本发明涉及环境工程领域，尤其是一种用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器。
背景技术：
近年来，随着我国城镇化的快速发展，农村污水治理工作日益引起关注。广大农村地区与城市相比，社会功能、建筑布局、居住形式、生活水平等存在显著差异，这使得农村污水治理有其显著的特殊性，因此如何针对农村污水特点、满足农村发展需求，因地制宜，合理地选择污水处理工艺在我国具有重要现实意义。
与此同时，将污水在终端集中处理是污水处理过程中较为昂贵和效率较低的方式，尤其在工业废水废液处理领域，其难以适用于经济较为落后的地区。而在污水排放源头进行分门别类的前期分散处理，以使得废水废液持续稳定地达标排入市政污水管网，可有效减轻污水处理的负担，以降低整个污水处理体系的能耗。故此，针对农村污水处理领域，采用分散式污水处理系统更为适宜。
现有分散式污水处理系统采用的处理工艺主要有以下几种：生态处理工艺（如人工湿地、氧化塘等）；生物处理工艺（sbr、a/o、a2/o、接触氧化等）；以及mbr膜处理工艺等。上述的处理工艺各有优缺点。例如sbr工艺，其优点是投资运行成本低，管理简单等；但其在处理过程中出水水质一般，较难满足日益提升的水质标准；同时，由于工艺需要，sbr通常设计有2个以上的池体，故其占地面积较大。而相对的mbr工艺，其在反应过程中反应池内mlss浓度可达10000mg/l以上，耐负荷冲击能力强，可有效处理高浓度有机废水；但针对分散式污水处理场合应用时，mbr工艺由于流量变化较大，且需持续运行，故其所需的运行成本以及运行过程中的管理水平均较高，不符合农村地区的使用需求。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器，其可在有效控制污水处理过程中的运行成本的前提下，有效改善污水处理的出水水质。
为解决上述技术问题，本发明涉及一种用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器，其包括有膜生物sbr反应器，膜生物sbr反应器的前端连接有预沉淀池；所述膜生物sbr反应器包括有反应池以及膜组件。
作为本发明的一种改进，所述膜组件设置于反应池内部。
作为本发明的一种改进，所述预沉淀池之中设置有潜污泵，以及用于液位检测的高液位计与低液位计，潜污泵与高液位计以及低液位计之间采用电性连接；所述膜生物sbr反应器内部设置有搅拌装置。
上述用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器的工作方法包括有如下工艺步骤：
1)将待处理的污水导入至预沉淀池内部进行预沉淀处理，并通过预沉淀池向膜生物sbr反应器进行供水；
2)通过膜生物sbr反应器内的搅拌装置在膜生物sbr反应器内持续制造紊流；
3)朝向膜生物sbr反应器内部引入压缩空气以进行充氧处理；
4)待膜生物sbr反应器内部污水处理完成对于污水的泥水分离处理后，通过膜组件进行抽吸出水处理。
作为本发明的一种改进，所述步骤1）之中，当预沉淀池内的液位高于高液位计设定液位时，潜污泵开始运行，预沉淀池朝向膜生物sbr反应器内部进行供水；当预沉淀池内的液位低于低液位计设定液位时，潜污泵则可停止运行，预沉淀池停止向膜生物sbr反应器的供水。采用上述技术方案，其可通过高液位计以及低液位计的设置对于预沉淀池内的污水液位进行实时检测处理，并通过其分别控制潜污泵的启停工作，以使得潜污泵在一次运行过程中预沉淀池朝向膜生物sbr反应器的同一批次的出水量得以有效的监控与控制处理；上述技术方案使得膜生物sbr反应器内的进水量可得以精确操控，致使其污水处理的精度以及效率得以改善。
作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，搅拌装置在潜污泵的工作过程中开启，其可使得膜生物sbr反应器内在进水过程中即可对于污水进行缺氧反应处理，以使得整个sbr处理周期的时间得以缩短，提高了处理效率。
