公布日：2024.03.22
申請日：2023.12.18
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本發明涉及一種強化脫氮除磷的污水處理裝置，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、第一復合生化池和第二復合生化池，第一復合生化池內設有若干個復合生物載體組件，且設有第一曝氣管；第二復合生化池內設有若干個MABR膜組件；厭氧池設有第一廢氣管，第一廢氣管的出氣端設有若干個第一分管；缺氧池設有第二廢氣管，第二廢氣管的出氣端設有若干個第二分管，第一分管和第二分管都分別連接第一曝氣管和若干個MABR膜組件；復合生物載體組件表面負載好氧微生物，MABR膜組件的膜絲表面由內至外負載好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，實現同步硝化反硝化。
權利要求書
1.一種強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、第一復合生化池、第二復合生化池，第一復合生化池內設有若干個復合生物載體組件，且設有第一曝氣管；第二復合生化池內設有若干個MABR膜組件；厭氧池設有第一廢氣管，第一廢氣管的出氣端設有若干個第一分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；缺氧池設有第二廢氣管，第二廢氣管的出氣端設有若干個第二分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；外部的曝氣裝置通過氣路并聯所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件，為第一復合生化池和第二復合生化池提供氧氣以及厭氧池、缺氧池產生的廢氣；所述復合生物載體組件表面負載好氧微生物，MABR膜組件的膜絲表面由內至外負載好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，實現同步硝化反硝化。
2.根據權利要求1所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述第一復合生化池為長方體，一側上部進水，另一側下部出水，且沿著長度方向設置若干個第一折流板，使得污水上下曲折流動經過第一復合生化池的長度方向，相鄰的兩個第一折流板之間設有一個復合生物載體組件；第一復合生化池的底部設有第一曝氣管，第一曝氣管穿過各個第一折流板且均勻布設在第一復合生化池的底部，第一曝氣管處于復合生物載體組件的下方；外部的曝氣裝置連接第一曝氣管，為第一復合生化池提供氧氣。
3.根據權利要求2所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述第二復合生化池為長方體，且沿著長度方向設置若干個第二折流板，使得污水上下曲折流動經過第二復合生化池的長度方向，相鄰的兩個第二折流板之間設有一個MABR膜組件。
4.根據權利要求3所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述復合生物載體組件包括上支架、若干根生物載體和下支架，生物載體的頂端固定在上支架上，底端固定在下支架上，若干條生物載體在上支架和下支架之間呈矩陣均勻設置若干排和若干列；生物載體包括至少兩條螺旋纏繞的柳條以及柳條之間若干塊軟海綿。
5.根據權利要求4所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述柳條的平均直徑為1-5mm，軟海綿的粒徑為3-8mm，若干塊軟海綿均勻散布在兩條纏繞的柳條之間。
6.根據權利要求5所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述生物載體的制備方法如下：(1)將柳條整體浸入乙醇溶液，使得柳條被充分浸潤；(2)將柳條整體浸入酸性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液洗滌至中性；(3)再將柳條整體浸入堿性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液沖洗至中性；(4)步驟(3)得到的柳條彼此螺旋纏繞，并在其中均勻放置若干塊軟海綿，制得所述生物載體。
7.根據權利要求4所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述MABR膜組件豎直放置，平行于復合生物載體組件，MABR膜組件的底部進氣，頂部設有壓力表；第二復合生化池內設有溶解氧測定儀，用于測定第二復合生化池的溶解氧濃度；MABR膜組件為中空纖維簾式膜；外部的曝氣裝置連接各個MABR膜組件的底部，為MABR膜組件提供氧氣。
8.根據權利要求1所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述強化脫氮除磷的污水處理裝置還包括污泥再生單元，包括脫鈣池、再生池和脫氧池，脫鈣池的頂部設有進泥口和加酸口，底部設有脫鈣口；厭氧池的底部設有排泥口，排泥口通過管道和污泥泵連接進泥口，加酸口用于添加磷酸脫鈣劑；第一復合生化池的下游側依次設置脫氧池和再生池，再生池的下游側為第二復合生化池，脫鈣池中脫鈣后的顆粒污泥輸入再生池，第一復合生化池處理后的污水經過脫氧池脫氧后，也輸入再生池。
9.根據權利要求8所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述脫氧池的進水口連接第一復合生化池的出水口，脫氧池的出水口連接再生池的進水口；脫氧池內種植有水生植物和浮游植物，脫氧池的頂面裝有可開合的頂板，為脫氧池提供間歇性密閉環境，密閉時防止日光照射進入脫氧池，促進脫氧池內植物快速消耗水體的溶解氧。
