公布日：2024.06.28
申请日：2024.04.11
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，涉及污水处理领域，使用污水处理设备根据污水量大小，自动在AO+MBR、AO与MBR并联、AO+膜SBR间歇运行这3种污水处理模式之间切换；所述污水处理设备包括阀门连通的厌氧池、间歇MBR池和沉淀池，所述厌氧池设有连通进水管的提篮式格栅，所述间歇MBR池内设有MBR膜组件和超声波液位计，所述沉淀池上设有溢流排水口，本发明低能耗运行，采用AO+膜SBR间歇运行，每小时自动运行，无水时处于闲置状态，水量过大时，自动切换为AO+MBR状态，沉淀池自动启动，适合水量波动大的农村分散式污水处理或不具备接管条件的厂区污水处理(或预处理)、景区和移动船泊等生活污水处理；本发明采用气提回流的方法，实现硝化液回流和沉淀污泥回流；剩余污泥采用气提回流的方法，实现排泥；即采用风机气提回流的方法替代了传统工艺中的回流水泵和排泥泵，节约了投资，简化了运行管理。
权利要求书
1.一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于，使用污水处理设备根据污水量大小，自动在AO+MBR、AO与MBR并联、AO+膜SBR间歇运行这3种污水处理模式之间切换；所述污水处理设备包括阀门连通的厌氧池、间歇MBR池和沉淀池，所述厌氧池设有连通进水管的提篮式格栅，所述间歇MBR池内设有MBR膜组件和超声波液位计，所述沉淀池上设有溢流排水口；所述污水处理设备还包括风机、水泵、除磷加药装置、管路系统和PLC自动控制系统，所述风机连接管路系统，所述管路系统包括多个管道以及设于管道上的气提升回流阀门、曝气阀门、污泥回流阀门和污泥排放阀门；所述间歇MBR池内设有管道连通曝气阀门、气提升回流阀门、污泥排放阀门，所述MBR膜组件连通水泵的一端，所述水泵的另一端连通溢流排水口，所述沉淀池内设有管道连通污泥回流阀门、曝气阀门和污泥排放阀门；所述PLC自动控制系统电性连接风机、水泵、除磷加药装置、超声波液位计和管路系统。
2.根据权利要求1中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：所述厌氧池采用2格式厌氧池，所述2格式厌氧池包括对污水进行生物填料的第一格厌氧池和对污水的悬浮活性污泥生物分解或水解的第二格厌氧池。
3.根据权利要求2中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：正常水量时，采用AO+MBR的污水处理模式处理，具体如下：污水通过进水管进入提篮式格栅，经提篮式格栅去除杂物和较大颗粒石子、树枝后，进入2格式厌氧池和间歇MBR池处理后，启动水泵通过MBR膜组件抽取达标清水进入溢流排水口；启动风机和气提升回流阀门，间歇MBR池内的消化液利用风机气提回流至2格式厌氧池，实现同步反硝化脱氮、除磷，间歇MBR池中的剩余污泥定期通过启动风机和污泥排放阀门风机气提进入沉淀池。
4.根据权利要求2中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：污水水量大时，采用AO与MBR并联的污水处理模式处理，具体如下：污水通过进水管进入提篮式格栅，经提篮式格栅去除杂物和较大颗粒石子、树枝后，进入2格式厌氧池和间歇MBR池处理后，启动水泵通过MBR膜组件抽取达标清水进入溢流排水口；污水水量大，整个设施液位，包括间歇MBR池液位均处于较高位置时，MBR膜组件通过水泵排水的同时，打开间歇MBR池和沉淀池之间的阀门以及除磷加药装置，除磷加药装置加的除磷剂与间歇MBR池混合液混合进入沉淀池沉淀后，上清液进入溢流排水口排放，打开风机、曝气阀门、污泥回流阀门使得沉淀池沉淀的污泥通过气提回流至间歇MBR池，所用除磷剂为聚合氯化铝PAC或聚合硫酸铁PFS等常规除磷絮凝剂，启动风机和气提升回流阀门，间歇MBR池内的消化液利用风机气提回流至2格式厌氧池，实现同步反硝化脱氮、除磷，间歇MBR池中的剩余污泥定期通过启动风机和污泥排放阀门风机气提进入沉淀池，沉淀池上清液自流进入厌氧池，此时，整个生化反应系统处于A/O与MBR并联运行，直至污水流量降低至正常水量。
