公布日：2023.12.12
申请日：2023.09.28
分类号：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置及方法，其中处理装置包括厌氧区、缺氧区、MBBR区、好氧区和反硝化区，并在好氧区与缺氧区之间设置内循环，在好氧区和反硝化区之间设置外循环。同时在厌氧区中设置碳源投加装置，在缺氧区中设置硝氮在线检测装置。在污水处理过程中，根据处理装置详细设置相应的数据参数并根据相应数据调整处理装置的运行状态，能够在保证处理水质的前提下降低装置运行的能耗和药耗。
权利要求书
1.一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，其特征在于，包括一下步骤：S1.待处理的污水进入厌氧区，在聚磷菌的作用下实现污水除磷，所述厌氧区DO值小于等于0.2mg/L；S2.脱磷后的污水被排入缺氧区，在缺氧区进行反硝化除总氮，所述缺氧区DO值小于等于0.5mg/L；S3.经过反硝化除氮的污水流入MBBR区，污水在MBBR区中悬浮填料和活性污泥的共同作用下去除其中的氨氮，去除氨氮后流入好氧区，其中所述好氧区中MLSS值为3400～4000mg/L，MLVSS值为1800～2400mg/L，SVI值为50～120mL/g，所述好氧区中1mg/L≤DO≤mg/L，所述MBBR区中1.5mg/L≤DO≤2.5mg/L；S4.经过好氧区处理的污水一部分流入二沉池中，经过二沉池处理后一部分污水流入下一级处理装置中，另一部分污水经外回流管道流入反硝化区中，再经反硝化区流入厌氧区中，好氧区的另一部分经内循环泵被排入缺氧区中进入内循环，所述外回流比为50～120％，所述内循环回流比为200％～400％。
2.根据权利要求1所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，其特征在于：所述缺氧区出水处硝氮监测量为3～5mg/L。
3.根据权利要求2所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，其特征在于：所述内回流比由缺氧区出水口区硝氮浓度检测装置测定值决定，决定方法为：a.当硝氮监测值为3～4mg/L，内回流比设置为200％～300％；b.当硝氮监测值为4～5mg/L，内回流比设置为300％～400％。
4.根据权利要求3所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，其特征在于：所述MBBR区中悬浮填料为HDPE蜂窝状悬浮载体填料。
5.根据权利要求4所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，其特征在于：所述悬浮填料为聚乙烯制蜂窝状填料，规格为φ25±0.5×10±1mm，比重为0.94-0.97g/cm3，所述悬浮填料的密度为不低于116000个/m3。
6.一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置，用于权利要求1～5所述任意一项所述的处理方法中，其特征在于：包括横向池区和竖向池区，所述竖向池区包括厌氧区和与厌氧区连通的反硝化区，所述横向池区包括沿污水流动方向依次置的缺氧区、MBBR区和好氧区，所述厌氧区设有污水进水口，所述厌氧区与缺氧区连通，所述反硝化区与厌氧区连通；所述厌氧区和缺氧区中部均设有隔墙；所述MBBR区中布设有悬浮填料和辅助流化系统；所述MBBR区与好氧区之间设有拦截筛网；所述MBBR区与好氧区进出水口错位设置；所述好氧区与缺氧区之间设有循环泵；所述好氧区还连通设有二沉池，所述二沉池设有回流管道连通反硝化区；所述厌氧区中设有碳源投加装置，所述缺氧区中设有硝氮检测装置。
7.根据权利要求6所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述缺氧区中设有碳源投加装置。
8.根据权利要求7所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述好氧区中设有PAC自动加药装置，所述加药装置内用药配比为1:5。
9.根据权利要求8所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述辅助流化系统包括微孔曝气装置、穿孔曝气装置和潜水推流器。
10.根据权利要求9所述的一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述MBBR区与好氧区连通处设有拦截筛网，所述拦截筛网处设有筛网曝气装置。
发明内容
本发明意在提供一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，以解决现有AAO工艺结合MBBR工艺后运行能耗高的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于MBBR工艺的生活污水处理方法，包括以下步骤：
S1.待处理的污水进入厌氧区，在聚磷菌的作用下实现污水除磷，所述厌氧区DO(溶解氧)值小于等于0.2mg/L；
S2.脱磷后的污水被排入缺氧区，在缺氧区进行反硝化除总氮，所述缺氧区DO值小于等于0.5mg/L；
S3.经过反硝化除氮的污水流入MBBR区，再流过好氧区，污水在MBBR区中悬浮填料和活性污泥的共同作用下去除其中的氨氮，去除氨氮后流入好氧区，
所述好氧区中MLSS最佳值控制在3400～4000mg/L，MLVSS均值1800～2400mg/L，SVI值50～120mL/g，所述好氧区中1mg/L≤DO≤2mg/L，所述MBBR区中1.5mg/L≤DO≤2.5mg/L；
S4.经过好氧区处理的污水一部分流入二沉池中，经过二沉池处理后一部分污水流入下一级处理装置中，另一部分污水经外回流管道流入反硝化池中，再经反硝化池流入厌氧池中，好氧区的另一部分经内循环泵被排入缺氧池中进入内循环，所述外回流比为50～120％，所述内循环回流比为200％～400％。
本申请还提供一种基于MBBR工艺的生活污水处理装置，包括横向池区和竖向池区，所述竖向池区包括厌氧池和与厌氧池连通的反硝化池，所述横向池区包括沿污水流动方向依次置的缺氧池、MBBR池和好氧池，所述厌氧池设有污水进水口，所述厌氧池与缺氧池连通，所述反硝化池与厌氧池连通；所述厌氧池和缺氧池中部均设有隔墙；所述MBBR池中布设有悬浮填料和辅助流化系统；所述MBBR池与好氧池之间设有拦截筛网；所述MBBR池与好氧池进出水口错位设置；所述好氧池与缺氧池之间设有循环泵；所述好氧池还连通设有二沉池，所述二沉池设有回流管道连通反硝化池；所述厌氧池中设有碳源投加装置，所述缺氧池中设有硝氮检测装置。
本方案的原理及优点是：
本申请发明人在日常工作中发现，生活污水相比于工业污水而言，具有更强的随机性，污水中污染物的指标波动较大。因此在处理生活污水中，在工艺中采用统一指标和参数会导致污水处理中存在较多的能源浪费。
同时，在系统运行时发现改造后的整系统运行功耗相对于其他污水处理工艺较高。本申请发明人在对整个运行系统进行分析和实验后，提出了对现有系统进行精细化管理的方法，针对其中的技术内容和方法进行调整和创新，大大降低了现有技术的能耗和药耗。
1.本申请发明人调整了好氧区的曝气方式和曝气量，从而降低了好氧区的DO值，这样设置能够有效的减少曝气产生的能耗，同时减低内回流时污水中含氧量较高的问题，降低缺氧区碳源的消耗量。
2.本申请发明人针对内回流比进行精细调控，在缺氧池中出水口处设置硝氮浓度检测装置，能够根据缺氧池出水口的检测数据调整内回流比，合理调配回流任务量和内循环泵的功率，能够有效的降低能耗。
3.本申请发明人在厌氧区增设了碳源投加装置，一方面可以消耗厌氧区的溶解氧有利于恢复厌氧环境，另一方面满足聚磷菌厌氧释磷过程对有机物的需求。
优选的，作为一种改进，所述缺氧区出水处硝氮监测量为3～5mg/L。
本申请中，增加缺氧区出水处硝氮监测能够让操作人员根据硝氮监测量实时的调整好氧池的回流比。若此处硝氮监测量高于5mg/L，则需要重新设置整系统的运行数据。
优选的，作为一种改进，所述内回流比由缺氧区出水口区硝氮浓度检测装置测定值决定，决定方法为：
a.当硝氮监测值为3～4mg/L，内回流比设置为200％～300％；
b.当硝氮监测值为4～5mg/L，内回流比设置为300％～400％。
本申请中，根据硝氮检测数据调整回流比，能够有效优化回流泵的运行频率，降低回流泵的运行成本。同时，这样设置有利于提高缺氧池的反应效率。
优选的，作为一种改进，所述MBBR池中悬浮填料为HDPE蜂窝状悬浮载体填料。
本申请中，采用悬浮载体填料相比于纯泥或者纯膜能够大幅提高MBBR池的硝化能力和处理速度。
优选的，作为一种改进，所述悬浮填料为聚乙烯制蜂窝状填料，规格为φ25±0.5×10±1mm，比重为0.94-0.97g/cm3，所述悬浮填料的密度为不低于116000个/m3。
本申请中，控制悬浮填料的密度和比重能够保证MBBR区的处理效果。在使用时其比重与水相近能够保证轻微扰动即可自由流化。优选的，作为一种改进，所述缺氧区中设有碳源投加装置。
优选的，作为一种改进，所述好氧池中设有PAC自动加药装置，所述加药装置内用药配比为1:5。
本申请中，设置自动投加装置能够实现系统控制的一体化，便于操作人员操作使用。
优选的，作为一种改进，所述辅助流化系统包括微孔曝气装置、穿孔曝气装置和潜水推流器。
本申请中，微孔曝气装置主要为MBBR池提供所需溶解氧，同时兼具为悬浮填料提供流化动力，放置悬浮填料沉积。穿孔曝气装置主要为悬浮填料提供流化动力，也兼具为MBBR池提供所需溶解氧。潜水推流器外形轮廓线条柔和，在不损坏悬浮填料的情况下能够辅助其流化。
优选的，作为一种改进，所述MBBR区与好氧区连通处设有拦截筛网，所述拦截筛网处设有筛网曝气装置。
本申请中，拦截筛网能够阻止悬浮填料流入好氧池中。设置筛网曝气装置能够冲刷清洗筛网，避免筛网上堆积垃圾以及防止悬浮调料在筛网处聚集。
（发明人：郑星宇;姚杰;彭喜林;梁红云;陈立;王静媛;赵辉;但陈雪;张金香;杨涵）