申请日2014.04.29
公开(公告)日2014.07.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明属于污水处理技术领域，提出一种节能型倒置AAO-MBR污水处理方法，其所采用的装置包括相互连通的缺氧池、厌氧池、好氧池及膜池，膜池也分别与厌氧池和缺氧池连通，经预处理之后的污水按比例分别连续流入缺氧池和厌氧池，从缺氧池流出的混合液流入厌氧池;经厌氧池后的混合液按比例分别连续进入好氧池和膜池;从好氧池流出的混合液流入膜池;膜池的混合液回流入缺氧池。本发明可以根据进水水质、水量及环境条件的变化，按照单点或多点进水的倒置AAO-MBR、AA-MBR等多种模式运行。通过对好氧池的灵活设置，最大限度地提高了膜池过量曝气产生的溶解氧的利用率，减少了好氧池的鼓风曝气量，相应降低了MBR工艺的整体运行能耗，通过污水生化处理技术与膜分离技术的结合，省去了二沉池的建设，减少了污水处理厂的占地面积。
权利要求书
1.一种节能型倒置AAO-MBR污水处理方法，所采用的装置包括相互连通的缺氧池(1)、厌氧池(2)、好氧池(3)和膜池(4)，缺氧池(1)设有第一进水口(11)，膜池(4)设有出水口、回流出水口和污泥排出口，污泥排放管(6)连接于污泥排出口，出水管(5)连接于出水口，直接或用回流管通过回流出水口(43)将膜池(4)与缺氧池(1)连接通，回流泵(4b)置于膜池(4)内并使其出水口连接于回流出水口(43)，其特征在于：
厌氧池(2)和膜池(4)之间设有带调节阀(2c)的连通口或连通管，厌氧池(2)和好氧池(3)之间的连通口或连通管上设有调节阀(3b)，好氧池(3)和膜池(4)之间的连通口或连通管上设有调节阀(4c);
厌氧池(2)设有第二进水口(21)，待处理废水按总量Q的20~100%从第一进水口(11)进入缺氧池(1)，其余部分同时从第二进水口(21)直接进入厌氧池(2);
从缺氧池(1)流出的混合液流入厌氧池(2);经厌氧池(2)后的混合液按比例分别连续进入好氧池(3)和膜池(4);从好氧池(3)流出的混合液流入膜池(4);
膜池(4)的混合液部分通过回流泵(4b)回流到缺氧池(1)，回流量为3Q~8Q，膜池(4)中的污泥通过剩余污泥排放管(6)向外排出。
2.根据权利要求1所述的节能型倒置AAO-MBR污水处理方法，其特征在于：缺氧池的水力停留时间为3~6h，厌氧池的水力停留时间为2~4h，好氧池的水力停留时间为1.5~4h，膜池的水力停留时间为1~2h;缺氧池、厌氧池、好氧池和膜池中污泥的平均浓度为5～9g/L。
3.根据权利要求2所述的节能型倒置AAO-MBR污水处理方法，其特征在于，缺氧池、厌氧池、好氧池和膜池中污泥的污泥龄为10~20天。
说明书
一种节能型倒置AAO-MBR污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是一种活性污泥法污水生物处理工艺。
背景技术
水资源、能源的短缺以及水环境质量的恶化日益成为社会经济发展的瓶颈，提高污水处理率和处理程度、加强污水处理厂的脱氮除磷效能、降低污水处理能耗及成本成为当务之急。随着污水处理厂出水水质的提高，现有污水处理厂普遍存在碳源不足的现象。如何提高现有污水处理工艺对污水中固有碳源的高效利用、降低出水中污染物浓度，是当前亟须解决的难题。
膜生物反应器技术(MBR)是膜分离技术和污水生物处理技术有机结合的产物，该技术以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥处理过程中的泥水重力沉降分离过程，由于采用膜分离，可以保持很高的生物相浓度和非常优异的出水效果。该技术具有出水水质良好且稳定、占地面积小、剩余污泥排放少、不受污泥膨胀的影响、抗冲击负荷能力强、自动化程度高，运行管理简便等优点，是极具发展潜力的污水处理技术。
但是，膜生物反应器技术(MBR)由于其能耗大、设备价格高、对控制要求严格等缺点严重限制了它的推广应用。如为控制膜表面的污染，需采用鼓风曝气的方式对膜表面进行吹扫，一般膜池中气水比为10：1~20：1，导致膜池能耗加大。
随着污水处理厂出水水质标准的日益严格和提高，现有及拟建或在建污水处理厂面临越来越严峻的挑战，若可将传统活性污泥法处理工艺与MBR膜分离技术相结合，科学发挥二者优势，一方面可提高出水水质，另一方面亦可节省占地面积，拥有广泛的应用前景，目前已受到研究者的关注。但由于MBR膜池高的气水比，其混合液溶解氧浓度高达5.0 mg/L~10.0 mg/L，若不对其进行科学利用，不仅浪费了鼓风曝气的能耗、提高污水处理成本，而且还将会消耗大量的污水中可利用优质碳源，不利于提高整套污水处理系统的出水效果。
因此，应开发一套低能耗、高效能的MBR膜工艺处理污水的流程和方法。
发明内容
为提高污水处理工艺的出水水质、降低MBR膜工艺的处理能耗，本发明提出了一种低能耗、高效能的MBR膜工艺处理污水的流程和方法。
本发明结合MBR工艺的特点，对传统污水生化处理工艺流程进行革新，通过改变生化池中传统的单点进水方式，提高了污水中固有碳源的有效利用率，相应提高了出水水质;另一方面，根据本发明提供的污水处理方法或装置，可根据实际情况灵活调整运行工况，仅需将生化处理过程中的部分混合液流入好氧池(或超越好氧池、直接进入膜池)，在最大限度地利用膜池过曝气产生的溶解氧的同时，降低或省去了好氧池所需的鼓风曝气量，在保证并提高出水水质的同时节省了大量能耗;此外，本方法将倒置A2O工艺与MBR工艺结合，省去了常规A2O工艺中的内回流，进一步降低了运行成本。
本发明的技术方案如下：
一种节能型倒置AAO-MBR污水处理方法，所采用的装置包括相互连通的缺氧池、厌氧池、好氧池和膜池，缺氧池设有第一进水口，膜池设有出水口、回流出水口和污泥排出口，污泥排放管连接于污泥排出口，出水管连接于出水口，直接或用回流管通过回流出水口将膜池与缺氧池连接通，回流泵置于膜池内并使其出水口连接于回流出水口。
厌氧池设有第二进水口，厌氧池和膜池之间设有带调节阀的连通口或连通管，厌氧池和好氧池之间的连通口或连通管上设有调节阀，好氧池和膜池之间的连通口或连通管上设有调节阀。
待处理废水按总量Q的20~100%从第一进水口进入缺氧池，其余部分从第二进水口直接进入厌氧池;
从缺氧池流出的混合液流入厌氧池;经厌氧池后的混合液按比例分别连续进入好氧池和膜池;从好氧池流出的混合液流入膜池;
膜池的混合液部分通过回流泵回流到缺氧池，回流量为3Q~8Q，膜池中的污泥通过剩余污泥排放管向外排出。
缺氧池的水力停留时间为3~6h，厌氧池的水力停留时间为2~4h，好氧池的水力停留时间为1.5~4h，膜池的水力停留时间为1~2h;缺氧池、厌氧池、好氧池和膜池中污泥的平均浓度为5~9g/L，污泥龄为10~20天。
本发明具有如下突出的实质性特点和显著进步：
1、本发明的处理流程和方法打破了MBR膜工艺以及活性污泥法污水处理工艺流程的传统思路，可根据进水水质、水量及环境条件的变化，灵活调整系统运行模式，仅将经缺氧池、厌氧池处理后的部分混合液流入好氧池，其余部分直接流入膜池，即降低了好氧池的池容、又节省了好氧曝气量，避免了污水中部分固有碳源在好氧池的无效消耗;充分利用了膜池用于吹扫带来的大量溶解氧进行硝化、实现氨氮的去除，相应地减少了好氧池的处理规模和负荷。
2、本发明采取多点进水方式，即将预处理后污水分两点分别进入缺氧池和厌氧池，可充分利用污水中固有碳源，分别为反硝化菌和除磷菌提供高效可利用的优质碳源;同时由于采用先缺氧后厌氧的处理次序，避免了脱氮及除磷的内循环，减少了内循环所需的运行和维护费用。
3、本发明可根据进水水质、水量及环境条件的变化，灵活调整好氧池运行工况，当进水浓度低时实现好氧池的超越，仅需利用膜池强曝气产生的高溶解氧就可实现污染物的高效去除，进一步降低了运行能耗。
本发明工艺可用于生物脱氮除磷污水处理厂的新建和改造工程，可减少城市污水厂占地面积和处理能耗(单位处理能耗降低10%以上)，提高城市污水厂出水品质。