5.根据权利要求2中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：污水水量小时，采用AO+膜SBR间歇运行污水处理模式处理，具体如下：污水通过进水管进入提篮式格栅，经提篮式格栅去除杂物和较大颗粒石子、树枝后，进入2格式厌氧池和间歇MBR池处理，污水水量较小，整个设施液位，包括间歇MBR池液位均处于较低位置，此时风机停止曝气，间歇MBR池DO逐渐减少，由好氧过渡到缺氧、厌氧状态，进入膜SBR工艺模式的闲置期，当设施液位，包括间歇MBR池液位上升到设计高度时，风机开始曝气，间歇MBR池进入好氧状态，当好氧状态持续2h时，MBR膜组件和水泵启动，系统开始排水，若来水水量依旧较小，设施液位又低至设定低位，风机再次停止曝气、MBR膜组件和泵关机，系统再次进入膜SBR工艺模式的闲置期，如此循环往复，当水量较小或者无进水时，厌氧池和间歇MBR池处于较低液位，此时间歇MBR池停止曝气，沉淀池处于兼氧沉淀状态，池中的混合液在兼氧菌作用下原位反硝化，将硝态氮反硝化生成氮气，使混合液中的总氮得以去除。
6.根据权利要求1中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：根据地势高低不同，可采用自流或泵提升使污水进入进水管。
7.根据权利要求1中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：所述提篮式格栅的孔隙直径为10mm。
8.根据权利要求2中所述的一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，其特征在于：所述第一格厌氧池HRT为1-1.5h，第二格厌氧池HRT为2-2.5h，间歇MBR池HRT为2-4h，第一格厌氧池DO为小于0.2mg/L，第二格厌氧池DO小于等于0.5mg/L，间歇MBR池DO为2.5-4.5mg/L，污泥负荷0.05-0.15(kgBOD5/kgMLSS.d)，间歇MBR池SV30为25％-60％、MLSS为6-12g/L。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：
一种气提回流式厌氧、间歇MBR自动切换污水处理工艺，使用污水处理设备根据污水量大小，自动在AO+MBR、AO与MBR并联、AO+膜SBR间歇运行这3种污水处理模式之间切换；
所述污水处理设备包括阀门连通的厌氧池、间歇MBR池和沉淀池，所述厌氧池设有连通进水管的提篮式格栅，所述间歇MBR池内设有MBR膜组件和超声波液位计，所述沉淀池上设有溢流排水口；
所述污水处理设备还包括风机、水泵、除磷加药装置、管路系统和PLC自动控制系统，所述风机连接管路系统，所述管路系统包括多个管道以及设于管道上的气提升回流阀门、曝气阀门、污泥回流阀门和污泥排放阀门；
所述间歇MBR池内设有管道连通曝气阀门、气提升回流阀门、污泥排放阀门，所述MBR膜组件连通水泵的一端，所述水泵的另一端连通溢流排水口，所述沉淀池内设有管道连通污泥回流阀门、曝气阀门和污泥排放阀门；
所述PLC自动控制系统电性连接风机、水泵、除磷加药装置、超声波液位计和管路系统。
优选的，所述厌氧池采用2格式厌氧池，所述2格式厌氧池包括对污水进行生物填料的第一格厌氧池和对污水的悬浮活性污泥生物分解或水解的第二格厌氧池。
