申请日2008.11.28
公开(公告)日2009.12.30
IPC分类号C02F3/30
摘要
本实用新型涉及一种全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，属于污水处理技术与膜分离技术的交叉领域。本实用新型降低了传统厌氧-好氧污水处理技术的能耗，通过可编程序控制器(PLC)控制自吸泵和鼓风机的功率，根据污水水量和化学需氧量(COD)负荷的不同，自动切换成厌氧/好氧的方式运行，从而有效地降低污水处理能耗，降低运行成本。本实用新型可同时去除有机污染物和氮、磷等，搬运灵活，操作可实现无人化管理，具有适于小规模污水处理实际应用的特点。
翻译权利要求书
1、一种全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，该系统主要包括两个反应室， 一个厌氧反应室和一个好氧反应室，两个反应室通过U型导流区相连通。
2、根据权利要求1所述的全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，所述的厌 氧反应室内有生物填料，底部有布水器，顶部有气体排出口。
3、根据权利要求1所述的全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，所述的好 氧反应室内装有浸没式膜组件，底部有与变频鼓风机相连的曝气管，内壁上部装有与液位计 相连的三组水位计探头。
4、根据权利要求3所述的全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，所述的膜 组件采取浸没式放置，上端的出水管连接变频自吸泵，分为两套，分别由连有时间继电器的 电磁阀控制。
5、根据权利要求4所述的全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，所述的时 间继电器同可编程序控制器相连。
6、根据权利要求3或4所述的全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，所述 的变频鼓风机和变频自吸泵的变频器同可编程序控制器相连。
说明书
一种全自动小型厌氧-好氧污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，属于污水处理技术与膜分离技 术的交叉领域。
背景技术
目前污水处理技术通常采用生物处理法，利用微生物在厌氧或好氧条件下的生物降解作 用，实现对废水中有机污染物和氮、磷的有效去除。根据微生物对氧的利用率不同可分为厌 氧和好氧两类不同的处理方法。
厌氧生物处理法是利用厌氧性微生物的代谢特性，在无需提供外源能量的条件下，以被还 原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于进水化 学需氧量(COD)浓度高达15000mg/L的高浓度有机废水，也可适用于城市废水等低浓度的有 机废水。厌氧生物处理法能耗低，有机容积负荷高，一般为5-10kgCOD/m3·d，最高可达 50kgCOD/m3·d。厌氧生物处理法能够有效地降解数种有机微污染物质特别是有机卤化物、取 代芳香族化合物和偶氮交联物，同时能承受较大的负荷变化和水质变化。特别是生物填料的 广泛使用，使得水力停留时间(HRT)与生物固体停留时间(SRT)相分离，从而提高处理效 率。
好氧生物处理法是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物利用在废水中存在的 有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)作为营养源进行好氧代谢，从而降解有机物，并使 其达到稳定、无害化效果的处理方法。随着膜分离技术的引入，使好氧生物处理法和传统的 生化处理技术相结合，从而大大提高了废水处理的效率。膜生物反应器能够将所有的生物固 体和大分子污染物同时截留在反应器内，从而能够在较高的污泥浓度下和较长的污泥停留时 间内实现污染物的生物降解。采用该方法处理污水反应速度快，时间短，处理构筑物容积小， 且处理过程中散发的臭气少。因而目前对中、低浓度的有机废水的处理，基本上采用好氧生 物处理法。与传统的废水生物处理工艺相比，该工艺具有出水水质好，设备占地面积小，可 处理污泥浓度高，剩余污泥产量低和便于自动控制的优点。
