申请日2016.01.08
公开(公告)日2016.06.08
IPC分类号C02F11/02; C02F11/04
摘要
本发明一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统，包括一个缺氧池，一个膜-生物反应器池、一个厌氧污泥侧流减量池、一个消化液回流泵和一个污泥回流泵，缺氧池中设置有一个搅拌器和一个进水管，膜-生物反应器池中设置有膜组件、曝气管，曝气管和一个空气流量计连接，空气流量计和一个鼓风机连接，膜-生物反应器池中还设置有出水管，出水管和一个出水泵连接，出水泵和膜组件连接;厌氧污泥侧流减量池中设置有一个搅拌器;消化液回流泵分别和膜-生物反应器池、缺氧池的底部连接，污泥回流泵分别和厌氧污泥侧流减量单元、缺氧池的底部连接。本发明通过在膜-生物反应器回流管线设置厌氧污泥侧流减量池构成集成式组合工艺，具有出水水质稳定、占地面积小、运行管理方便、污泥减量效果好的优点。
权利要求书
1.一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统，包括一个缺氧池，其特征在于：还包括一个膜-生物反应器池、一个厌氧污泥侧流减量池、一个消化液回流泵和一个污泥回流泵，所述的缺氧池中设置有一个第一搅拌器和一个进水管，所述的膜-生物反应器池中设置有膜组件、曝气管，所述的曝气管和一个空气流量计连接，所述的空气流量计和一个鼓风机连接，所述的膜-生物反应器池中还设置有一个出水管，所述的出水管和一个出水泵连接，所述的出水泵和所述的膜组件连接;所述的厌氧污泥侧流减量单元中设置有一个第二搅拌器;所述的消化液回流泵的一端和所述的膜-生物反应器池的底部连接，所述的消化液回流泵的另外一端和所述的缺氧池的底部连接，所述的污泥回流泵的一端和所述的厌氧污泥侧流减量单元的底部连接，所述的污泥回流泵的另外一端和所述的缺氧池的底部连接，所述的缺氧池的上部和所述的膜-生物反应器池的上部通过第一管路连通;所述的膜-生物反应器池的上部和所述的厌氧污泥侧流减量单元的上部通过第二管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统，其特征在于：所述的出水泵还和一个出水流量计连接。
3.根据权利要求1所述的一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统，其特征在于：所述的出水泵还和一个压力计连接。
说明书
一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统
技术领域
本发明属于水处理领域，涉及一种污水处理技术，具体来说是一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统。
背景技术
剩余污泥是困扰活性污泥法污水生物处理技术的主要因素之一。特别是随着近年来污水处理厂数量的快速增加，污泥处理问题成为污水处理厂面临的一大难题。污泥处理处置技术可分为末端处理处置与污泥过程减量技术。传统的末端处理处置技术包括污泥浓缩、稳定、脱水和最终处置等环节，其投资和运行费用巨大，约占整个污水处理厂投资及运行费用的25%～65%，己成为城市污水处理厂的沉重财政负担。而且，无论是填埋还是焚烧，均遭遇场址选择和公众支持难题，同时还存在二次污染问题。因此，从根本上解决剩余污泥的处理处置出路已成为我国城市发展过程中亟待解决的重大环境问题，也是当今世界环保产业关注的一个焦点问题。
在不断发展过程中，逐步认识到在污水处理过程中实现污泥减量要优于末端处理技术，是解决污泥大量排放的最佳方法。源头上解决污泥的产量是在现有的活性污泥污水处理工艺的基础上，通过改进或研发新的污水处理工艺，在保证污水处理达到排放标准要求的前提下，减少剩余污泥的排放量。污泥过程减量技术主要包括物理、化学和生物等手段。超声、臭氧、二氧化氯、高铁酸钾等物理化学手段主要是将污泥氧化为溶解性可生物降解有机物，使碳源得以循环利用，即利用微生物溶胞产物进行隐性生长，进而实现污泥减量。生物污泥过程减量技术主要包括好氧-沉淀-厌氧工艺、微型动物捕食、水解酸化预处理工艺、投加酶制剂或功能性微生物等。其中，通过设置厌氧污泥侧流减量单元进行污泥减量的工艺被视为最有可能在污水处理厂中应用的技术之一。
