申请日 20201019
公开（公告）日 20201201
IPC分类号 C02F3/12; C02F7/00
摘要
本发明提供了一种污水处理系统。该系统包括污水处理池、污水处理膜、管路系统、阀门系统、曝气系统和液位控制系统。本发明的污水处理系统中，经过巧妙的设计，污水处理膜既能曝气也能出水。具体来说，在间歇进水阶段，污水处理膜大部分时间均处于曝气抖动阶段。在出水阶段，由于污染物已经得到了较大程度的去除，对膜的污染较低，无需考虑膜的反洗，只需要半年至一年再进行检查和离线清洗即可。运行全过程对操作人员要求低，甚至无需人员参与。
权利要求书
1.一种污水处理系统，其特征在于，包括：
污水处理池，所述污水处理池上设置有进水口；
污水处理膜，所述污水处理膜设置于所述污水处理池中；
管路系统，所述管路系统具有两端，一端位于所述污水处理池内，与所述污水处理膜相连接，并将所述污水处理膜分隔为第一污水处理膜与第二污水处理膜；另一端延伸至污水处理池外，支分为曝气管路与出水管路；
阀门系统，所述阀门系统设置于所述管路系统上，所述阀门系统包括出水控制阀门与曝气控制阀门，所述出水控制阀门设置于所述出水管路上，所述曝气控制阀门设置于所述曝气管路上；
曝气系统，所述曝气系统通过所述曝气控制阀门与所述曝气管路相连接；
液位控制系统，所述液位控制系统设置于所述污水处理池中，所述液位控制系统包括第一液位控制器与第二液位控制器，所述第一液位控制器的高度大于所述第二液位控制器的高度。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述第一污水处理膜与所述第二污水处理膜的面积相等。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述第一液位控制器的高度范围是2.0m~2.5m。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述第二液位控制器的高度范围是1.0m~2.0m。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述污水处理膜为PTFE膜。
6.根据权利要求5所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述PTFE膜的孔径范围是0.05~0.1 mm。
说明书
一种污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理系统。
背景技术
膜生物反应器（Membrane Bioreactor，简称MBR）是一种将生物处理技术与膜分离相结合的新型污水处理工艺，该工艺在污水处理过程中，利用膜组件的拦截作用实现泥水的分离，并将分离出的水排放，而活性污泥则保留在生物处理系统之中，具有污泥膨胀几率低、占地面积小、运行控制灵活等优点。
目前含有MBR的污水处理系统中，通常包括膜系统、曝气系统和出水系统，投资成本和运行成本高于一般的污水处理工艺，并且控制与操作较为复杂，适合应用于较大规模的污水厂，而难以应用于小规模厂站及运行控制精度不高的区域。
CN2570262Y公开了一种分离曝气两用型膜-生物反应器污水处理装置，该处理装置在生物反应池内放入两组膜组件，并使其在控制阀门的控制下，以时间周期相互交替充当分离器和曝气器，整个系统始终处于好氧状态，并且连续进水和连续出水，然而，一方面，该处理装置采用空气压缩式出水，耗能大；另一方面，该处理装置的膜组件中采用了无机陶瓷等材料，出水效果不理想。
发明内容
