一种前置除磷后置内源反硝化耦合MBR污水处理系统及工艺
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07-29
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一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统及工艺
技术领域
1.本发明涉及污水处理技术领域,尤其是一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统及工艺。
背景技术:
2.目前主流的污水处理工艺是通过微生物进行前置反硝化脱氮以及生物除磷联合后置的化学强化除磷,即脱氮(主要是彻底的反硝化)在工艺的前半段完成,后面的好氧段负责硝化,通过排出富含磷的污泥去除一部分污水的总磷,同时,通过对生化出水添加除磷剂进行强化除磷以保证总磷达标,同时去除部分悬浮物。
3.上述工艺的缺点主要:(1)总氮去除率低,前置反硝化通过控制回流比控制脱氮效率,但一般回流比小于300%,因此,前置反硝化工艺的总氮去除率一般低于80%。(2)生化脱氮和除磷同时进行,造成泥龄的矛盾,多排泥有利于除磷,但不利于脱氮,少排泥有利于脱氮但不利于除磷,这对一些高总磷的废水来说,很难调和脱氮和除磷的矛盾。(3)化学强化除磷后,为了保证悬浮物达标,一般需要增加过滤装置,造成处理工艺复杂,投资增加,操作繁琐。(4)传统的二沉池很难提高污泥浓度,在冬天水温低的时候,无法通过提高污泥浓度保证出水水质。(5)如果采用mbr出水以及传统的后置除磷,由于mbr出水ss很低,不利于除磷剂发挥除磷的效果。
4.因此,开发一种能够解决传统前置反硝化脱氮效率低、后置生物除磷与脱氮的泥龄存在矛盾、生化出水悬浮物高、冬天不能随意增加污泥浓度等问题的深度脱氮除磷污水处理系统和工艺是有必要的。
技术实现要素:
5.为解决现有技术中的不足,本发明提供一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统及工艺,能够解决传统前置反硝化脱氮效率低、后置生物除磷与脱氮的泥龄存在矛盾、生化出水悬浮物高、冬天不能随意增加污泥浓度等问题,具体技术方案如下:
6.本发明首先提供了一种前置除磷后置内源反硝化污水处理系统,包括沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;
7.所述沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池依次通过管道连通;
8.所述絮凝沉淀除磷池与污泥浓缩池通过管道连通,且管道设置污泥泵。
9.所述mbr膜池连接有污泥回流系统;
10.所述厌氧池及所述缺氧池池体内均配备有搅拌器,所述动态好氧池池体内均配备有曝气装置和搅拌器。
11.在本发明的一些具体实施方式中,所述污泥回流系统包括连接mbr膜池以及动态好氧池前端的管道以及污泥泵。
12.在本发明的一些具体实施方式中,所述缺氧池末端与厌氧池前端通过管道连通,
且管道设置污泥回流泵。
13.在本发明的一些具体实施方式中,所述污泥回流系统包括预厌氧池,所述预厌氧池分别与mbr膜池、絮凝沉淀除磷池通过管道连通,且管道均设置污泥回流泵;所述预厌氧池与厌氧池进水口通过管道连通。
14.在本发明的一些具体实施方式中,动态好氧池和所述缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪。
15.在本发明的一些具体实施方式中,还包括plc控制器,所述plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。
16.本发明还提供一种前置除磷后置内源反硝化污水处理工艺,包括如下工艺步骤:
17.s1:污水经初沉池处理后进入絮凝沉淀除磷池,与加入絮凝沉淀除磷池中的絮凝除磷剂混合,随后实现泥水分离,上清液进入厌氧池,沉淀的污泥进入污泥浓缩池;
18.s2:污水进入厌氧池混合后,厌氧池搅拌,反硝化细菌进行碳源的吸收,停留时间为t1小时;
19.s3:厌氧池出水进入若干动态好氧池,每个动态好氧池的停留时间为t2小时,搅拌曝气的作用下进行硝化,降解污水中的氨氮和剩余的有机物;当检测到最后一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30%时,溶解氧仍然高于4mg/l时,且此时ph值上升的条件下,此动态好氧池及后续动态好氧池自动关闭曝气,变为缺氧池,缺氧池只开搅拌器;
20.s4:进入缺氧池的污水,缺氧池总停留时间为t3小时,通过反硝化细菌的内源反硝化作用实现脱氮;
21.s5:缺氧池内的污水出水后进入mbr膜池,实现泥水分离,污泥通过污泥回流系统回流至厌氧池或动态好氧池的前端,剩余污泥排入污泥浓缩池,上清液排出。
