申请日2021.05.20
公开日期2021.12.10
IPC分类C02F3/12;C02F3/30;C02F101/16
摘要
本实用新型涉及一种高效低能耗EMBR生化处理系统，包括顺序相连的生化缺氧区、生化好氧区、污泥沉淀区及膜池，所述膜池用于对经过污泥沉淀区处理后的污水进行膜处理，实现膜产水；所述生化好氧区还通过气提回流装置连接至生化缺氧区，用于将所述生化好氧区处理后的硝化液大比例回流至生化缺氧区进行生物脱氮；所述污泥沉淀区和膜池还通过气提回流装置连接至生化好氧区，用于将所述污泥沉淀区和膜池中的污泥回流至生化好氧区。与现有技术相比，本实用新型高效低能耗EMBR生化处理系统综合了生化系统、膜工艺和物化工艺的优点，大大降低了运行能耗。
权利要求
1.一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，包括顺序相连的生化缺氧区(1)、生化好氧区(2)、污泥沉淀区(3)及膜池(4)，所述生化缺氧区(1)用于对污水进行缺氧处理，所述生化好氧区(2)用于对污水进行好氧处理，所述污泥沉淀区(3)用于对生化好氧区(2)处理后的处理液进行污泥沉淀处理，所述膜池(4)用于对经过污泥沉淀区(3)处理后的污水进行膜处理，所述膜池(4)内设置浸没式膜处理单元(6)，所述浸没式膜处理单元(6)用于实现膜产水；
所述生化好氧区(2)还通过气提回流装置(5)连接至生化缺氧区(1)，所述生化好氧区(2)与生化缺氧区(1)之间的气提回流装置(5)用于将所述生化好氧区(2)处理后的硝化液回流至生化缺氧区(1)；
所述污泥沉淀区(3)和膜池(4)还通过气提回流装置(5)连接至生化好氧区(2)，与所述污泥沉淀区(3)和膜池(4)连接的气提回流装置(5)用于将所述污泥沉淀区(3)和膜池(4)中的污泥回流至生化好氧区(2)。
2.根据权利要求1所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，所述气提回流装置(5)包括池体(51)，所述池体(51)设置进料口与出料口，在池体(51)内设置第一墙体(52)和第二墙体(53)，所述进料口与第一墙体(52)之间为进料区(55)，所述出料口与第二墙体(53)之间为出料区(56)，在第一墙体(52)和第二墙体(53)之间还设置有气提装置(54)，第一墙体(52)和第二墙体(53)之间为气提区(57)，
所述第一墙体(52)顶部超过池体(51)的液位而底部不封闭有预留孔洞用于过水；所述第二墙体(53)顶部与池体(51)的顶部留有空隙且底部不过水；
所述第一墙体(52)和第二墙体(53)的设置使得进料区(55)的物流从第一墙体(52)与池体(51)底部之间的预留孔洞进入气提区(57)，所述气提装置(54)用于带动气提区(57)的物流上升，并从第二墙体(53)与池体(51)顶部之间的预留孔洞流出到出料区(56)。
3.根据权利要求2所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，所述气提装置(54)包括气提曝气管路以及用于向气提曝气管路中通入气体的风机。
4.根据权利要求3所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，所述气提装置(54)中的曝气管路采用曝气器，单位通气量为0.5-1.0m3/m/h；
所述气提装置(54)中的曝气管路为微孔曝气管；
所述气提装置(54)中风机采用单级高速离心风机。
5.根据权利要求1所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，在所述生化缺氧区(1)底部设置第一曝气装置(7)，在所述生化好氧区(2)底部设置第二曝气装置(8)，所述第一曝气装置(7)用于通过气体实现生化缺氧区(1)内物料的搅拌，所述第二曝气装置(8)一方面用于通过气体实现生化好氧区(2)内物料的搅拌，另一方面用于向生化好氧区(2)通入氧气。
