本发明涉及废水处理,具体是一种生化+膜分离协同耦合处理系统及工艺。
背景技术:
1、随着工业生产产品的精进,工业废水的物质含量越来越复杂多变,特别是合成橡胶、石油化工、精细化工等行业产生的废水,常含有大量有机物、油类、氮磷营养盐及表面活性剂等不易处理的物质;然而,针对这些复杂的物质,目前的传统处理工艺难以满足回用或达标排放要求;此外,虽然膜生物反应器(mbr)技术近年来发展迅速,具备良好的出水水质与占地优势,但其在处理高浓度工业废水时常面临膜污染严重、能耗高、运行不稳定等问题。其中,超滤(uf)虽然可进一步提高出水水质,但对前端的生化系统的稳定性要求极高,传统串联式的“生化-膜分离”模式在系统协同性与调控能力方面仍存在不足。
2、因此,本发明需要提供一种“生化-膜分离”耦合系统,对高浓度工业废水进行处理,将生化-膜分离进行协同作业,以突破现有技术在膜污染控制、系统负荷抗扰能力和水质动态响应方面的技术瓶颈。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种生化+膜分离协同耦合处理系统及工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种生化+膜分离协同耦合处理系统,包括依次流经并处理废水的预处理单元、气浮单元和生化+膜分离耦合单元,还包括一级控制单元,所述一级控制单元用于控制整个系统的废水的流转并采集检测不同位置的废水数据;其特征在于:所述生化+膜分离耦合单元包括生化反应模块、膜分离模块以及次级控制单元,所述次级控制单元用于协同并耦合所述生化反应模块和膜分离模块的功能,实现废水处理与中水回用。
4、优选的,所述生化反应模块包括相互连接的缺氧池和好氧池,所述好氧池的底部设置微孔曝气装置,供气以促使有机物和氨氮的彻底氧化分解;所述膜分离模块包括相互连接的mbr膜池和超滤装置,所述好氧池产水端连接至mbr膜池,所述超滤装置包括相互连接的uf反应池和uf产水池;所述mbr膜池的产水端连接至uf反应池。
5、优选的,所述缺氧池的内底部设置有潜水搅拌器,用于使废水充分流动并抑制局部沉淀。
6、优选的,所述mbr膜池与缺氧池之间通过污泥回流泵装置连接,所述污泥回流泵装置用于将所述mbr膜池中产生的污泥部分回流至缺氧池,进行再次处理。
7、优选的,所述mbr膜池采用中空纤维膜组件,所述中空纤维膜组件通过两组清洗接口和阀门并联到清水装置和化学剂装置,可单独控制清水装置或化学剂装置对中空纤维膜内向膜外进行反冲洗。
8、优选的,所述预处理单元具有至少一组,每组所述预处理单元包括相互连接的细格栅装置和调节池,所述细格栅装置进水端连接至废水,所述调节池的产水端连接至缺氧池。
9、优选的,所述预处理单元具有两组,两组所述预处理单元的调节池产水端分别通过控制泵并联连接至缺氧池。
10、一种生化+膜分离协同耦合处理工艺,其特征在于:采用如权利要求2至7任一项所述的生化+膜分离耦合单元进行废水处理:
11、5) 将预处理单元中产出的废水流入生化+膜分离耦合单元的缺氧池中,进行水解酸化与反硝化净化反应;
12、6) 经过缺氧池出来的废水流入生化+膜分离耦合单元的好氧池中,好氧池将从池底部曝气,气体促使有机物和氨氮的彻底氧化分解;
13、7) 将缺氧池氧化分解后的废水流入mbr膜池中,废水由mbr膜外向膜内经抽吸渗透处理,mbr膜池中产生的污泥将部分回流至缺氧池,由缺氧池进行再次进行水解酸化与反硝化处理;
14、8) 接着,mbr膜池产出的废水流入uf反应池进行错流过滤处理,然后流经uf产水池处理产出中水,并导出进行回用。废水在生化反应模块中的水力停留时间整体控制在8小时左右。
15、一种废水处理工艺,其特征在于:采用如权利要求6或7所述的预处理单元以及如权利要求8所述的生化+膜分离协同耦合处理工艺进行废水处理:
16、4) 废水首先进入细格栅装置由其中的格栅拦截废水中的大颗粒杂质,而后细格栅装置产出的废水流入调节池,所述调节池用于对废水的流量进行缓冲调节,并且均化废水的水质波动,产出稳定流动的废水;
17、5) 然后,所述调节池产出稳定流动的废水流入所述生化+膜分离耦合单元,生化+膜分离耦合单元依次对废水进行水解酸化与反硝化处理以及膜分离处理;
