)與污泥排放系統(tǒng)；池體為外圓內(nèi)方的雙層結(jié)構(gòu)，包括外層區(qū)域與內(nèi)層區(qū)域；外層區(qū)域包括厭氧區(qū)/缺氧區(qū)及部分外層區(qū)域好氧區(qū)，所述內(nèi)層區(qū)域包括內(nèi)層區(qū)域好氧區(qū)及MBR區(qū)；MBR區(qū)頂部設(shè)有氣體收集區(qū)，MBR系統(tǒng)設(shè)置在MBR區(qū)，MBR系統(tǒng)為底部具有氣體收集功能的MBR膜組件；MBR系統(tǒng)的產(chǎn)水為無外加動(dòng)力的重力自流產(chǎn)水。本發(fā)明的塔式MBR污水處理裝置安裝拆卸方便，可重復(fù)使用，節(jié)約占地，增大系統(tǒng)的處理量，MBR抗污染能力強(qiáng)，膜通量大。
權(quán)利要求書
1.一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述塔式MBR污水處理裝置包括池體、進(jìn)水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、氣體收集區(qū)、氣體增壓裝置，MBR系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、混合液回流系統(tǒng)與污泥排放系統(tǒng)；所述池體為外圓內(nèi)方的雙層結(jié)構(gòu)，包括外層區(qū)域與內(nèi)層區(qū)域；所述外層區(qū)域包括厭氧區(qū)/缺氧區(qū)及部分好氧區(qū)，所述內(nèi)層區(qū)域包括好氧區(qū)及MBR區(qū)；所述的MBR區(qū)頂部設(shè)有氣體收集區(qū)，MBR系統(tǒng)設(shè)置在MBR區(qū)，MBR系統(tǒng)為底部具有氣體收集功能的MBR膜組件；MBR系統(tǒng)的產(chǎn)水為無外加動(dòng)力的重力自流產(chǎn)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述內(nèi)層區(qū)域由上至下依次為氣體收集區(qū)，MBR膜組件，內(nèi)層區(qū)域好氧區(qū)與曝氣盤；其中MBR膜組件占整個(gè)內(nèi)層區(qū)域高度的2/5～3/7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述的MBR系統(tǒng)中的MBR膜組件為柱式無外殼形式，MBR膜組件的底部結(jié)構(gòu)為下寬上窄的中空錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)，錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)的上端大小與MBR膜組件的封膠端面相等，且上端有均勻分布的出氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，MBR區(qū)域頂部的氣體收集區(qū)收集到的氣體與氣體增壓裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述外層區(qū)域內(nèi)設(shè)有氣提攪拌管路，氣體增壓裝置與所述氣提攪拌管路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述曝氣系統(tǒng)分別為外層區(qū)域的部分好氧區(qū)以及內(nèi)層區(qū)域中的剩余好氧區(qū)供氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，外層區(qū)域中還包括好氧選擇區(qū)，所述好氧選擇區(qū)的底部安裝曝氣盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述的塔式MBR污水處理裝置高度≥6m。
9.一種節(jié)能型塔式MBR污水處理方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，污水處理方法包括以下步驟：S1.進(jìn)水通過進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)入外層區(qū)域的生化系統(tǒng)，經(jīng)過厭氧、缺氧及部分好氧區(qū)后進(jìn)入內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)進(jìn)一步處理；S2.經(jīng)過好氧區(qū)處理后進(jìn)入MBR系統(tǒng)進(jìn)行泥水分離，MBR膜組件產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水系統(tǒng)；S3.內(nèi)部區(qū)域中好氧區(qū)的混合液經(jīng)混合液回流系統(tǒng)回流至外層區(qū)域的生化系統(tǒng)的進(jìn)水端與進(jìn)水混合，剩余污泥通過內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)底部的排泥系統(tǒng)排至污泥處理系統(tǒng)；S4.