申请日2014.07.04
公开(公告)日2014.09.24
IPC分类号C02F1/78; C02F9/14
摘要
本发明提供了一种A2O2-MBR污水处理工艺，包括以下步骤：S1、将污水输入厌氧池，在厌氧池内完成磷的释放及快速的氨化作用;S2、将厌氧池的水输入到缺氧池，在缺氧池内完成反硝化脱氮作用;S3、将缺氧池的水输入到好氧池，在好氧池内完成BOD(生化需氧量)的降解、硝化作用及磷的吸收;S4、将好氧池的水输入到沉淀池，在沉淀池内完成泥水分离;S5、将沉淀池所产生的上清液输入到MBR(膜生物反应器)反应池内的臭氧预氧化区;S6、将MBR反应池内的臭氧预氧化区内的水输入到MBR反应池内的MBR反应区内。本发明还提供了一种A2O2-MBR污水处理装置。本发明的有益效果是：流程精简、占地面积小、处理效果高效稳定。
权利要求书
1.一种A2O2-MBR污水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将污水输入厌氧池，在厌氧池内完成磷的释放及快速的氨化作用;
S2、将厌氧池的水输入到缺氧池，在缺氧池内完成反硝化脱氮作用;
S3、将缺氧池的水输入到好氧池，在好氧池内完成BOD的降解、硝化作用及磷的吸收;
S4、将好氧池的水输入到沉淀池，在沉淀池内完成泥水分离;
S5、将沉淀池所产生的上清液输入到MBR反应池内的臭氧预氧化区;
S6、将MBR反应池内的臭氧预氧化区内的水输入到MBR反应池内的MBR反应区内;
S7、将MBR反应池内的MBR反应区内的水经过MBR膜组件排出，实现出水。
2.根据权利要求1所述的A2O2-MBR污水处理工艺，其特征在于：在步骤S6之前向MBR反应池内的臭氧预氧化区加入臭氧水。
3.根据权利要求1所述的A2O2-MBR污水处理工艺，其特征在于，步骤S4为：将好氧池的一部分水输入到沉淀池，在沉淀池内完成泥水分离;将好氧池的另一部分水通过内循环管道回流到缺氧池完成反硝化作用。
4.根据权利要求1所述的A2O2-MBR污水处理工艺，其特征在于，步骤S5为：将沉淀池所产生的上清液输入到MBR反应池内的臭氧预氧化区;将沉淀池所产生的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池，以维持厌氧池的污泥浓度。
5.根据权利要求1所述的A2O2-MBR污水处理工艺，其特征在于，步骤S5为：将沉淀池所产生的上清液输入到MBR反应池内的臭氧预氧化区;将沉淀池所产生的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池，以维持厌氧池的污泥浓度;将沉淀池所产生的剩余污泥排出。
6.一种A2O2-MBR污水处理装置，其特征在于：包括污水输入管、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、MBR反应池和排水管，其中，所述污水输入管的输出口与所述厌氧池的输入口连接，所述厌氧池的输出口与所述缺氧池的输入口连接，所述缺氧池的输出口与所述好氧池的输入口连接，所述好氧池的输出口与所述沉淀池的输入口连接，所述沉淀池的上清液输出口与所述MBR反应池的输入口连接，所述MBR反应池内设有将其分隔成臭氧预氧化区、MBR反应区的分隔板，所述MBR反应池的输入口与所述臭氧预氧化区相连通，所述臭氧预氧化区与所述MBR反应区相连通，所述MBR反应区内设有MBR膜组件，所述MBR膜组件的输出口与所述排水管的输入口连接。
7.根据权利要求6所述A2O2-MBR污水处理装置，其特征在于：所述好氧池的输出口与所述缺氧池的输入口之间连接有内循环管道。
8.根据权利要求6所述A2O2-MBR污水处理装置，其特征在于：所述沉淀池的污泥输出口与所述厌氧池的污泥输入口之间连接有污泥回流管道。
9.根据权利要求6所述A2O2-MBR污水处理装置，其特征在于：所述沉淀池的污泥输出口连接有第一剩余污泥排放管，所述沉淀池内设有搅拌器。