22.在本发明的一些具体实施方式中,步骤s5中mbr膜池污泥回流至动态好氧池前端,回流比为50%;缺氧池的末端污泥回流至厌氧池前端,回流比100%。
23.在本发明的一些具体实施方式中,絮凝沉淀除磷池出水的10%水量进入预厌氧池,其余水量进入厌氧池;步骤s5中mbr膜池污泥回流至预厌氧池,回流比为100%;预厌氧池出水进入厌氧池。
24.在本发明的一些具体实施方式中,絮凝除磷剂为pac或者pfc,pac或pfc的用量为50mg/l~200mg/l。
25.在本发明的一些具体实施方式中,所述t1为0.5-2,所述t2为2-3,所述t3为8-12;
26.在本发明的一些具体实施方式中,动态好氧池曝气时的溶解氧浓度控制在2mg/l-4mg/l。
27.在本发明的一些具体实施方式中,厌氧池进水碳氮比小于3时,在厌氧池投加碳源。
28.本发明的有益效果是:
29.①
将除磷放在生化工艺的前端,通过化学除磷,减少后续除磷菌对碳源的争夺,同时减少非功能菌的生长,减少污泥增长,最大化的富集脱氮细菌;
30.②
采用aoa的模式运行,可以实现总氮的深度去除,同时结合mbr工艺,不但可以灵活的控制污泥浓度,还可以保证出水悬浮物达标,省去了后续的深度处理系统;
31.③
通过采用双回流系统,实现厌氧区功能的最大化,或者设置预厌氧区,分流进
水,减少mbr膜池高溶解氧对反硝化菌的影响。
32.④
配备ph和do检测仪,联合plc和可自动调整曝气量的曝气设备,可实现设备自动切换和变频运行,进一步减少人力成本,节约能耗,助力双碳政策。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明提供的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统示意图;
35.图2为本发明提供的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统示意图;
36.图3为本发明实施例5对照组前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统示意图;
37.图4为本发明实施例5三种不同污泥回流模式的污水处理系统对污水cod的去除效果数据;
38.图5为本发明实施例5三种不同污泥回流模式的污水处理系统对污水总氮的去除效果数据;
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,不应该用来限制本发明的保护范围。基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
40.实施例1:一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统
41.如图1所示,一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,包括,沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池通过管道连通;絮凝沉淀除磷池与污泥浓缩池通过管道连通,且管道设置污泥泵;mbr膜池连接有污泥回流系统,污泥回流系统包括连接mbr膜池以及动态好氧池前端的管道以及污泥泵;缺氧池末端与厌氧池前端通过管道连通,管道设置污泥回流泵;厌氧池及缺氧池池体内均配备有搅拌器,动态好氧池池体内均配备有搅拌器和曝气设备,动态好氧池和缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪,plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。
42.本发明的前置除磷后置内源反硝化污水处理系统主要包含三大主体部分:前置除磷部分、后置内源反硝化部分和mbr膜池及污泥回流部分,这三部分污水处理的过程分别如下:
43.①
前置除磷
44.前置除磷通过添加高效的除磷剂,充分利用初沉池进水悬浮物高的特点,最大限度的进行物化除磷,降低生化段进水的总磷含量,进而保证后续的脱氮效果。
45.通过该工艺段的处理,污水的总磷基本可以实现达标排放,后续的生化段只需处
理污水中的cod和总氮即可。
46.②
后置内源反硝化
47.后置内源反硝化的理论基础是反硝化菌有贮存碳源的特性,反硝化菌的内源反硝化潜力是巨大的,影响内源反硝化效果的主要因素是进水后的厌氧搅拌时间、曝气时的溶解氧浓度和硝化时间等。厌氧搅拌的时间一般控制在1个小时左右即可,一般不需要超过2小时。此阶段,反硝化菌可以完成对污水中有机物的吸附吸收。
