基于SBR和膜过滤的模块式污水处理装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种基于SBR和膜过滤的模块式污水处理装置。

背景技术：

SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，序批式活性污泥法)污水处理工艺是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，SBR工艺集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一个池体，无污泥回流系统，具有运行效果稳定、耐冲击负荷、运行灵活、节省占地等优点。

SBR工艺同时具有以下主要缺点：

(1)反应与沉淀共用同一个池体，因此SBR工艺排水需要专门的排水设备—滗水器，滗水器的使用对于工艺整体运行控制要求较高；

(2)容易产生浮渣，处理出水中仍然含有一定的悬浮物质；

对于采用SBR工艺的小型化设备，以上缺点尤为突出。

在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等，按膜孔径可划分为超滤膜、微滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。

针对以上SBR工艺的问题，目前存在SBR-MBR工艺组合的污水处理设备，尽管SBR-MBR的工艺组合能弥补SBR工艺的缺点，但同时带来新的问题：

(1)SBR工艺一般具备两个以上SBR单元，每个SBR单元均增加MBR膜组，大大的增加了建设投资及运行成本；

(2)设备没有形成模块化，使用不灵活；

(3)MBR工艺运行过程中膜容易堵塞，加大了故障发生频率及膜的维护与更换费用；

对于小型化污水处理设备，不管采用传统SBR工艺还是采用SBR-MBR组合工艺都存在上述诸多问题，不利于推广使用。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供了一种基于SBR和膜过滤的模块式污水处理装置，以实现对污水进行有效的处理。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

一种基于SBR和膜过滤的模块式污水处理装置，包括：预处理单元、SBR单元、膜过滤单元和出水单元；

所述预处理单元，用于接收外界输入的污水，对污水进行过除渣、隔油及沉砂处理后，将污水提升输送至SBR单元；

所述SBR单元，包括SBR池，用于进行生化反应，该SBR池接收所述预处理单元输出的污水，并且向该SBR池中输送氧气，SBR池生化反应结束后，经过SBR池沉淀的污水输送至膜过滤单元；

所述膜过滤单元，用于包括膜过滤池、膜组件和出水泵，在出水泵的抽吸作用下，膜过滤池中设置的膜组件对污水进行过滤处理，经过膜过滤单元处理的水输送至出水单元；

所述出水单元，用于将所述膜过滤单元输出的水进行排放或回用。

进一步地，在所述预处理单元的进水处设置粗格栅和细格栅两道格栅，在两道格栅之后设置隔油沉砂槽，该隔油沉砂槽去除污水中的砂粒和悬浮油脂；在所述预处理单元的内部设置提升泵，该提升泵将污水输送至SBR单元。

进一步地，在所述SBR单元中包括1个或者多个SBR池、空气泵，每个SBR池都设置一套进水电磁阀、曝气电磁阀和排水电磁阀，空气泵为所有SBR池共有。

进一步地，所述SBR池的一个运转流程按时间先后分为进水期、反应期、沉淀期和排水期；在进入进水期时，进水电磁阀开启，污水进入SBR池，当水位上涨至设定高度时，进水电磁阀关闭；SBR池进入反应期，曝气电磁阀开启，开始曝气，达到设定的反应时间后，曝气电磁阀关闭，停止曝气；之后SBR池进入沉淀期，达到设定的沉淀时间后，泥水分界面已形成并固定在一定高度，排水电磁阀开启，SBR池进入排水期，水位下降至设定的高度时，排水电磁阀关闭，排水期结束，SBR池重新进入进水期，开始进入下一运转流程的运转。

进一步地，当配置多个SBR池时，每个SBR池的运转流程所处的阶段错开。

进一步地，SBR池沉淀阶段结束后，上层污水通过管道进入膜过滤单元，下层污泥留存在SBR池中参与下一循环的生物降解；

进一步地，所述膜过滤单元的包括：膜过滤池、膜组件和出水泵；当膜过滤池的水位上涨至设定高度时，出水泵开启，在出水泵的抽吸作用下，膜过滤池中设置的膜组件对污水进行过滤处理；当膜过滤池的水位下降至设定高度时，出水泵关闭。

进一步地，在所述出水泵的出水管道上安装流量计，该流量计用于计量污水处理量。

进一步地，所述装置还包括电控柜，该电控柜通过电路与各个水泵、空气泵和电磁阀连接，控制各个水泵、空气泵和电磁阀的启停。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种基于SBR+膜过滤的模块式污水处理装置具有以下突出优点：

(1)采用一体化结构，模块化设计，工厂批量制造，造价低，占地小，便于安装，节省工期；

(2)采用模块式理念，应用灵活，可根据项目具体情况进行增减模块单元的使用，同时可根据用地的形状及地势对各模块的布置位置进行因地制宜的调整；

(3)采用膜过滤出水，替代了传统SBR工艺的滗水器，在降低了控制难度的同时更有效的保障了出水水质；

(4)膜过滤单元仅起过滤作用，不参与生化反应过程，不与活性污泥接触，避免了膜的堵塞，可延长膜使用寿命，降低膜的维护和更换费用；

(5)实现多个SBR单元共用一套膜组件，可降低建设投资；

(6)可实现无人值守运行，节省运行维护费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于SBR+膜过滤的模块式污水处理装置的工艺流程图；