作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，搅拌装置在潜污泵工作前进行开启，且其在潜污泵工作结束后延迟关闭，搅拌装置的工作时间至少为潜污泵工作时间的2倍。采用上述技术方案，其可使得搅拌装置在整体进水过程中均处于开启状态，并使其针对反应池内缺氧反应进行全程进行搅拌处理，以使得污泥处理过程中活性污泥的均质化程度得以实时维持。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）之中，膜生物sbr反应器内膜组件的高度与反应器内液面间的高度至少为400mm，其可确保膜生物sbr反应器内部膜组件的正常运行。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）之中，膜生物sbr反应器内部设置有曝气装置，所述压缩空气通过曝气装置进入至膜组件对应位置。采用上述技术方案，其可通过曝气装置以实现膜生物sbr反应器内部的充氧处理，以在实现反应器内部充氧的同时，通过曝气装置的均匀曝气处理以对于膜组件内的污水起到一定的搅拌作用，致使污水和微生物的匀质化可更好地进行；同时，曝气装置所产生的微小气泡可持续对于膜组件的膜材料表面形成剪切力，以达到冲刷膜材料表面、减缓膜组件污染的目的。
作为本发明的一种改进，所述步骤2）之中，膜生物sbr反应器内部的do浓度为0.2至0.5mg/l，所述步骤3）之中，膜生物sbr反应器内部的do浓度至少为2mg/l，mlss浓度为2000至12000mg/l。采用上述技术方案，其可通过对于膜生物sbr反应器在不同阶段的do浓度以及mlss浓度的控制以使其污水处理的效果达到最佳。
采用上述技术方案的用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器，其在传统的sbr工艺的基础之上引入膜组件以取代其沉淀工艺，以有效改善了sbr反应器在运行过程中的污泥浓度以及出水水质；并且上述sbr反应器取代了传统sbr工艺中过多池体的设置，以使得设备整体占地面积得以改善。
与此同时，上述反应器及其工作方法将sbr工艺与mbr膜处理工艺相结合，使原本需连续运行的mbr设备的工作方式修改为sbr工艺的序批式运行，以使其针对分散式污水处理过程中水质与水量不稳定、变化系数较大等特点形成良好的抗水质水量冲击负荷能力，进而使其在污水处理过程中的设备运行的稳定性得以现在改善；并且，将连续运行优化成序批式运行，可以较大地缩减工艺流程中各池体的设计容积，以缩减投资成本。此外，采用上述序批式运行可有效节约传统mbr工艺中曝气、搅拌、进出水动力等各功能部件持续性运行而产生的能耗，以较大地降低吨水运行成本。
附图说明
图1为本发明示意图；
附图标记列表：
1—反应池、2—膜组件、3—预沉淀池。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
如图1所示的一种用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器，其包括有膜生物sbr反应器，膜生物sbr反应器的前端连接有预沉淀池3；所述膜生物sbr反应器包括有反应池1以及膜组件2。
作为本发明的一种改进，所述膜组件2设置于反应池1内部。
作为本发明的一种改进，所述预沉淀池3之中设置有潜污泵，以及用于液位检测的高液位计与低液位计，潜污泵与高液位计以及低液位计之间采用电性连接；所述膜生物sbr反应器内部设置有搅拌装置，搅拌装置设置于反应池1内部；所述搅拌装置包括有经由反应池1上端导通至反应池1外部，且连接至反应池1底端部的引流管道，引流管道之中设置有单向阀以及引流泵，所述搅拌装置的工作方式为，将反应池上部的活性物质经由引流管道导通至反应池下部之中，以形成对于反应池1内部活性物质的外置搅拌处理。
上述用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器的工作方法包括有如下工艺步骤：
1)将待处理的污水导入至预沉淀池3内部进行预沉淀处理，并通过预沉淀池3向膜生物sbr反应器的反应池1内进行供水；
2)通过膜生物sbr反应器内的搅拌装置在膜生物sbr反应器内持续制造紊流；
3)朝向膜生物sbr反应器内部引入压缩空气以进行充氧处理；
4)待膜生物sbr反应器内部污水处理完成对于污水的泥水分离处理后，通过膜组件进行抽吸出水处理。
采用上述技术方案的用于分散式污水处理的膜生物sbr反应器，其在传统的sbr工艺的基础之上引入膜组件以取代其沉淀工艺，以有效改善了sbr反应器在运行过程中的污泥浓度以及出水水质；并且上述sbr反应器取代了传统sbr工艺中过多池体的设置，以使得设备整体占地面积得以改善。