10.根據權利要求9所述的強化脫氮除磷的污水處理裝置，其特征在于，所述再生池靠近第一復合生化池的一側設有進水口、第一泥口和第二泥口，靠近第二復合生化池的一側設有出水口和第三泥口，再生池的出水口連接第二復合生化池的進水口；脫鈣池的脫鈣口連接第一泥口，輸入脫鈣后的污泥；第二泥口連接厭氧池，用于將厭氧池的活性污泥輸入再生池；第三泥口連接厭氧池，用于將再生后的厭氧顆粒污泥返回厭氧池。
發明內容
針對上述問題，本發明提供一種強化脫氮除磷的污水處理裝置，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、第一復合生化池、第二復合生化池，第一復合生化池內設有若干個復合生物載體組件，且設有第一曝氣管；第二復合生化池內設有若干個MABR膜組件；
厭氧池設有第一廢氣管，第一廢氣管的出氣端設有若干個第一分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；缺氧池設有第二廢氣管，第二廢氣管的出氣端設有若干個第二分管，分別連接所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件；外部的曝氣裝置通過氣路并聯所述第一曝氣管和若干個MABR膜組件，為第一復合生化池和第二復合生化池提供氧氣以及厭氧池、缺氧池產生的廢氣；
所述復合生物載體組件表面負載好氧微生物，MABR膜組件的膜絲表面由內至外負載好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，實現同步硝化反硝化。
可選的，所述第一復合生化池為長方體，一側上部進水，另一側下部出水，且沿著長度方向設置若干個第一折流板，使得污水上下曲折流動經過第一復合生化池的長度方向，相鄰的兩個第一折流板之間設有一個復合生物載體組件；
第一復合生化池的底部設有第一曝氣管，第一曝氣管穿過各個第一折流板且均勻布設在第一復合生化池的底部，第一曝氣管處于復合生物載體組件的下方；外部的曝氣裝置連接第一曝氣管，為第一復合生化池提供氧氣。
可選的，所述第二復合生化池為長方體，且沿著長度方向設置若干個第二折流板，使得污水上下曲折流動經過第二復合生化池的長度方向，相鄰的兩個第二折流板之間設有一個MABR膜組件。
可選的，所述復合生物載體組件包括上支架、若干根生物載體和下支架，生物載體的頂端固定在上支架上，底端固定在下支架上，若干條生物載體在上支架和下支架之間呈矩陣均勻設置若干排和若干列；
生物載體包括至少兩條螺旋纏繞的柳條以及柳條之間若干塊軟海綿，柳條較細且柔韌性良好，纖維較為細膩。
進一步可選的，所述柳條的平均直徑為1-5mm，軟海綿的粒徑為3-8mm，若干塊軟海綿均勻散布在兩條纏繞的柳條之間，依靠纏繞的力量固定軟海綿，避免被污水水流沖走。
可選的，所述生物載體的制備方法如下：
(1)將柳條整體浸入乙醇溶液，使得柳條被充分浸潤；
(2)將柳條整體浸入酸性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液洗滌至中性；
(3)再將柳條整體浸入堿性溶液中，充分浸泡后，用乙醇溶液沖洗至中性；
(4)步驟(3)得到的柳條彼此螺旋纏繞，并在其中均勻放置若干塊軟海綿，制得所述生物載體。
可選的，所述MABR膜組件豎直放置，平行于復合生物載體組件，MABR膜組件的底部進氣，頂部設有壓力表；第二復合生化池內設有溶解氧測定儀，用于測定第二復合生化池的溶解氧濃度；MABR膜組件為中空纖維簾式膜；
外部的曝氣裝置連接各個MABR膜組件的底部，為MABR膜組件提供氧氣。
厭氧池內具有厭氧顆粒污泥，一般廢水中會含有部分鈣離子，長期運行后，會形成沉淀鈣鹽，并沉積在顆粒污泥表面或通過顆粒污泥的微孔通道進入內部而結垢成核，使得表面或內部比較堅實，用手觸摸會有類似石子的觸感，則厭氧顆粒污泥發生了鈣化。鈣化后，將隔絕微生物與污水中底物的接觸，阻礙微生物生長代謝，使得污泥活性下降甚至失活。另外，第一復合生化池內的溶氧量高于第二復合生化池，若第一復合生化池的出水直接輸入第二復合生化池，則氧含量較高，不利于第二復合生化池的生化處理。針對上述情況，為了使得所述污水處理裝置的厭氧池長期運行，循環處理鈣化的厭氧顆粒污泥，提供以下方案。
可選的，所述強化脫氮除磷的污水處理裝置還包括污泥再生單元，包括脫鈣池、再生池和脫氧池，脫鈣池的頂部設有進泥口和加酸口，底部設有脫鈣口；厭氧池的底部設有排泥口，排泥口通過管道和污泥泵連接進泥口，加酸口用于添加磷酸脫鈣劑；
第一復合生化池的下游側依次設置脫氧池和再生池，再生池的下游側為第二復合生化池，脫鈣池中脫鈣后的顆粒污泥輸入再生池，第一復合生化池處理后的污水經過脫氧池脫氧后，也輸入再生池。
進一步可選的，所述脫鈣池內設有第二攪拌器，促進鈣化的顆粒污泥與磷酸溶液充分反應，生成磷酸鈣，磷酸鈣在攪拌作用下，脫離顆粒污泥；
脫鈣池的中上部設有排污口，用于實時排出含有磷酸鈣沉淀物的水體，過濾分離后，水體可返回脫鈣池，磷酸鈣另行處理。
進一步可選的，所述脫氧池的進水口連接第一復合生化池的出水口，脫氧池的出水口連接再生池的進水口；脫氧池內種植有水生植物和浮游植物，脫氧池的頂面裝有可開合的頂板，為脫氧池提供間歇性密閉環境，密閉時防止日光照射進入脫氧池，促進脫氧池內植物快速消耗水體的溶解氧。
進一步可選的，所述再生池靠近脫氧池的一側設有進水口、第一泥口和第二泥口，靠近第二復合生化池的一側設有出水口和第三泥口，
再生池的出水口連接第二復合生化池的進水口；脫鈣池的脫鈣口連接第一泥口，輸入脫鈣后的污泥；第二泥口連接厭氧池，用于將厭氧池的活性污泥輸入再生池；第三泥口連接厭氧池，用于將再生后的厭氧顆粒污泥返回厭氧池。
（發明人：楊傳忠;郭麗娟;蘇繼明;徐亞慧;郭全杰;朱海南;金昱;胡進林;陳然;萬家虎;魯貴斌;鄭一雯）
