公布日：2024.03.22
申請日：2023.12.18
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種強化脫氮除磷的污水處理裝置，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、第一復(fù)合生化池和第二復(fù)合生化池，第一復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有若干個復(fù)合生物載體組件，且設(shè)有第一曝氣管；第二復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有若干個MABR膜組件；厭氧池設(shè)有第一廢氣管，第一廢氣管的出氣端設(shè)有若干個第一分管；缺氧池設(shè)有第二廢氣管，第二廢氣管的出氣端設(shè)有若干個第二分管，第一分管和第二分管都分別連接第一曝氣管和若干個MABR膜組件；復(fù)合生物載體組件表面負載好氧微生物，MABR膜組件的膜絲表面由內(nèi)至外負載好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，實現(xiàn)同步硝化反硝化。
權(quán)利要求書
1.一種強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、第一復(fù)合生化池、第二復(fù)合生化池，第一復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有若干個復(fù)合生物載體組件，且設(shè)有第一曝氣管；第二復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有若干個MABR膜組件；厭氧池設(shè)有第一廢氣管，第一廢氣管的出氣端設(shè)有若干個第一分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；缺氧池設(shè)有第二廢氣管，第二廢氣管的出氣端設(shè)有若干個第二分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；外部的曝氣裝置通過氣路并聯(lián)所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件，為第一復(fù)合生化池和第二復(fù)合生化池提供氧氣以及厭氧池、缺氧池產(chǎn)生的廢氣；所述復(fù)合生物載體組件表面負載好氧微生物，MABR膜組件的膜絲表面由內(nèi)至外負載好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，實現(xiàn)同步硝化反硝化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述第一復(fù)合生化池為長方體，一側(cè)上部進水，另一側(cè)下部出水，且沿著長度方向設(shè)置若干個第一折流板，使得污水上下曲折流動經(jīng)過第一復(fù)合生化池的長度方向，相鄰的兩個第一折流板之間設(shè)有一個復(fù)合生物載體組件；第一復(fù)合生化池的底部設(shè)有第一曝氣管，第一曝氣管穿過各個第一折流板且均勻布設(shè)在第一復(fù)合生化池的底部，第一曝氣管處于復(fù)合生物載體組件的下方；外部的曝氣裝置連接第一曝氣管，為第一復(fù)合生化池提供氧氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述第二復(fù)合生化池為長方體，且沿著長度方向設(shè)置若干個第二折流板，使得污水上下曲折流動經(jīng)過第二復(fù)合生化池的長度方向，相鄰的兩個第二折流板之間設(shè)有一個MABR膜組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述復(fù)合生物載體組件包括上支架、若干根生物載體和下支架，生物載體的頂端固定在上支架上，底端固定在下支架上，若干條生物載體在上支架和下支架之間呈矩陣均勻設(shè)置若干排和若干列；生物載體包括至少兩條螺旋纏繞的柳條以及柳條之間若干塊軟海綿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述柳條的平均直徑為1-5mm，軟海綿的粒徑為3-8mm，若干塊軟海綿均勻散布在兩條纏繞的柳條之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