目前的污水处理技术通常将两种处理方法结合使用。由于厌氧的负荷比较高，同时可以把 一些大分子物质转化为小分子物质，因而对污水先进行厌氧处理，但是厌氧的去除率不是很 高，处理后的水不能直接排放，一般不单独使用，需要再通过好氧处理才能将有机物完全分 解。已有很多大型污水处理厂采用该技术处理污水，但是对于小型化的污水处理系统，特别 是水量和负荷冲击较大的污水处理系统来说，该技术还有待提高。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种全自动小型厌氧-好氧污水处理系 统。本系统不仅采用厌氧-好氧相结合的污水处理技术，而且采用可编程序控制器(PLC) 控制自吸泵和鼓风机的功率，根据污水水量和化学需氧量(COD)负荷的不同，使用自动切 换厌氧/好氧处理方式，有效地降低了污水处理能耗，同时对污水处理过程中产生的气体进行 回收利用，具有适于小规模污水处理实际应用的特点。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种全自动小型厌氧-好氧污水处理系统，其特征在于，主要包括厌氧反应室、U型导流 区、好氧反应室、液位计、时间继电器、可编程序控制器(PLC)和变频器。
所述厌氧反应室内有生物填料，底部有布水器，顶部有气体排出口。
所述好氧反应室内装有浸没式膜组件，底部有与鼓风机相连的曝气管，内壁上部装有与液 位计相连的三组水位计探头。
所述膜组件采取浸没式放置，上端的出水管连接自吸泵，分为两套，分别由连有时间继电 器的电磁阀控制。
所述时间继电器同可编程序控制器(PLC)相连。
所述变频器分别安装在鼓风机和自吸泵的电机上，由可编程序控制器(PLC)控制电机的 转速。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益的效果：
(1)本实用新型为环境友好型技术，不引入新物质进入系统，不外加任何能源用于膜污染 控制上，也不需要投加任何化学药剂，这样就没有新物质对系统的干扰，有效地控制了膜污 染，减少了膜清洗的费用，同时降低了本实用新型的运行成本。
(2)厌氧反应室可对难降解物质(如十二烷基苯磺酸钠(LAS)、油类等)和高浓度污水 进行水解，可以提高后段好氧区进水的可生化性，进而提高了系统的污水处理水平。厌氧反 应室内有生物填料，同时添加兼性厌氧菌和产甲烷菌，有利于促进生长缓慢的厌氧菌的生长 繁殖，且保证厌氧菌不会在与其他细菌的竞争中被淘汰。生物填料的使用不仅有效地延长污 泥停留时间，而且提高了有机质污水的处理能力和系统抗冲击负荷的能力。厌氧反应室底部 有布水器，污水自下而上流动，使沉降系数较大的有机物留在厌氧反应室，而小分子有机物 进入好氧反应室，并使污水流态均匀，没有死角，动力消耗低。
(3)厌氧反应室上部有集气室和出气管，有机质降解产生的气体(以沼气为主)可以在水 压的驱动下自行排出。这部分气体可以提供额外的能源，减少了有机质能的浪费，其他的气 体进入U型导流区，通过排气阀排放。
(4)经过U型导流区的污泥经隔板的阻挡自然沉降，使得该反应区的污泥保持相当的浓度， 也使系统具有非常好的耐受冲击负荷的作用。污泥定期可以排出，从而具有一定的除磷功能， 同时降低了进入好氧曝气区污泥的浓度，进而减少了膜污染的产生。
(5)污水的上清液流入好氧曝气区，其COD负荷较低，且气水比控制在10∶1以下，可以 很好地去除污水中剩余的小分子有机质，不会损害污泥絮体的结构，使污泥保持较高的活性， 从而降低了曝气所需要的能耗。
(6)膜组件单元为硬聚氯乙烯(PVC)支撑骨架，及利用膜的分离作用可以有效地拦截细 菌和污泥，从而出水水质可以达到直接回用的标准，具有很好的经济效益。同时膜污染减轻 使膜一直保持较高的通量，从而降低了自吸泵的能耗，很少或不需要进行膜清洗。
(7)由PLC控制的变频泵和变频曝气可以根据水量的不同调整运行频率，进水采用间歇式 进水，无污水进入时自吸泵停止工作。曝气采用间隔曝气的模式，正常间隔进水时，自吸泵 和鼓风机低频运行，此时的污水处理以厌氧处理为主，好氧处理为辅;当大量污水持续进入 时，自吸泵和鼓风机高频运行，此时的污水处理以好氧处理为主，厌氧处理为辅。
结合国内外的研究现状，并考虑我国污水处理的实际需求，开发了本实用新型，实现了同 时去除有机污染物(如难降解物质)和氮、磷等的目的。本实用新型可灵活搬运，其操作可 实现无人化管理，节省了能耗，特别适用于临时居住安置点、小型淀粉加工厂及需处理高浓 度有机质污水的发酵厂。