与此同时，上述反应器及其工作方法将sbr工艺与mbr膜处理工艺相结合，使原本需连续运行的mbr设备的工作方式修改为sbr工艺的序批式运行，以使其针对分散式污水处理过程中水质与水量不稳定、变化系数较大等特点形成良好的抗水质水量冲击负荷能力，进而使其在污水处理过程中的设备运行的稳定性得以现在改善；并且，将连续运行优化成序批式运行，可以较大地缩减工艺流程中各池体的设计容积，以缩减投资成本。此外，采用上述序批式运行可有效节约传统mbr工艺中曝气、搅拌、进出水动力等各功能部件持续性运行而产生的能耗，以较大地降低吨水运行成本。
本申请之中的膜生物sbr反应器与传统的sbr反应器在出水水质标准以及其使用成本方面的数据对比参见下表：
以上传统sbr反应器建设成本出自《农村生活污水处理项目建设与投资技术指南》中，小型一体化污水处理装置在实现大于10m3/d的污水状态下的建设成本；传统sbr反应器的运行费用出自《农村生活污水处理项目建设与投资技术指南》中，小于100m3/d且出水水质在一级b状态下的运行费用；用于对比的膜生物sbr反应器均采用针对以上相同规模需求下（除出水水质要求得以上升）建设的膜生物sbr反应器的实际成本数据。由上述数据比对可获知，本申请中的膜生物sbr反应器较于传统的传统sbr反应器在出水水质上具有显著提高，且其在建设成本以及运行成本等方面较于现有技术具有明显的降低。
实施例2
作为本发明的一种改进，所述步骤1）之中，当预沉淀池内的液位高于高液位计设定液位时，潜污泵开始运行，预沉淀池朝向膜生物sbr反应器内部进行供水；当预沉淀池内的液位低于低液位计设定液位时，潜污泵则可停止运行，预沉淀池停止向膜生物sbr反应器的供水。采用上述技术方案，其可通过高液位计以及低液位计的设置对于预沉淀池内的污水液位进行实时检测处理，并通过其分别控制潜污泵的启停工作，以使得潜污泵在一次运行过程中预沉淀池朝向膜生物sbr反应器的同一批次的出水量得以有效的监控与控制处理；上述技术方案使得膜生物sbr反应器内的进水量可得以精确操控，致使其污水处理的精度以及效率得以改善。
本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。
实施例3
作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，搅拌装置在潜污泵的工作过程中开启，其可使得膜生物sbr反应器内在进水过程中即可对于污水进行缺氧反应处理，以使得整个sbr处理周期的时间得以缩短，提高了处理效率。
本实施例其余特征与优点均与实施例2相同。
实施例4
作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，搅拌装置在潜污泵工作前进行开启，且其在潜污泵工作结束后延迟关闭，搅拌装置的工作时间至少为潜污泵工作时间的2倍。采用上述技术方案，其可使得搅拌装置在整体进水过程中均处于开启状态，并使其针对反应池内缺氧反应进行全程进行搅拌处理，以使得污泥处理过程中活性污泥的均质化程度得以实时维持。
本实施例其余特征与优点均与实施例2相同。
实施例5
作为本发明的一种改进，所述步骤3）之中，膜生物sbr反应器内膜组件的高度与反应器内液面间的高度为500mm，其可确保膜生物sbr反应器内部膜组件的正常运行。
本实施例其余特征与优点均与实施例2相同。
实施例6
作为本发明的一种改进，所述步骤3）之中，膜生物sbr反应器内部设置有曝气装置，所述压缩空气通过曝气装置进入至膜组件对应位置。采用上述技术方案，其可通过曝气装置以实现膜生物sbr反应器内部的充氧处理，以在实现反应器内部充氧的同时，通过曝气装置的均匀曝气处理以对于膜组件内的污水起到一定的搅拌作用，致使污水和微生物的匀质化可更好地进行；同时，曝气装置所产生的微小气泡可持续对于膜组件的膜材料表面形成剪切力，以达到冲刷膜材料表面、减缓膜组件污染的目的。
本实施例其余特征与优点均与实施例5相同。
实施例7
作为本发明的一种改进，所述步骤2）之中，膜生物sbr反应器内部的do浓度为0.2至0.5mg/l，所述步骤3）之中，膜生物sbr反应器内部的do浓度至少为2mg/l，mlss浓度为2000至12000mg/l。采用上述技术方案，其可通过对于膜生物sbr反应器在不同阶段的do浓度以及mlss浓度的控制以使其污水处理的效果达到最佳。
本实施例其余特征与优点均与实施例6相同。