一种低成本的污水处理装置

1.本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种低成本的污水处理装置。mabr英文名称membrane aerated biofilm reactor，又称强化耦合生物膜反应器(ehbr)。


背景技术：

2.目前污水处理厂处理污水能耗高、物耗高，应国家“碳减排”战略目标要求，污水低碳处理技术和装置应该亟需提上日程。现在我国主要城市污水处理工艺为a2/o工艺，主要原理设置厌氧池、缺氧池和好氧池利用微生物将污水中污染物质进行物质降解、形态转化和毒性降低达到污染物减量化的目的。但是常规a2/o工艺复杂，构筑物多，占地面积大，造价较高，而且a2/o工艺在设计原理上还存在缺限：1)厌氧池在前端接收来自二沉池、带有大量硝酸盐和一定溶解氧的回流污泥，会对聚磷菌造成冲击，不利于其厌氧聚磷，污泥增长有一定的限度，特别当p/bod值高时。2)硝化菌(aob、nob)、反硝化菌(db)、聚磷菌和普通异养好氧微生物对碳源需求上存在竞争关系，导致反硝化过程碳源不足，脱氮不理想，污水不达标。
3.本实用新型装置核心是mabr膜处理系统。污水经过mabr膜处理单元，被生长在膜丝上面的微生物利用，达到脱氮功能。相较传统生物脱氮工艺，操作简便，而且有机物消耗量少，曝气成本也大大降低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对传统污水处理能耗高、物耗高，而提出的一种低成本的污水处理装置。装置前端设置预处理系统，截留的部分cod和大部分磷，进入沉淀混合污泥相，可为污水资源化、能源化提供物质基础。然后预处理后的污水到mabr膜处理系统，进行低碳脱氮。整个工艺占地面积小，操作简便。
5.为达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
6.一种低成本的污水处理装置，包括进出水系统、供气系统、预处理系统、mabr膜处理系统和在线监测系统，其特征在于：进水管依次连接预处理系统、初沉池、调节池、mabr膜处理系统、二沉池、清水池和出水管；所述进出水系统包含进水管、进水泵和出水管；所述供气系统包含供气设备、供气管路、压力表、调节阀、控制阀和底部曝气器，所述mabr膜处理系统包括mabr膜处理单元和内回流泵；所述mabr膜处理单元主要是由mabr膜组件组成的，mabr膜组件之间由支气管路连接，末端用堵帽进行封堵；所述在线监测系统包含在线检测仪，设置在mabr膜处理系统末端。
7.进一步地，所述预处理系统采用物理或化学法降解污水中的大部分磷和部分有机物。
8.进一步地，所述初沉池设置溢流堰区，出水通过溢流堰区进入调节池中。
9.进一步地，所述供气系统通过调节阀控制mabr膜处理系统内的供气压力和供气量，通过控制阀控制底部曝气器的开启频率。
10.进一步地，所述mabr膜处理系统内置至少一组mabr膜处理单元。
11.进一步地，所述底部曝气器间歇运行，在mabr膜处理系统应急或检修时开启。
12.本实用新型具有以下效果：
13.(1)通过预处理系统，污水中部分有机物和大部分磷被截留，为污水中碳、磷资源化和能源化提供物质基础；本单元也可有效减少污水中有害物质对微生物的不利影响，对反应系统长期稳定运行创造有利条件。
14.(2)在mabr膜处理系统中，进一步降低出水氨氮和有机物的浓度，提高污染物去除率，保护受纳水体；在本系统中，还通过添加微生物载体，有效增加微生物生长附着空间，提高mabr膜处理系统污水处理效能，尤其是对总氮的去除效果。
15.本实用新型低成本的污水处理装置，核心部分为mabr膜处理系统。本实用新型专利是将污水进行预处理后进入mabr系统进行处理，利用氨氧化菌(aob)和厌氧氨氧化菌(anammox bacteria)协同脱氮，将污水中的氨氮大幅降低生成氮气，少量的硝酸盐产物经反硝化去除。本实用新型装置水处理成本低、占地面积少，操作管理简便。
附图说明
16.附图1为本实用新型装置平面结构示意图。
17.附图2为本实用新型mabr处理系统结构示意图。
18.图中：1、进水管，2、预处理系统，3、初沉池，4、溢流堰区，5、调节池，6、进水泵，7、mabr膜处理系统，8、供气设备，9、调节阀，10、mabr膜处理单元，11、内回流泵，12、清水池，13、二沉池，14、出水管，15、供水管路，16、隔板，17、堵帽，18、mabr膜组件，19、支气管路，20、在线监测仪，21、压力表，22、控制阀，23、供气管路，24、底部曝气器。
具体实施方式
