公布日：2023.06.06
申请日：2023.05.08
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种集约化磁介质污水处理系统及工艺，属于污水处理技术领域，该系统包括沿污水处理路径依次设置的MBBR池、集泥池、混凝装置、超磁分离装置；MBBR池内设置有生物填料；该系统还包括磁回收装置，磁回收装置分别与MBBR池、混凝装置、超磁分离装置相连；其中，磁回收装置将超磁分离装置排出的磁性絮团打散、吸附后，得到磁粉和微磁污泥，磁粉返回混凝装置循环利用，一部分微磁污泥外排，另一部分微磁污泥回流至MBBR池。该工艺通过该系统实现。该系统通过对微磁污泥进行回流，提高MBBR池的微生物浓度，实现处理负荷的提升，同时增加了系统污泥和生物膜的密度，提高了污泥沉降能力，使出水絮体快速沉降去除。
权利要求书
1.一种集约化磁介质污水处理系统，其特征在于，包括沿污水处理路径依次设置的MBBR池、集泥池、混凝装置、超磁分离装置；所述MBBR池内设置有生物填料；所述系统还包括磁回收装置，所述磁回收装置分别与所述MBBR池、混凝装置、超磁分离装置相连；其中，所述超磁分离装置排出的磁性絮团进入所述磁回收装置，经打散分离后，得到磁粉和微磁污泥，所述磁粉返回所述混凝装置循环利用，一部分所述微磁污泥外排，另一部分所述微磁污泥回流至所述MBBR池。
2.根据权利要求1所述的集约化磁介质污水处理系统，其特征在于，所述集泥池还与所述磁回收装置相连；所述微磁污泥回流至所述MBBR池后，在所述集泥池收集，最后排入所述磁回收装置回收。
3.根据权利要求1所述的集约化磁介质污水处理系统，其特征在于，所述MBBR池具有：曝气组件，位于所述MBBR池的底部；风机，与所述曝气组件相连；DO检测仪以及ORP检测仪，设置在所述MBBR池内；其中，所述风机可根据所述DO检测仪以及ORP检测仪的监测数据，控制所述曝气组件的曝气频率，调节所述MBBR池内的溶解氧或氧化还原电位。
4.根据权利要求3所述的集约化磁介质污水处理系统，其特征在于，所述MBBR池内还设置有搅拌装置。
5.根据权利要求4所述的集约化磁介质污水处理系统，其特征在于，所述MBBR池还具有控制器，所述控制器分别与所述风机、搅拌装置、DO检测仪以及ORP检测仪相连。
6.一种集约化磁介质污水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.在MBBR池内投放生物填料，通过控制游离污泥浓度，形成生物膜工艺；通过控制曝气频率，调节MBBR池内的溶解氧和氧化还原电位；步骤S2.污水经过常规预处理后进入MBBR池进行生化反应，去除污染物；随后进入集泥池，游离污泥和脱落生物膜在此迅速沉降去除，沉降污泥定期排除，上清液进入混凝装置；步骤S3.上清液在混凝装置中，与逐步投加的磁粉、PAC和PAM反应，形成磁性絮团；磁性絮团在超磁分离装置中被磁盘打捞，与水体分离，清水达标排放，磁性絮团进入磁回收装置；步骤S4.磁性絮团在磁回收装置，被打散分离后，得到磁粉和微磁污泥；磁粉返回混凝装置循环利用，一部分微磁污泥外排，另一部分微磁污泥回流至MBBR池，作为污泥补充，并在微磁场作用下，促进MBBR池内微生物的新陈代谢和生长附着。
7.根据权利要求6所述的集约化磁介质污水处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中，生物填料的投放量为10~50%。
8.根据权利要求6所述的集约化磁介质污水处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中，当只需处理污水中的COD、氨氮、总磷及SS时，通过连续曝气，控制MBBR池内溶解氧浓度在3~5mg/L。
9.根据权利要求6所述的集约化磁介质污水处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中，当需要脱出污水中的总氮时，对MBBR池进行搅拌，实现池中填料均匀流化；通过间歇曝气，控制氧化还原电位在-100~100mV，实现同步硝化反硝化模式。
10.根据权利要求6所述的集约化磁介质污水处理工艺，其特征在于，所述步骤S4中，微磁污泥回流至MBBR池后，最终在集泥池被收集，富集后重新进入磁回收装置进行磁回收。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种集约化磁介质污水处理系统及工艺，可实现污水中COD、氨氮、总氮、总磷、SS等污染物的去除，该系统的MBBR池和集泥池替代了传统A2O的厌氧、缺氧、好氧池，超磁分离装置代替二沉池和深度除磷系统，该系统为集约化设计，占地面积小；并且通过对微磁污泥进行回流，提高MBBR池的微生物浓度，实现处理负荷的提升，同时增加了系统污泥和生物膜的密度，提高了污泥沉降能力，使出水絮体快速沉降去除。
本发明采用的技术方案是：一种集约化磁介质污水处理系统，包括沿污水处理路径依次设置的MBBR池、集泥池、混凝装置、超磁分离装置；所述MBBR池内设置有生物填料；所述系统还包括磁回收装置，所述磁回收装置分别与所述MBBR池、混凝装置、超磁分离装置相连；其中，所述超磁分离装置排出的磁性絮团进入所述磁回收装置，经打散分离后，得到磁粉和微磁污泥，所述磁粉返回所述混凝装置循环利用，一部分所述微磁污泥外排，另一部分所述微磁污泥回流至所述MBBR池。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理系统中，所述集泥池还与所述磁回收装置相连；所述微磁污泥回流至所述MBBR池后，在所述集泥池收集，最后排入所述磁回收装置回收。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理系统中，所述MBBR池具有：曝气组件，位于所述MBBR池的底部；风机，与所述曝气组件相连；DO检测仪以及ORP检测仪，设置在所述MBBR池内；其中，所述风机可根据所述DO检测仪以及ORP检测仪的监测数据，控制所述曝气组件的曝气频率，调节所述MBBR池内的溶解氧或氧化还原电位。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理系统中，所述MBBR池内还设置有搅拌装置。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理系统中，所述MBBR池还具有控制器，所述控制器分别与所述风机、搅拌装置、DO检测仪以及ORP检测仪相连。
基于同样的发明构思，本申请还提供了通过上述污水处理系统进行污水处理的工艺，具体地，一种集约化磁介质污水处理工艺，包括以下步骤：步骤S1.在MBBR池内投放生物填料，通过控制游离污泥浓度，形成生物膜工艺；通过控制曝气频率，调节MBBR池内的溶解氧和氧化还原电位；步骤S2.污水经过常规预处理后进入MBBR池进行生化反应，去除污染物；随后进入集泥池，游离污泥和脱落生物膜在此迅速沉降去除，沉降污泥定期排除，上清液进入混凝装置；步骤S3.上清液在混凝装置中，与逐步投加的磁粉、PAC和PAM反应，形成磁性絮团；磁性絮团在超磁分离装置中被磁盘打捞，与水体分离，清水达标排放，磁性絮团进入磁回收装置；步骤S4.磁性絮团在磁回收装置，被打散分离后，得到磁粉和微磁污泥；磁粉返回混凝装置循环利用，一部分微磁污泥外排，另一部分微磁污泥回流至MBBR池，作为污泥补充，并在微磁场作用下，促进MBBR池内微生物的新陈代谢和生长附着。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理工艺中，所述步骤S1中，生物填料的投放量为10~50%。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理工艺中，所述步骤S1中，当只需处理污水中的COD、氨氮、总磷及SS时，通过连续曝气，控制MBBR池内溶解氧浓度在3~5mg/L。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理工艺中，所述步骤S1中，当需要脱出污水中的总氮时，对MBBR池进行搅拌，实现池中填料均匀流化；通过间歇曝气，控制氧化还原电位在-100~100mV，实现同步硝化反硝化模式。
在本申请公开的集约化磁介质污水处理工艺中，所述步骤S4中，微磁污泥回流至MBBR池后，最终在集泥池被收集，富集后重新进入磁回收装置进行磁回收。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）集约化设计，占地面积小；该系统包括纯膜MBBR生化系统和超磁分离系统，可以实现污水中COD、氨氮、总氮、总磷、SS等污染物的去除，该系统的MBBR池和集泥池替代了传统A2O的厌氧、缺氧、好氧池，超磁分离装置代替了二沉池和深度除磷系统，整体占地减少50%-70%。
（2）微磁污泥回流至MBBR池，提高系统处理能力；通过微磁污泥回流，提高MBBR池的微生物浓度，实现处理负荷的提升；增加了污泥和生物膜的密度，提高了污泥沉降能力，能够使出水絮体快速沉降去除；并且污水中大量带有电性的微生物，在微磁污泥的微磁场作用下，可以利用磁效应诱导微生物的酶活和酶合成，促进微生物的新陈代谢和生长附着，提高微生物的挂膜速度。同时，微磁效应还可以促进水中氧的溶解，提高微生物繁殖代谢。
（3）MBBR池可实现同一个池体中同步硝化反硝化；MBBR池的风机通过在线DO检测仪和ORP检测仪的实时数据，控制曝气组件的曝气频率，进而控制溶解氧和氧化还原电位在一定范围，可通过自动调整运行参数实现同步硝化反硝化模式运行，实现总氮的同步去除。
（发明人：何京钟;孙竟;柴玉峰;刘羿;易洋;吉青青;黄文昭）