MBR污水处理系统的制作方法

本实用新型属于污水处理技术领域，特别涉及一种mbr污水处理系统。

背景技术：

mbr(membranebioractor，膜生物反应器)是一种将膜分离技术与传统生物处理单元相组合的污水处理工艺。运行过程中，膜材料使用有一定的寿命，需要定期更换；同时为维持常规mbr的正常运行，采用了持续高强曝气方法来维持膜面高的冲刷错流速度来延缓膜污染。常规mbr大多采用穿孔管曝气，膜面冲刷的曝气能耗的有效利用率不到30％，因此曝气能耗巨大，但利用率不高；同时，mbr池内由于曝气量巨大造成反应池内严格好氧，不能形成脱氮除磷必须的厌氧/缺氧及好氧水力循环条件，导致脱氮除磷效率非常低，接近为零。

变量曝气是通过对膜组件分成两组后分别通过电动阀与气源供气管相连接，在运行过程中，轮流关闭一个电动阀将所有的气量集中到一组膜组件上，使该膜组在一定时间内获得数倍的擦洗曝气量达到更好地延缓膜污染，而总的曝气量不变。

在实际运行过程中，低耗的一体化mbr设备是通过隔板对反应池进行分区形成的，分为膜池、膜池外设缺氧池和厌氧池。正常情况下，在曝气作用下，膜池因有较大的曝气量使得其内的混合污泥向膜池外流动，即向缺氧池和厌氧池流动，活性污泥自然经历缺氧厌氧环境，脱氮除磷的效果比较好。而采用变量曝气后，膜池内在变量曝气状态下，一组膜组获得数倍擦洗曝气量，而另一组曝气量很低甚至为零的状态，膜池区域存在气量不均衡，膜池内上部的高曝气区混合液会流向低曝气区或无曝气区，也存在膜池外的混合污泥会倒流至膜池，流态的不均衡和混合污泥流动方向的改变，不利于形成活性污泥所必须需的缺氧厌氧环境，影响了脱氮除磷效果，导致出水总氮总磷的去除效果不稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种mbr污水处理系统，实现深度脱氮除磷，减小膜池的曝气能耗同时提高膜组件的冲洗效果，延缓膜污染。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种mbr污水处理系统，包括顺次连通的缺氧池、厌氧池及好氧池，所述好氧池还连通有多个膜池，多个所述膜池与所述缺氧池连通，还包括膜组件，所述膜组件均分为多组对应布置于多个所述膜池内，多组所述膜组件各自连接有膜组件曝气装置，多组所述膜组件曝气装置通过分流阀与气源连接。

可选的，所述膜池设置有两个，所述缺氧池设置于两个所述膜池之间，两个所述膜池的底部相互连通且共用同一底壁，所述缺氧池的底壁与两个所述膜池的底壁间距布置，所述缺氧池内设置有由所述气源供气的气提装置，所述气提装置穿过所述缺氧池的底壁与两个所述膜池的底部连通。

可选的，所述缺氧池的下部呈漏斗型且下部与所述厌氧池连通，所述气提装置包括同轴内外布置的供气管和气提管，所述气提管的进水口呈上小下大喇叭状，所述气提管的出水口处于所述缺氧池的上部，所述供气管的进气口与所述气源连接。

可选的，多个所述膜池内还设置有曝气集气装置。

可选的，多组所述膜组件各经集水总管与抽吸泵连接。

可选的，所述气源经厌氧池曝气总管及好氧池曝气总管对应与所述厌氧池内的穿孔曝气管及所述好氧池内的微孔曝气管连接。

可选的，所述缺氧池及所述厌氧池对应通过缺氧池进水调节阀和厌氧池进水调节阀与进水总管连接。

可选的，所述厌氧池内设置有填料支架，所述填料支架上悬挂辫式填料或弹性纤维填料或复合填料。

与现有技术相比，本申请具有以下技术效果：

(1)能耗低

采用变量曝气，能耗仅为常规mbr技术(0.8-0.9kwh/m³)的40-50％，达到了该技术能耗的国际先进水平(0.4-0.5kwh/m³)；

(2)占地小，出水水质优良

比传统活性污泥法减少设备占地面积50％以上，比常规mbr设备节省占地面积10-15％；出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2002一级a标准；

(3)操作简单方便

膜污染发展变慢，膜清洗频率低(半年1次在线清洗)，劳动强度低。操作简单方便；自动化程度高，可实现无人值守；

(4)适应性强

单元化、模块化、标准化设计使其更适应大、中、小各型污水处理工程，便于在大、中、小城镇和农村迅速推广；

(5)工程造价低，运行费用低

总之，本申请mbr污水处理系统具备了低能耗、高脱氮除磷效率、出水水质优良、占地小、操作方便、抗冲击负荷能力强的特点。膜组件单元化、模块化、标准化设计使其更适应各种污水处理规模，使设备生产周期与工程周期大大缩短。