图2为本实用新型实施例提供的一种基于SBR+膜过滤的模块式污水处理装置的平面布置示意图；

图中：1-预处理综合池；2-Ⅰ#SBR池；3-Ⅱ#SBR池；4-Ⅲ#SBR池；5-Ⅳ#SBR池；6-膜过滤池；7-排水井；8-粗格栅；9-细格栅；10-隔油沉砂槽；11-提升泵；12-空气泵；13-进水电磁阀；14-排水电磁阀；15-曝气电磁阀；16-膜组件；17-出水泵；18-流量计；19-电控柜。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本实用新型实施例提供了一种新型的基于SBR+膜过滤的模块式污水处理装置，针对小型污水处理的诸多特点和难点，给出了一套新工艺和新思路，各工艺单元以模块化形式生产，各模块化单元可根据实际需要进行选择使用或因地制宜的布置。

本实用新型实施例提供的一种基于SBR+膜过滤的模块式污水处理装置的工艺流程图如图1所示，平面布置示意图如图2所示，主要包括预处理单元、SBR单元、膜过滤单元、出水单元及电控单元；各模块化单元为在工厂内生产组装，在施工现场通过管道连接；电控单元为采用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制系统进行自动化控制。

所述预处理单元，用于接收外界输入的污水，对污水进行除渣、隔油及沉砂处理后，将污水输送至SBR单元。

所述预处理单元的主体设备为预处理综合池1,其集成了粗格栅、细格栅、隔油沉砂槽及提升泵，组合式一体化设计，便于安装。在预处理综合池1的进水处设置粗格栅8和细格栅9两道格栅，两道格栅均为活动安装；格栅之后设置隔油沉砂槽10，用以去除污水中的砂粒和悬浮油脂；预处理综合池1内部设置提升泵11，用以将污水输送至SBR单元。

所述SBR单元的主要设备包括Ⅰ#SBR池2、Ⅱ#SBR池3、Ⅲ#SBR池4、Ⅳ#SBR池5、空气泵12及进水电磁阀13、曝气电磁阀15和排水电磁阀14，每个SBR池都配套设置一套进水电磁阀13、曝气电磁阀15和排水电磁阀14，空气泵12为所有SBR池共有。其中Ⅰ#～Ⅳ#SBR池并非为全部必须配置，应根据设计处理能力，选择SBR池的配置数量。

本领域技术人员应能理解上述SBR单元中的空气泵、水电磁阀、曝气电磁阀和排水电磁阀的安装方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的安装方式如可适用于本实用新型实施例，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

污水经提升泵11后，按运行阶段选择性进入Ⅰ#～Ⅳ#SBR池，每个SBR池进水的启停都由进水电磁阀13控制；空气泵12用于向SBR池供氧气，满足生化反应所需，每个SBR池供氧的启停由曝气电磁阀15控制；在SBR池中泥水混合物沉淀后形成的泥水分界线的上方设置有出水口，SBR池出水口通过管道连接至膜过滤单元6的进水口，SBR池出水的启停由排水电磁阀14控制。

以Ⅰ#SBR池2为例对SBR池的运转流程说明如下：SBR池每一个运转流程按时间流程分为进水期、反应期、沉淀期和排水期；在进入进水期时，进水电磁阀13开启，污水进入Ⅰ#SBR池2，当水位上涨至设定高度时，进水电磁阀13关闭；之后Ⅰ#SBR池2进入反应期，曝气电磁阀15开启，开始曝气，达到设定的反应时间后，曝气电磁阀15关闭，停止曝气；之后Ⅰ#SBR池2进入沉淀期，达到设定的沉淀时间后，泥水分界面已形成并固定在一定高度，排水电磁阀14开启，Ⅰ#SBR池2进入排水期，水位下降至设定的高度时，排水电磁阀14关闭，排水期结束，Ⅰ#SBR池2重新进入进水期，开始进入下一循环的运转；配置多个SBR池时，每个SBR池的运转流程所处的阶段是错开的。

各个SBR单元输出的污水进入膜过滤单元，所述膜过滤单元的主要设备包括：膜过滤池6、膜组件16、出水泵17及流量计18；当膜过滤池6的水位上涨至设定高度时，出水泵17开启，在出水泵17的抽吸作用下，过滤膜两侧形成压力差，从而实现过滤功能，当膜过滤池6的水位下降至设定高度时，出水泵17关闭；出水泵出水管道上安装流量计18，用于计量污水处理量。膜过滤单元处理后的污水经过出水井7后直接达标排放或回用。

所述电控单元包括电控柜19及浮球等控制仪表，电控柜19用于供配电及设备自动控制；电控柜19配置PLC控制系统，所有的水泵、空气泵及电磁阀均通过电路和电控柜19连接，由电控柜19进行控制启停。同时电控柜19装配有数据无线传输装置，将设备运行参数等数据通过无线网络传输至远程监控设备，同时接收远程监控设备的控制信号，实现设备的远程控制。

综上所述，本实用新型提供的一种基于SBR+膜过滤的模块式污水处理装置特别适用于分散型农村小规模生活污水的处理，具有以下突出优点：

(1)采用一体化结构，模块化设计，工厂批量制造，造价低，占地小，便于安装，节省工期；

(2)采用模块式理念，应用灵活，可根据项目具体情况进行增减模块单元的使用，同时可根据用地的形状及地势对各模块的布置位置进行因地制宜的调整；

(3)采用膜过滤出水，替代了传统SBR工艺的滗水器，在降低了控制难度的同时更有效的保障了出水水质；

(4)膜过滤单元仅起过滤作用，不参与生化反应过程，不与活性污泥接触，避免了膜的堵塞，可延长膜使用寿命，降低膜的维护和更换费用；

(5)实现多个SBR单元共用一套膜组件，可降低建设投资；

(6)可实现无人值守运行，节省运行维护费用。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。