现有的含有MBR的污水处理系统包含膜、曝气管路、曝气设备、出水管路以及用于出水的抽吸设备。其中，膜为立式结构（垂直方向设置），曝气管路与出水管路是两套独立的系统。工作过程中，出水时，在与出水管路相连的抽吸泵的作用下，污水经过膜的过滤后由出水管路排出，污水中的污染物粘附在膜上。工作一定时间后，需要进行曝气，使粘附在膜上的污染物通过曝气产生的振动从膜上脱落下来，从而防止膜被堵塞，保证膜可以正常工作，曝气管路设置在膜的下方，曝气时，气体自下而上实现对膜的曝气。从膜上振动脱落下来的污染物储存在系统中，需要定期清淤。因此，正常情况下，为了使粘附在膜上的污染物能够在曝气过程中从膜上脱落下来，现有的含有MBR的污水处理系统膜曝气量大，能耗高，曝气效率低。由于曝气管路与出水管路是两套独立的系统，因此必须再额外配备抽吸泵用于出水，并且抽吸泵通常需要开8停2或者开9停1，每周还需要进行膜反洗，要定期进行离线清洗。工作人员要时刻关注膜通量和压力情况并调整工艺参数，对操作人员的要求高，需要操作人员充分熟悉各设备，而这在偏远山区或者农村是难以做到的。本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提供了一种污水处理系统。
一种污水处理系统，包括：
污水处理池，所述污水处理池上设置有进水口；
污水处理膜，所述污水处理膜设置于所述污水处理池中；
管路系统，所述管路系统具有两端，一端位于所述污水处理池内，与所述污水处理膜相连接，并将所述污水处理膜分隔为第一污水处理膜与第二污水处理膜；另一端延伸至污水处理池外，支分为曝气管路与出水管路；
阀门系统，所述阀门系统设置于所述管路系统上，所述阀门系统包括出水控制阀门与曝气控制阀门，所述出水控制阀门设置于所述出水管路上，所述曝气控制阀门设置于所述曝气管路上；
曝气系统，所述曝气系统通过所述曝气控制阀门与所述曝气管路相连接；
液位控制系统，所述液位控制系统设置于所述污水处理池中，所述液位控制系统包括第一液位控制器与第二液位控制器，所述第一液位控制器的高度大于所述第二液位控制器的高度。
根据本发明的污水处理系统，至少具有如下技术效果：
本发明的污水处理系统，核心可以理解为是一种自吸式膜出水工艺，具体工作原理为：利用膜本身作为曝气器向污水处理池曝气，增强了曝气效果和去除有机物、氨氮的能力。曝气停止后，在大气压和虹吸作用下，污水由膜细孔进入出水系统，由于膜孔径较小，出水可过滤大部分固体悬浮物，从而达到较好的出水水质。
本发明的污水处理系统中，核心设计为将曝气系统与出水系统合二为一，膜为水平方向设置，同一个管路系统既能曝气也能出水，无需再在膜的下方设置曝气管路，也无需抽吸泵。工作过程中，当需要出水时，关闭曝气系统和曝气控制阀门，开启出水控制阀门，污水处理池中的水在液位压力和虹吸作用下经过污水处理膜过滤后，最终由出水管路排出。当需要曝气时，关闭出水控制阀门并开启曝气系统和曝气控制阀门，曝气系统产生的气体从管路系统进入到膜中，而膜上具有微孔，进入膜中的气体最终由膜上的微孔排出实现了曝气。
本发明的污水处理膜，同时具备曝气和出水功能，管路系统同时具备输气和出水功能，曝气系统同时具备充氧和提供膜出水初始负压功能，取消并省去了膜出水泵和单独的膜底部曝气系统，节省了投资。
在间歇进水阶段，污水处理膜大部分时间均处于曝气抖动阶段。在出水阶段，由于污染物已经得到了较大程度的去除，对膜的污染较低，无需考虑膜的反洗，只需要半年至一年再进行检查和离线清洗即可。运行全过程对操作人员要求低，甚至无需人员参与。
本发明的污水处理系统中，曝气系统在阀门系统的控制下，开启可用于充氧，关闭可用于提供膜自吸出水的起始负压。省去了膜出水泵和单独的膜底部曝气系统，极大降低了系统操作难度，降低了膜系统设备的数量和初次投资，适合间歇进出水的工况。
根据本发明的一种实施方式，所述第一污水处理膜与所述第二污水处理膜的面积相等。
根据本发明的一种实施方式，所述第一液位控制器的高度范围是2.0m~2.5m。
根据本发明的一种实施方式，所述第二液位控制器的高度范围是1.0m~2.0m。
根据本发明的一种实施方式，所述污水处理膜为PTFE膜。
PTFE（Poly Tetra Fluoroethylene，聚四氟乙烯，简写为PTFE）膜是以聚四氟乙烯为原料，采用特殊工艺，经压延、挤出、双向拉伸等方法制成的微孔性薄膜。
根据本发明的一种实施方式，所述PTFE膜的孔径范围是0.05~0.1 mm。（发明人 张小春）