公布日：2024.03.22
申请日：2023.12.18
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本发明涉及一种强化脱氮除磷的污水处理装置，包括依次连接的厌氧池、缺氧池、第一复合生化池和第二复合生化池，第一复合生化池内设有若干个复合生物载体组件，且设有第一曝气管；第二复合生化池内设有若干个MABR膜组件；厌氧池设有第一废气管，第一废气管的出气端设有若干个第一分管；缺氧池设有第二废气管，第二废气管的出气端设有若干个第二分管，第一分管和第二分管都分别连接第一曝气管和若干个MABR膜组件；复合生物载体组件表面负载好氧微生物，MABR膜组件的膜丝表面由内至外负载好氧微生物、缺氧微生物和厌氧微生物，实现同步硝化反硝化。
权利要求书
1.一种强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，包括依次连接的厌氧池、缺氧池、第一复合生化池、第二复合生化池，第一复合生化池内设有若干个复合生物载体组件，且设有第一曝气管；第二复合生化池内设有若干个MABR膜组件；厌氧池设有第一废气管，第一废气管的出气端设有若干个第一分管，分别连接所述第一曝气管和若干个MABR膜组件；缺氧池设有第二废气管，第二废气管的出气端设有若干个第二分管，分别连接所述第一曝气管和若干个MABR膜组件；外部的曝气装置通过气路并联所述第一曝气管和若干个MABR膜组件，为第一复合生化池和第二复合生化池提供氧气以及厌氧池、缺氧池产生的废气；所述复合生物载体组件表面负载好氧微生物，MABR膜组件的膜丝表面由内至外负载好氧微生物、缺氧微生物和厌氧微生物，实现同步硝化反硝化。
2.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述第一复合生化池为长方体，一侧上部进水，另一侧下部出水，且沿着长度方向设置若干个第一折流板，使得污水上下曲折流动经过第一复合生化池的长度方向，相邻的两个第一折流板之间设有一个复合生物载体组件；第一复合生化池的底部设有第一曝气管，第一曝气管穿过各个第一折流板且均匀布设在第一复合生化池的底部，第一曝气管处于复合生物载体组件的下方；外部的曝气装置连接第一曝气管，为第一复合生化池提供氧气。
3.根据权利要求2所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述第二复合生化池为长方体，且沿着长度方向设置若干个第二折流板，使得污水上下曲折流动经过第二复合生化池的长度方向，相邻的两个第二折流板之间设有一个MABR膜组件。
4.根据权利要求3所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述复合生物载体组件包括上支架、若干根生物载体和下支架，生物载体的顶端固定在上支架上，底端固定在下支架上，若干条生物载体在上支架和下支架之间呈矩阵均匀设置若干排和若干列；生物载体包括至少两条螺旋缠绕的柳条以及柳条之间若干块软海绵。
5.根据权利要求4所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述柳条的平均直径为1-5mm，软海绵的粒径为3-8mm，若干块软海绵均匀散布在两条缠绕的柳条之间。
6.根据权利要求5所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述生物载体的制备方法如下：(1)将柳条整体浸入乙醇溶液，使得柳条被充分浸润；(2)将柳条整体浸入酸性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液洗涤至中性；(3)再将柳条整体浸入碱性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液冲洗至中性；(4)步骤(3)得到的柳条彼此螺旋缠绕，并在其中均匀放置若干块软海绵，制得所述生物载体。
7.根据权利要求4所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述MABR膜组件竖直放置，平行于复合生物载体组件，MABR膜组件的底部进气，顶部设有压力表；第二复合生化池内设有溶解氧测定仪，用于测定第二复合生化池的溶解氧浓度；MABR膜组件为中空纤维帘式膜；外部的曝气装置连接各个MABR膜组件的底部，为MABR膜组件提供氧气。
8.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述强化脱氮除磷的污水处理装置还包括污泥再生单元，包括脱钙池、再生池和脱氧池，脱钙池的顶部设有进泥口和加酸口，底部设有脱钙口；厌氧池的底部设有排泥口，排泥口通过管道和污泥泵连接进泥口，加酸口用于添加磷酸脱钙剂；第一复合生化池的下游侧依次设置脱氧池和再生池，再生池的下游侧为第二复合生化池，脱钙池中脱钙后的颗粒污泥输入再生池，第一复合生化池处理后的污水经过脱氧池脱氧后，也输入再生池。
9.根据权利要求8所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述脱氧池的进水口连接第一复合生化池的出水口，脱氧池的出水口连接再生池的进水口；脱氧池内种植有水生植物和浮游植物，脱氧池的顶面装有可开合的顶板，为脱氧池提供间歇性密闭环境，密闭时防止日光照射进入脱氧池，促进脱氧池内植物快速消耗水体的溶解氧。