進(jìn)水濃度高時(shí)，外層區(qū)域的好氧選擇區(qū)作為好氧區(qū)使用；S5.進(jìn)水濃度在設(shè)計(jì)值范圍時(shí)，外層區(qū)域的好氧選擇區(qū)作為缺氧區(qū)使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種節(jié)能型塔式MBR污水處理方法，其特征在于，供氣系統(tǒng)為外層區(qū)域的好氧區(qū)及內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)供氣，內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)的氣體被MBR膜組件底部的下寬上窄的中空錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)的外罩收集后供MBR膜組件的曝氣沖刷，MBR膜組件的曝氣沖刷氣體被MBR區(qū)域頂部的氣體收集區(qū)收集后送至氣體壓縮系統(tǒng)，壓縮后的氣體送至外層區(qū)域的氣提攪拌管路中。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置及方法，本發(fā)明的塔式MBR污水處理裝置安裝拆卸方便，可重復(fù)使用，節(jié)約占地，增大系統(tǒng)的處理量，MBR抗污染能力強(qiáng)，膜通量大。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明首先提供了一種節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置，所述塔式MBR污水處理裝置包括池體、進(jìn)水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、氣體收集區(qū)、氣體增壓裝置，MBR系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、混合液回流系統(tǒng)與污泥排放系統(tǒng)；
所述池體為外圓內(nèi)方的雙層結(jié)構(gòu)，包括外層區(qū)域與內(nèi)層區(qū)域；
所述外層區(qū)域包括厭氧區(qū)/缺氧區(qū)及部分外層區(qū)域好氧區(qū)，所述內(nèi)層區(qū)域包括內(nèi)層區(qū)域好氧區(qū)及MBR區(qū)；
所述的MBR區(qū)頂部設(shè)有氣體收集區(qū)，MBR系統(tǒng)設(shè)置在MBR區(qū)，MBR系統(tǒng)為底部具有氣體收集功能的MBR膜組件；MBR系統(tǒng)的產(chǎn)水為無外加動(dòng)力的重力自流產(chǎn)水。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述內(nèi)層區(qū)域由上至下依次為氣體收集區(qū)，MBR膜組件，內(nèi)層區(qū)域好氧區(qū)與曝氣盤；其中MBR膜組件占整個(gè)內(nèi)層區(qū)域高度的2/5～3/7。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的MBR系統(tǒng)中的MBR膜組件為柱式無外殼形式，MBR膜組件的底部結(jié)構(gòu)為下寬上窄的中空錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)，錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)的上端大小與MBR膜組件的封膠端面相等，且上端有均勻分布的出氣孔。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，MBR區(qū)域頂部的氣體收集區(qū)收集到的氣體與氣體增壓裝置連接。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述外層區(qū)域內(nèi)設(shè)有氣提攪拌管路，氣體增壓裝置與所述氣提攪拌管路連接。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述曝氣系統(tǒng)分別為外層區(qū)域的部分好氧區(qū)以及內(nèi)層區(qū)域中的剩余好氧區(qū)供氣。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，外層區(qū)域中還包括好氧選擇區(qū)，所述好氧選擇區(qū)的底部安裝曝氣盤。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的塔式MBR污水處理裝置高度≥6m。
本發(fā)明還提供了采用上述的節(jié)能型塔式MBR污水處理裝置的污水處理方法，包括以下步驟：
S1.進(jìn)水通過進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)入外層區(qū)域的生化系統(tǒng)，經(jīng)過厭氧、缺氧及部分好氧區(qū)后進(jìn)入內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)進(jìn)一步處理；