述生物載體的制備方法如下：(1)將柳條整體浸入乙醇溶液，使得柳條被充分浸潤；(2)將柳條整體浸入酸性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液洗滌至中性；(3)再將柳條整體浸入堿性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液沖洗至中性；(4)步驟(3)得到的柳條彼此螺旋纏繞，并在其中均勻放置若干塊軟海綿，制得所述生物載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述MABR膜組件豎直放置，平行于復(fù)合生物載體組件，MABR膜組件的底部進氣，頂部設(shè)有壓力表；第二復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有溶解氧測定儀，用于測定第二復(fù)合生化池的溶解氧濃度；MABR膜組件為中空纖維簾式膜；外部的曝氣裝置連接各個MABR膜組件的底部，為MABR膜組件提供氧氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述強化脫氮除磷的污水處理裝置還包括污泥再生單元，包括脫鈣池、再生池和脫氧池，脫鈣池的頂部設(shè)有進泥口和加酸口，底部設(shè)有脫鈣口；厭氧池的底部設(shè)有排泥口，排泥口通過管道和污泥泵連接進泥口，加酸口用于添加磷酸脫鈣劑；第一復(fù)合生化池的下游側(cè)依次設(shè)置脫氧池和再生池，再生池的下游側(cè)為第二復(fù)合生化池，脫鈣池中脫鈣后的顆粒污泥輸入再生池，第一復(fù)合生化池處理后的污水經(jīng)過脫氧池脫氧后，也輸入再生池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述脫氧池的進水口連接第一復(fù)合生化池的出水口，脫氧池的出水口連接再生池的進水口；脫氧池內(nèi)種植有水生植物和浮游植物，脫氧池的頂面裝有可開合的頂板，為脫氧池提供間歇性密閉環(huán)境，密閉時防止日光照射進入脫氧池，促進脫氧池內(nèi)植物快速消耗水體的溶解氧。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述再生池靠近第一復(fù)合生化池的一側(cè)設(shè)有進水口、第一泥口和第二泥口，靠近第二復(fù)合生化池的一側(cè)設(shè)有出水口和第三泥口，再生池的出水口連接第二復(fù)合生化池的進水口；脫鈣池的脫鈣口連接第一泥口，輸入脫鈣后的污泥；第二泥口連接厭氧池，用于將厭氧池的活性污泥輸入再生池；第三泥口連接厭氧池，用于將再生后的厭氧顆粒污泥返回厭氧池。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種強化脫氮除磷的污水處理裝置，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、第一復(fù)合生化池、第二復(fù)合生化池，第一復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有若干個復(fù)合生物載體組件，且設(shè)有第一曝氣管；第二復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有若干個MABR膜組件；
厭氧池設(shè)有第一廢氣管，第一廢氣管的出氣端設(shè)有若干個第一分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；缺氧池設(shè)有第二廢氣管，第二廢氣管的出氣端設(shè)有若干個第二分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；外部的曝氣裝置通過氣路并聯(lián)所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件，為第一復(fù)合生化池和第二復(fù)合生化池提供氧氣以及厭氧池、缺氧池產(chǎn)生的廢氣；
所述復(fù)合生物載體組件表面負載好氧微生物，MABR膜組件的膜絲表面由內(nèi)至外負載好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，實現(xiàn)同步硝化反硝化。
可選的，所述第一復(fù)合生化池為長方體，一側(cè)上部進水，另一側(cè)下部出水，且沿著長度方向設(shè)置若干個第一折流板，使得污水上下曲折流動經(jīng)過第一復(fù)合生化池的長度方向，相鄰的兩個第一折流板之間設(shè)有一個復(fù)合生物載體組件；
