一种缺氧‑厌氧‑缺氧‑好氧‑膜组件处理装置的制作方法

本发明属于环保领域，尤其涉及污水处理，水资源过滤生物处理再利用领域。

背景技术：

环保领域，尤其污水处理是当今城乡给排水工程的重要环节，现有城市污水处理厂的更新升级，特别是出水水质难以达标或处理流量剧增而占地面积无法扩大的水厂；无排水管网系统的小区，如居民点、旅游度假区、风景区等；有污水回用需求的地区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流动厕所等均需要污水处理设备。现有的污水处理设备工艺有：a3o是一种改良脱氮除磷工艺（即预反硝化-厌氧-缺氧-好氧活性污泥法），是在传统a2o工艺的厌氧池之前增设了回流污泥的预反硝化区，达到提高生物除磷效果的目的。预反硝化池，生化污泥回流到预反硝化池，同时原污水进入预反硝化池，微生物利用进水中的有机物作为碳源，去除回流污泥中的硝酸盐，消除硝酸盐对厌氧除磷的不利影响。厌氧池，利用厌氧菌在厌氧条件下进行有机物的降解和磷的释放；缺氧池，硝化液回流至缺氧池，兼氧菌在缺氧条件下降解有机物同时进行硝酸盐的反硝化，从而去除总氮。好氧池，好氧菌在好氧条件下彻底降解有机物、氨氮、吸收磷。该工艺基本都是利用微生物的作用去除污染物质，因此，生化之后要接二沉池，进行泥水分离，二沉池是利用重力的作用，让微生物在二沉池内进行自然沉降。一方面二沉池是连续进水连续出水的，由于水的流动，会带来一定的搅动，这样不仅会影响到污泥的自然沉降，而且二沉池底部已经沉降的污泥也会因为水流的搅动而泛起，导致出水悬浮物增加；另一方面，沉淀在二沉池底部的污泥，在缺氧条件下，会进行反硝化作用，在水中产生气泡，并且带动底部污泥上浮，这样就会导致系统出水悬浮物增加，水质不达标。需要发明高效的固液分离，出水水质优质稳定污水处理设备及工艺。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足之处，发明一种a3o+mbr处理装置。

a3o+mbr处理装置包括：进水口、预反硝化池、厌氧池、缺氧池、好氧池、膜池、球形填料、mbbr填料、出水管、检查口、曝气装置、污泥回流管、硝化液回流管、自吸泵、mbr膜组件，曝气装置是指曝气头、曝气支管、曝气主管、气体调节阀、曝气设备；在预反硝化池、厌氧池、缺氧池中安装有生物滤床，生物滤床中放置有球形填料，球形填料是固定不动的；好氧池中放置有mbbr填料，mbbr填料是移动的；在膜池中安装有mbr膜组件；在预反硝化池，厌氧池，缺氧池，好氧池，膜池的顶部均安装有检修口。在出水管安装自吸泵；在好氧池和缺氧池上部之间安装有硝化液回流管；在膜池与预反硝化池底部之间安装污泥回流管；在好氧池、膜池中均安装有曝气装置。

在a30+mbr处理装置的外体顶部安装有曝气主管和曝气设备，在曝气支管的中间以及曝气支管与曝气主管之间均安装有气体调节阀；生物滤床是网格箱体，箱体的上部距离出水管低端82-152mm，箱体的下部距离池内底部382-452mm；箱体的上部距离出水管低端优选是122mm，箱体的下部距离池内底部优选是422mm。

在污水处理过程中,生物滤床中的球形填料是固定安装，而好氧池中底部有曝气装置，生物滤床中的mbbr填料是可移动的。

a30+mbr处理装置的连接关系是：在a30+mbr处理装置的左端上部安装有进水口，污水通过进水口进入到预反硝化池；预反硝化池与厌氧池顶部连通，预反硝化池中处理水从顶部流入厌氧池；厌氧池与缺氧池的底部连通，厌氧池中处理水从底部流入到缺氧池；缺氧池与好氧池顶部连通，缺氧池中处理水从从顶部流入好氧池；好氧池与膜池顶部连通，好氧池中处理水从从顶部流入膜池；膜池的中部安装有mbr膜组件，池内有曝气装置，能进行充分的搅拌，和反冲，a30+mbr处理装置右端上部安装有出水管，膜池的处理水通过mbr膜组件过滤，mbr膜组件上部与出水管连通，mbr膜组件已过滤的水通过自吸泵抽出。