S2.經(jīng)過好氧區(qū)處理后進(jìn)入MBR系統(tǒng)進(jìn)行泥水分離，MBR膜組件產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水系統(tǒng)；
S3.內(nèi)部區(qū)域中好氧區(qū)的混合液經(jīng)混合液回流系統(tǒng)回流至外層區(qū)域的生化系統(tǒng)的進(jìn)水端與進(jìn)水混合，剩余污泥通過內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)底部的排泥系統(tǒng)排至污泥處理系統(tǒng)；
S4.進(jìn)水濃度高時(shí)，外層區(qū)域的好氧選擇區(qū)作為好氧區(qū)使用；
S5.進(jìn)水濃度在設(shè)計(jì)值范圍時(shí)，外層區(qū)域的好氧選擇區(qū)作為缺氧區(qū)使用。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，供氣系統(tǒng)為外層區(qū)域的好氧區(qū)及內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)供氣，內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)的氣體被MBR膜組件底部的下寬上窄的中空錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)的外罩收集后供MBR膜組件的曝氣沖刷，MBR膜組件的曝氣沖刷氣體被MBR區(qū)域頂部的氣體收集區(qū)收集后送至氣體壓縮系統(tǒng)，壓縮后的氣體送至外層區(qū)域的氣提攪拌管路中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
1)節(jié)約占地；相比較其他一體化MBR系統(tǒng)，集裝箱采用長方形，高度3m，塔式MBR一體化裝置，外形為圓形，高度大于6m，充分利用了空間優(yōu)勢，大大降低了占地面積，相比較其他的圓形一體化設(shè)備，外層區(qū)域的生化系統(tǒng)包括部分好氧區(qū)域，減少了內(nèi)層區(qū)域的好氧區(qū)域，降低了裝置的占地面積。
2)節(jié)能降耗，相比較其他MBR系統(tǒng)，生化好氧池部分需要供氣，MBR系統(tǒng)也需要單獨(dú)的供氣用于沖刷膜表面的污泥，供氣能耗較大，而塔式MBR一體化設(shè)備，僅需要生化好氧池部分的供氣，MBR的曝氣沖刷用氣是生化好氧池部分氣體再次利用，且MBR的氣體還可以進(jìn)一步收集用于外層區(qū)域的攪拌，減少了外層區(qū)域攪拌器的能耗；
3)MBR的無動(dòng)力出水，相比較其他的MBR系統(tǒng)，MBR系統(tǒng)通常需要抽吸泵進(jìn)行抽吸產(chǎn)水，膜塔的MBR系統(tǒng)，可以憑借著膜塔的高度優(yōu)勢，進(jìn)行重力自流產(chǎn)水，減少了設(shè)備投資，運(yùn)維簡單，節(jié)能降耗。
4)MBR抗污染能力強(qiáng)，膜通量大；MBR膜組件為柱式無外殼形式，組件底部結(jié)構(gòu)為下寬上窄的中空錐形或圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)，該組件的底部形式可以將底部好氧池的氣體大部分收集用去MBR膜組件的本身沖刷清洗，剩余氣體進(jìn)行攪拌作用，保證了池體中水質(zhì)的均勻，其次組件底部結(jié)構(gòu)還可以截留污泥，使得活性污泥大部分都保留在了下部的好氧區(qū)域內(nèi)，上部MBR的區(qū)域污泥濃度低，MBR的污染趨勢小，MBR的產(chǎn)水量大。
5)拆卸方便：采用搪瓷材料組裝，強(qiáng)度及防腐性能高，安裝方便快捷，工程項(xiàng)目結(jié)束后，材料可重復(fù)使用，拆洗至新的項(xiàng)目地點(diǎn)重新組裝即可，減少了投資成本。
6)處理能力大，膜塔形式的一體化設(shè)備擴(kuò)大了一體化設(shè)備的單套處理能力，在相比較同等處理能力的一體化系統(tǒng)，膜塔形式的一體化設(shè)備成本低，占地小。
7)抗沖擊能力強(qiáng)：外層區(qū)域的好氧選擇區(qū)可以做為好氧區(qū)或者缺氧區(qū)使用，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)高于設(shè)計(jì)值時(shí)，外層區(qū)域的好氧選擇區(qū)可以作為好氧區(qū)使用，外層區(qū)域工藝為多級(jí)AO工藝，保持出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)；當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)不高于設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，外層區(qū)域好氧選擇區(qū)作為缺氧區(qū)使用，外層區(qū)域工藝為常規(guī)的AAO工藝，操作運(yùn)行方便。
（發(fā)明人：朱圓圓;龔裕鵬;徐祥兵;吳倩;曹利民;林茜茜;包進(jìn)鋒）