10.根据权利要求6所述A2O2-MBR污水处理装置，其特征在于：所述臭氧预氧化区的输入口连接有臭氧水输入管道，所述MBR反应区的污泥输出口连接有第二剩余污泥排放管。
说明书
一种A2O2-MBR污水处理工艺及其装置
技术领域
本发明涉及污水处理，尤其涉及污水处理中的一种A2O2-MBR污水处理工艺及其装置。
背景技术
厌氧-缺氧-好氧(AAO)组合工艺系统是一直广泛应用的污水处理工艺系统。它是由三段生物处理装置所构成，与单级AO工艺的不同之处在于其前段设置厌氧反应器，旨在通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除，进而改善废水的可生化性，并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源，最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。该工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，具有一系列的优点。首先，其总水力停留时间少于其他类工艺;其次，在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀。此外，污泥含磷高，具有较高肥效，且在运行中勿需投药，两个A段也只用轻轻搅拌，运行费用低。
然而，由于城镇污水处理排放标准的提高，受到传统活性污泥法工艺的瓶颈影响，脱氮除磷效率无法进一步提高，传统AAO工艺无法满足排放标准，亟需开展高效低耗的新型工艺研究。另外，稳态是保证出水水质稳定并低于一定标准的必要条件，现有的大多数污水处理厂面临着处理能力提升和升级改造压力。同时传统的泥水分离过程在二沉池中完成，出水中悬浮物含量受到泥水分离效果的影响显著，且二沉池占地面积较大，较难适应城市土地资源日益紧缺的现状。因此，如何在传统AAO工艺的基础上减少污泥产量、提高泥水分离效果、强化污染物去除效果，优化该工艺流程，实现高效、稳定、短程的污水处理工艺成为研究人员关注的焦点。
膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末。美国的Smith于1969年首次报道了活性污泥法和超滤膜技术结合处理城市污水的工艺研究，提出了用膜分离技术取代传统活性污泥法中的二沉池，利用膜组件的高效截留特性，使反应器内维持较高的污泥浓度，在水处理过程中，获得了极佳的处理效果，这就是膜生物反应器(MBR)的最初雏形。与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR 具有以下主要优点：(1)出水水质优质稳定，由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈;(2)占地面积小，不受设置场合限制;(3)可去除氨氮及难降解有机物;(4)操作管理方便，易于实现自动控制;(4)易于从传统工艺进行改造。若能有效解决膜污染问题，则该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理等领域有着广阔的应用前景。
从1950年代以来，臭氧氧化法开始用于城市污水和工业废水处理;70年代臭氧氧化法和活性炭等处理技术相结合，成为污水高级处理和饮用水除去化学污染物的主要手段之一。臭氧氧化不仅可以破坏不容易被生物降解的细胞膜等，使细胞内物质能较快地溶于水中，同时氧化不容易水解的大分子物质，使其更容易为微生物所利用。污泥经臭氧处理后，悬浮固体被溶解，作为二次基质为微生物所利用，溶解的有机物则被矿化为二氧化碳和水，可达到污泥将减量的目的。同时，臭氧氧化可以分解大分子有机物及微生物的分泌物，从而可以有效减缓膜污染问题。
