CN102557343A

CN102557343A - Oaao+mbr脱氮除磷污水处理工艺及装置

Info

Publication number: CN102557343A
Application number: CN2011104473354A
Authority: CN
Inventors: 隋军; 李捷; 马振强; 陈贻龙; 孙志民; 彭勃; 邱维; 杜成银
Original assignee: Guangzhou Municipal Engineering Design & Research Institute Co Ltd
Current assignee: Guangzhou City Engineering Design studies total institute
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102557343B

Abstract

本发明属于污水处理领域。公开了一种OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺及装置，其在倒置A²/O工艺流程的基础上增加一个前置好氧池，同时，利用膜分离技术代替二沉池沉淀单元。在该工艺中，经预处理后的污水分三点分别进入前置好氧池、缺氧池及厌氧池，污水经前置好氧池、缺氧池、厌氧池、好氧池，然后进入MBR池，经膜组件过滤后出水。本发明的污水处理工艺通过在倒置A²/O工艺之前增加一前置好氧池、以及改变进水和回流方式，将MBR膜池混合液回流至前置好氧池，一方面可高效利用MBR膜池过量曝气产生的溶解氧，另一方面采用倒置A²/O工艺，避免了为脱氮及除磷带来的内循环，减少了混合液内循环量，相应减少了内循环所需的运行和维护费用。经本方法处理后出水水质优于《污水综合排放标准（GB8978-1996）》一级A标准要求。

Description

OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺及装置

技术领域

本发明属于污水处理领域。

背景技术

水资源、能源的短缺以及水环境质量的恶化日益成为社会经济发展的瓶颈，提高污水处理率和处理程度、加强污水处理厂的脱氮除磷效能、降低污水处理能耗成为当务之急。随着污水处理厂出水水质的提高，现有污水处理厂普遍存在碳源不足的现象。如何提高现有污水处理工艺碳源的高效利用、降低出水中污染物浓度，是当前亟须解决的难题。

膜生物反应器技术（MBR）是膜分离技术和污水生物处理技术有机结合的产物，该技术以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥处理过程中的泥水重力沉降分离过程，由于采用膜分离，可以保持很高的生物相浓度和非常优异的出水效果。该技术具有出水水质良好、占地面积小、剩余污泥排放少、不受污泥膨胀的影响、抗冲击负荷能力强、自动化程度高，运行管理简便等优点，是极具发展潜力的污水处理技术。

但是，膜生物反应器技术（MBR）由于其能耗大、设备价格高、对控制要求严格等缺点严重限制了它的推广应用。如为控制膜表面的污染，需采用鼓风曝气的方式对膜表面进行吹扫，一般膜池中气水比为10：1~20：1，导致膜池能耗加大。

若可将传统活性污泥法处理工艺与MBR膜分离技术相结合，一方面可提高出水水质，另一方面亦可节省占地面积，拥有广泛的应用前景，目前已受到研究者的关注。但由于MBR膜池高的气水比，其混合液溶解氧浓度高达5.0mg/L~10.0mg/L，若不对其进行科学利用，不仅浪费了鼓风曝气的能耗，而且还将会消耗大量的污水中可利用的碳源，不利于提高整套污水处理系统的出水效果。

因此，应开发一套高效能、低能耗的MBR膜处理工艺流程和方法。

发明内容

本发明要解决传统活性污泥法污水处理工艺中碳源有效利用及现有MBR膜生物反应器在能耗方面存在的技术问题，提出了一种能耗低、节约碳源的OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺及装置。

本发明结合MBR工艺的特点，对传统污水处理工艺流程进行革新，在倒置A²/O工艺之前增加一好氧池，对MBR膜池过量曝气产生的溶解氧进一步地高效利用；同时改变生化池中传统的单点进水方式，从而提高进水中碳源的有效利用率，然后将改良的污水处理工艺前置好氧+倒置A²/O（OAAO）工艺与MBR工艺组合，利用膜组件高效分离功能，获得良好的出水水质。

本发明的技术方案如下：

一种OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺，其装置包括依次序相互串连通的前置好氧池、缺氧池、厌氧池、好氧池和MBR膜池，前置好氧池设有带调节阀的第一污水进水管，MBR膜池设有MBR膜组件，MBR膜组件的出水口连接出水管，MBR膜池设有污泥排出口，其特征在于：缺氧池设有带调节阀的第二污水进水管，厌氧池设有带调节阀第三污水进水管；装有回流泵的回流管将MBR膜池与前置好氧池连接通。

污水处理工艺是：经预处理后的污水分别从第一、第二和第三污水进水管进入前置好氧池、缺氧池及厌氧池，经MBR膜组件过滤后的清水从其出水口经出水管排出，污泥从MBR膜池中的污泥排出口排出；其中，MBR膜池混合液回流至前置好氧池，其回流量是污水进水总量的3~5倍。

