O、mbr与微型动物生物床的污水处理与污泥减量组合装置及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于同步进行污水处理与污泥减量的高效处理技术领域。涉及一种污水处理与污泥减量组合装置及其应用。
【背景技术】
[0002]A2O工艺是一种以活性污泥法为基础的污水处理工艺，它主要由厌氧-缺氧-好氧三段式生物处理所组成。因其具有简单的工艺流程、良好的污泥沉降性能、较高的污染物去除效果等优点，一直被广泛应用。但是A2O工艺在运行过程中，氮磷去除率难以再提高，无法满足再回用水质标准，急需深度处理；同时，出水中悬浮物含量极易受二沉池泥水分离效果的影响，且二沉池占地面积较大，难以满足城市土地资源短缺的现状；并且该工艺污泥产量大，后续污泥处置费用高，增加了工艺的投资及运营成本。这些都极大的限制了 A2O工艺的更广泛的应用。因此，如何以A2O工艺为基础，近一步提高氮磷去除效果、减小工艺占地面积、实现高效的污泥减量，一直成为广泛关注的焦点。
[0003]MBR膜生物反应器，是一种高效的污水处理技术，它将活性污泥法与膜分离技术进行结合，利用膜组件的高效截留特性，实现高效的泥水分离，取代传统活性污泥法中的二沉池，减小了工艺的占地面积；同时经膜组件过滤后的出水高质稳定，氮磷去除率好，能够满足再回用水质标准。但是膜污染问题一直是制约着MBR更广泛商业化应用的技术瓶颈。
[0004]微型动物生物床可以有效的减缓膜污染问题，同时实现高效的污泥减量。微型动物生物床是一种利用微型动物捕食作用进行污泥减量的生物技术。其内部设置填料，使微型动物高密度稳定生长于填料上，利用微型动物对污泥的捕食作用来实现污泥的高效减量；同时微型动物捕食过程能够削减主要膜污染物EPS的含量，有效抑制丝状菌的过量生长，降低污泥粘度并提高污泥的过滤性能，捕食后污泥回流至MBR系统中能有效减缓膜污染的发生，同时提高MBR污泥减量及污水处理效果。
[0005]因此，开发一种氮磷去除率高、工艺占地面积小、污泥产率低、膜污染得到减缓的A20+MBR+微型动物生物床污水处理与污泥减量组合工艺，具有重要研究意义和广阔的应用前景。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种A20、MBR与微型动物生物床的污水处理与污泥减量组合装置及其应用。它克服了传统A2O工艺氮磷去除率低、沉淀池占地面积大、污泥产率高、出水水质难以达到再回用的水质标准，以及没有有效同时进行污水处理与污泥减量的问题。为污水处理厂提供了一种更高效经济的污水污泥处理工艺和设备。
[0007]本发明的一种A20、MBR与微型动物生物床的污水处理与污泥减量组合装置，它包括:厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR和微型动物生物床；其中，厌氧池出水管的入水口与厌氧池连通，厌氧池出水管的出水口与缺氧池进水管的入水口连通，缺氧池进水管的出水口与缺氧池连通；缺氧池出水管的入水口与缺氧池连通，缺氧池出水管的出水口与好氧池进水管的入水口连通，好氧池进水管的出水口与好氧池连通；好氧池出水管入水口与好氧池连通，好氧池出水管的出水口分别与MBR进水管进水口与内循环回流管进口连通，MBR进水管入水口与MBR连通，内循环回流管的出口与缺氧池连通；微型动物生物床进泥管的入泥口与MBR连通，出泥口与微型动物生物床连通；污泥回流管的出口与微型动物生物床连通，入口与厌氧池连通；微型动物生物床污泥回流管的出泥口与微型动物生物床连通，微型动物生物床污泥回流管的入泥口与MBR连通。
[0008]本发明的一种A20、MBR与微型动物生物床的污水处理与污泥减量组合装置，它用于污水处理与污泥减量。
[0009]本发明包含以下有益效果:
[0010]本次发明首次将A2O工艺与MBR及微型动物生物床进行结合，该组合装置包含厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR(膜生物反应器)、微型动物生物床。原污水进入厌氧池中进行磷的释放和氨化作用；从厌氧池流出的混合液进入缺氧池中进行脱氮作用；从缺氧池中流出的混合液进入好氧池中完成BOD的去除、硝化以及磷的吸收作用；从好氧池中流出的混合液进入MBR中完成污水的深度处理与泥水的分离；剩余污泥一部分进入微型动物生物床中，在微型动物捕食作用下实现污泥减量，一部分排出系统；经微型动物生物床处理后的污泥一部分回流至厌氧池中继续降解有机物，一部分回流至MBR中。
