公布日：2022.09.20
申请日：2022.05.27
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，所述系统包括依次相邻设置的厌氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，在传统AAO工艺基础上，增加MABR池，所述MABR池内设置有至少一套MABR处理装置，所述MABR处理装置由多个膜组件单元、膜曝气系统、膜吹扫系统以及膜架构成，所述膜组件单元设置于所述膜架上，所述膜吹扫系统设置于所述膜架的下部，所述膜吹扫系统用于向所述膜组件单元吹气，所述膜曝气系统与所述膜组件单元连接，所述膜曝气系统用于向所述膜组件单元供气。本发明改良后的AAO工艺污水处理系统具有脱氮效率高、节能降耗效果明显、耐冲击负荷能力更强、污泥产率更低的优点。
权利要求书
1.一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述系统包括依次相邻设置的厌氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，所述MABR池内设置有至少一套MABR处理装置，所述MABR处理装置由多个膜组件单元、膜曝气系统、膜吹扫系统以及膜架构成，所述膜组件单元设置于所述膜架上，所述膜吹扫系统设置于所述膜架的下部，所述膜吹扫系统用于向所述膜组件单元吹气，所述膜曝气系统与所述膜组件单元连接，所述膜曝气系统用于向所述膜组件单元供气。
2.如权利要求1所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述系统还包括混合液回流池以及二沉池，水流经过所述好氧池后进入所述混合液回流池后，一部分水流进入二沉池，一部分回流至缺氧池。
3.如权利要求1所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述膜组件单元包括重离子微孔膜管，所述重离子微孔膜管的两端由膜管固定件固定，其中一端固定件设置有进气口；所述膜曝气系统包括空压机、与所述空压机连接的曝气主管，与所述曝气主管连接的多个曝气支管，所述膜组件单元的进气口与所述曝气支管连接。
4.如权利要求3所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述曝气支管的前端依次设置有阀门和气压表，所述曝气主管的前端设置有气体流量计和总阀门。
5.如权利要求4所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述膜吹扫系统包括底部穿孔管、膜吹扫主管、曝气风机，所述底部穿孔管位于膜组件单元下部，底部穿孔管连接膜吹扫主管；所述膜吹扫主管连接曝气风机，并在前端依次设置有气体流量计和阀门。
6.如权利要求5所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述膜架为不锈钢或其它耐腐蚀材料框架，其底部设置有穿孔管支架；所述膜组件单元左右间距不小于10mm，上下间距不小于10mm。
7.如权利要求1所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池采用完全混合池形，池内设置有导流墙，底部设置有潜水搅拌器。
8.如权利要求1所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述缺氧池采用氧化沟流态，两边设置有环形导流墙，池底设置有推流器，厌氧池出水与好氧池回流的混合液同时进入缺氧池。
9.如权利要求1所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述MABR池内设置多套MABR装置，池底设置有搅拌推流器。
10.如权利要求1所述的一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，其特征在于：所述好氧池采用推流式池形，底部设置有推流器和曝气盘。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱氮效率更高的改良AAO工艺污水处理系统。
为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，所述系统包括依次相邻设置的厌氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，在传统AAO工艺基础上增设MABR池，所述MABR池内设置有至少一套MABR处理装置，所述MABR处理装置由多个膜组件单元、膜曝气系统、膜吹扫系统以及膜架构成，所述膜组件单元设置于所述膜架上，所述膜吹扫系统设置于所述膜架的下部，所述膜吹扫系统用于对所述膜组件单元的积泥进行间歇吹扫，所述膜曝气系统与所述膜组件单元连接，所述膜曝气系统用于向所述膜组件单元供气。
进一步的，所述系统还包括混合液回流池以及二沉池，水流经过所述好氧池后进入所述混合液回流池后，一部分水流进入二沉池，一部分回流至缺氧池。
进一步的，所述膜组件单元包括重离子微孔膜管，所述重离子微孔膜管的两端由膜管固定件固定，其中一端固定件设置有进气口；所述膜曝气系统包括空压机、与所述空压机连接的曝气主管，与所述曝气主管连接的多个曝气支管，所述膜组件单元的进气口与所述曝气支管连接。
进一步的，所述曝气支管的前端依次设置有阀门和气压表，所述曝气主管的前端设置有气体流量计和总阀门。
进一步的，所述膜吹扫系统包括底部穿孔管、膜吹扫主管、曝气风机，所述底部穿孔管位于膜组件单元下部，底部穿孔管连接膜吹扫主管；所述膜吹扫主管连接曝气风机，并在前端依次设置有气体流量计和阀门。
所述膜架为不锈钢或其它耐腐蚀材料框架，其底部设置有穿孔管支架；所述膜组件单元左右间距不小于10mm，上下间距不小于10mm。
进一步的，所述厌氧池采用完全混合池形，可设置导流墙，底部设置潜水搅拌器。
进一步的，所述缺氧池采用氧化沟流态，两边设置环形导流墙，设置推流器，厌氧池出水与好氧池回流的混合液同时进入缺氧池。
进一步的，所述MABR池内设置多个MABR装置，池底设置有搅拌推流器。
进一步的，所述好氧池采用推流式池形，底部设置推流器和曝气盘。
综上所述，运用本发明的技术方案，具有如下有益效果：
一、脱氮效率高。在本发明的污水处理系统中异养氧化、硝化与反硝化反应均在同一个反应器中高效进行，在泥膜共生的兼氧环境中，可实现同步硝化与反硝化甚至短程硝化与反硝化，降低了混合液回流量对总氮去除率的桎梏，脱氮效率大大提高。在同样的运行条件下，传统AAO工艺出水总氮达到15mg/L以下，而改良AAO工艺出水总氮能达到10mg/L以下。改良AAO通过MABR工段设置，是在传统AAO工艺反硝化脱氮基础上，增加了同步硝化与反硝池功能池，进一步提高总氮去除效果。
二、节能降耗效果明显。在MABR生物膜中，由于氧气的传递方向和污染物的传递方向完全相反，氧和污染物浓度梯度刚好相反，所以在生物膜中出现了独特的分层结构，硝化和反硝化反应分别在生物膜的内外两侧进行，生物膜外侧的反硝化菌利用污水中的BOD5进行反硝化反应，减少了异养菌对其碳源的争夺，相较传统AAO工艺，大大减少了碳源消耗。MABR处理装置作为一种基于膜表面无泡曝气的生物膜反应器技术，在MABR系统中，氧气不再是限制因素，从充氧动力效率的角度比较，与传统的曝气方式相比，氧气以分子形式进入生物膜中被利用，实现了无泡曝气，这意味着：(1)氧气的实际停留时间大大延长，膜内的含氧气体不会因为水的浮力被赶走出混合液；(2)空气可以低压方式进行输送，因为空气不需要克服静水压力来穿过中空纤维膜；(3)大大降低曝气速率，充氧动力效率是普通微孔曝气的4倍左右。这样既能满足微生物对氧的需求，又显著地降低了曝气风机能耗。
三、耐冲击负荷能力更强。本发明的改良AAO工艺污水处理系统中池体硬分区较多，各工段相对独立，且池容较大，MABR工段除了普通活性污泥外，同时具有耐冲击负荷能力更强的生物膜。因此，本发明的改良AAO系统较传统AAO工艺运行稳定性更强。
四、污泥产率更低。由于MABR工段的存在，MABR膜组件表面附着大量的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是：在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动的水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，使污水在其流动过程中逐步得到净化；微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走，而CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入气流中。在正常运行情况下，整个反应系统中的生物膜各个部分总是交替脱落的，系统内活性生物膜数量相对稳定，净化效果良好。其优势有：一是生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性，管理方便，不会发生污泥膨胀；二是微生物固着在载体表面，使得时间较长的微生物也能增殖，生物类型广泛、种属较多，形成的食物链要长于活性污泥上的食物链；生物膜中高营养级的微生物大量存在，有机物代谢较多的转移为能量，合成新细胞，产生的剩余污泥少。因此，本发明改良AAO工艺通过增设MABR工段，提高了整个工艺系统的污染物去除效果，生化池内的活性污泥浓度(微生物数量)可以进一步降低，污泥浓度一般为2000-3000mg/L，较常规AAO工艺生化污泥浓度(一般为3000-5000mg/L)更低，污泥产率也降低约20％。
（发明人：张信武;廖志军;刘广停;彭东豪）