48.进入动态好氧池,曝气时的溶解氧浓度控制在2mg/l-4mg/l,同时,为了尽可能的缩短硝化时间,需要减少过曝气的时间。为了实现对污水的精准曝气,设置若干个相对独立的动态好氧池(每个动态好氧池通过管道连接,近似完全混合),动态好氧池子中设置上do检测仪和ph检测仪,可以通过观察动态好氧池的ph和do的变化来判断系统是否硝化结束(硝化结束时,由于硝化细菌活性降低,耗氧量减少,污水的溶解氧(do)相对会出现上升;而由于硝化作用会消耗污水中的碱度,因此动态好氧池的ph值会逐渐下降,硝化结束后,ph值会逐渐上升),当检测到其中一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30%时,溶解氧仍然高于4mg/l时,且此时ph值上升的条件下,可以判断系统硝化结束,此动态好氧池及后续动态好氧池便可以停止曝气,即节约能源,又保证在尽可能短的时间内硝化的完全。
49.进入缺氧池,通过反硝化细菌的内源反硝化作用,实现深度脱氮。
50.③
mbr膜池及污泥回流部分
51.为了解决出水悬浮物超标和污泥浓度无法调节的问题,采用mbr膜池代替传统的二沉池,不仅可以实现悬浮固体的达标,省掉了后续的过滤工艺,同时可以将污水处理系统的泥龄延长,提高污水处理系统的脱氮效果。为了保证厌氧段吸收碳源的效果,主要的污泥回流从缺氧池的末端进行,为了维持mbr膜池的污泥浓度,同时不破坏厌氧池的功能,将mbr膜池的污泥回流到动态好氧池最前端。
52.通过本发明污水处理系统的处理出水cod、氨氮、总氮、总磷和悬浮固体全部达标。
53.实施例2:一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺
54.本实施例中的工艺基于实施例1中的系统,主要用于市政污水的处理,主要进水指标为cod2000mg/l~2200mg/l,氨氮360mg/l~450mg/l,总磷10mg/l~20mg/l。污水经沉砂池处理后进入絮凝沉淀除磷池,与加入池中的絮凝除磷剂混合,随后实现泥水分离,上清液进入生化阶段的厌氧段,沉淀的污泥进入污泥浓缩池。絮凝除磷剂可以使用pac或者pfc,pac或pfc的用量根据水质情况选择50mg/l~200mg/l,该工艺段的总磷去除率在90%以上,出水总磷控制在0.3mg/l~1mg/l。污水进入厌氧池后,活性污泥进行内碳源的吸收,只需进行搅拌即可,停留时间6小时。好氧池由若干动态好氧池组成,每一个动态好氧池由管道连接,每一个动态好氧池的hrt在3小时,均配备曝气设备、搅拌设备、ph检测仪和溶解氧检测仪,ph和do检测仪和plc相连,并最终通过计算机控制曝气设备。动态好氧池的溶解氧控制在2~4mg/l,当检测到其中一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30%时,溶解氧仍然高于4mg/l时,且此时ph值上升的条件下,表明系统硝化完成,此动态好氧池及后续动态好氧池自动关闭曝气。所有动态好氧池的hrt共计12小时,共4个动态好氧池,可根据需要控制停留时间9~12小时。动态好氧池后面连有缺氧池,主要是完成内源反硝化进行深度脱氮。缺氧池停留时间共计12小时,只需搅拌。缺氧池末端污泥回流至厌氧池,污泥回流比100%;整个生化阶段的水利停留时间30小时,污水最后进入mbr膜池进行泥水分离,上清
液排除,污泥通过污泥泵打回动态好氧池的最前端,污泥回流比50%,剩余污泥排入污泥浓缩池。
55.实施例3:一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统
56.如图1所示,一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,包括,沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池通过管道连通;絮凝沉淀除磷池与污泥浓缩池通过管道连通,且管道设置污泥泵;mbr膜池连接有污泥回流系统,污泥回流系统包括预厌氧池,预厌氧池分别与mbr膜池、絮凝沉淀除磷池通过管道连通,管道均设置污泥回流泵,预厌氧池同时与厌氧池进水口通过管道连通,厌氧池及缺氧池池体内均配备有搅拌器,动态好氧池池体内均配备有搅拌器和曝气设备,动态好氧池和缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪,plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。
57.本发明的前置除磷后置内源反硝化污水处理系统主要包含三大主体部分:前置除磷部分、后置内源反硝化部分和mbr膜池及污泥回流部分,这三部分污水处理的过程分别如下:
58.①
前置除磷
59.前置除磷通过添加高效的除磷剂,充分利用初沉池进水悬浮物高的特点,最大限度的进行物化除磷,降低生化段进水的总磷含量,进而保证后续的脱氮效果。
60.通过该工艺段的处理,污水的总磷基本可以实现达标排放,后续的生化段只需处理污水中的cod和总氮即可。
61.②
后置内源反硝化
