一种投加活性炭的MBR污水装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种投加活性炭的MBR污水装置。

背景技术：

膜生物反应器（MBR是一种近年来被广泛应用的污水处理方法，这是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。它是活性污泥法和膜分离技术的结合，大量的微生物在反应器中与基质充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢，同时使有机污染物充分降解。之后污水进入膜分离器，在膜两侧的压力差下，膜组件通过机械筛分、截留和过滤等过程对废水和污泥混合液进行固液分离，大分子物质等被浓缩后返回生物反应器内，分离出的净化水即可排出。

现有的膜生物反应器仍存在一些问题：经过一段时间的运行，操作压力会越来越高，膜的通透能力也会下降，堵塞问题是在所难免的。在膜堵塞后，目前暂且没有简单有效的清洗技术可以恢复其的通透能力，唯一的方法就是更换通透膜，同时膜反应器工艺往往需要较高的膜面流速来减轻因浓差极化而形成的凝胶层阻力的影响，因此能耗较高；同时膜的成本也较高，这是膜生物反应器主要的开支部分。

技术实现要素：

为了弥补以上不足，本实用新型的目的在于提供一种投加活性炭的MBR污水装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的技术方案是：一种投加活性炭的MBR污水装置，包括活性炭储存装置、活性炭投加管道、沉砂池、调节池、沉淀池、兼氧池、好氧池、活性炭投加系统、MBR池、污泥浓缩池和曝气装置，所述活性炭投加管道连接在活性炭储存装置和调节池内设置的活性炭投加口之间，所述活性炭投加管道上安装有活性炭投加泵，所述调节池内安装有曝气装置和搅拌装置，所述兼氧池、好氧池和MBR池共同组成了MBR一体化设备，所述兼氧池、好氧池和MBR池之间通过管道依次连接，且所述兼氧池、好氧池和MBR池中水流方向为从兼氧池流至MBR池，所述兼氧池和好氧池里装填有生物填料层，MBR一体式设备内设有回流孔，所述回流孔设置在MBR池的底部，回流孔与回流管道连接，所述回流管道与调节池相通，所述回流管道上设置有潜污泵，MBR池通过污泥排放管道与污泥浓缩池连接，MBR一体化设备产生的少量污泥进入污泥浓缩池，所述的污泥排放管道上设置有提升泵。

作为本技术方案的进一步优化，通过上述设施，向调节池内加入活性炭并进行搅拌，所投加的活性炭随水流进入沉淀池，通过定期清理除去。

作为本技术方案的进一步优化，在调节池底布有穿孔曝气管，采用穿孔曝气，曝气方式采用间歇式；调节池另设有应急旁通，以备检修等状态下使用。

作为本技术方案的进一步优化，沉淀池出水进入兼氧池，兼氧池与好氧池池底均有曝气管路，兼氧池为半封闭式结构，采用间歇式曝气，好氧池为开放结构，使用连续曝气；调节池预曝气、兼氧池、好氧池、污泥浓缩池和气提共用一台风机。

作为本技术方案的进一步优化，厌氧池与好氧池相连，兼氧段出水自流进入好氧段内，在兼氧段和好氧段中均安装有生物填料层，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成。

作为本技术方案的进一步优化，好氧池出水进入MBR池，通过MBR膜的过滤作用，取代二沉池，分离水中剩余的悬浮物，兼氧池、好氧池与MBR池为一体化设计，作为一个整体被移动和安装，内部无开口，通过外部的管道相连；最后少量的污泥进入污泥浓缩池，污泥浓缩池内置一台污泥脱水机，污泥脱水后进行回收。MBR池排出的水水质理论上已经可以达到排入河道的要求，但是仍可以加入消毒等设施从而达到更高的要求。

作为本技术方案的进一步优化，在上述的设施进行处理时，污水首先进入沉砂池，沉砂池内设有格栅，可以除去大型的固体垃圾如塑料袋、泡沫板等，污水进入调节池后向调节池内加入活性炭并进行搅拌，以此除去污水中的大部分MLSS，增加后续工艺的处理效率，为防止悬浮物在调节池内沉淀，在调节池底布有穿孔曝气管，采用穿孔曝气，曝气方式采用间歇式；所投加的活性炭随水流进入沉淀池，部分留在调节池内，通过定期清理除去。沉淀池出水进入兼氧池，通过兼氧池和好氧池内装有的生物填料层，微生物在兼氧的条件下将有机氮转化为氨氮，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以兼氧段不仅具有一定的有机物去除功能，还能减轻后续好氧段的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。兼氧段出水自流进入好氧段，好氧段的处理依靠硝化菌完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水中的氨氮转化为无机氮，以此来除去污水中剩余的一部分有机物和氨氮；排水进入进入MBR摸池后，通过MBR膜的过滤作用，取代二沉池，分离水中剩余的悬浮物，起到稳定和提高出水水质，减少污泥产生量的作用，最后少量的污泥进入污泥浓缩池，由于MBR工艺的产污泥量很少，理论上甚至没有污泥，大大减少了后续处理的成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种投加活性炭的MBR污水装置，通过在调节池中投加活性炭，有效减少污水中的悬浮固体，减小后续流程的压力的同时有效地延长了MBR膜的使用时长和寿命；在调节池后加入沉淀池，使活性炭颗粒不会进入后面的设施，便于回收与管理；本专利设计合理，上述设施中预处理池为半封闭式结构，查看内部情况时上盖板可以取下，便于检修。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的MBR一体化设备俯视结构示意图。