a30+mbr处理装置的污水处理原理是：针对传统的a30工艺存在的不足，根据工程经验，提出a3o+mbr工艺，首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。利用br膜组件来代替传统的二沉池；膜池可以从好氧池中隔离一部分的容积，不需要额外修建池体，因此可以节省用地；膜孔径小，过滤效果相比一般的沉淀池更具优势，出水清澈，无悬浮物，不会出现污泥上浮现象；当进水水量短时间内有较大变化时，可以考虑短时间加大膜的通过流量以达到缓解冲击的目的；当进水水质变化时，由于有较高的污泥浓度，在一定范围内也可以达到缓解冲击的目的；因此，相比传统工艺，改进后的工艺抗冲击能力更强；传统的活性污泥处理工艺，在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象，导致系统不能正常运行、出水不达标。而a30+mbr工艺是用通过膜的抽吸来进行泥水分离，故，污泥膨胀对于a30+mbr出水的影响远小于传统工艺，因此运行管理非常方便。a3o+mbr工艺，利用mbr膜组件来代替传统的二沉池。这是利用mbr膜组件的过滤作用将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住。膜截留效率高，因此可减少占地面积，通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间（hrt）和污泥停留时间（srt）可以分别控制。回流污泥进入厌氧池时，由于携带硝态氮进入厌氧池，将优先夺取污水中易降解的有机物，使聚磷菌失去竞争优势，影响了生物除磷的效果。预反硝化池是在传统的a2o工艺前端增加一个反硝化池，改进的原理就是来自二沉池的回流污泥利用进入预反硝化池的污水中的有机物首先进行反硝化作用去除硝态氮，从而消除硝酸盐对厌氧除磷的不利影响，提高系统的除磷效果。

名词定义：上：与地球水平面垂直向上；

下：与地球水平面垂直向上；

左：面对设备正面的左边定义为左；

右：面对设备正面的右边定义为右；

mbr:(membranebio-reactor)膜生物反应器；

mbbr:(movingbedbiofilmreactor)移动床生物膜反应器；

a30:预反硝化-厌氧-缺氧-好氧法。

本a30+mbr处理装置的技术进步在于：采用的技术路线是预反硝化池是在传统的a2o工艺前端增加一个反硝化池，在预反硝化池、厌氧池、缺氧池中安装有生物滤床，生物滤床中放置有球形填料，球形填料是固定不动的；好氧池中放置有mbbr填料，mbbr填料是移动的；在膜池中安装有mbr膜组件；改进的原理就是来自二沉池的回流污泥利用进入预反硝化池的污水中的有机物首先进行反硝化作用去除硝态氮，从而消除硝酸盐对厌氧除磷的不利影响，提高系统的除磷效果；通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离，利用mbr膜组件来代替传统的二沉池；获得的技术效果是改进后的工艺抗冲击能力更强，传统的活性污泥处理工艺，在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象，导致系统不能正常运行、出水不达标；实现技术目的是用通过br膜组件的抽吸来进行泥水分离，污泥膨胀对于mbr膜组件出水的影响远小于传统工艺，运行管理非常方便；过滤效果相比一般的沉淀池更具优势，出水清澈，无悬浮物，不会出现污泥上浮现象。

附图说明

图1：a30+mbr处理装置污水处理工艺流程图；

图2：a30+mbr处理装置结构示意图；

图中：1-进水口、2-预反硝化池、3-厌氧池、4-缺氧池、5-好氧池、6-膜池、7-球形填料、8-mbbr填料、9-出水管、10-检查口、11-曝气头、12-曝气支管、13-曝气主管、14-气体调节阀、15-曝气设备、16-污泥回流管、17-硝化液回流管、18-自吸泵、19-mbr膜组件。