第一復(fù)合生化池的底部設(shè)有第一曝氣管，第一曝氣管穿過各個第一折流板且均勻布設(shè)在第一復(fù)合生化池的底部，第一曝氣管處于復(fù)合生物載體組件的下方；外部的曝氣裝置連接第一曝氣管，為第一復(fù)合生化池提供氧氣。
可選的，所述第二復(fù)合生化池為長方體，且沿著長度方向設(shè)置若干個第二折流板，使得污水上下曲折流動經(jīng)過第二復(fù)合生化池的長度方向，相鄰的兩個第二折流板之間設(shè)有一個MABR膜組件。
可選的，所述復(fù)合生物載體組件包括上支架、若干根生物載體和下支架，生物載體的頂端固定在上支架上，底端固定在下支架上，若干條生物載體在上支架和下支架之間呈矩陣均勻設(shè)置若干排和若干列；
生物載體包括至少兩條螺旋纏繞的柳條以及柳條之間若干塊軟海綿，柳條較細且柔韌性良好，纖維較為細膩。
進一步可選的，所述柳條的平均直徑為1-5mm，軟海綿的粒徑為3-8mm，若干塊軟海綿均勻散布在兩條纏繞的柳條之間，依靠纏繞的力量固定軟海綿，避免被污水水流沖走。
可選的，所述生物載體的制備方法如下：
(1)將柳條整體浸入乙醇溶液，使得柳條被充分浸潤；
(2)將柳條整體浸入酸性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液洗滌至中性；
(3)再將柳條整體浸入堿性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液沖洗至中性；
(4)步驟(3)得到的柳條彼此螺旋纏繞，并在其中均勻放置若干塊軟海綿，制得所述生物載體。
可選的，所述MABR膜組件豎直放置，平行于復(fù)合生物載體組件，MABR膜組件的底部進氣，頂部設(shè)有壓力表；第二復(fù)合生化池內(nèi)設(shè)有溶解氧測定儀，用于測定第二復(fù)合生化池的溶解氧濃度；MABR膜組件為中空纖維簾式膜；
外部的曝氣裝置連接各個MABR膜組件的底部，為MABR膜組件提供氧氣。
厭氧池內(nèi)具有厭氧顆粒污泥，一般廢水中會含有部分鈣離子，長期運行后，會形成沉淀鈣鹽，并沉積在顆粒污泥表面或通過顆粒污泥的微孔通道進入內(nèi)部而結(jié)垢成核，使得表面或內(nèi)部比較堅實，用手觸摸會有類似石子的觸感，則厭氧顆粒污泥發(fā)生了鈣化。鈣化后，將隔絕微生物與污水中底物的接觸，阻礙微生物生長代謝，使得污泥活性下降甚至失活。另外，第一復(fù)合生化池內(nèi)的溶氧量高于第二復(fù)合生化池，若第一復(fù)合生化池的出水直接輸入第二復(fù)合生化池，則氧含量較高，不利于第二復(fù)合生化池的生化處理。針對上述情況，為了使得所述污水處理裝置的厭氧池長期運行，循環(huán)處理鈣化的厭氧顆粒污泥，提供以下方案。
可選的，所述強化脫氮除磷的污水處理裝置還包括污泥再生單元，包括脫鈣池、再生池和脫氧池，脫鈣池的頂部設(shè)有進泥口和加酸口，底部設(shè)有脫鈣口；厭氧池的底部設(shè)有排泥口，排泥口通過管道和污泥泵連接進泥口，加酸口用于添加磷酸脫鈣劑；
第一復(fù)合生化池的下游側(cè)依次設(shè)置脫氧池和再生池，再生池的下游側(cè)為第二復(fù)合生化池，脫鈣池中脫鈣后的顆粒污泥輸入再生池，第一復(fù)合生化池處理后的污水經(jīng)過脫氧池脫氧后，也輸入再生池。
進一步可選的，所述脫鈣池內(nèi)設(shè)有第二攪拌器，促進鈣化的顆粒污泥與磷酸溶液充分反應(yīng)，生成磷酸鈣，磷酸鈣在攪拌作用下，脫離顆粒污泥；
脫鈣池的中上部設(shè)有排污口，用于實時排出含有磷酸鈣沉淀物的水體，過濾分離后，水體可返回脫鈣池，磷酸鈣另行處理。
進一步可選的，所述脫氧池的進水口連接第一復(fù)合生化池的出水口，脫氧池的出水口連接再生池的進水口；脫氧池內(nèi)種植有水生植物和浮游植物，脫氧池的頂面裝有可開合的頂板，為脫氧池提供間歇性密閉環(huán)境，密閉時防止日光照射進入脫氧池，促進脫氧池內(nèi)植物快速消耗水體的溶解氧。
進一步可選的，所述再生池靠近脫氧池的一側(cè)設(shè)有進水口、第一泥口和第二泥口，靠近第二復(fù)合生化池的一側(cè)設(shè)有出水口和第三泥口，
再生池的出水口連接第二復(fù)合生化池的進水口；脫鈣池的脫鈣口連接第一泥口，輸入脫鈣后的污泥；第二泥口連接厭氧池，用于將厭氧池的活性污泥輸入再生池；第三泥口連接厭氧池，用于將再生后的厭氧顆粒污泥返回厭氧池。
（發(fā)明人：楊傳忠;郭麗娟;蘇繼明;徐亞慧;郭全杰;朱海南;金昱;胡進林;陳然;萬家虎;魯貴斌;鄭一雯）