62.后置内源反硝化的理论基础是反硝化菌有贮存碳源的特性,反硝化菌的内源反硝化潜力是巨大的,影响内源反硝化效果的主要因素是进水后的厌氧搅拌时间、曝气时的溶解氧浓度和硝化时间等。厌氧搅拌的时间一般控制在1个小时左右即可,一般不需要超过2小时。此阶段,反硝化菌可以完成对污水中有机物的吸附吸收。
63.进入动态好氧池,曝气时的溶解氧浓度控制在2mg/l-4mg/l,同时,为了尽可能的缩短硝化时间,需要减少过曝气的时间。为了实现对污水的精准曝气,设置若干个相对独立的动态好氧池(每个动态好氧池通过管道连接,近似完全混合),动态好氧池子中设置上do检测仪和ph检测仪,可以通过观察动态好氧池的ph和do的变化来判断系统是否硝化结束(硝化结束时,由于硝化细菌活性降低,耗氧量减少,污水的溶解氧(do)相对会出现上升;而由于硝化作用会消耗污水中的碱度,因此动态好氧池的ph值会逐渐下降,硝化结束后,ph值会逐渐上升),当检测到其中一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30%时,溶解氧仍然高于4mg/l时,且此时ph值上升的条件下,可以判断系统硝化结束,此动态好氧池及后续动态好氧池便可以停止曝气,即节约能源,又保证在尽可能短的时间内硝化的完全。
64.进入缺氧池,通过反硝化细菌的内源反硝化作用,实现深度脱氮。
65.③
mbr膜池及污泥回流部分
66.为了解决出水悬浮物超标和污泥浓度无法调节的问题,采用mbr膜池代替传统的二沉池,不仅可以实现悬浮固体的达标,省掉了后续的过滤工艺,同时可以将污水处理系统的泥龄延长,提高污水处理系统的脱氮效果。为了保证厌氧段吸收碳源的效果,维持mbr膜
池的污泥浓度,同时不破坏厌氧池的功能,将mbr膜池的污泥回流到预厌氧池,预厌氧池进水为总水量的10%,目的是消耗mbr池回流污泥中的溶解氧,然后预厌氧池出水进入厌氧池。
67.通过本发明污水处理系统的处理出水cod、氨氮、总氮、总磷和悬浮固体全部达标。
68.实施例4:一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺
69.本实施例中的工艺基于实施例3中的系统,主要用于市政污水的处理,主要进水指标为cod2000mg/l~2200mg/l,氨氮360mg/l~450mg/l,总磷10mg/l~20mg/l。污水经沉砂池处理后进入絮凝沉淀除磷池,与加入池中的絮凝除磷剂混合,随后实现泥水分离,90%上清液进入生化阶段的厌氧段,10%上清液进入预厌氧池,沉淀的污泥进入污泥浓缩池。絮凝除磷剂可以使用pac或者pfc,pac或pfc的用量根据水质情况选择50mg/l~200mg/l,该工艺段的总磷去除率在90%以上,出水总磷控制在0.3mg/l~1mg/l。污水进入厌氧池后,活性污泥进行内碳源的吸收,只需进行搅拌即可,停留时间6小时。好氧池由若干动态好氧池组成,每一个动态好氧池由管道连接,每一个动态好氧池的hrt在3小时,均配备曝气设备、搅拌设备、ph检测仪和溶解氧检测仪,ph和do检测仪和plc相连,并最终通过计算机控制曝气设备。动态好氧池的溶解氧控制在2~4mg/l,当检测到其中一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30%时,溶解氧仍然高于4mg/l时,且此时ph值上升的条件下,表明系统硝化完成,此动态好氧池及后续动态好氧池自动关闭曝气。所有动态好氧池的hrt共计12小时,共4个动态好氧池,可根据需要控制停留时间9~12小时。动态好氧池后面连有缺氧池,主要是完成内源反硝化进行深度脱氮。缺氧池停留时间共计12小时,只需搅拌。整个生化阶段的水利停留时间30小时,污水最后进入mbr膜池进行泥水分离,上清液排除,污泥通过污泥泵打回预厌氧池,污泥回流比100%,剩余污泥排入污泥浓缩池。
70.实施例5:基于不同污泥回流模式的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统的工业污水处理
71.本实施例设置对照组,对照组污水处理系统如图3所示,具体包括,依次通过管道连通的沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;絮凝沉淀除磷池与污泥浓缩池通过管道连通,且管道设置污泥泵;mbr膜池通过管道和污泥回流泵连通厌氧池前端;厌氧池及缺氧池池体内均配备有搅拌器,动态好氧池池体内均配备有搅拌器和曝气设备,动态好氧池和缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪,plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。
72.为验证本发明污水处理系统和工艺的技术效果,分别基于对照组污水处理系统和实施例1及实施例3污水处理系统,采用本发明污水处理工艺,测试污水处理效果。