附图说明

图1为本实用新型俯视图；

图2为图1的a-a剖面图；

图3为图1的b-b剖面图；

图4为图1的c-c剖面图；

图5为图1的d-d剖面图。

附图标记：

1、缺氧池；2、厌氧池；3、好氧池；4、膜池；5、膜组件；6、膜组件曝气装置；7、分流阀；8、气源；9、气提装置；91、供气管；92、气提管；10、集水总管；11、抽吸泵；12、厌氧池曝气总管；13、好氧池曝气总管；14、穿孔曝气管；15、微孔曝气管；16、缺氧池进水调节阀；17、厌氧池进水调节阀；18、进水总管；19、填料支架；20、曝气集气装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种mbr污水处理系统，包括顺次连通的缺氧池1、厌氧池2及好氧池3，好氧池3还连通有多个膜池4，多个膜池4与缺氧池1连通，还包括膜组件5，膜组件5均分为多组对应布置于多个膜池4内，多组膜组件5各自连接有膜组件曝气装置6，多组膜组件曝气装置6通过分流阀7与气源8连接。

与现有技术相比，本申请在缺氧池1及厌氧池2后设置了好氧池3及多个膜池4，多个膜池4内的多组膜组件曝气装置6可通过分流阀7实现变量曝气，即通过分流阀7轮流将所有气量集中供气至一组膜组件曝气装置6，如此即可在不增加耗能的情况下，相对增加曝气量增强膜组件5的清洗效果，并且多个膜池4是相互隔开的，所以不会出现高曝气量的区域流向低曝气区或无曝气区的情况，多个膜池4之间不存在扰流的情况，因此多个膜池4内的混合液不会回流至好氧池3，即使回流，混合液也是少部分回流至好氧池3，其中富含氧的混合液是好氧池3所需要的好氧环境，混合液不会回流至厌氧池2影响其厌氧环境，多个膜池4内的活性污泥及时被输送至缺氧池1内，活性污泥形成“好氧池3-多个膜池4-缺氧池1-厌氧池2-好氧池3”的循环，活性污泥可在好氧、缺氧、厌氧环境中不断转换，达到深度脱氮除磷的目的。

在一些实施例中，膜池4设置两个即可，如果设置过多的膜池4，轮流给其中一个膜池4集中曝气时，另外的膜池4等待集中曝气的时间间隔将会增加，这将不利于膜组件5的清洁；巧妙的利用缺氧池1将两个膜池4隔开，两个膜池4的底部仍有一个连通区域，此连通区域用于让气提装置9将两个膜池4内的活性污泥混合液单向输送至缺氧池1，在轮流集中曝气时，连通区域仍有可能存在扰流的情况，但是连通区域所占体积小，气提装置9也会及时将此区域内的活性污泥混合液输送至缺氧池1内，所以扰流情况造成的影响可以忽略不计，并且本申请采用气提装置9与膜组件曝气装置6共用气源8，不用额外的布置提升泵或电机等，有效的简化了装置布置，节省了成本。

在一些实施例中，缺氧池1的下部呈漏斗型且下部与厌氧池2连通，气提装置9包括同轴内外布置的供气管91和气提管92，气提管92的进水口呈上小下大喇叭状，气提管92的出水口处于缺氧池1的上部，供气管91的进气口与气源8连接。气提装置9的高强曝气产生的较大的气提循环动力使得活性污泥混合液通过气提管92从两个膜池4的底部单向流向缺氧池1的上部，而后活性污泥混合液自上而下发生缺氧反应再自动流向厌氧池2，再经好氧池3回到膜池4，形成活性污泥生物反应循环。

在一些实施例中，多个膜池4内还设置有曝气集气装置20。曝气集气装置20用于收集膜池4中产生的废气及膜组件曝气装置6冲洗膜组件5时过剩的气体，由于缺氧池1的溶氧浓度不宜过高，所以及时将膜池4中的气体收集有利于降低流向缺氧池1的活性污泥混合液的溶氧浓度。

在一些实施例中，多个膜组件5各经集水总管10与抽吸泵11连接，抽吸泵11工作进行收集净水。

在一些实施例中，气源8经厌氧池曝气总管12及好氧池曝气总管13对应与厌氧池2内的穿孔曝气管14及好氧池3内的微孔曝气管15连接。通过穿孔曝气管14间歇性的对厌氧池2进行曝气，确保厌氧池2内的污泥能均匀混合产生流动，利于发生厌氧反应，通过微孔曝气管15对好氧池3进行曝气，保证好氧池3的溶氧浓度，利于发生好氧反应。

在一些实施例中，缺氧池1及厌氧池2对应通过缺氧池进水调节阀16和厌氧池进水调节阀17与进水总管18连接，通过缺氧池进水调节阀16和厌氧池进水调节阀17进行水量调节。

在一些实施例中，厌氧池2内设置有填料支架19，填料支架19上悬挂辫式填料或弹性纤维填料或复合填料。在实际应用过程中，在厌氧池2或缺氧池1内都可以布置填料，便于微生物的聚集生长，提高脱氮除磷效果。

