公布日：2024.05.03
申请日：2024.01.26
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，包括依次连通的厌氧池、缺氧池和好氧池，混合液回流管分别与好氧池的出口与缺氧池的入口连通，膜处理设备(4)包括壳体(5)、震动装置(7)、膜组件(8)和产水泵(9)，壳体内部形成污水腔(51)。污水腔与好氧池的出口连通，震动装置(7)包括滑轨(71)、滑块和动力机构，滑轨竖向设置于壳体的内侧壁上，滑块滑动设置于滑轨上。动力机构设置于壳体上，与滑块连接。膜组件固定设置于滑块上，膜组件上设置有出水口(81)。产水泵的吸水口通过吸水管与出水口连通，污泥回流管分别与污水腔和厌氧池的进口连通。本发明主要可以提高出水标准，节约能耗。
权利要求书
1.震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，包括厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、混合液回流管(31)、膜处理设备(4)和污泥回流管(41)，所述厌氧池(1)用于在厌氧条件下对污水进行处理，得到厌氧处理污水；所述缺氧池(2)的进口与厌氧池(1)的出口连通，接收厌氧处理污水，在缺氧条件下对厌氧处理污水进行处理，得到缺氧处理污水；所述好氧池(3)的进口与缺氧池(2)的出口连通，接收缺氧处理污水，在好氧条件下对缺氧处理污水进行处理，得到混合液；所述混合液回流管(31)分别与好氧池(3)的出口与缺氧池(2)的入口连通，用于将部分混合液回流至缺氧池(2)；所述膜处理设备(4)包括壳体(5)、震动装置(7)、膜组件(8)和产水泵(9)，所述壳体(5)为方形，上部开口，内部形成污水腔(51)，壳体(5)的底部设置有污泥排放口(52)；所述污水腔(51)与好氧池(3)的出口连通，接收和存储混合液；所述震动装置(7)包括滑轨(71)、滑块(72)和动力机构，所述滑轨(71)竖向设置于壳体(5)的内侧壁上；所述滑块(72)滑动设置于滑轨(71)上；所述动力机构设置于壳体(5)上，与滑块(72)连接，用于驱动滑块(72)沿滑轨(71)在上下方向滑动；所述膜组件(8)固定设置于滑块(72)上，膜组件(8)上设置有出水口(81)；所述产水泵(9)的吸水口(91)通过吸水管(93)与所述出水口(81)连通；所述污泥回流管(41)分别污水腔(51)和厌氧池(1)的进口连通，用于将污水腔(51)内的部分污泥回流至厌氧池(1)。
2.根据权利要求1所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，还包括外壳(6)，所述外壳(6)为方形，套设于壳体(5)外部，外壳(6)的底部设置有放水口(61)，所述壳体(5)与外壳(6)固定连接，与外壳(6)之间保持间距，形成处理腔(62)；所述污泥排放口(52)穿过外壳(6)延伸至外壳(6)下方；所述处理腔(62)内设置有硫自养反硝化填料层(63)和承托层(64)，所述承托层(64)位于硫自养反硝化填料层(63)的下方，承托层(64)为石灰石或白云石颗粒；所述产水泵(9)的排水口(92)通过排水管(94)与处理腔(62)连通。
3.根据权利要求2所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，还包括布水管(66)，所述布水管(66)水平设置于承托层(64)中，布水管(66)上设置有多个布水孔(67)；所述布水孔(67)的垂度为45°。
4.根据权利要求3所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，所述硫自养反硝化填料层(63)的物料的粒径为3～5mm，所述白云石或石灰石的粒径为8～12mm；所述硫自养反硝化填料层(63)和承托层(64)的装填比为2:1。
