氧化沟与MBR膜反应器结合的复合生物反应池的制作方法

本发明属于污水及再生水处理技术领域，具体涉及一种氧化沟与mbr膜反应器结合的复合生物反应池。

背景技术：

随着污水处理厂出水水质标准的提高及再生水回用的需求，污水处理厂采用原有的二级生物处理已无法满足需求，需增加深度处理设施来实现提高出水水质标准，此方式缺点是工艺流程长、占地面积大。

氧化沟生物反应池常用于污水处理生物反应二级处理工艺；采用延时曝气法，具有抗冲击负荷能力强、水力循环上具有明显的溶解氧梯度形成、反硝化彻底、厌氧区除磷效果好等特点。其主要缺点是占地面积大、出水无法直接达到一级a或更高标准、污泥浓度较低、水面波动较大、需要二沉池进行泥水分离、剩余污泥量大。

mbr膜反应器是活性污泥法与膜分离技术结合的污水处理设施，具有出水效果好（尤其是ss去除率高）、出水水质稳定、占地面积小、无污泥沉降问题、剩余污泥量小等特点。其缺点是水面波动不宜过大、除磷效果受限、抗冲击负荷能力弱等。

若将氧化沟与mbr膜反应器相结合，则能够形成优势互补，但是，二者的结合工艺由于水面波动大、氧化沟池内需要有明显的溶解氧浓度变化而mbr膜池回流的污泥含氧量较高、污泥回流设置较难等原因，一直没有得以应用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种氧化沟与mbr膜反应器结合的复合生物反应池，以解决由于水面波动大、氧化沟溶解氧浓度变化受到影响、污泥回流设置较难，使得氧化沟与mbr膜反应器难以结合的问题。

本发明的技术方案是：一种氧化沟与mbr膜反应器结合的复合生物反应池，包括依次相连的厌氧池、前置缺氧池和氧化沟池，氧化沟池内设有表曝机、弧形导流墙和中间隔墙，还包括mbr膜反应池，氧化沟池后端设有出水口，mbr膜反应池的膜池进水渠与出水口相连，膜池进水渠与出水口的连接处设有电动调节堰门，在mbr膜反应池和氧化沟池之间设有膜池回流污泥管，mbr膜反应池的集泥渠侧部设有与集泥渠相连通的储泥池，膜池回流污泥管的一端设在储泥池上端，膜池回流污泥管的另一端设在出水口处的中间隔墙与弧形导流墙之间，膜池回流污泥管上设有膜池回流污泥泵，前置缺氧池和厌氧池之间设有厌氧池回流污泥管，厌氧池回流污泥管上设有厌氧池回流污泥泵。

作为本发明的进一步改进，mbr膜反应池内壁设有液位传感器，液位传感器通过plc与电动调节堰门相连。

作为本发明的进一步改进，在前置缺氧池和氧化沟池之间设有内回流控制堰门。

作为本发明的进一步改进，还包括剩余污泥管，剩余污泥管一端位于集泥渠内，剩余污泥管另一端与通往外界，剩余污泥管上设有剩余污泥泵。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种有效提高处理效果、处理流程短、污泥浓度较高、占地面积小、抗冲击负荷能力强、无污泥沉降问题、各项技术性能均优于单一的氧化沟生物反应池或在氧化沟后增加常规深度处理设施的复合生物反应池，解决了氧化沟后进入膜反应池水面波动大、氧化沟溶解氧浓度变化受到影响、回流污泥出口设置难的技术性问题。通过设置膜池回流污泥管和厌氧池回流污泥管，使mbr膜反应池内的污泥混合液逐级回流，并形成不同污泥浓度，保证生物反应的环境平衡。其中，膜池回流污泥管的位置设置非常重要，氧化沟池内需要保持稳定的溶解氧梯度，若回流污泥出口位置选择不当，则会引起氧化沟池内溶解氧梯度紊乱继而使氧化沟失去了其原有的脱氮功能。本发明将膜池回流污泥管的一端设在集泥渠侧部的储泥池的上端，在污泥的流动过程中，一方面，其中的溶解氧量在集泥渠中释放一部分，另一方面，通过设置一定容积的储泥池，使污泥混合液在此区域中拥有一定的停留时间，使污泥中溶解氧得到进一步的减少，使得最终通过膜池回流污泥管回流至氧化沟池的溶解氧量在适宜的范围；膜池回流污泥管的另一端设在氧化沟出水口处的中间隔墙与弧形导流墙之间，如此设置的优势有：一是此处距离氧化沟池进水口位置较近，进水与回流污泥基本能够很快的混合，不会造成氧化沟池内的污泥浓度不均匀，且回流污泥管穿越氧化沟池体长度较短，施工和维护难度较小，二是该弧形导流墙内侧即为表曝机，该位置是氧化沟充氧阶段的一个起点，只要回流污泥中溶解氧含量事宜，下游池段本身为好氧段，则不会影响整体缺氧/好氧交替运行的平衡环境，同时可适当降低该表曝机的功率以节省能耗，很好地解决了回流污泥出口设置难题。通过在mbr膜反应池与氧化沟池的连接处设置电动调节堰门，解决了水面波动大的困难，将电动调节堰门通过plc与膜反应池内的液位传感器连接，电动调节堰门可与膜反应池内液面进行自控联动，实现电动调节堰门的自动控制。

