一种优化曝气与反洗的污水MBR系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，特别涉及一种优化曝气与反洗的污水MBR系统。

背景技术：

随着社会经济不断的发展，伴随着我国城镇化、现代化和工业化程度也在不断提高，但是也随之带来了许多水环境污染问题，严重影响了人民的正常生活水平，所以水污染治理已经迫在眉捷。

与城市污水不同，农村生活污水产排量较小，水质波动明显，变化系数较大，可生化性好，但排放点过于分散，氮磷含量高，在进行污水治理过程中所面临的难度大。

现阶段，由于污水控制资金支持的缺失、农村居民缺少节约用水与水资源保护意识、专业运维人员和相关设备的缺乏等因素的影响，导致农村地区生活污水处理问题一直没有得到很好的解决。国内针对农村生活污水地区生活污水治理还存在技术不完善等问题，且农村地区用于环境治理的资金较少，同时缺少专业运维人员，导致农村生活污水治理工作一直没有得到顺利开展。

膜分离技术与污泥生物处理法有机结合的生物化学反应(membrane biological reactor，MBR)系统，是一种新型的污水处理工艺技术。MBR工艺技术的研究已取得了大量的成果，并广泛应用在各个领域的污水处理工程中，而以“生化+MBR”为组合工艺的膜生物反应装置已在农村污水处理中崭露头角。

目前MBR反应器还普遍存在运行能耗高和膜污染的问题，而膜污染需依靠曝气、反洗及药洗等方式解决，在很大程度上进一步增加了系统能耗。上述情况无疑将在后期运营时产生较高的运行费用，同时也增加了占地面积，是不能完全适应农村的实际情况的。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提出一种优化曝气与反洗的污水MBR系统，使产水泵同时实现了产水和反洗的功能，提高了污水处理效率，降低了综合成本，减少了占地面积，适用于农村地区投入使用。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种优化曝气与反洗的污水MBR系统，其包括：依次连接的格栅、调节池以及一体化设备，还包括：进水口以及出水口；其中，

所述进水口用于使经过所述格栅后的污水进入所述调节池内；所述出水口用于使经过所述一体化设备处理后的水排出；

所述一体化设备包括：缺氧池、好氧池、曝气风机、MBR池、MBR膜箱、综合泵、产水管、反洗管以及出水管；

所述缺氧池的一端与所述调节池相连，另一端与所述好氧池相连；

所述曝气风机用于向所述好氧池中提供气源，进行曝气；

所述好氧池与所述MBR池相连；

所述MBR膜箱设置于所述MBR池内；所述MBR膜箱通过所述出水管与所述出水口相连；

所述综合泵的一端通过所述产水管与所述MBR膜箱相连，另一端通过所述反洗管与所述MBR膜箱相连；

所述产水管上设置有产水阀门，所述反洗管上设置有反洗阀门，所述出水管上设置有出水阀门；

所述反洗管用于对所述MBR膜箱进行反洗，当所述反洗管用于反洗时，所述反洗阀门打开，所述产水阀门以及所述出水阀门关闭。

本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统的工作包括以下流程：(1)净水及产水处理：污水通过格栅后，去除较多的固体悬浮物和漂浮物；后进入调节池；然后进入一体化设备的缺氧池，发生反硝化反应，实现脱氮除磷，接着进入好氧池，在好氧池中由曝气风机提供气源，实现好氧池中的好氧环境，进一步去除有机污染物；后污水进入MBR池，通过综合泵的抽吸作用，经MBR膜箱中膜组件的过滤产水，此时，产水阀门及出水管的出水阀门均为开启状态，反洗阀门均为关闭状态；产水经出水管达标排放或通过反洗管回流至MBR膜箱。(2)反洗：系统每运行一段时间后，对MBR膜箱进行一次反洗，此时产水阀门和出水管上的出水阀门关闭，开启反洗阀门。

较佳地，所述调节池内设置有第一推流器；和/或，所述缺氧池内设置有第二推流器。在第一潜水推流器下，更高效地实现均质均量；在第二潜水推流器的作用下，加快生化反应，提高污泥的利用率。

较佳地，所述曝气风机还用于为所述MBR膜箱提供气源，进行曝气；

所述好氧池的曝气与所述MBR膜箱的曝气交替进行。

较佳地，还包括：药洗设备，所述药洗设备用于对所述MBR膜箱进行药洗，当所述药洗设备用于药洗时，所述反洗阀门开启，所述产水阀门及出水阀门关闭；进一步地，

所述药洗设备包括：药剂箱、药剂泵以及药剂管；

所述药剂泵用于将所述药剂箱中的药剂泵入所述药剂管中；

所述药剂管与所述反洗管相连。

较佳地，还包括：回流管；

所述回流管用于使所述一体化设备的溢流出水及污泥回流至所述调节池内。

较佳地，还包括：监控设备，所述监控设备用于对所述调节池的液位进行监控，和/或对所述MBR池的液位进行监控，和/或对所述好氧池的曝气量进行监控，和/或对所述MBR池的曝气量进行监控，和/或对所述MBR膜箱中的膜组件的产水的抽吸负压进行监控。