19.结合图1至图2对本实用新型的一种低成本的污水处理装置作进一步描述：
20.一种低成本的污水处理装置，包括进出水系统、供气系统、预处理系统2、mabr膜处理系统7和在线监测系统，进水管1依次连接预处理系统2、初沉池3、调节池5、mabr膜处理系统7、二沉池13、清水池12和出水管14；进出水系统包含进水管1、进水泵6和出水管14；供气系统包含供气设备8、供气管路23、压力表21、调节阀9、控制阀22和底部曝气器24；mabr膜处理系统7包括mabr膜处理单元10和内回流泵11；mabr膜处理单元10主要是由mabr膜组件18组成的，mabr膜组件18之间由支气管路19连接，末端用堵帽17进行封堵；在线监测系统包含在线监测仪20，设置在mabr膜处理系统末端。
21.预处理系统2采用物理或化学法降解污水中的大部分磷和部分有机物，如采用絮凝法进行预处理，可加絮凝剂、磁粉等。
22.初沉池3设置溢流堰区4，出水通过溢流堰区4进入调节池5中。
23.调节池5具备调节均匀水质和储存水量的作用。
24.供气系统通过调节阀9控制mabr膜处理系统7内的供气压力和供气量，通过控制阀22控制底部曝气器24的开启频率。
25.mabr膜处理系统7内置至少一组mabr膜处理单元10。
26.底部曝气器24间歇运行，在mabr膜处理系统7应急或检修时开启。
27.在线检测系统中的在线监测仪20用于在线监测mabr膜处理系统7内的水质，水质监测指标主要包括：cod、氨氮、总氮、总磷、do、ph值等。
28.污水在预处理系统中不仅将污水中碳磷进行不同程度的截留，还可以截留有毒有害物质，减少mabr膜处理系统中微生物的正常生长与功能表达。mabr膜处理系统进一步将污水中的有机物、含氮物质进行处理，有效提高污染物去除率。在mabr膜处理系统应急和检修时，开启底层曝气，维持污水处理装置正常运行。
29.在mabr膜处理系统中，利用氨氧化菌将污水中的氨氮部分转化为亚硝酸盐，然后利用生长在膜丝或填料中厌氧氨氧化菌利用直接生成氮气，少量的硝酸盐，被反硝化菌利用有机物去除。
30.上述实施方式只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种低成本的污水处理装置，包括进出水系统、供气系统、预处理系统(2)、mabr膜处理系统(7)和在线监测系统，其特征在于：进水管(1)依次连接预处理系统(2)、初沉池(3)、调节池(5)、mabr膜处理系统(7)、二沉池(13)、清水池(12)和出水管(14)；所述进出水系统包含进水管(1)、进水泵(6)和出水管(14)；所述供气系统包含供气设备(8)、供气管路(23)、压力表(21)、调节阀(9)、控制阀(22)和底部曝气器(24)；所述mabr膜处理系统(7)包括mabr膜处理单元(10)和内回流泵(11)；所述mabr膜处理单元(10)主要是由mabr膜组件(18)组成的，mabr膜组件(18)之间由支气管路(19)连接，末端用堵帽(17)进行封堵；所述在线监测系统包含在线监测仪(20)，设置在mabr膜处理系统末端。2.根据权利要求1所述的一种低成本的污水处理装置，其特征在于：所述预处理系统(2)采用物理或化学法降解污水中的大部分磷和部分有机物。3.根据权利要求1所述的一种低成本的污水处理装置，其特征在于：所述供气系统通过调节阀(9)控制mabr膜处理系统(7)内的供气压力和供气量，通过控制阀(22)控制底部曝气器(24)的开启频率。4.根据权利要求1所述的一种低成本的污水处理装置，其特征在于：所述mabr膜处理系统(7)内置至少一组mabr膜处理单元(10)。5.根据权利要求1所述的一种低成本的污水处理装置，其特征在于：所述底部曝气器(24)间歇运行，在mabr膜处理系统(7)应急或检修时开启。

技术总结
本实用新型涉及一种低成本的污水处理装置，涉及污水处理技术领域，包括给进出水系统、供气系统、预处理系统、MABR膜处理系统和在线监测系统。本实用新型专利是将污水进行预处理后进入MABR系统进行处理，利用氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(ANAMMOX bacteria)协同脱氮，将污水中的氨氮大幅降低生成氮气，少量的硝酸盐产物经反硝化去除。本实用新型装置水处理成本低、占地面积少，操作管理简便。操作管理简便。操作管理简便。


技术研发人员：李保安 李明 王国峰 田忠艳 肖岭
受保护的技术使用者：南开大学
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/4/8