图中：1-活性炭储存装置；2-活性炭投加管道；3-沉砂池；4-调节池；5-沉淀池；6-搅拌装置；7-护栏；8-兼氧池；9-好氧池；10-MBR池；11-污泥浓缩池；12-回流管道；13-活性炭投加口；14-曝气装置；15-预处理池；16-活性炭投加泵；17-潜污泵；18-提升泵；19-活性炭投加系统；20-生物填料层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种投加活性炭的MBR污水装置，包括活性炭储存装置1、活性炭投加管道2、沉砂池3、调节池4、沉淀池5、兼氧池8、好氧池9、活性炭投加系统19、MBR池10、污泥浓缩池11和曝气装置14所述活性炭投加管道2连接在活性炭储存装置1和调节池4内设置的活性炭投加口13之间，所述活性炭投加管道2上安装有活性炭投加泵16，所述调节池4内安装有曝气装置14和搅拌装置6，所述兼氧池8、好氧池9和MBR池10共同组成了MBR一体化设备，所述兼氧池8、好氧池9和MBR池10之间通过管道依次连接，且所述兼氧池8、好氧池9和MBR池10中水流方向为从兼氧池8流至MBR池10，所述兼氧池8和好氧池9里装填有生物填料层20，MBR一体式设备内设有回流孔，所述回流孔设置在MBR池10的底部，回流孔与回流管道12连接，所述回流管道12与调节池4相通，所述回流管道12上设置有潜污泵17，MBR一体化设备出水经处理可直接排放，MBR一体化设备产生的少量污泥进入污泥浓缩池11，且MBR一体化设备和污泥浓缩池11之间的连接管道上设置有提升泵18，所述兼氧池8、好氧池9、MBR池10上方还可设置护栏7。

所述沉砂池3的入口设有格栅以去除污水中的大块垃圾，所述调节池4内装有搅拌装置6和曝气装置14以混合活性炭和污水，使其达到最好的效果，由于曝气装置14的存在，大量的活性炭颗粒进入到沉淀池5中在此水中的活性炭颗粒和部分悬浮垃圾沉淀下来，通过定期清理去除。通过投加活性炭的方式可大大降低污水中的悬浮物浓度，减少MBR膜的压力，延长使用时间，减少MBR膜清理的次数，达到延长寿命的目的。

兼氧池8和好氧池9同属于MBR一体式设备内部，均填充有生物填料层20，厌氧段生物填料层20的作用下污水中的有机氮转化为氨氮，同NO2--N、NO3--N转化为N2，而且还可以利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以兼氧段不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧段的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。

兼氧池8出水自流进入好氧池9内，好氧池9的处理依靠硝化菌完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水中的氨氮转化为NO2--N、NO3--N，以此来除去污水中剩余的一部分有机物和氨氮；在兼氧段和好氧段中均安装有填料，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成。

调节池4预曝气、兼氧池8、好氧池9、污泥浓缩池11曝气及气提共用一台风机，设计总的气水比值为16:1，调节池4预曝气和兼氧段曝气为间隙曝气，各分配1.5个点的曝气量，污泥池曝气为长时间间隔曝气，分配0.5个点的曝气量，气提分配0.5个点的曝气量，好氧段因其中的好氧菌需持续大量的向其提供氧，因此设计分配12个点的曝气量，即好氧段气水比值为12:1。其曝气比率约为1.5：1.5：12：0.5：0.5。

好氧池9出水进入MBR池10，MBR膜通过固定架固定在膜池10之内，MBR池10内通过水泵推动水流流动而通过MBR膜，剩余的悬浮固体经过MBR膜的过滤作用而被去除，达到出水水质达标的要求。

上述处理工艺的工作流程如下：

1、污水从进水口首先进入沉砂池3，通过两层格栅的截留作用去除大粒径的悬浮物，过栅流速为0.8m/s和0.6m/s，产生的垃圾由环卫部门清理。水流随后进入调节池4，在这里通过活性炭投加系统19向调节池4内投加活性炭，搅拌装置6随机进行搅拌桨投加进入的活性炭与污水充分混合。在曝气装置14的作用下，活性炭较长时间地悬浮在水中而不会沉淀，污水在调节池4中的停留时间为4H,活性炭颗粒随水流进入沉淀池5，活性炭颗粒在此沉淀，停留时间为1h,由于不能忽视调节池4中残留的活性炭颗粒，沉淀池5和调节池4需要定期人工清理。

2、预处理池15出水进入一体化MBR设备的兼氧池8，在这里主要进行脱氮的工艺

兼氧段的溶解氧含量控制在0.1～3.0mg/L，使得整段处于兼氧的状态，此时厌氧菌占主要比例，达80%，好氧菌占10%。在好氧段内提高曝气水平是好氧菌占主导地位。在曝气状态下中大量繁殖的活性污泥中微生物以及硝化菌群、磷细菌、降解或吸附水中含碳、氨氮、磷有机污染物质、以达到净化水质的目的。池内设置管式橡胶微孔曝气装置14、具有良好的氧转移率。氨氮在有氧的环境中，在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下发生硝化反应，转化成硝态氮。

3、作为一个整体，系统内的污泥负荷基本维持在0.070kg(COD)/kg(MLSS•d)。进水有机污染物浓度高，新增细胞多，代谢速率高，MLVSS升高；反之，进水有机污染物浓度低，新增细胞少，代谢速率低，MLVSS降低。由于膜生物反应器能够将细菌截留下来，污泥浓度随进水浓度可以在比较宽的范围内波动，确保系统能在0.070kg(COD)/kg(MLSS•d)这个污泥负荷下运行，实现有机剩余污泥近零排放。且通过不排泥或微排泥方式的运行，可以维持较长污泥龄，抑制了丝状菌的增殖，解决了不排泥情况下的污泥膨胀问题。

4、MBR池出水可以进入三级处理或直接排水，也可以作为MBR池10的反冲洗水而使用。而产生的污泥进入污泥浓缩池11进行浓缩，脱水后由市污泥处置中心处理。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。