18、最后,经过mbr膜池处理后分别产出污泥以及符合净化要求的水,将污泥外运进行处理,得到的符合净化要求的水进行回用。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、1、本发明通过将生化反应模块(缺氧池和好氧池)与膜分离模块(mbr膜池和超滤装置)协同耦合,显著提升了废水处理的效率和稳定性。缺氧池的水解酸化和反硝化功能有效降解难降解有机物并实现脱氮,好氧池的曝气装置进一步氧化分解有机物和氨氮,mbr膜池和超滤装置则通过膜分离技术确保出水水质达到高标准。此外,采用中空纤维膜组件结合反冲洗和化学清洗技术,有效减轻膜污染问题,延长膜的使用寿命,降低运行维护成本;污泥回流装置将mbr膜池中的部分污泥回流至缺氧池,优化了污泥浓度和碳氮比例,提高了系统的抗冲击负荷能力和脱氮效率。
21、2、本发明的生化+膜分离协同耦合处理工艺通过分阶段处理(缺氧池→好氧池→mbr膜池→超滤装置),实现了废水中有机物、氨氮、悬浮物和油类污染物的高效去除,出水水质稳定且符合回用标准。
22、3、整个废水处理工艺中预处理单元(细格栅装置和调节池)与生化+膜分离耦合单元的协同作用,有效均化了水质波动,减轻了后续处理单元的负荷,确保了系统的连续稳定运行;同时,生化+膜分离协同耦合处理系统及工艺在提高废水处理效率、降低能耗、减轻膜污染、增强系统稳定性以及实现中水回用等方面具有显著的技术优势。
1.一种生化+膜分离协同耦合处理系统,包括依次流经并处理废水的预处理单元(s1)、气浮单元(s2)和生化+膜分离耦合单元(s3),还包括一级控制单元(s4),所述一级控制单元(s4)用于控制整个系统的废水的流转并采集检测不同位置的废水数据;其特征在于:所述生化+膜分离耦合单元(s3)包括生化反应模块(l3)、膜分离模块(l4)以及次级控制单元,所述次级控制单元用于协同并耦合所述生化反应模块(l3)和膜分离模块(l4)的功能,实现废水处理与中水回用。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于:所述生化反应模块包括相互连接的缺氧池和好氧池,所述好氧池的底部设置微孔曝气装置,供气以促使有机物和氨氮的彻底氧化分解;所述膜分离模块包括相互连接的mbr膜池(l41)和超滤装置(l42),所述好氧池产水端连接至mbr膜池(l41),所述超滤装置(l42)包括相互连接的uf反应池(l421)和uf产水池(l422);所述mbr膜池的产水端连接至uf反应池。
3.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于:所述缺氧池的内底部设置有潜水搅拌器,用于使废水充分流动并抑制局部沉淀。
4.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于:所述mbr膜池(l41)与缺氧池之间通过污泥回流泵装置连接,所述污泥回流泵装置用于将所述mbr膜池中产生的污泥部分回流至缺氧池,进行再次处理。
5.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于:所述mbr膜池(l41)采用中空纤维膜组件,所述中空纤维膜组件通过两组清洗接口和阀门并联到清水装置和化学剂装置,可单独控制清水装置或化学剂装置对中空纤维膜内向膜外进行反冲洗。
6.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于:所述预处理单元(s1)具有至少一组,每组所述预处理单元包括相互连接的细格栅装置(l1)和调节池(l2),所述细格栅装置(l1)进水端连接至废水,所述调节池(l2)的产水端连接至缺氧池。
7.根据权利要求6所述的处理系统,其特征在于:所述预处理单元(s1)具有两组,两组所述预处理单元(s1)的调节池(l2)产水端分别通过控制泵并联连接至缺氧池。
8.一种生化+膜分离协同耦合处理工艺,其特征在于:采用如权利要求2至7任一项所述的生化+膜分离耦合单元进行废水处理:
9.根据权利要求8所述的生化+膜分离协同耦合处理工艺,其特征在于:废水在生化反应模块中的水力停留时间整体控制在8小时左右。
10.一种废水处理工艺,其特征在于:采用如权利要求6或7所述的预处理单元以及如权利要求8所述的生化+膜分离协同耦合处理工艺进行废水处理: