公布日：2024.05.24
申请日：2022.11.22
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/12(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明的一种膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，主要包括水质调节单元、膜过滤单元、生物膜单元、回流单元、污泥处理单元等。污水首先经调节池进行水质水量调节达到进水的稳定，后入膜池进行有机物与水物化分离实现碳磷与水分离，分离后含碳磷的固相经浓缩、好氧发酵/厌氧消化后作为营养物或能源，水相进入复合生物滤池，通过氨氮氧化与反硝化反应，将氮元素从水相中去除。克服了传统活性污泥法基建与运行费用高、能耗大，管理复杂和污泥膨胀现象等缺点，及传统生物膜易堵塞的难题，实现了农村点源污水处理不易受环境季节温度影响、运行费用低、资源化程度高的目的。
权利要求书
1.一种膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，其特征在于：包括进水单元、膜过滤单元、生物膜单元、回流单元、污泥处理单元；所述进水单元设有进水口(1)、粗格栅(2)和调节池(3)；所述膜过滤单元设有膜池(5)、膜架(12)、水箱(6)、产水泵(18)、反洗泵(16)；所述生物膜单元设有好氧池(8)、缺氧池(9)；所述的水箱(6)与生物膜单元之间设有提升泵(7)；所述回流单元设有二沉池(10)、污泥泵(24)；配药单元设有药剂投加装置(17)、药剂投加点和混合装置(22)；所述沉淀单元中，设有二沉池(23)和出水口(24)；所述回流单元中，设有污泥回流泵(25)和剩余污泥排泥口(26)，剩余污泥回流至所述生物单元的预缺氧池(7)；所述的污泥处理单元(29)设有污泥浓缩池及好氧发酵/污泥厌氧发酵设备。
2.根据权利要求1所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于，所述的进水单元还包括如下技术特征中的至少一项：所述进水单元和所述膜过滤单元设有进水泵(4)；所述进水泵(4)出水经过手提蓝格栅过滤后进入所述的膜池；所述的手提蓝格栅间隙1-3mm；所述的进水泵(4)出水管上设有加药点(25)。
3.根据权利要求1所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于，所述膜过滤单元还包括如下技术特征中的至少一项：所述膜池(5)的水力停留时间1-2h；所述膜池内设有液位计(28)；所述的产水管上设有反洗药剂投加点(26)，压力表(27)；所述的产水泵(18)工作时间与停歇时间比为3:1-5:1，产水泵(18)停歇时间为鼓风机(131)工作时间；所述的进水泵(3)的流量是产水泵(18)流量的1.5-2倍。
4.根据权利要求1所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于，所述生物膜单元还包括如下技术特征中的至少一项：所述的生物膜单元与膜过滤单元相连通，设有好氧池(8)、缺氧池(9)；所述好氧池(8)内底部设曝气装置(21)，上部设有悬浮填料，填充比约30％-90％；所述的曝气装置(21)与鼓风机(132)相连；所述缺氧池(9)内设有悬浮填料，填充比约30％-70％；所述缺氧池(9)第一格室设碳源投加点(19)；所述缺氧池(9)第二格室设絮凝剂投加点(20)；所述的好氧池(8)和缺氧池底部均设有排空阀(23)；所述的好氧池(8)水力停留时间3-6h，缺氧池(9)水力停留时间1-3h。
5.如权利要求1所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于，所述回流单元还包括如下技术特征中的至少一项：所述的回流单元与生物膜单元相连通，设有二沉池(10)、出水口(11)；所述的二沉池(10)底部管道上设有污泥泵(24)，污泥回流至好氧池(8)，同时设有剩余污泥排泥口(22)。
6.根据权利要求1和3所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，其特征在于：所述膜过滤单元中，所述膜池(5)底部设有排空阀(23)；所述的排空阀(23)每隔3-10天排泥一次。
7.根据权利要求1和3所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于：所述的压力表(27)数值达到40kpa，开启膜反洗措施。
8.根据权利要求1和4所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于：所述缺氧池(9)第一格室设碳源投加点(19)，碳源投加量(以化学需氧量计)为进水氨氮量的2-10倍。所述的缺氧池(9)第二格室设絮凝剂投加点(20)，絮凝剂投加量一般为10-50mg/L。
9.根据权利要求1和3所述的一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，其特征在于：一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统具有自动保护膜的功能，产水泵(18)停泵时，膜丝浸在水中，防止进水泵(4)停止而产水泵(18)膜丝暴露在空气中而损害。
10.一种膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：一种膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，包括以下步骤：1)所处理的污水经过粗格栅将大颗粒悬浮物截留后进入调节池，对水质水量进行调节，通过进水泵经手提蓝格栅过滤后进入膜池；2)进水管上设混凝剂投加点(25)，药剂与污水经过手提篮格栅(14)过滤后一起进入膜池(5)；3)当膜池(5)内液位达到高位时，启动产水泵(18)，水流进水箱(6)；4)提升泵将水箱内水提升到好氧池，好氧池内设有填料，启动鼓风机，将氨氮氧化为硝态氮；5)水流入缺氧池，投加碳源(19)提供电子将硝态氮还原为氮气；6)循环周期内先产水，后曝气擦洗，将膜上的泥饼抖落掉；7)当压力表(27)显示的跨膜压差达到一定的程度时，启动反洗泵(16)，反洗药剂投加点(26)注入药剂，恢复膜通量；8)膜池内浓缩液每隔3-10天排空一次；9)通过絮凝剂投加点(20)投加污泥助沉剂，提高污泥沉降速率。通过污泥泵(24)将污泥回流至好氧池(8)前端，起到强化处理的作用；10)膜池排出的浓缩液经过好氧发酵后作为炭基肥使用；采用厌氧消化后产生的沼气作为能源使用，沼液沼渣作为肥料供园林绿化等场合使用。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提供膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，具有实现污水有机物浓缩以及去除氮的功能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种膜过滤与复合生物滤池组合污水处理系统，包括进水单元、膜过滤单元、生物膜单元、回流单元、污泥处理单元；
所述进水单元设有进水口和调节池；
所述进水单元与所述膜过滤单元相连通；
所述的膜过滤单元含有膜池、产生泵、反洗泵、第一鼓风机等设备；膜池底部设排空阀，顶部设溢流口；
所述生物膜单元设好氧池、缺氧池，均设有悬浮填料，好氧池底部设有曝气器，第一缺氧池设碳源投加点，第二缺氧池设絮凝剂投加点；
所述沉淀单元中，设有二沉池和出水口；
所述回流单元中，设有污泥回流泵和剩余污泥排泥口，剩余污泥回流至所述生物膜单元的好氧池；
所述进水单元和所述膜过滤单元之间设有进水泵；
所述膜过滤单元和所述生物膜单元之间还设有水箱及提升泵；水箱底部设溢流口，可选地底部设排空阀；
所述生物膜单元设有第二鼓风机；
所述膜过滤单元还设有阀门；
本发明的一些实施方式中，所述生物单元中：
所述好氧池包括第一好氧池和第二好氧池，底部均设有曝气器；
所述好氧池由鼓风机提高氧气；
所述回流单位设有回流泵；
各池子之间连接口在上方或下方；
所述曝气器为微孔曝气盘；
所述回流单元还设有阀门和流量计；
所属的污泥处理单元设有污泥浓缩池及污泥处理设备。
一种膜过滤与复合生物滤池组合工艺处理污水的方法，包括以下步骤：
1)所处理的污水经过粗格栅将大颗粒悬浮物截留后进入调节池，对水质水量进行调节，通过进水泵经手提蓝格栅过滤后进入膜池；
2)进水管上设混凝剂投加点，药剂与污水一起进入膜池；
3)当膜池内液位达到高位时，启动产水泵，水流进水箱；
4)提升泵将水箱内水提升到好氧池，好氧池内设有填料，启动鼓风机，将氨氮氧化为硝态氮；
5)水流入缺氧池，碳源提供电子将硝态氮还原为氮气；
6)循环周期内先产水，后曝气擦洗，将膜上的泥饼抖落掉；
7)当跨膜压差达到一定的程度时，采取反洗措施，恢复膜通量；
8)膜池内浓缩液每隔3-5天排空一次；
9)通过投加污泥助沉剂，提高污泥沉降速率。通过污泥泵将污泥回流至好氧池前端，起到强化处理的作用。
10)膜池排出的浓缩污泥经过浓缩池之后，上清液流入污水处理站前端集水池，底部浓缩污泥采用好氧发酵或者厌氧消化技术处理。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：
(1)与现有技术中膜生物反应器显著不同的是，本发明将进水经过预处理之后直接强化混凝再过滤，传统的膜生物反应器将活性污泥与水分离，传统的膜生物反应器中活性污泥的胞外聚合物分子链长并且有粘性，容易堵膜孔，此外，曝气能耗高。强化混凝过滤工艺直接将进水与混凝剂混合，通过物化作用实现碳氮分离，膜污染程度大大减轻，运行简单，便于操作，出水COD及SS较低。
(2)与现有技术中硝化液回流的工艺不同的是，本发明的生物膜单元，依次经过硝化池、反硝化池，实现了自养菌与异养菌分离，能显著提高各自去除污染物的效率。
(3)与现有技术中单一的活性污泥法、生物膜法工艺不同的是，本发明的沉淀单元设有污泥回流泵，形成了泥膜共存的局面，克服了活性污泥法与生物膜法的缺点，发挥各自优点，提高污水处理效率。
(4)膜池排出的浓缩液含有较高的有机物浓度，经过好氧发酵或厌氧消化后可以作为肥料、能源使用，具有良好的资源化利用途径，符合物质循环、低碳绿色的污水处理思路。
（发明人：王凯军;常风民;王启镔;杨世鹏）