5.根据权利要求4所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，所述动力机构为伸缩油缸(73)，所述伸缩油缸(73)的缸体(74)与壳体(5)上部固定连接，伸缩油缸(73)的伸缩杆(75)与滑块(72)固定连接。
6.根据权利要求5所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，所述产水泵(9)固定设置于外壳(6)上，所述吸水管(93)为软管。
7.根据权利要求6所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，还包括过滤网(65)，所述过滤网(65)固定设置于处理腔(62)内，罩设于放水口(61)处。
8.根据权利要求7所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，其特征在于，所述污泥排放口(52)上设置有排放阀(53)；所述放水口(61)上设置有放水阀(611)。
9.震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理方法，其特征在于，包括：厌氧处理步骤(S1)，将污水和从污水腔(51)返流回的污泥加入厌氧池(1)中，在厌氧条件下进行处理，得到厌氧处理污水，厌氧处理污水输送至缺氧池(2)中；缺氧处理步骤(S2)，将厌氧处理污水和从好氧池(3)返流回的混合液在缺氧条件下进行处理，得到缺氧处理污水，缺氧处理污水输送至好氧池(3)中；好氧处理步骤(S3)，将缺氧处理污水在好氧条件下进行处理，得到混合液，部分混合液返流回缺氧池(2)中，其余混合液输送至污水腔(51)内；膜处理步骤(S4)，通过膜组件(8)将混合液中的污泥进行过滤，得到过滤水和污泥，过滤水输送至处理腔(62)中，部分污泥返流至厌氧池(1)中；自养深度脱氮处理步骤(S5)，通过处理腔(62)中的硫自养反硝化填料层(63)以还原态硫作为电子供体完成反硝化作用，将过滤水中残余的硝态氮和亚硝态氮转化为氮气排放，得到产水。
10.根据权利要求9所述的震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理方法，其特征在于，所述厌氧池(1)内溶解氧的浓度≤0.1mg/L；所述缺氧池(2)内溶解氧的浓度≤0.5mg/L；所述好氧池(3)内溶解氧的浓度为2～3mg/L。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理系统，包括厌氧池1、缺氧池2、好氧池3、混合液回流管31、膜处理设备4和污泥回流管41，厌氧池1用于在厌氧条件下对污水进行处理，得到厌氧处理污水。缺氧池2的进口与厌氧池1的出口连通，接收厌氧处理污水，在缺氧条件下对厌氧处理污水进行处理，得到缺氧处理污水。好氧池3的进口与缺氧池2的出口连通，接收缺氧处理污水，在好氧条件下对缺氧处理污水进行处理，得到混合液。混合液回流管31分别与好氧池3的出口与缺氧池2的入口连通，用于将部分混合液回流至缺氧池2。
膜处理设备4包括壳体5、震动装置7、膜组件8和产水泵9，壳体5为方形，上部开口，内部形成污水腔51，壳体5的底部设置有污泥排放口52。污水腔51与好氧池3的出口连通，接收和存储混合液，震动装置7包括滑轨71、滑块72和动力机构，滑轨71竖向设置于壳体5的内侧壁上，滑块72滑动设置于滑轨71上。动力机构设置于壳体5上，与滑块72连接，用于驱动滑块72沿滑轨71在上下方向滑动。膜组件8固定设置于滑块72上，膜组件8上设置有出水口81。产水泵9的吸水口91通过吸水管93与出水口81连通，污泥回流管41分别污水腔51和厌氧池1的进口连通，用于将污水腔51内的部分污泥回流至厌氧池1。
由于膜处理设备4包括壳体5和震动装置7，在壳体5内形成污水腔51，将滑轨71固定设置于壳体5的内侧壁上，滑块72滑动设置于滑轨71上，将膜组件8固定设置于滑块72上，通过动力机构可以驱动滑块72沿滑轨71上下移动，带动膜组件8上下震动，在震动作用及污水腔51内污水的冲刷作用下，使膜组件8上沾附的污泥掉落，防止膜堵塞，保持膜通量，保证污水处理的效率。
