公布日：2023.12.22
申请日：2023.08.16
分类号：C02F3/02(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置及方法，属于生活污水处理技术领域。所述泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置包括粪水分离均质均量装置、泥膜耦合脱氮除磷移动床装置、高浓度富氧污泥发生与分离装置、有害菌体去除装置。本发明可有效地解决农村生活污水出水不均衡，导致在很多时间段处于闲置状态，而且有早中晚时段超负荷运行的问题。
权利要求书
1.一种泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，包括粪水分离均质均量装置、泥膜耦合脱氮除磷移动床装置、高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)、有害菌体去除装置(6)与产水装置(11)；所述粪水分离均质均量装置包括粪污分离装置(101)、粗过滤装置(102)、均质均量装置(103)和污泥存储装置(104)，所述粪污分离装置(101)的进水口通过管道与市政污水管线相连通，所述粪污分离装置(101)的出水口通过管道与所述粗过滤装置(102)的进水口相连通，所述粗过滤装置(102)的出水口通过管道与所述均质均量装置(103)的排入口相连通，所述污泥存储装置(104)的进泥口通过第一污泥管道(12)与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)的排泥口相连通；所述泥膜耦合脱氮除磷移动床装置包括释磷装置(2)、除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)、硝化泥膜耦合移动床装置(4)、曝气装置(7)、第一辅料投加装置(8)、第二辅料投加装置(9)和第三辅料投加装置(10)；所述均质均量装置(103)的排放口通过管道与所述释磷装置(2)的进水口相连通，所述释磷装置(2)的出水口通过管道与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的进水口相连通，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的出水口通过管道与所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的进水口相连通，所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的出水口通过管道与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)的进水口相连通，所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的进泥口通过污泥回流管道(25)与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)的污泥回流出口相连通，所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的硝化液回流口通过硝化液回流管道(26)与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的硝化液回流进液口相连通，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的污泥回流出口通过第二污泥管道(27)与所述释磷装置(2)的污泥回流进口相连通，所述曝气装置(7)的出气口通过第一空气管道(21)与所述释磷装置(2)的进气口相连通，所述曝气装置(7)的出气口通过第二空气管道(22)与所述第一辅料投加装置(8)的进气口相连通，所述曝气装置(7)的出气口通过第三空气管道(19)与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的进气口相连通，所述曝气装置(7)的出气口通过第四空气管道(23)与所述第二辅料投加装置(9)的进气口相连通，所述曝气装置(7)的出气口通过第五空气管道(17)分别与所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)和所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)的进气口相连通，所述曝气装置(7)的出气口通过第六空气管道(24)与所述第三辅料投加装置(10)的进气口相连通，所述第一辅料投加装置(8)的出料口通过第一投加管道(20)与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的进料口相连通，所述第二辅料投加装置(9)的出料口通过第二投加管道(18)与所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的进料口相连通；所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置(5)的进水口通过管道与所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的出水口相连通，所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置(5)的出水口通过第一管道(13)与所述产水装置(11)的进水口相连通，所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置(5)的污泥回流口通过污泥回流管道(25)与所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的回流污泥的进水口相连通，所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置(5)的剩余污泥排出口通过所述第一污泥管道(12)与所述污泥存储装置(104)的进泥口相通，所述第三辅料投加装置(10)的出料口通过第三管道(16)与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)的进料口相连通；所述有害菌体去除装置(6)的进水口通过第四管道(14)与所述产水装置(11)的出水口相连通，所述第三辅料投加装置(10)的出料口通过第五管道(15)与所述有害菌体去除装置(6)的进料口相连通，所述有害菌体去除装置(6)通过排出口排放或者进行回用。
2.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，当日处理量为大于500t/d时，所述粗过滤装置(102)中格栅的间隙为20mm，当日处理量为小于等于500t/d时，所述粗过滤装置(102)中格栅的间隙为40mm。
3.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述粪污分离装置(101)具有第一容纳腔与第二容纳腔，所述第一容纳腔与所述第二容纳腔的体积比为3:1，所述第一容置腔的进水口通过管道与市政污水管线相连通，所述第二容置腔的出水口通过管道与所述粗过滤装置(102)的进水口相连通，所述第一容置腔与所述第二容置腔之间具有分离筛网。
4.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述释磷装置(2)、除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)中安装有搅拌器，所述搅拌器采用池底穿孔管气动搅拌，通过电磁阀控制平均每30min启动一次，通气1-3min，使所述释磷装置(2)的含氧量在0.2mg/L与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的含氧量在0.5mg/L以下。
5.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述第一辅料投加装置(8)、第二辅料投加装置(9)、第三辅料投加装置(10)内部采用电磁阀控制进行气体搅拌。
6.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)具有除氧区，所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)中高浓度富氧污泥回流到所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)中的回流比为4～5，所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)污泥回流到所述脱氮泥膜耦合移动床装置(3)中的除氧区的回流比为3～4，所述脱氮泥膜耦合移动床装置(3)的污泥回流到所述释磷装置(2)的回流比为1～2。
7.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)与所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)中安装有生物填料层。
8.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述硝化泥膜耦合移动床装置(4)的出水口处安装有膜格栅，所述膜格栅的下方设安装有曝气管。
9.根据权利要求1所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，其特征在于，所述高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)中安装有MBR膜发生器。
10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置进行生活污水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：生活污水通过市政污水管线排入粪污分离装置(101)的进水口，以去除生活污水中的畜禽粪污，然后通过粪污分离装置(101)的出水口排出以进入粗过滤装置(102)中以去除大颗粒的悬浮物，接着进入均质均量装置(103)中进行均质处理，产生的污泥进入污泥存储装置(104)中存放或回流处理；步骤2：通过均质均量装置(103)的出水口排出水以进入释磷装置(2)中完成磷的释放，接着进入除氧脱氮泥膜耦合移动床装置(3)与硝化泥膜耦合移动床装置(4)中进行反硝化与脱氮，并通过第二污泥管道(27)使污泥回流以降低回流污泥的含氧量，并使曝气装置(7)的出气口通过第一空气管道(21)对释磷装置(2)进行每间隔30min，曝气1-3min，搅拌污泥，防止污泥发生沉淀，硝化泥膜耦合移动床装置(4)中硝化液通过回流管道(26)回流至中以降低硝化液的含氧量；步骤3：硝化泥膜耦合移动床装置(4)的出水口排出的生活污水进入高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)中进行除磷与固液分离，曝气装置(7)通过第五空气管道(17)对高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)中进行曝气；步骤4：高浓度富氧污泥发生与分离装置(5)中处理后排出的生活污水进入产水装置(11)收集水，接着产水装置(11)排出的水进入有害菌体去除装置(6)中进行有害菌体去除与消毒，消毒后达标排放。
发明内容
本发明提供一种泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置及方法，用于解决上述的技术问题。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：一种泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置，包括粪水分离均质均量装置、泥膜耦合脱氮除磷移动床装置、高浓度富氧污泥发生与分离装置、有害菌体去除装置与产水装置。
所述粪水分离均质均量装置包括粪污分离装置、粗过滤装置、均质均量装置和污泥存储装置，所述粪污分离装置的进水口通过管道与市政污水管线相连通，所述粪污分离装置的出水口通过管道与所述粗过滤装置的进水口相连通，所述粗过滤装置的出水口通过管道与所述均质均量装置的排入口相连通，所述污泥存储装置的进泥口通过第一污泥管道与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置的排泥口相连通。
所述泥膜耦合脱氮除磷移动床装置包括释磷装置、除氧脱氮泥膜耦合移动床装置、硝化泥膜耦合移动床装置、曝气装置、第一辅料投加装置、第二辅料投加装置和第三辅料投加装置。
所述均质均量装置的排放口通过管道与所述释磷装置的进水口相连通，所述释磷装置的出水口通过管道与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的进水口相连通，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的出水口通过管道与所述硝化泥膜耦合移动床装置的进水口相连通，所述硝化泥膜耦合移动床装置的出水口通过管道与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置的进水口相连通，所述硝化泥膜耦合移动床装置的进泥口通过污泥回流管道与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置的污泥回流出口相连通，所述硝化泥膜耦合移动床装置的硝化液回流口通过硝化液回流管道与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的硝化液回流进液口相连通，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的污泥回流出口通过第二污泥管道与所述释磷装置的污泥回流进口相连通，所述曝气装置的出气口通过第一空气管道与所述释磷装置的进气口相连通，所述曝气装置的出气口通过第二空气管道与所述第一辅料投加装置的进气口相连通，所述曝气装置的出气口通过第三空气管道与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的进气口相连通，所述曝气装置的出气口通过第四空气管道与所述第二辅料投加装置的进气口相连通，所述曝气装置的出气口通过第五空气管道分别与所述硝化泥膜耦合移动床装置和所述高浓度富氧污泥发生与分离装置的进气口相连通，所述曝气装置的出气口通过第六空气管道与所述第三辅料投加装置的进气口相连通，所述第一辅料投加装置的出料口通过第一投加管道与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的进料口相连通，所述第二辅料投加装置的出料口通过第二投加管道与所述硝化泥膜耦合移动床装置的进料口相连通。
所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置的进水口通过管道与所述硝化泥膜耦合移动床装置的出水口相连通，所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置的出水口通过第一管道与所述产水装置的进水口相连通，所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置的污泥回流口通过污泥回流管道与所述硝化泥膜耦合移动床装置的回流污泥的进水口相连通，所述高浓度富氧污泥发生装置与分离装置的剩余污泥排出口通过第一污泥管道与所述污泥存储装置的进泥口相通，所述第三辅料投加装置的出料口通过第三管道与所述高浓度富氧污泥发生与分离装置的进料口相连通。
所述有害菌体去除装置的进水口通过第四管道与所述产水装置的出水口相连通，所述第三辅料投加装置的出料口通过第五管道与所述有害菌体去除装置的进料口相连通，所述有害菌体去除装置通过排出口排放或者进行回用。
可选地，当日处理量为大于500t/d时，所述粗过滤装置中格栅的间隙为20mm，当日处理量为小于等于500t/d时，所述粗过滤装置中格栅的间隙为40mm。
可选地，所述粪污分离装置具有第一容纳腔与第二容纳腔，所述第一容纳腔与所述第二容纳腔的体积比为3:1，所述第一容置腔的进水口通过管道与市政污水管线相连通，所述第二容置腔的出水口通过管道与所述粗过滤装置的进水口相连通，所述第一容置腔与所述第二容置腔之间具有分离筛网。
可选地，所述释磷装置、除氧脱氮泥膜耦合移动床装置中安装有搅拌器，所述搅拌器采用池底穿孔管气动搅拌，通过电磁阀控制平均每30min启动一次，通气1-3min，使所述释磷装置的含氧量在0.2mg/L与所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置的含氧量在0.5mg/L以下。
可选地，所述第一辅料投加装置、第二辅料投加装置、第三辅料投加装置内部采用电磁阀控制进行气体搅拌。
可选地，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置具有除氧区，所述高浓度富氧污泥发生与分离装置中高浓度富氧污泥回流到所述硝化泥膜耦合移动床装置中的回流比为4～5，所述硝化泥膜耦合移动床装置污泥回流到所述脱氮泥膜耦合移动床装置中的除氧区的回流比为3～4，所述脱氮泥膜耦合移动床装置的污泥回流到所述释磷装置的回流比为1～2。
可选地，所述除氧脱氮泥膜耦合移动床装置与所述硝化泥膜耦合移动床装置中安装有生物填料层。
可选地，所述硝化泥膜耦合移动床装置的出水口处安装有膜格栅，所述膜格栅的下方设安装有曝气管。
可选地，所述高浓度富氧污泥发生与分离装置中安装有MBR膜发生器。
本发明还提供一种利用上述泥膜耦合脱氮除磷移动床处理装置进行生活污水的处理方法，包括如下步骤：
步骤1：生活污水通过市政污水管线排入粪污分离装置的进水口，以去除生活污水中的畜禽粪污，然后通过粪污分离装置的出水口排出以进入粗过滤装置中以去除大颗粒的悬浮物，接着进入均质均量装置中进行均质处理，产生的污泥进入污泥存储装置中存放或回流处理。
步骤2：通过均质均量装置的出水口排出水以进入释磷装置中完成磷的释放，接着进入除氧脱氮泥膜耦合移动床装置与硝化泥膜耦合移动床装置中进行反硝化与脱氮，并通过第二污泥管道使污泥回流以降低回流污泥的含氧量，并使曝气装置的出气口通过第一空气管道对释磷装置进行每间隔30min，曝气1～3min，搅拌污泥，防止污泥发生沉淀，硝化泥膜耦合移动床装置中硝化液通过回流管道回流至中以降低硝化液的含氧量。
步骤3：硝化泥膜耦合移动床装置的出水口排出的生活污水进入高浓度富氧污泥发生与分离装置中进行除磷与固液分离，曝气装置通过第五空气管道对高浓度富氧污泥发生与分离装置中进行曝气。
步骤4：高浓度富氧污泥发生与分离装置中处理后排出的生活污水进入产水装置收集水，接着产水装置排出的水进入有害菌体去除装置中进行有害菌体去除与消毒，消毒后达标排放。
本发明处理装置的有益效果是：
1、本发明解决了农村生活污水出水不均衡，导致在很多时间段处于闲置状态，而且有早中晚时段超负荷运行的问题。
2、本发明解决了农村生活污水中含有畜禽粪污，畜禽粪污导致格栅和膜堵塞，产生的剩余污泥多的问题。
3、本发明解决了农村生活污水处理设施占地面积大的问题。
4、本发明解决了农村生活污水处理设施的运行负荷低的问题，提高了污泥浓度和活性，提高了硝化和反硝化负荷。
5、本发明解决了从污泥回流中由于氧的含量高，破坏缺氧和厌氧运行条件的问题，同时利用富氧污泥来降低好氧环境的曝气量。
6、本发明解决了农村生活污水冬季水温低，处理效果得不到保证的问题。
7、本发明结构简单，推广前景广阔。
（发明人：张殿权;腾胜平;秦明峰）
