申请日2018.04.27
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，工艺处理步骤为：S1采用生物化学絮凝工艺单元对污水进行前处理，去除污水中有机污染物和悬浮颗粒物，实现污水和污泥的分离;S2对前处理排出的污水和沉淀污泥分别通过厌氧MBR工艺单元和污泥厌氧消化单元进行处理。本污水处理工艺将生物化学絮凝技术、厌氧MBR技术和污泥厌氧消化技术有机耦合，克服了污水厌氧消化能源回收率低的缺陷，保障了污水浓度较低时系统整体的能源回收效率，实现了污水的高效资源化利用和有机物能源的有效回收。
权利要求书
1.一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，其特征在于，采用如下处理步骤：
S1采用生物化学絮凝工艺单元对污水进行前处理，去除污水中有机污染物和悬浮颗粒物，实现污水和污泥的分离;
S2对前处理排出的污水和沉淀污泥分别通过厌氧MBR工艺单元和污泥厌氧消化单元进行处理。
2.根据权利要求1所述的基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，其特征在于：厌氧MBR工艺单元采用氧化沟池型，池内安装平板膜组件，并投加对膜具有冲刷作用的悬浮填料;设计或运行控制参数为：HRT为8～16h，进水容积负荷为0.5～2.0kgCOD/(m3·d)，悬浮填料填充比为20%～40%，池内氧化沟水流平均速度为0.3～0.5m/s;反应器为间歇出水方式，出水抽吸时间和停止时间分别为5min和2min。
3.根据权利要求1所述的基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，其特征在于：生物化学絮凝单元由絮凝池和沉淀池构成，设计或运行控制参数为：絮凝池污泥浓度MLSS为2～4g/L，水力停留时间HRT为0.5～1h，泥龄SRT为0.3～1d，DO浓度为0.3～0.5mg/L;絮凝剂为PAC;沉淀池HRT为1.5～2.0h，污泥回流比为20～50%。
4.根据权利要求3所述的基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，其特征在于：絮凝池中投加PAM，投加浓度为0.1～0.5mg/L。
5.根据权利要求1所述的基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，其特征在于：污泥厌氧消化单元采用单级中温厌氧消化工艺单元，设计或运行控制参数为：消化池SRT为10～30d，维持系统温度35±2℃，污泥投配率为3%～10%;厌氧消化工艺单位VSS产气量达210～255L/KgVSS，产生的沼气用于厌氧消化池的加热保温。
说明书
一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，涉及小城镇污水处理技术，尤其涉及一种基于厌氧 MBR技术的小城镇污水处理工艺。
背景技术
传统的污水处理未考虑到水资源的回收利用，并且主要以好氧生物工艺为主，以大量能 源消耗和经济投入为代价。
从可持续发展的角度看，污水本身是一种可以被重复利用的资源，而且还含有大量的有 机物质和氮、磷等资源。有机质可用于产能，污水中的氮和磷可回用为氮肥和磷肥，因此， 资源化、能源化是小城镇和农村生活污水处理的终极目标和最佳选择。
在污水处理和污水资源化领域中经常用到MBR工艺，该工艺出水水质好、运行维护简 单，但是由于曝气而导致的高耗能问题仍未得到有效的解决。针对此，国际上近年来提出了 厌氧MBR工艺，该工艺将厌氧消化和膜分离相结合，由于采用厌氧技术，该工艺能耗较低、 污泥产量也较少，并且集水资源回收与能源回收于一身，出水含有氮、磷，可用于农田灌溉， 比较适合用于小城镇的污水处理。
厌氧MBR工艺最初是被利用于处理工业废水、垃圾渗滤液等进水有机物浓度浓度高的 有机废水，国外学者首先将其用于处理生活污水，厌氧MBR在处理生活污水时面临的最大 问题依旧是膜污染。为了控制膜污染，势必要对其进水有机物浓度进行控制，但同时也限制 了其能源回收率。为了保证系统整体的能源回收率，国外通常在厌氧MBR前增加UASB或 者AFBR，形成两级厌氧消化工艺，UASB/AFBR还可以去除污水中的悬浮物，减缓膜污染。 但是国内污水中悬浮物含量较高，若采用两级厌氧消化，基质的传质效率低，能源回收率将 受到影响。
针对膜污染的控制，国外研究人员将厌氧MBR反应器设计成上升流的厌氧流化床形式， 采用在厌氧MBR反应器内投加颗粒活性炭，通过优化水力条件，使活性炭颗粒形成流化状 态，利用活性炭的吸附和冲刷作用，减轻膜污染。但是活性炭长期运行达到饱和状态后，吸 附作用明显减弱。而且，活性炭密度较大，在上升流反应器内为使其达到流化状态，反应器 需要的能耗也较高，在进水有机物浓度较低时，通过厌氧MBR回收的能量可能远小于设备 消耗的能量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种运行能耗低、能源回收率高的基 于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于厌氧MBR技术的小城镇污水处理工艺，其特征在于，采用如下处理步骤：
S1采用生物化学絮凝工艺单元对污水进行前处理，去除污水中有机污染物和悬浮颗粒 物，实现污水和污泥的分离;
S2对前处理排出的污水和沉淀污泥分别通过厌氧MBR工艺单元和污泥厌氧消化单元进 行处理。
而且的，厌氧MBR工艺单元采用氧化沟池型，池内安装平板膜组件，并投加对膜具有 冲刷作用的悬浮填料;设计或运行控制参数为：HRT为8～16h，进水容积负荷为0.5～2.0kgCOD/ (m3·d)，悬浮填料填充比为20%～40%，池内氧化沟水流平均速度为0.3～0.5m/s;反应器为间 歇出水方式，出水抽吸时间和停止时间分别为5min和2min。
而且的，生物化学絮凝单元由絮凝池和沉淀池构成，设计或运行控制参数为：絮凝池污 泥浓度MLSS为2～4g/L，水力停留时间HRT为0.5～1h，泥龄SRT为0.3～1d，DO浓度为0.3～0.5mg/L;絮凝剂为PAC;沉淀池HRT为1.5～2.0h，污泥回流比为20～50%。
而且的，絮凝池中投加PAM，投加浓度为0.1～0.5mg/L。
而且的，污泥厌氧消化单元采用单级中温厌氧消化工艺单元，设计或运行控制参数为： 消化池SRT为10～30d，维持系统温度35±2℃，污泥投配率为3%～10%;厌氧消化工艺单位 VSS产气量达210～255L/KgVSS，产生的沼气用于厌氧消化池的加热保温。
本发明的优点和积极效果是：
1.本污水处理工艺将生物化学絮凝技术、厌氧MBR技术和污泥厌氧消化技术有机耦合， 实现了污水的高效资源化利用和有机物能源的有效回收，具有低碳、绿色的特征，用于小城 镇污水处理，有利于实现生态循环经济。
2.厌氧MBR采用氧化沟的池型，沟道内投加轻质的悬浮填料，填料在水流的推动下对平 板膜形成冲刷作用，工艺以较低的水动力消耗有效控制了膜污染，降低了设备的运行成本。
3.工艺采用的生物化学絮凝池以兼氧方式运行，厌氧MBR池和污泥厌氧消化池以厌氧方 式运行，整个系统具有运行能耗低、维护简单的优点，工艺系统抗冲击负荷能力强，出水满 足《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)的要求。
4.工艺将污水的厌氧消化和污泥的厌氧消化进行耦合，克服了污水厌氧消化能源回收率 低的缺陷，保障了污水浓度较低时系统整体的能源回收效率。