10.根据权利要求9所述的强化脱氮除磷的污水处理装置，其特征在于，所述再生池靠近第一复合生化池的一侧设有进水口、第一泥口和第二泥口，靠近第二复合生化池的一侧设有出水口和第三泥口，再生池的出水口连接第二复合生化池的进水口；脱钙池的脱钙口连接第一泥口，输入脱钙后的污泥；第二泥口连接厌氧池，用于将厌氧池的活性污泥输入再生池；第三泥口连接厌氧池，用于将再生后的厌氧颗粒污泥返回厌氧池。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种强化脱氮除磷的污水处理装置，包括依次连接的厌氧池、缺氧池、第一复合生化池、第二复合生化池，第一复合生化池内设有若干个复合生物载体组件，且设有第一曝气管；第二复合生化池内设有若干个MABR膜组件；
厌氧池设有第一废气管，第一废气管的出气端设有若干个第一分管，分别连接所述第一曝气管和若干个MABR膜组件；缺氧池设有第二废气管，第二废气管的出气端设有若干个第二分管，分别连接所述第一曝气管和若干个MABR膜组件；外部的曝气装置通过气路并联所述第一曝气管和若干个MABR膜组件，为第一复合生化池和第二复合生化池提供氧气以及厌氧池、缺氧池产生的废气；
所述复合生物载体组件表面负载好氧微生物，MABR膜组件的膜丝表面由内至外负载好氧微生物、缺氧微生物和厌氧微生物，实现同步硝化反硝化。
可选的，所述第一复合生化池为长方体，一侧上部进水，另一侧下部出水，且沿着长度方向设置若干个第一折流板，使得污水上下曲折流动经过第一复合生化池的长度方向，相邻的两个第一折流板之间设有一个复合生物载体组件；
第一复合生化池的底部设有第一曝气管，第一曝气管穿过各个第一折流板且均匀布设在第一复合生化池的底部，第一曝气管处于复合生物载体组件的下方；外部的曝气装置连接第一曝气管，为第一复合生化池提供氧气。
可选的，所述第二复合生化池为长方体，且沿着长度方向设置若干个第二折流板，使得污水上下曲折流动经过第二复合生化池的长度方向，相邻的两个第二折流板之间设有一个MABR膜组件。
可选的，所述复合生物载体组件包括上支架、若干根生物载体和下支架，生物载体的顶端固定在上支架上，底端固定在下支架上，若干条生物载体在上支架和下支架之间呈矩阵均匀设置若干排和若干列；
生物载体包括至少两条螺旋缠绕的柳条以及柳条之间若干块软海绵，柳条较细且柔韧性良好，纤维较为细腻。
进一步可选的，所述柳条的平均直径为1-5mm，软海绵的粒径为3-8mm，若干块软海绵均匀散布在两条缠绕的柳条之间，依靠缠绕的力量固定软海绵，避免被污水水流冲走。
可选的，所述生物载体的制备方法如下：
(1)将柳条整体浸入乙醇溶液，使得柳条被充分浸润；
(2)将柳条整体浸入酸性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液洗涤至中性；
(3)再将柳条整体浸入碱性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液冲洗至中性；
(4)步骤(3)得到的柳条彼此螺旋缠绕，并在其中均匀放置若干块软海绵，制得所述生物载体。
可选的，所述MABR膜组件竖直放置，平行于复合生物载体组件，MABR膜组件的底部进气，顶部设有压力表；第二复合生化池内设有溶解氧测定仪，用于测定第二复合生化池的溶解氧浓度；MABR膜组件为中空纤维帘式膜；
外部的曝气装置连接各个MABR膜组件的底部，为MABR膜组件提供氧气。
厌氧池内具有厌氧颗粒污泥，一般废水中会含有部分钙离子，长期运行后，会形成沉淀钙盐，并沉积在颗粒污泥表面或通过颗粒污泥的微孔通道进入内部而结垢成核，使得表面或内部比较坚实，用手触摸会有类似石子的触感，则厌氧颗粒污泥发生了钙化。钙化后，将隔绝微生物与污水中底物的接触，阻碍微生物生长代谢，使得污泥活性下降甚至失活。另外，第一复合生化池内的溶氧量高于第二复合生化池，若第一复合生化池的出水直接输入第二复合生化池，则氧含量较高，不利于第二复合生化池的生化处理。针对上述情况，为了使得所述污水处理装置的厌氧池长期运行，循环处理钙化的厌氧颗粒污泥，提供以下方案。
可选的，所述强化脱氮除磷的污水处理装置还包括污泥再生单元，包括脱钙池、再生池和脱氧池，脱钙池的顶部设有进泥口和加酸口，底部设有脱钙口；厌氧池的底部设有排泥口，排泥口通过管道和污泥泵连接进泥口，加酸口用于添加磷酸脱钙剂；
第一复合生化池的下游侧依次设置脱氧池和再生池，再生池的下游侧为第二复合生化池，脱钙池中脱钙后的颗粒污泥输入再生池，第一复合生化池处理后的污水经过脱氧池脱氧后，也输入再生池。
进一步可选的，所述脱钙池内设有第二搅拌器，促进钙化的颗粒污泥与磷酸溶液充分反应，生成磷酸钙，磷酸钙在搅拌作用下，脱离颗粒污泥；
脱钙池的中上部设有排污口，用于实时排出含有磷酸钙沉淀物的水体，过滤分离后，水体可返回脱钙池，磷酸钙另行处理。
进一步可选的，所述脱氧池的进水口连接第一复合生化池的出水口，脱氧池的出水口连接再生池的进水口；脱氧池内种植有水生植物和浮游植物，脱氧池的顶面装有可开合的顶板，为脱氧池提供间歇性密闭环境，密闭时防止日光照射进入脱氧池，促进脱氧池内植物快速消耗水体的溶解氧。
进一步可选的，所述再生池靠近脱氧池的一侧设有进水口、第一泥口和第二泥口，靠近第二复合生化池的一侧设有出水口和第三泥口，
再生池的出水口连接第二复合生化池的进水口；脱钙池的脱钙口连接第一泥口，输入脱钙后的污泥；第二泥口连接厌氧池，用于将厌氧池的活性污泥输入再生池；第三泥口连接厌氧池，用于将再生后的厌氧颗粒污泥返回厌氧池。
（发明人：杨传忠;郭丽娟;苏继明;徐亚慧;郭全杰;朱海南;金昱;胡进林;陈然;万家虎;鲁贵斌;郑一雯）