6.根据权利要求5所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，所述第一曝气装置(7)和所述第二曝气装置(8)均包括曝气管路以及用于向曝气管路中通入气体的风机。
7.根据权利要求6所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，所述第一曝气装置(7)和第二曝气装置(8)中的曝气管路采用的曝气器，单位通气量为0.5-1.0m3/m/h；所述第一曝气装置(7)和第二曝气装置(8)中风机采用单级高速离心风机；
所述第一曝气装置(7)的曝气管为穿孔曝气管，所述第二曝气装置(8)中的曝气管路为微孔曝气管。
8.根据权利要求1所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，在所述污泥沉淀区(3)内设置有斜板或斜管(9)。
9.根据权利要求1所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，在所述污泥沉淀区(3)的底部设置有曝气管。
10.根据权利要求1所述的一种高效低能耗EMBR生化处理系统，其特征在于，所述浸没式膜处理单元(6)选择浸没式超滤SMF或膜生物反应器MBR。
说明书
一种高效低能耗EMBR生化处理系统
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，尤其是涉及一种高效低能耗EMBR生化处理系统。
背景技术
目前市场上较为成熟和应用广泛的生物处理技术主要有A2O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、MBR工艺、MBBR工艺以及其变形工艺，目前这类常规处理工艺在全球各大污水厂均有良好的应用。
但是在面临产能的不断提升而单位耗水量和占地严重受限的情况下，传统的生物处理工艺也出现了很多难以克服的技术难题，急需对处理工艺进行优化。例如在传统的生物处理工艺中，存在原水水质波动大时对系统的冲击负荷大；传统曝气装置氧传递效率低下，导致风机能耗过高；MBR工艺风机运行能耗偏高，工艺灵活性差；当原水水质与设计值出现较大偏差，且脱氮要求非常严格时，无法提升脱氮效率。
中国专利CN103011395A公开了一种膜生物反应系统，其生物处理单元的好氧池与浸没式膜处理单元的膜池之间有泥水分离装置，泥水分离装置包括池体、第一导流墙、第二导流墙、第三导流墙、曝气装置，池体底部一侧有曝气装置，该系统中通过导流墙结构来实现泥水分离，分离后的浓度较高的泥水混合液通过潜水泵回流至生物处理单元，而用于浓度较高的泥水混合液回流的潜水泵需要消耗很大的能量。
实用新型内容
基于现有技术中污水处理过程中污泥回流需要高能耗的现状，本实用新型提供一种高效低能耗EMBR生化处理系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
本实用新型提供一种高效低能耗EMBR生化处理系统，包括顺序相连的生化缺氧区、生化好氧区、污泥沉淀区及膜池，所述生化缺氧区用于对污水进行缺氧处理，所述生化好氧区用于对污水进行好氧处理，所述污泥沉淀区用于对生化好氧区处理后的处理液进行污泥沉淀处理，所述膜池用于对经过污泥沉淀区处理后的污水进行膜处理，所述膜池内设置浸没式膜处理单元，所述浸没式膜处理单元用于实现膜产水；
所述生化好氧区还通过气提回流装置连接至生化缺氧区，所述生化好氧区与生化缺氧区之间的气提回流装置用于将所述生化好氧区处理后的硝化液回流至生化缺氧区，进行生物脱氮；
所述污泥沉淀区和膜池还通过气提回流装置连接至生化好氧区；