[0011]本发明的装置中各单元的主要作用包括:(I)、待处理污水进入厌氧池中，该池的主要作用是进行磷的释放与有机物的氨化作用。(2)、污水经过厌氧池处理后进入缺氧池中，该池的主要作用是进行有机物的脱氮。(3)、混合液从缺氧池进入好氧池中，该池的主要作用是进行BOD的去除、硝化以及磷的吸收，同时一定量的混合液从这里经内循环回流管回流至缺氧池中。(4)、混合液经好氧池处理后进入MBR中，该池的主要作用是进行污水的深度处理与泥水的分离作用，同时部分污泥流入微型动物生物床中，部分剩余污泥排出系统外。(5)、污泥进入微型动物生物床中，该反应器主要作用是进行污泥减量与污泥性质的改善改良，处理后的污泥部分回流至厌氧池中，部分回流至MBR中。
[0012]MBR中的膜组件由聚四氟乙烯(PTFE)，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)和聚偏氟乙烯(PVDF)和沸石分子筛等构成。污水在真空栗的作用下经过膜组件的分离抽滤达到高质出水的效果，同时实现泥水的有效分离。微型动物生物床主要通过微型动物的捕食作用实现高效的污泥减量。经MBR处理后的污泥进入微型动物生物床后，部分污泥被微型动物捕食实现污泥减量；部分污泥被破壁溶胞，释放碳氮等营养物质，回流至MBR以及厌氧池中继续降解，即通过隐形生长实现污泥减量；剩下的污泥通过形成菌胶团以抵抗微型动物的捕食作用，这部分污泥性质得到改善改良，再回流至MBR及厌氧池中，可以有效的减缓MBR中膜污染的发生频率，同时提高MBR及厌氧池中污水处理效能。
[0013]微型动物载体的主要作用在于提供微型动物附着、生长以及捕食的场所，其可为组合填料、弹性填料等，或由尼龙材质、超细纤维束材质、聚丙烯纤维束、聚乙烯纤维束等斜向交错乳制或横纵向排列而成；微型动物的主要作用在于对污泥进行捕食，实现污泥的有效减量与性质的改善改良，可为能够对污泥进行捕食的原生或者后生动物。
[0014]本发明实现了高效的污水处理，减缓了膜污染，污泥减量40%以上，占地面积缩小，基建成本及运营成本降低，适合大规模的污水处理。
【附图说明】
[0015]图1为本发明装置工作流程示意图；
[0016]图2是本发明装置的MBR结构示意图；
[0017]图3是本发明本发明装置的微型动物生物床结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:结合图说明本实施方式，本实施方式的一种A20、MBR与微型动物生物床的污水处理与污泥减量组合装置，它包括:厌氧池1、缺氧池2、好氧池3、MBR4和微型动物生物床5 ;其中，厌氧池出水管7的入水口与厌氧池I连通，厌氧池出水管7的出水口与缺氧池进水管8的入水口连通，缺氧池进水管8的出水口与缺氧池2连通；缺氧池出水管9的入水口与缺氧池2连通，缺氧池出水管9的出水口与好氧池进水管10的入水口连通，好氧池进水管10的出水口与好氧池3连通；好氧池出水管11入水口与好氧池3连通，好氧池出水管11的出水口分别与MBR进水管13进水口与内循环回流管12进口连通，MBR进水管13入水口与MBR 4连通，内循环回流管12的出口与缺氧池2连通；微型动物生物床进泥管15的入泥口与MBR 4连通，出泥口与微型动物生物床5连通；污泥回流管17的出口与微型动物生物床5连通，入口与厌氧池I连通；微型动物生物床污泥回流管18的出泥口与微型动物生物床5连通，微型动物生物床污泥回流管18的入泥口与MBR 4连通。
[0019]本实施方式的MBR I曝气装置提供溶解氧，满足膜生物反应器中污染物降解和膜污染控制的需要。
[0020]本实施方式的装置中各单元的主要作用包括:(I)、待处理污水进入厌氧池中，该池的主要作用是进行磷的释放与有机物的氨化作用。(2)、污水经过厌氧池处理后进入缺氧池中，该池的主要作用是进行有机物的脱氮。(3)、混合液从缺氧池进入好氧池中，该池的主要作用是进行BOD的去除、硝化以及磷的吸收，同时一定量的混合液从这里经内循环回流管回流至缺氧池中。(4)、混合液经好氧池处理后进入MBR中，该池的主要作用是进行污水的深度处理与泥水的分离作用，同时部分污泥流入微型动物生物床中，部分剩余污泥排出系统外。(5)、污泥进入微型动物生物床中，该反应器主要作用是进行污泥减量与污泥性质的改善改良，处理后的污泥部分回流至厌氧池中，部分回流至MBR中。
[0021]