优选的，正常水量时，采用AO+MBR的污水处理模式处理，具体如下：污水通过进水管进入提篮式格栅，经提篮式格栅去除杂物和较大颗粒石子、树枝后，进入2格式厌氧池和间歇MBR池处理后，启动水泵通过MBR膜组件抽取达标清水进入溢流排水口；启动风机和气提升回流阀门，间歇MBR池内的消化液利用风机气提回流至2格式厌氧池，实现同步反硝化脱氮、除磷，间歇MBR池中的剩余污泥定期通过启动风机和污泥排放阀门风机气提进入沉淀池。
优选的，污水水量大时，采用AO与MBR并联的污水处理模式处理，具体如下：污水通过进水管进入提篮式格栅，经提篮式格栅去除杂物和较大颗粒石子、树枝后，进入2格式厌氧池和间歇MBR池处理后，启动水泵通过MBR膜组件抽取达标清水进入溢流排水口；污水水量大，整个设施液位，包括间歇MBR池液位均处于较高位置时，MBR膜组件通过水泵排水的同时，打开间歇MBR池和沉淀池之间的阀门以及除磷加药装置，除磷加药装置加的除磷剂与间歇MBR池混合液混合进入沉淀池沉淀后，上清液进入溢流排水口排放，打开风机、曝气阀门、污泥回流阀门使得沉淀池沉淀的污泥通过气提回流至间歇MBR池，所用除磷剂为聚合氯化铝PAC或聚合硫酸铁PFS等常规除磷絮凝剂，启动风机和气提升回流阀门，间歇MBR池内的消化液利用风机气提回流至2格式厌氧池，实现同步反硝化脱氮、除磷，间歇MBR池中的剩余污泥定期通过启动风机和污泥排放阀门风机气提进入沉淀池，沉淀池上清液自流进入厌氧池，此时，整个生化反应系统处于A/O与MBR并联运行，直至污水流量降低至正常水量。
优选的，污水水量小时，采用AO+膜SBR间歇运行污水处理模式处理，具体如下：污水通过进水管进入提篮式格栅，经提篮式格栅去除杂物和较大颗粒石子、树枝后，进入2格式厌氧池和间歇MBR池处理，污水水量较小，整个设施液位，包括间歇MBR池液位均处于较低位置，此时风机停止曝气，间歇MBR池DO逐渐减少，由好氧过渡到缺氧、厌氧状态，进入膜SBR工艺模式的闲置期，当设施液位，包括间歇MBR池液位上升到设计高度时，风机开始曝气，间歇MBR池进入好氧状态，当好氧状态持续2h时，MBR膜组件和水泵启动，系统开始排水，若来水水量依旧较小，设施液位又低至设定低位，风机再次停止曝气、MBR膜组件和泵关机，系统再次进入膜SBR工艺模式的闲置期，如此循环往复，当水量较小或者无进水时，厌氧池和间歇MBR池处于较低液位，此时间歇MBR池停止曝气，沉淀池处于兼氧沉淀状态，池中的混合液在兼氧菌作用下原位反硝化，将硝态氮反硝化生成氮气，使混合液中的总氮得以去除。
优选的，根据地势高低不同，可采用自流或泵提升使污水进入进水管。
优选的，所述提篮式格栅的孔隙直径为10mm。
优选的，所述第一格厌氧池HRT为1-1.5h，第二格厌氧池HRT为2-2.5h，间歇MBR池HRT为2-4h，第一格厌氧池DO为小于0.2mg/L，第二格厌氧池DO小于等于0.5mg/L，间歇MBR池DO为2.5-4.5mg/L，污泥负荷0.05-0.15(kgBOD5/kgMLSS.d)，间歇MBR池SV30为25％-60％、MLSS为6-12g/L
本发明有益效果：
1、本发明的污水处理出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，即：pH值为6～9mg/L，COD为50mg/L，总氮为15mg/L，氨氮为5mg/L，总磷为0.5mg/L；
2、低能耗运行，采用AO+膜SBR间歇运行，每小时自动运行，无水时处于闲置状态，水量过大时，自动切换为AO+MBR状态，沉淀池自动启动，适合水量波动大的农村分散式污水处理或不具备接管条件的厂区污水处理(或预处理)、景区和移动船泊等生活污水处理；
3、本发明采用气提回流的方法，实现硝化液回流和沉淀污泥回流；剩余污泥采用气提回流的方法，实现排泥；即采用风机气提回流的方法替代了传统工艺中的回流水泵和排泥泵，节约了投资，简化了运行管理。
（发明人：陈曙平;徐青苗;潘静;钱成龙;张文艺;卢源;郑安东）