较佳地，所述缺氧池与所述好氧池之间设置有不完全隔断的折板，用于实现折流，以增加水流在反应器内的流径的总长度，强化处理效果。

较佳地，所述MBR池包括：第一MBR池以及第二MBR池，所述MBR膜箱包括：第一MBR膜箱以及第二MBR膜箱；

所述第一MBR膜箱设置于所述第一MBR池内，所述第二MBR膜箱设置于所述第二MBR池内；

所述第一MBR池以及所述第二MBR池之间设置有可从上部、底部分别过水的挡板。

较佳地，所述第一MBR膜箱的反洗与所述第二MBR膜箱的反洗交替进行；当对其中一个MBR膜箱进行反洗时，另一个MBR膜箱低负荷运行，用于为反洗供水。

较佳地，当包括药洗设备时，所述第一MBR膜箱的药洗与所述第二MBR膜箱的药洗交替进行，当对其中一个MBR膜箱进行药洗时，另一个MBR膜箱低负荷运行，用于为药洗供水。

较佳地，还包括：紫外消毒管，其设置于出水管之前，系统出水通过紫外消毒管消毒后，再经出水管达标排放或通过反洗管回流至MBR膜箱。

相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统，通过优化组合，使产水泵同时实现了产水和反洗的功能，减少了反洗泵、反洗水箱，进而节省了前期设备投入，提高了污水处理效率，降低了综合成本，减少了占地面积，更适合在农村地区投入使用；

(2)本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统，MBR池分为两个，使每个MBR池有相对独立的运行空间，当其中一个膜箱进行反洗时，不影响另一个膜箱的正常产水，进一步提高了效率；

(3)本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统，好氧池的曝气和MBR膜箱的曝气，可以交替运行，这样可选择较小的曝气风机，在保证污染物去除效率的同时，减少能耗50％以上；

(4)本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统，产水阀门、反洗阀门以及出水阀门都可以使用自动阀门，设备运行过程中实现了自动化，减少了人工操作，便于维护，大大降低管理难度及人力投入；

(5)本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统，设备安装方便，完全可成套化生产。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：

图1为本实用新型的实施例的优化曝气与反洗的污水MBR系统的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的优化曝气与反洗的污水MBR系统的俯视图。

标号说明：1-格栅，2-调节池，4-缺氧池，5-好氧池，6-MBR池，7-设备间，9-过流阀，10-溢流口，11-出水口，12-回流管，13-出水管；

21-第一推流器，22-进水泵，23-第一液位计，24-进水口；

31-流量计，32-压力表；

41-第二推流器；

51-穿孔曝气管；

61、第一MBR池，62、第二MBR池，63、MBR膜箱，64、第二液位计；

71-电控柜，72-综合泵，73-药剂箱，74-药剂泵，75-曝气风机，76-紫外消毒管；

81-第一产水阀门，82-第一反洗阀门，83-第二产水阀门，84-第二反洗阀门。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

结合图1-图2，本实施例对本实用新型的优化曝气与反洗的污水MBR系统进行详细描述，如图1所示为其结构示意图，如图2所示为其俯视图，其包括：依次连接的格栅1、调节池2以及一体化设备，还包括：进水口24以及出水口11；其中，进水口24用于使经过格栅1后的污水进入调节池2内；出水口11用于使经过一体化设备处理后的水排出。一体化设备包括：缺氧池4、好氧池5、曝气风机75、MBR池6、MBR膜箱63、综合泵72、产水管、反洗管以及出水管13。缺氧池4的一端与调节池2相连，另一端与好氧池5相连；曝气风机75用于向好氧池5中提供气源，进行曝气；好氧池5与MBR池6相连；MBR膜箱63设置于MBR池6内；MBR膜箱63通过出水管13与出水口11相连；综合泵72的一端通过产水管与MBR膜箱63相连，另一端通过反洗管与MBR膜箱63相连；产水管上设置有产水阀门，反洗管上设置有反洗阀门，出水管上设置有出水阀门；反洗管用于对MBR膜箱进行反洗，还用于使经过一体化设备处理后的水回流至MBR膜箱；

本实施例中，调节池2内还设置进水泵22，进水泵22通过管道与一体化设备缺氧池4的进水口连接。

本实施例中，为了更好地实现自动化，且更好的对设备运行过程进行监控，还设置有监控设备，具体地，包括：第一液位计23、第二液位计64、流量计31以及压力表32。第一液位计23设置于调节池2内，用于监测调节池2中的液位，还用于控制进水泵，在调节池2低液位时停止工作，液位恢复时，进水泵重新启动。第二液位计64设置于MBR池内，用于监测MBR池中的液位，防止液位过低影响综合泵73的正常运转，流量计31用于监控好氧池5以及MBR池6的曝气量，进而对曝气风机75进行控制；压力表32用于监控膜组件的产水的抽吸负压，达到一定负压时需进行膜组件的清洗维护。