与所述污泥沉淀区和膜池连接的气提回流装置用于将所述污泥沉淀区和膜池中的污泥回流至生化好氧区。
在本实用新型的一个实施方式中，所述气提回流装置包括池体，所述池体设置进料口与出料口，在池体内设置第一墙体和第二墙体，所述进料口与第一墙体之间为进料区，所述出料口与第二墙体之间为出料区，在第一墙体和第二墙体之间还设置有气提装置，第一墙体和第二墙体之间为气提区，
所述第一墙体顶部超过池体的液位而底部不封闭有预留孔洞用于过水；所述第二墙体顶部与池体的顶部留有空隙且底部不过水，即使得所述第二墙体顶部低于液位；
所述第一墙体和第二墙体的设置使得进料区的物流从第一墙体与池体底部之间的预留孔洞进入气提区，所述气提装置用于带动气提区的物流上升，并从第二墙体与池体顶部之间的预留孔洞流出到出料区。
在本实用新型的一个实施方式中，气提回流装置中气提装置包括气提曝气管路以及用于向气提曝气管路中通入气体的风机。
在本实用新型的一个实施方式中，所述气提装置中的曝气管路采用曝气器。
在本实用新型的一个实施方式中，在所述生化缺氧区底部设置第一曝气装置，在所述生化好氧区底部设置第二曝气装置，所述第一曝气装置用于通过气体实现生化缺氧区内物料的搅拌，所述第二曝气装置一方面用于通过气体实现生化好氧区内物料的搅拌，另一方面用于向生化好氧区通入氧气。
在本实用新型的一个实施方式中，所述第一曝气装置和所述第二曝气装置均包括曝气管路以及用于向曝气管路中通入气体的风机。
在本实用新型的一个实施方式中，所述气提回流装置中的气提装置、第一曝气装置和所述第二曝气装置均可以采用以下优选的设计方案：
在本实用新型的一个实施方式中，所述第一曝气装置采用穿孔曝气管，并保持缺氧状态，所述气提装置、第二曝气装置采用微孔曝气，提高氧气的转移效率。
所述气提装置、第一曝气装置和第二曝气装置中的曝气管路采用低通量高效率的曝气器，单位通气量为0.5-1.0m3/m/h，所述气提装置、第一曝气装置和第二曝气装置中风机采用高效的单级高速离心风机。在本实用新型的一个实施方式中，在所述污泥沉淀区内设置有斜板或斜管。
在本实用新型的一个实施方式中，在所述污泥沉淀区的底部设置有曝气管，用于冲洗斜板或斜管，以防止斜板或斜管堵塞。
在本实用新型的一个实施方式中，所述浸没式膜处理单元选择浸没式超滤SMF或膜生物反应器MBR。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：
1、本实用新型中采用气提回流装置，基于独特的气提循环回流，在不增加动力设备的基础上实现生化好氧区至生化缺氧区的大比例回流，能够实现高效低能耗的脱氮，同时大比例的回流可大幅度提高系统的抗冲击能力。
2、本实用新型中采用高效的底部曝气技术和高效的单级高速离心风机的使用，实现了污水厂运行能耗的大幅度降低。
3、本实用新型通过高效污泥沉淀池的设置，可大幅度降低投资和能耗高效沉淀池可以提高表面负荷，产水悬浮物浓度可控，为后续膜工艺提供更多的可能性，本实用新型将高效沉淀池与膜池有效结合，作为高通量低能耗的EMBR工艺的一部分，可以有效提高膜通量和降低膜的运行能耗。
4、本实用新型系统中对高效沉淀池的产水悬浮物进行检测控制，可以有效切换浸没式超滤SMF工艺和膜生物反应器MBR两种工艺的无缝切换。
5、本实用新型系统可以在膜池内添加化学药剂，可以实现膜工艺的深度处理。
6、本实用新型除了浸没式膜处理单元需要使用泵以外，其他环节都可以不使用泵，节约大量能耗。
综上所述：本实用新型所述的高效EMBR系统，综合了生化系统、膜工艺和物化工艺的优点。生化系统通过曝气系统和大比例回流系统优化，大大降低了运行能耗；同时将由于高效污泥沉淀池的设置，膜工艺的运行模式可以根据来水水质进行灵活切换；对产水的COD和色度有更高的要求时可以通过加入化学药剂的物化工艺和膜工艺的分离作用，进一步提高产品水的水质，可以适应不同的要求。
（发明人：王益民; 刘胜伟; 马雪琳; 陈珍珍; 柳昊）