若能在传统的AAO工艺基础之上与MBR及臭氧氧化工艺相结合，优化工艺流程，提出一个合适的污水处理工艺的组合方式，则可以克服传统AAO工艺的缺点，实现臭氧氧化与MBR的优势互补。从而使出水满足一级A处理标准，实现以AAO工艺为主的污水处理厂的升级改造，获得高效、稳定、污泥产量低，出水效果好的污水处理新工艺。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种可以充分利用MBR工艺的优点并与臭氧氧化相结合的流程精简、占地面积小、处理效果高效稳定的A2O2-MBR污水处理工艺及其装置。
本发明提供了一种A2O2-MBR污水处理工艺，包括以下步骤：
S1、将污水输入厌氧池，在厌氧池内完成磷的释放及快速的氨化作用;
S2、将厌氧池的水输入到缺氧池，在缺氧池内完成反硝化脱氮作用;
S3、将缺氧池的水输入到好氧池，在好氧池内完成BOD(生化需氧量)的降解、硝化作用及磷的吸收;
S4、将好氧池的水输入到沉淀池，在沉淀池内完成泥水分离;
S5、将沉淀池所产生的上清液输入到MBR(膜生物反应器)反应池内的臭氧预氧化区;
S6、将MBR反应池内的臭氧预氧化区内的水输入到MBR反应池内的MBR反应区内;
S7、将MBR反应池内的MBR反应区内的水经过MBR膜组件排出，实现出水。
作为本发明的进一步改进，在步骤S6之前向MBR反应池内的臭氧预氧化区加入臭氧水。
作为本发明的进一步改进，步骤S4为：将好氧池的一部分水输入到沉淀池，在沉淀池内完成泥水分离;将好氧池的另一部分水通过内循环管道回流到缺氧池完成反硝化作用。
作为本发明的进一步改进，步骤S5为：将沉淀池所产生的上清液输入到MBR反应池内的臭氧预氧化区;将沉淀池所产生的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池，以维持厌氧池的污泥浓度。
作为本发明的进一步改进，步骤S5为：将沉淀池所产生的上清液输入到MBR反应池内的臭氧预氧化区;将沉淀池所产生的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池，以维持厌氧池的污泥浓度;将沉淀池所产生的剩余污泥排出。
本发明还提供了一种A2O2-MBR污水处理装置，包括污水输入管、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、MBR反应池和排水管，其中，所述污水输入管的输出口与所述厌氧池的输入口连接，所述厌氧池的输出口与所述缺氧池的输入口连接，所述缺氧池的输出口与所述好氧池的输入口连接，所述好氧池的输出口与所述沉淀池的输入口连接，所述沉淀池的上清液输出口与所述MBR反应池的输入口连接，所述MBR反应池内设有将其分隔成臭氧预氧化区、MBR反应区的分隔板，所述MBR反应池的输入口与所述臭氧预氧化区相连通，所述臭氧预氧化区与所述MBR反应区相连通，所述MBR反应区内设有MBR膜组件，所述MBR膜组件的输出口与所述排水管的输入口连接。
作为本发明的进一步改进，所述好氧池的输出口与所述缺氧池的输入口之间连接有内循环管道。
作为本发明的进一步改进，所述沉淀池的污泥输出口与所述厌氧池的污泥输入口之间连接有污泥回流管道。
作为本发明的进一步改进，所述沉淀池的污泥输出口连接有第一剩余污泥排放管，所述沉淀池内设有搅拌器。
作为本发明的进一步改进，所述臭氧预氧化区的输入口连接有臭氧水输入管道，所述MBR反应区的污泥输出口连接有第二剩余污泥排放管。
本发明的有益效果是：
(1)建立高效的污水生物处理系统，通过AAO工艺和MBR的组合运行，达到去除污水中的污染物质的目的;
(2)对传统AAO工艺进行简单的升级改造，增大处理水量，提高出水水质;
(3)在MBR反应区前增设臭氧预氧化区，可以充分发挥臭氧的作用，去除难以降解的大分子有机物，并有效减少污泥产量，同时，可以有效减缓后续MBR反应区内的MBR膜组件的污染;
(4)在好氧池之后设置短时快速的沉淀池，完成简单的泥水分离，从而保证前段工艺的污泥浓度并不致后端工艺污泥量较少，同时达到排泥除磷的目的;
(5)在工艺末端设置MBR反应池，可以有效保证出水水质，并起到较好的泥水分离效果。