具体实施方式

实施例一

在污水处理工地实施本专利。

a3o+mbr处理装置包括：进水口1、预反硝化池2、厌氧池3、缺氧池4、好氧池5、膜池6、球形填料7、mbbr填料8、出水管9、检查口10、曝气装置、污泥回流管16、硝化液回流管17、自吸泵18、mbr膜组件19，曝气装置是指曝气头11、曝气支管12、曝气主管13、气体调节阀14、曝气设备15；在预反硝化池2、厌氧池3、缺氧池4中安装有生物滤床，生物滤床中放置有球形填料7，球形填料7是固定不动的；好氧池5中放置有mbbr填料8，mbbr填料8是移动的；在膜池6中安装有mbr膜组件19；在预反硝化池2，厌氧池3，缺氧池4，好氧池5，膜池6的顶部均安装有检修口10。在出水管9安装自吸泵18；在好氧池5和缺氧池4上部之间安装有硝化液回流管17；在膜池6与预反硝化池2底部之间安装污泥回流管16；在好氧池5、膜池6中均安装有曝气装置。

在a30+mbr处理装置的外体顶部安装有曝气主管13和曝气设备14，在曝气支管12的中间以及曝气支管12与曝气主管13之间均安装有气体调节阀14；生物滤床是网格箱体，箱体的上部距离出水管9低端是122mm，箱体的下部距离池内底部是422mm。

在污水处理过程中,生物滤床中的球形填料7是固定安装，而好氧池5中底部有曝气装置，生物滤床中的mbbr填料8是可移动的。

a30+mbr处理装置的连接关系是：在a30+mbr处理装置的左端上部安装有进水口1，污水通过进水口进入到预反硝化池2；预反硝化池2与厌氧池3顶部连通，预反硝化池2中处理水从顶部流入厌氧池3；厌氧池3与缺氧池4的底部连通，厌氧池3中处理水从底部流入到缺氧池4；缺氧池4与好氧池5顶部连通，缺氧池4中处理水从从顶部流入好氧池5；好氧池5与膜池6顶部连通，好氧池5中处理水从从顶部流入膜池6；膜池6的中部安装有mbr膜组件7，池内有曝气装置，能进行充分的搅拌，和反冲，a30+mbr处理装置右端上部安装有出水管9，膜池6的处理水通过mbr膜组件19过滤，mbr膜组件19上部与出水管9连通，mbr膜组件19已过滤的水通过自吸泵18抽出。

以2t（顿）/d（天）的处理量为例，理论上连续运行时进水量是83l（升）/h（小时），实际运行时也可以根据实际水量间歇进水。

化粪池的出水从设备的进水口1进入预反硝化池2，在预反硝化池池2内停留时间是1小时,有效容积83升，之后进入厌氧池3，厌氧池3停留时间2小时，有效容积166升，厌氧池出水进入缺氧池4，缺氧池4停留时间3小时，有效容积249升，之后进入好氧池5，好氧池5内停留时间5小时，有效容积415升，膜池6内停留时间5小时，有效容积415升。膜池6的水用自吸泵18从mbr膜组件19上面的出水管9处抽出外排。

预反硝化池2装有球形填料7，无需曝气，进入的污水以及从膜池6回流的污泥，首先进入预反硝化池2，微生物利用易降解的碳源进行反硝化去除回流过来的硝酸盐，从而消除硝酸盐对聚磷菌的影响，保证后续厌氧释放磷的效果。

厌氧池3跟缺氧池4内也采用球形填料7，无需曝气，控制溶解氧小于0.5mg（毫克）/l（升），好氧池5内采用mbbr填料8，需要曝气，控制溶解氧在2mg（毫克）/l（升）左右,膜池6内无需填料，需要足够的曝气，保证污泥处于悬浮状态，同时对mbr膜组件19进行反冲，防止堵塞，理论计算量每片膜需曝气量12l（升）/min（分钟），而2t（顿）/d（天）处理量的mbr膜组件19需要5片膜，因此mbr膜组件19的曝气量大约60l（升）/min（分钟）。此处按照每片膜过滤面积1个平方，在保证总过滤通量的情况下，实际中也可选用不同过滤面积的膜，此时膜的曝气量需从新核算。好氧池5的硝化液回流到缺氧池4内，利用反硝化菌对硝酸盐进行反硝化，释放氮气，去除总氮。经过该系统处理前与处理后的水质如下表所示：

指标参数codbod5ssnh3tntp

进水mg/l《350《200《150《25《35《4

出水mg/l《50《10《10《5《15《0

实施例二

生物滤床的上部过滤板距离出水管低端82mm，生物滤床的下部过滤板距离底部382mm。

其余同上，不再赘述。

实施例三

生物滤床的上部过滤板距离出水管低端152mm，生物滤床的下部过滤板距离底部452mm。

其余同上，不再赘述。