由于膜组件8设置于污水腔51内，通过污水腔51暂存污水和污泥，可以增加污水中菌群数量，提高污水池内的污泥浓度，延长污泥停留时间，可以提高在低温和进水浓度偏低条件下的生化处理性能。另外，污水池内无需曝气，污水池内的微生物可以进行硝化和反硝化作用，能够去除一部分总氮，提高了污物的去除率。
优选地，还包括外壳6，外壳6为方形，套设于壳体5外部，外壳6的底部设置有放水口61，壳体5与外壳6固定连接，与外壳6之间保持间距，形成处理腔62。污泥排放口52穿过外壳6延伸至外壳6下方，处理腔62内设置有硫自养反硝化填料层63和承托层64，承托层64位于硫自养反硝化填料层63的下方，承托层64为石灰石或白云石颗粒，产水泵9的排水口92通过排水管94与处理腔62连通。
通过在壳体5外部设置外壳6，在壳体5与外壳6之间形成处理腔62，在处理腔62内部设置硫自养反硝化填料层63，设置石灰石或白云石颗粒作为承托层64，将产水泵9的排水口92通过排水管94与处理腔62连通，将膜过滤后的过滤水排入处理腔62内，通过硫自养反硝化填料以硫化钠、硫代硫酸钠和单质硫等还原态硫源作为硫自养反硝化菌反硝化作用的电子供体，同时通过石灰石或白云石为反硝化菌提供部分碳源和适当碱度，将过滤水中剩余的硝态氮和亚硝态氮转化为氮气，从而对过滤水进一步处理，提高出水标准。
优选地，还包括布水管66，所述布水管66水平设置于承托层64中，布水管66上设置有多个布水孔67，布水孔67的垂度为45°。通过布水管66可以提高承托层64中的透水性。
优选地，硫自养反硝化填料层63的物料的粒径为3～5mm，白云石或石灰石的粒径为8～12mm，硫自养反硝化填料层63和承托层64的装填比为2:1。
优选地，动力机构为伸缩油缸73，伸缩油缸73的缸体74与壳体5上部固定连接，伸缩油缸73的伸缩杆75与滑块72固定连接。设置动力机构为伸缩油缸73，通过伸缩油缸73上的伸缩杆75伸长可以驱动膜组件8沿滑块72向下运动，通过伸缩杆75的收缩可以驱动膜组件8沿滑块72向上运动，实现驱动膜组件8上下震动，节约能耗。
优选地，产水泵9固定设置于外壳6上，吸水管93为软管。将产水泵9固定设置于外壳6上，可以减少吸水管93和排水管94的长度，而且能够将产水泵9固定，防止碰撞损坏。设置吸水管93为软管，可以防止吸水管93影响膜组件8震动。
优选地，还包括过滤网65，过滤网65固定设置于处理腔62内，罩设于放水口61处。在放水口61处设置过滤网65，可以防止处理腔62内的承托层64和复合填料层的物料泄露。
优选地，污泥排放口52上设置有排放阀53，放水口61上设置有放水阀611。在污泥排放口52上设置排放阀53，可以定时排出污水腔51内的污泥。在放水口61上设置放水阀611，可以定时排出处理腔62内的清水。
震动MBR耦合自养深度脱氮污水处理方法，包括，厌氧处理步骤S1，将污水和从污水腔51返流回的污泥加入厌氧池1中，在厌氧条件下进行处理，得到厌氧处理污水，厌氧处理污水输送至缺氧池2中。缺氧处理步骤S2，将厌氧处理污水和从好氧池3返流回的混合液在缺氧条件下进行处理，得到缺氧处理污水，缺氧处理污水输送至好氧池3中。好氧处理步骤S3，将缺氧处理污水在好氧条件下进行处理，得到混合液，部分混合液返流回缺氧池2中，其余混合液输送至污水腔51内。膜处理步骤S4，通过膜组件8将混合液中的污泥进行过滤，得到过滤水和污泥，过滤水输送至处理腔62中，部分污泥返流至厌氧池1中。自养深度脱氮处理步骤S5，通过处理腔62中的硫自养反硝化填料层63以还原态硫作为电子供体完成反硝化作用，将过滤水中残余的硝态氮和亚硝态氮转化为氮气排放，得到产水。
优选地，厌氧池1内溶解氧的浓度≤0.1mg/L，缺氧池2内溶解氧的浓度≤0.5mg/L，好氧池3内溶解氧的浓度为2～3mg/L。
（发明人：常喜斌;钟建云;孙太平;吕学斌;王慧;田振华;赵凤辉;胥珠兰;黄国霞;王军军;张志龙;党斌斌;刘利伟;王迪;李易明）