然而，由于生物污泥过程减量技术通常需要较长的污泥停留时间，这极易造成污泥在系统中累积腐化，如果采用传统的二沉池固液分离方式则很容易出现出水悬浮物浓度大幅度上升的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统，所述的这种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统解决了现有技术中单纯采用污泥过程减量技术需要较长的污泥停留时间、易造成污泥在系统中累积腐化的技术问题。
本发明提供了一种侧流式污泥原位减量膜-生物反应器系统，包括一个缺氧池，还包括一个膜-生物反应器池、一个厌氧污泥侧流减量池、一个消化液回流泵和一个污泥回流泵，所述的缺氧池中设置有一个第一搅拌器和一个进水管，所述的膜-生物反应器池中设置有膜组件、曝气管，所述的曝气管和一个空气流量计连接，所述的空气流量计和一个鼓风机连接，所述的膜-生物反应器池中还设置有一个出水管，所述的出水管和一个出水泵连接，所述的出水泵和所述的膜组件连接;所述的厌氧污泥侧流减量单元中设置有一个第二搅拌器;所述的消化液回流泵的一端和所述的膜-生物反应器池的底部连接，所述的消化液回流泵的另外一端和所述的缺氧池的底部连接，所述的污泥回流泵的一端和所述的厌氧污泥侧流减量池的底部连接，所述的污泥回流泵的另外一端和所述的缺氧池的底部连接，所述的缺氧池的上部和所述的膜-生物反应器池的上部通过第一管路连通;所述的膜-生物反应器池的上部和所述的厌氧污泥侧流减量池的上部通过第二管路连通。
进一步的，所述的出水泵还和一个出水流量计连接。
进一步的，所述的出水泵还和一个压力计连接。
本发明是一种将厌氧污泥侧流减量单元与膜-生物反应器相结合的污水处理系统和工艺，在污染物高效去除的前提下实现污泥原位减量。本发明通过将进水管将污水引入所述的缺氧池，所述的缺氧池中设置搅拌器，利用进水碳源将回流的硝酸盐还原为氮气实现脱氮。所述的膜-生物反应器池底部敷设曝气管，通过曝气维持膜-生物反应器池的好氧状态并控制膜表面污染物的累积，实现有机物的好氧降解和氨氮硝化，所述的膜-生物反应器池中设置膜组件，通过出水泵连接所述的膜组件将出水泵出膜-生物反应器池并间接控制进水流量。所述的膜-生物反应器池设置两路旁路管道，第一旁路管道与所述的缺氧池连接，所述的第一旁路管道上设置有一个硝化液回流泵;第二旁路管道与所述的厌氧污泥侧流减量池连接，所述的厌氧污泥侧流减量池出口设置一个污泥回流泵并与缺氧池连接。所述的厌氧污泥侧流减量池设置搅拌维持厌氧状态。厌氧污泥侧流减量池中存在水解酸化菌、慢速生长菌、捕食性微生物等各类微生物，通过微生物溶胞、颗粒态有机物水解、捕食等过程实现污泥减量。而污泥在膜-生物反应器池好氧状态与厌氧污泥侧流减量池厌氧状态间的不断循环还可利用微生物合成和分解代谢解偶联实现污泥减量。
本发明的有益效果是：
(1)本发明属于污泥过程减量技术与膜-生物反应器相结合的工艺，采用膜-生物反应器取代传统生物处理技术末端二沉池，降低出水悬浮物浓度，减少占地;
(2)本发明利用膜的高效截留作用使微生物全部截留在系统内，将这部分污泥引入厌氧污泥侧流减量池内，创造适于污泥减量的微环境，通过微生物溶胞、颗粒物水解、微生物捕食和代谢解偶联等过程实现污泥高效减量，污泥溶胞产生的溶解性有机物可作为碳源强化反硝化;
(3)厌氧污泥侧流减量耦合膜-生物反应器耦合工艺除了将两者的工艺优势集成外，两者的结合还有助于通过膜的高效分离作用有效延长污泥龄，提高出水水质的稳定性，在厌氧污泥侧流减量的基础上进一步提升污泥减量效果。
(4)相较于传统的好氧-沉淀-厌氧工艺需要新建厌氧污泥侧流减量池，厌氧污泥侧流减量耦合膜-生物反应器耦合工艺由于采用膜分离取代了二沉池的固液分离，可直接将原有二沉池改造为厌氧污泥侧流减量单元，更易于在污水处理厂升级改造中推广应用。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明将膜分离技术与污泥生物减量工艺相结合，通过在膜-生物反应器中设置厌氧污泥侧流减量单元，有效结合膜分离技术与污泥减量工艺的优势，这种集成式组合工艺具有出水水质稳定、占地面积小、运行管理方便、污泥减量效果好等优点。