73.本实施例将对照组污水处理系统和实施例1及实施例3污水处理系统合并成一个污水处理系统,通过选择不同的回流模式,实现对照组污水处理系统和实施例1及实施例3污水处理系统的污水处理功能。即实施例污水处理系统具体包括,沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;mbr膜池通过管道和污泥回流泵连通厌氧池前端;mbr膜池还通过管道和污泥回流泵连通动态好氧池最前端,同时,缺氧池最末端与厌氧池前端通过管道连通,管道设置污泥回流泵;还设置预厌氧池,预厌氧池分别与mbr膜池、絮凝沉淀除磷池通过管道连通,管道均设置污泥回流泵,预厌氧池同时
与厌氧池进水口通过管道连通;厌氧池及缺氧池池体内均配备有搅拌器,动态好氧池池体内均配备有搅拌器和曝气设备,动态好氧池和缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪,plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。本实施例通过关闭和开启不同管道和污泥回流泵,实现分别采用三种污泥回流模式运行该污水处理系统,包括mbr膜池污泥直接回流到厌氧池(对照组污水处理系统,如图3所示),mbr膜池污泥回流到好氧池及缺氧池污泥回流到厌氧段(实施例1污水回流系统,如图1所示)和mbr膜池污泥回流到预厌氧池((实施例3污水回流系统,如图2所示))
74.采用上述污水处理系统,采用本发明污水处理工艺,处理某工业污水,工业污水指标为cod2000mg/l~2200mg/l,氨氮360mg/l~450mg/l,总磷10mg/l~20mg/l。三组污水处理工艺的厌氧+好氧+缺氧段水力停留时间相同,均为45小时。其中,采用预缺氧池的那一组,预缺氧停留时间为2小时。污水经过除磷沉淀池后,污水的总磷浓度稳定在1mg/l以下,去除率达到95%以上,除磷效果十分稳定。三种运行模式对污水氨氮的去除情况基本相同,出水氨氮浓度小于1mg/l,去除率达到了99%以上。cod和总氮的去除率如图4和图5所示。由图4可知,三组系统,系统对污水cod的去除率十分接近,出水浓度维持在300mg/l左右,去除率稳定在85%以上,三组没有明显的不同。由图5可知,在第一种模式下,由于污泥回流液的溶解氧过高,导致反硝化菌对碳源的吸收效果下降,系统最终出水的总氮浓度偏高,维持在90mg/l左右,总氮去除率为72%~80%。从第16天开始,将回流方式进行改变,mbr膜池的污泥回流到好氧区,缺氧区末端的污泥回流到厌氧池前端。通过回流的改变,污泥中的反硝化细菌可以充分的吸收污水中的有机物,系统的同步硝化反硝化和内源反硝化效果都得到了加强,出水总氮浓度逐渐下降,最终的出水的总氮浓度稳定到了30mg/l左右,总氮去除率稳定在92%左右。从第31天开始,污泥的回流模式进行了切换,切换成只从mbr膜池回流,污泥全部回流到预厌氧池,进水的10%进入预厌氧池,90%进入正常的厌氧池。通过数据可知,运行模式切换后,出水总氮浓度并没有明显的改变,稳定在30mg/l左右,总氮去除率大于92%。由此可见,三种污泥回流的模式中,对照组mbr膜池污泥直接回流到厌氧池的污水处理系统脱氮效果最差,出水总氮去除率低于80%,主要原因是直接回流后,大量的溶解氧破坏了系统厌氧格的厌氧状态,影响了反硝化菌对碳源的吸收。基于前置除磷后置内源反硝化污水处理系统,通过改变污泥的回流方式或改变进水方式,可以有效的保证系统的脱氮效率。
75.综上所述,采用本发明设计的两种组合处理工艺处理cod2000mg/l~2200mg/l,氨氮360mg/l~450mg/l,总磷10mg/l~20mg/l的某工业污水,出水cod、总氮和总磷分别为300m/l、30mg/l和1mg/l左右,其去除率分别为82%、92%和95%以上。
76.上述具体实施方式仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样,任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。
技术特征:
1.一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,其特征在于:包括沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池;所述沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池依次通过管道连通;所述絮凝沉淀除磷池与污泥浓缩池通过管道连通,且管道设置污泥泵。所述mbr膜池连接有污泥回流系统;所述厌氧池及所述缺氧池池体内均配备有搅拌器,所述动态好氧池池体内均配备有曝气装置和搅拌器。2.如权利要求1所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,其特征在于,所述污泥回流系统包括连接mbr膜池以及动态好氧池前端的管道以及污泥泵。3.如权利要求2所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,其特征在于,所述缺氧池末端与厌氧池前端通过管道连通,且管道设置污泥回流泵。4.如权利要求1所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,其特征在于,所述污泥回流系统包括预厌氧池,所述预厌氧池分别与mbr膜池、絮凝沉淀除磷池通过管道连通,且管道均设置污泥回流泵;所述预厌氧池与厌氧池进水口通过管道连通。5.如权利要求1-4任一项所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统,其特征在于:所述动态好氧池和所述缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪;所述污水处理系统还包括plc控制器,所述plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。6.一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺,其特征在于:s1:污水经初沉池处理后进入絮凝沉淀除磷池,与加入絮凝沉淀除磷池中的絮凝除磷剂混合,随后实现泥水分离,上清液进入厌氧池,沉淀的污泥进入污泥浓缩池;s2:污水进入厌氧池混合后,厌氧池搅拌,反硝化细菌进行碳源的吸收,停留时间为t1小时;s3:厌氧池出水进入若干动态好氧池,每个动态好氧池的停留时间为t2小时,搅拌曝气的作用下进行硝化,降解污水中的氨氮和剩余的有机物;当检测到最后一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30%时,溶解氧仍然高于4mg/l时,且此时ph值上升的条件下,此动态好氧池及后续动态好氧池自动关闭曝气,变为缺氧池,缺氧池只开搅拌器;s4:进入缺氧池的污水,缺氧池总停留时间为t3小时,通过反硝化细菌的内源反硝化作用实现脱氮;s5:缺氧池内的污水出水后进入mbr膜池,实现泥水分离,污泥通过污泥回流系统回流至厌氧池或动态好氧池的前端,剩余污泥排入污泥浓缩池,上清液排出。7.如权利要求6所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺,其特征在于:步骤s5中mbr膜池污泥回流至动态好氧池前端,回流比为50%;缺氧池的末端污泥回流至厌氧池前端,回流比100%。8.如权利要求6所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺,其特征在于:絮凝沉淀除磷池出水的10%水量进入预厌氧池,其余水量进入厌氧池;步骤s5中mbr膜池污泥回流至预厌氧池,回流比为100%;预厌氧池出水进入厌氧池。9.如权利要求6-8任一项所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺,其特征
在于:所述絮凝除磷剂为pac或者pfc,pac或pfc的用量为50mg/l~200mg/l;所述t1为0.5-2,所述t2为2-3,所述t3为8-12;所述动态好氧池曝气时的溶解氧浓度控制在2mg/l-4mg/l。10.如权利要求9所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺,其特征在于:所述厌氧池进水碳氮比小于3时,在厌氧池投加碳源。
技术总结
本发明提供了一种前置除磷后置内源反硝化耦合MBR污水处理系统及工艺,系统主要包括前置除磷单元、后置内源反硝化单元以及污泥回流单元,沉砂池出水进入絮凝沉淀除磷池除磷;然后上清液进入后置内源反硝化单元,在厌氧池反硝化细菌吸收碳源,在动态好氧池,配合检测仪器和控制设备,进行动态精准硝化,随后在缺氧池进行后置内源反硝化,从而达到深度脱氮;缺氧池出水和污泥进入MBR膜池和污泥回流单元,采用双回流系统,实现厌氧区功能的最大化,或者设置预厌氧区,分流进水,减少MBR膜池高溶解氧对反硝化菌的影响。该系统及工艺解决了传统前置反硝化脱氮效率低,后置生物除磷与脱氮的泥龄矛盾,生化出水悬浮物高,冬天不能选择性增加污泥浓度的问题。性增加污泥浓度的问题。性增加污泥浓度的问题。
技术研发人员:乔壮明 温春燕 李计珍 邰家芬 于雪峰 李建平 韩灵通 徐涛 刘凡虎 王凯
受保护的技术使用者:济南工程职业技术学院 济南市生态环境局 山东建筑大学
技术研发日:2023.01.16
技术公布日:2023/7/26
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