本发明复合生物反应池中的氧化沟池为完全混合式流态，流道中水流不断循环，实际水力停留时间和污泥龄较长，保留了氧化沟工艺其抗冲击负荷能力强，对水量、水质变化的适应性好的特点。

本发明复合生物反应池通过膜过滤后出水，由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，出水悬浮物和浊度浓度低，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于生活杂用水水质标准。

本发明复合生物反应池在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。

本发明复合生物反应池无需设置二沉池或新增深度处理构筑物，即可达到高标准出水水质，减小了占地面积。

附图说明

图1为本发明的平面示意图；

图2为图1的a-a剖面图。

图中：1-厌氧池；2-厌氧池回流污泥管；3-前置缺氧池；4-厌氧池回流污泥泵；5-内回流控制堰门；6-表曝机；7-氧化沟池；8-电动调节堰门；9-膜池进水渠；10-mbr膜反应池；11-mbr膜组件；12-产水管；13-集泥渠；14-产水泵；15-出水管；16-膜设备间；17-剩余污泥泵；18-剩余污泥管；19-膜池回流污泥泵；20-膜池回流污泥管；21-出水口；22-储泥池；23-液位传感器；24-弧形导流墙；25-中间隔墙。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

如图1、图2所示，一种氧化沟与mbr膜反应器结合的复合生物反应池，包括依次相连的厌氧池1、前置缺氧池3和氧化沟池7，氧化沟池7内设有表曝机6、弧形导流墙24和中间隔墙25，还包括mbr膜反应池10，氧化沟池7后端设有出水口21，mbr膜反应池10前端的膜池进水渠9与出水口21相连，膜池进水渠9与出水口21的连接处设有电动调节堰门8，在mbr膜反应池10和氧化沟池7之间设有膜池回流污泥管20，mbr膜反应池10的集泥渠13侧部设有与集泥渠13相连通的储泥池22，膜池回流污泥管20的一端设在储泥池22上端，膜池回流污泥管20的另一端设在出水口21处的中间隔墙25与弧形导流墙24之间，膜池回流污泥管20上设有膜池回流污泥泵19，前置缺氧池3和厌氧池1之间设有厌氧池回流污泥管2，厌氧池回流污泥管2上设有厌氧池回流污泥泵4。

mbr膜反应池10内壁设有液位传感器23，液位传感器23通过plc与电动调节堰门8相连。

在前置缺氧池3和氧化沟池7之间设有内回流控制堰门5，用以回流氧化沟池7内的混合液。

还包括剩余污泥管18，剩余污泥管18一端位于集泥渠13内，剩余污泥管18另一端与通往外界，剩余污泥管18上设有剩余污泥泵17。

本发明中，“前端”、“后端”是按照水流方向定义的。

mbr膜反应池10包括依次设置的膜池进水渠9、膜组件11、集泥渠13和膜设备间16，膜组件11上设有产水管12，产水管12通过产水泵14与出水管15相连，产水泵14及出水管15均设在膜设备间内。

污水在厌氧池1进行除磷反应后依次进入到前置缺氧池3和氧化沟池7，在前置缺氧池3和氧化沟7内进行生物缺氧及好氧反应，由表曝机6提供水体流动推力及好氧段供氧，其后通过电动调节堰门8，进入膜池进水渠9，将污水分配至mbr膜组件11渠道，通过mbr膜组件11进行过滤分离，然后由产水泵14通过产水管12将膜过滤后的水送至出水管15产出。电动调节堰门8的开闭由plc根据液位传感器23的信号进行控制。

mbr膜反应池10内的污泥混合液进入集泥渠13，再进入集泥渠13侧部的储泥池22，通过膜池回流污泥泵19和膜池回流污泥管20回流至氧化沟池7内，再通过内回流控制堰门5回流至前置缺氧池3内，然后通过厌氧池回流污泥泵4和厌氧池回流污泥管2将污泥混合液回流至厌氧池1，与进水混合实现除磷脱氮。通过污泥混合液逐级回流，并形成不同污泥浓度，保证生物反应的环境平衡。通过在集泥渠13侧部设置储泥池22，以及膜池回流污泥管20的进、出水口位置的选择，可充分保证氧化沟内溶氧梯度的正常运转。

剩余污泥通过剩余污泥泵17和剩余污泥管18排放至污水处理厂污泥处置系统。

本发明氧化沟与mbr膜反应器结合的复合生物反应池结合了氧化沟与mbr膜反应器的优点，互补了各自的缺点，抗冲击负荷能力强，具有占地面积小，剩余污泥产量低，出水水质稳定的特点。