本实施例中，曝气风机75分别通过曝气管道与穿孔曝气管51、MBR膜箱63连接，为了减少能耗，好氧池5与MBR膜池6供气气源均由同一曝气风机75提供，交替曝气。

本实施例中，MBR池6分为两个，分别为第一MBR池61以及第二MBR池62，池内各设置一个MBR膜箱63，两池之间设有可从上部、底部分别过水的挡板。对应地，产水阀门包括：第一产水阀门81以及第二产水阀门83，反洗阀门包括：第一反洗阀门82以及第二反洗阀门84。本实施例中，产水与反洗的抽吸均由同一综合泵72实现，使产水泵同时实现了产水和反洗的功能，减少了反洗泵、反洗水箱，节省了开支，并且减小了占地面积，在资金少、面积小的农村地区也能投入使用。

本实施例中，还包括：第一推流器21以及第二推流器41，第一推流器21设置于调节池内，能够更高效地实现均质均量；第二推流器41设置于缺氧池4内，能够加快生化反应，提高污泥的利用率。

本实施例中，还包括：药洗设备，其具体包括：药剂箱73、药剂泵74以及药剂管；药剂泵74用于将药剂箱73中的药剂泵入药剂管中；药剂管与反洗管相连。

本实施例中，还包括：溢流口10以及回流管12，一体化设备经溢流口10的溢流出水及污泥通过回流管12回流至调节池2。

本实施例中，缺氧池4与好氧池5间有不完全隔断的折板，以实现折流的效果；好氧池5与MBR池6间有完全隔断的隔板，通过过流阀9实现污水流通；MBR池6与设备间7有完全隔断的隔板。

本实施例中，还包括：紫外消毒管，系统出水经紫外消毒管76消毒后，通过出水管13达标排放或通过反洗管回流至MBR膜箱63。

本实施例中，为了安全考虑，控制系统设置于电控柜71中；曝气风机75、综合泵72、药剂箱73、药剂泵74、紫外消毒管76、电控柜71均置于一体化设备的设备间7内。

较佳实施例中，为了更好地实现自动化，产水阀门、反洗阀门以及出水阀门都采用自动阀门。

上述实施例中的优化曝气与反洗的污水MBR系统的工作过程包括以下流程：

(1)净水及产水处理：污水通过格栅1后，去除较多的固体悬浮物和漂浮物；后进入调节池2，在第一潜水推流器21的作用下，更高效地实现均质均量。经进水泵22提升至一体化设备的缺氧池4，且进水泵22由第一液位计23控制，在调节池2低液位时停止工作，液位恢复时，进水泵重新启动。在缺氧池4中第二潜水推流器41的作用下，加快生化反应，提高污泥的利用率，并将污水推流至好氧池5。在好氧池5中由曝气风机75提供气源，通过穿孔曝气管51曝气，实现好氧池5中的好氧环境，并由流量计监测曝气量。后污水经过流阀9进入MBR池6，通过综合泵72的抽吸作用，经MBR膜箱63中膜组件的过滤产水，此时，产水自动阀81、83及出水管13的阀门均为开启状态，反洗阀门82、84均为关闭状态。产水经出水管13达标排放或通过反洗管回流至MBR膜箱63。

(2)曝气：好氧池5、第一MBR池61、第二MBR池62的曝气设备均为同一曝气风机75，好氧池5及两MBR膜箱63三者的曝气，通过阀门控制，交替进行，每间隔一段时间(如：30s)实现一次切换，同时在好氧池5曝气管和MBR池6曝气管上均设置流量计，监控曝气量。

(3)反洗：系统每运行一段时间(如：1小时)，对其中一组膜箱进行一次反洗，两组膜箱交替进行反洗，即每组膜箱每2小时反洗一次。每次反洗时，需反洗膜箱的产水阀门81(或83)和出水管13上的阀门关闭，开启需反洗膜箱的反洗阀门82(或84)。另一膜箱低负荷运行，为反洗供水，此时保持其产水阀门83(或81)的开启状态和反洗阀门84(或82)的关闭状态。

(4)药洗：在系统运行一段时间(如：1～3个月)时，如发生膜污染严重的情况，需进行药洗。药洗时亦可以两组膜箱交替进行。每次药洗时，需药洗膜箱的产水阀门81(或83)和出水管13上的阀门关闭，开启需药洗膜箱的反洗阀门82(或84)。另一膜箱低负荷运行，为药洗供水，此时保持其产水阀门83(或81)的开启状态和反洗阀门84(或82)的关闭状态。开启药剂泵74，将药剂箱73中预配的药剂泵入反洗管路中。待一膜箱药洗结束后，进行另一膜箱的药洗。

此处公开的仅为本实用新型的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，并不是对本实用新型的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本实用新型所保护的范围内。