公布日：2022.11.01
申请日：2022.08.16
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明提供一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，所述系统包括反应区(1)和振动膜系统(2)；其中，振动膜系统(2)与反应区(1)以分体式或一体式组合构建，反应区(1)设置加药系统(4)、曝气系统(6)、搅拌器(7)；振动膜系统(2)设置振动膜组器(5)和传动电机(9)。本发明的基于振动膜分离设备去除污水中有机物和磷的处理系统可快速去除微污染水体的COD、SS、TP等污染物和回收市政污水、工业废水中的COD、TP污染物，有效的简化了处理工艺流程，减少了传统曝气方式的高能耗问题，使得本发明的系统在运行成本方面更具环保节能优势。
权利要求书
1.一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，所述系统包括反应区(1)和振动膜系统(2)；其特征在于振动膜系统(2)与反应区(1)以分体式或一体式组合构建，反应区(1)设置加药系统(4)、曝气系统(6)、搅拌器(7)；振动膜系统(2)设置振动膜组器(5)和传动电机(9)；振动膜系统(2)设置剩余污泥处理单元(3)和污泥回流系统(10)，所述剩余污泥通过污泥排放系统进入剩余污泥处理单元(3)进行处理，通过污泥回流系统(10)回流至反应区(1)；污泥处理单元(3)设置滤液回流管路(10)；污水从进水单元经过格栅、沉砂池、膜格栅预处理后进入反应区(1)，污水中的污染物在加药系统(4)外加絮凝药剂和活性污泥的生物降解与吸附作用下被快速吸附在污泥中，通过振动膜系统(2)进行抽吸将净化后的污水排出系统；吸附污染物的污泥一部分在污泥排放系统的作用下，进入剩余污泥处理单元(3)进行处理，一部分通过污泥回流系统，回流至反应区(1)继续参与反应吸附去除污染物。
2.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，其特征在于振动膜分离设备通量为15-40L/m2•h。
3.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，其特征在于当系统进水为含有有机物和磷的市政污水或工业废水时，膜池内设置振动膜分离设备通量为15-40L/m2•h。
4.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，其特征在于所述系统还包括设置在混合池上游的格栅和沉砂池。
5.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，其特征在于所述系统还包括向混合池、絮凝池和膜池投放絮凝剂的加药系统，所述絮凝剂是氯化铁、聚合硫酸铁或聚合氯化铝，加药量n(Me)：n(P)为1-2。
6.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，其特征在于振动膜分离设备的振动频率为0.4-0.7Hz，振动幅度为40-100mm。
7.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，污泥浓度为1-8g/L，SRT为1-3d。
8.根据权利要求1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，在处理以含有较高浓度COD、含氮有机物的市政污水和工业废水时，反应区(1)采用曝气方式充氧，控制DO浓度为0.5-1.0mg/L。
9.根据权利要1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，反应区HRT为0.5-1.5h，振动膜系统HRT为0.5-1.0h，。
10.根据权利要1所述的一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统的污泥处理单元，在处理处理微污染水时只对剩余污泥进行污泥脱水处理，在处理市政污水和工业废水时，需要先对剩余污泥中的有机物和磷进行回收利用，再对处理后的污泥进行脱水处理。
发明内容
本发明的目的针对不同的污水处理对象提供一种简单高效的快速处理系统。对河道微污染水体、黑臭水体、富营养化水体、高浊度水体、雨水等微污染水体以COD、SS、TP污染物去除为主，作为一种主处理系统；对市政污水、工业废水等以回收、分离水中COD、TP等污染物为主，作为一种预处理系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于振动膜分离设备的污染物快速分离污水处理系统，所述系统包括微污染水净化系统和污水中有机物和磷分离系统，所述微污染水净化系统包括依序设置的混合池和絮凝池，所述混合池的上部设置系统进水口，所述污水中有机物和磷分离系统包括设置在所述絮凝池下游的膜池，在膜池内设置振动膜分离设备，在膜池上部设置系统出水口，膜池下部设置污泥出口，从污泥出口排出的污泥一部分通过污泥回流设备会就到所述混合池，另一部分经污泥处理单元得到污泥脱水滤液，所述污泥脱水滤液回输到膜池；其特征在于所述混合池控制速度梯度G为700-1000s-1，絮凝池G控制为在20-70s-1；所述微污染水净化系统污泥浓度为1-5g/L，HRT为1.0-1.5h，其中混凝反应池HRT0.5-0.75h，SRT2-3d。
本发明的系统中，用于处理微污染水时，即系统进水为微污染水时，膜池内设置振动膜分离设备通量为20-40L/m2•h。本发明的系统特别适用于处理微污染水，微污染水是以SS、TP、少量COD污染为主，例如河道微污染水体、黑臭水体、富营养化水体、高浊度水体、雨水等。
当本发明用于回收市政污水或工业废水中有机物和磷时，即系统进水为市政污水、工业废水时，膜池内设置振动膜分离设备通量为15-25L/m2•h。
含有有机物和磷的污水例如市政污水、工业污废水等，这些污废水含有一定有机物浓度，通过本系统处理后去除大部分有机污染物用于回收利用，污水中还含有部分COD、氨氮等需要进一步处理。
作为一种优选的实施方式，所述系统还包括设置在混合池上游的格栅和沉砂池。原水由提升泵经过格栅、沉砂池等预处理后进入混合池和絮凝池，在混合池和絮凝池内与化学污泥/活性污泥发生反应，上层清水流进膜池，在膜的作用下污染物被拦截在系统内，然后污泥被排出或者回收利用，膜池内的振动膜分离设备在抽吸泵作用下产水，处理后的出水达标排放，或者进入后续其他单元进行深度处理。
作为一种优选的实施方式，本发明的系统还包括想混合池、絮凝池和膜池投放絮凝剂的加药系统，所述絮凝剂是氯化铁、聚合硫酸铁或聚合氯化铝，加药量n(Me)：n(P)为1-2。
优选的振动膜分离设备的振动频率为0.4-0.7Hz，振动幅度为40-100mm。
作为另一种优选的实施方式，当系统用于回收污水中的有机物和磷时，所述污水中有机物和磷分离系统污泥浓度为3-8g/L，HRT为1.5-2.5h，SRT为1-3d、DO为0.5-1.0mg/L。
与现有的去除污水中的COD、SS、TP污染物的方法相比，现有技术去除这些污染物通常水力停留时间在3h以上，而本发明在短流程下通过膜工艺快速去除污水中的COD、SS、TP污染物，可将水力停留时间控制在1.0-2.5h；另一方面，本发明通过控制混合池、絮凝池中的反应条件，从而实现对化学污泥龄的合理控制，借助污泥回流等形式促进高效絮凝保障对污染物的高效去除，此外通过化学污泥龄的合理调控，使得污染物的去除与化学污泥中污染物的释放，保持平衡，实现污染物的高效去除。
本发明的基于振动膜分离设备去除污水中有机物和磷的处理系统可快速去除微污染水体的COD、SS、TP等污染物和回收市政污水、工业废水中的COD、TP污染物，有效的简化了处理工艺流程，使得处理单元投资、占地等大幅减少。本发明结合了振动膜分离设备，由于振动方式具备有效控制膜污染的优势，从而减少了传统曝气方式的高能耗问题，使得本发明的系统在运行成本方面更具环保节能优势。
（发明人：张朋川;张彩云;孙大阳;薛涛;俞开昌;陈春生;黄江龙;戴日成;贾海涛;方莎;尤颖;马泽宇;车淑娟）