本实用新型mbr污水处理系统的控制方法，包括如下步骤：

a、向缺氧池1、厌氧池2或好氧池3供给活性污泥，向缺氧池1或厌氧池2供给污水；

b、系统运转稳定时，活性污泥的循环流动如下：好氧池3-多个膜池4-缺氧池1-厌氧池2-好氧池3；

c、膜池4数量设为n(n>1)个，设定每个膜池4的膜组件曝气装置6的曝气量为xm³/h，则气源8对膜池4的总曝气量为nxm³/h，系统运转期间，通过分流阀7间歇性的使得m(1≤m<n)个膜池4的膜组件曝气装置6停止工作，则剩余的n-m个膜池4的膜组件曝气装置6的曝气量变为nx/(n-m)m³/h。

与现有技术相比，采用上述变量曝气的方法，在不增加能耗的前提下，可间歇性的提高膜组件曝气装置6的曝气量，从而加强膜组件5的冲洗效果，进一步的延缓膜污染，对应则可以减少清洗膜或更换膜的成本；多个膜池4内的活性污泥及时被输送至缺氧池1内，活性污泥形成“好氧池3-多个膜池4-缺氧池1-厌氧池2-好氧池3”的循环，活性污泥可在好氧、厌氧、缺氧环境中不断转换，达到深度脱氮除磷的目的。

抽吸泵11经集水总管10对膜池4进行间歇抽水，抽吸泵11开启期间，两个膜组件曝气装置6常规曝气量为xm³/h，抽吸泵11关闭期间，通过分流阀7使得两个膜组件曝气装置6交替关闭，则不关闭的膜组件曝气装置6曝气量为2xm³/h，采用此种调节方式保证常规曝气量的同时，轮流集中曝气可以加强对膜组件5的曝气冲洗效果，曝气量为常规曝气量的两倍，从而在抽吸泵11关闭期间防止污物附着在膜组件5上。

两个膜组件曝气装置6曝气量为x/2m³/h，此曝气量为常规的一半，相应的能耗也会降低一半，抽吸泵11关闭期间，通过分流阀7使得两个膜组件曝气装置6交替关闭，则不关闭的膜组件曝气装置6曝气量为xm³/h，采用此种调节方式减少常规功耗的同时，通过轮流集中曝气的方式即可实现xm³/h的常规曝气量。

以下为本实用新型的具体实施例：

气源8供气分为四路，一路经分流阀7与两组膜组件曝气装置6相连；另一路经厌氧池曝气总管12与穿孔曝气管14相连；第三路经好氧池曝气总管13与微孔曝气管15；第四路经调节阀与供气管91相连。

mbr污水处理系统进行调试：池体内注满水，确保池体不渗不漏。池体无问题后，抽吸泵11的连接管路注入清水，并对气源8、抽吸泵11进行单机试运转，保证管道及管道与设备连接处不渗不漏。检查气源8的四路供气是否均匀正常，否则检修直到曝气系统合格为止。启动抽吸泵11，启动调节阀使得抽水流量等于设定值。

mbr污水处理系统运行：在反应池内投入活性污泥，开始污水调试。先将控制状态打到自动运行，抽吸泵11出水可按满负荷1/4-1/2的小通量调试运行；调整进水总管18上的缺氧池进水调节阀16和厌氧池进水调节阀17使得缺氧池1及厌氧池2的进水量分配达到设计要求；同时调节各路供气，保证缺氧池1的do在0.3mg/l以下，厌氧池2的do在0.1mg/l以下，确保缺氧池1和厌氧池2分别处于缺氧和厌氧的环境中；启动自动程序，抽吸泵11间歇运行，设定间歇运行和停止时间为4-13min:1.5-2min；

两个膜池2内的膜组件曝气装置6在抽吸泵11的单个关闭期间轮流执行全关和全开动作一次；或在抽吸泵11第一个关闭期间其中一个膜组件曝气装置6集中曝气工作，在抽吸泵11第二个关闭期间另外一个膜组件曝气装置6集中曝气工作，以此类推两个膜组件曝气装置6是在两个关闭期间轮流执行全关和全开动作一次。

反应池设高、中、低三个液位，中液位时，开启调节池提升泵通过进水总管18向反应池补水，至高液位时，停止提升泵补水；低液位时，系统停止运行，并报警，当污泥浓度上升到6g/l，可加大至满负荷运行；当污泥浓度超过9-12g/l，可周期性排泥，排泥量按设定的污泥龄进行。

膜组件5的清洗：拆膜片清洗方式操作如下：在化学清洗池内配好的0.3％的次氯酸钠溶液，将膜片取出并用清水冲洗干净后，放入化学清洗池内浸泡24小时左右，可完成膜片的体外浸没化学清洗。

由于体外浸没清洗操作可分批进行，每批可限定为1组膜组件，不影响设备其它膜组件的运行，可满足工程连续运行要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。