前置好氧池、缺氧池、厌氧池、好氧池中污泥的平均浓度为5～7g/L，MBR膜池中污泥的平均浓度为7～9g/L，总水力停留时间为10～20小时。

本发明具有如下突出的实质性特点和显著进步：

1．本发明的处理工艺打破了脱氮除磷流程的传统思路，将好氧池置前，同时将MBR膜池中的混合液回流至前置好氧池中，如此可充分利用膜池中的溶解氧，降低好氧池中的鼓风曝气量；

2．本发明采取多点进水方式，即将预处理后污水分三点进入各生化反应池，可充分利用污水中的碳源，分别为反硝化菌和除磷菌提供高效可利用的优质碳源；同时由于采用倒置A²/O工艺，避免了脱氮及除磷的内循环，减少了内循环所需的运行和维护费用。

附图说明

图1是本发明的装置及其使用方法示意图。

图中：1—前置好氧池；2—缺氧池；3—厌氧池；4—好氧池；5—MBR膜池；6—MBR膜组件；7—曝气装置；8—排水管；81—排水泵；9—进水管；91—主进水泵；10—第一输水口；11—第一污水进水管；12—第一进水阀；13—回流管；14—回流泵；20—第二输水口；21—第二污水进水管；22—第二进水阀；30—第三输水口；31—第三污水进水管；32—第三进水阀；40—第四输水口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明提供的OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺及装置示意图。

如图1所示，本发明提供的OAAO+MBR脱氮除磷污水处理装置，其包括依次序相互串连通的前置好氧池1、缺氧池2、厌氧池3、好氧池4和MBR膜池5；前置好氧池1和缺氧池2由第一输水口10连通，缺氧池2和厌氧池3由第二输水口20连通，厌氧池3和好氧池4由第三输水口30连通，好氧池4和MBR膜池5由第四输水口40连通，MBR膜池5设有MBR膜组件6和曝气装置7，MBR膜组件6的出水口连接出水管8，出水管8上设有排水泵81，MBR膜池5设有污泥排出口。

第一污水进水管11、第二污水进水管21和第三污水进水管31连接到主进水管9；主进水管9通过主进水泵91与前段污水预处理设备连接；

第一污水进水管11的另一端连接到前置好氧池1，第一污水进水管11上设有第一进水阀12；

第二污水进水管21的另一端连接到缺氧池2，第二污水进水管21上设有第二进水阀22；

第三污水进水管31的另一端连接到厌氧池3，第三污水进水管31上设有第三进水阀32；

装有回流泵14的回流管13将MBR膜池5与前置好氧1池连接通。

所述的前置好氧池1、缺氧池2、厌氧池3、好氧池4和MBR膜池5均由一个或多个单元池构成。

本发明的具体运行方式为：

经前段预处理后的污水用主进水泵91通过主进水管9分三路分别从第一污水进水管11、第二污水进水管21和第三污水进水管31进入前置好氧池1、缺氧池2及厌氧池3，其进水比例可分别通过第一进水阀12、第二进水阀22和第三进水阀42进行调节，污水的流向为：前置好氧池1→缺氧池2→厌氧池3→好氧池4→MBR膜池5→膜组件6→出水；清水从膜组件6的出水口通过排水泵81经排水管8排出，污泥由MBR膜池5的污泥排出口排出。

同时启动回流泵14使MBR膜池5的部分混合液通过回流管13回流至前置好氧池1，在此过程中，前置好氧池1充分利用回流至本池的MBR膜池5的混合液，一方面降低了前置好氧池1的鼓风曝气量，另一方面对MBR膜池5的过量曝气产生的溶解氧进行了充分利用；同时，在前置好氧池1中发生了硝化反应，污水中的氨氮被转化为硝态氮；之后，前置好氧池1中的混合液经第一输水口10进入缺氧池2，在缺氧池2中反硝化菌利用经第二污水进水管21输送进来的污水中的碳源进行反硝化，将本池体中的硝酸盐反硝化为氮气实现氮的去除，同时为后面厌氧池3中聚磷菌创造良好的生存环境；缺氧池2中的混合液经第二输水口20进入厌氧池3，聚磷菌在厌氧池3中吸收经第三污水进水管31进水中的有机物并合成为PHAs储于细胞内，同时释放出正磷酸盐，此时有机氮也被转化为氨氮；而后厌氧池3中的混合液经第三输水口30进入好氧池4，好氧池4中的硝化菌将氨氮转化为硝态氮，同时聚磷菌利用在厌氧池3中储存的细胞内PHAs大量吸收混合液中的磷酸盐，实现污水中磷的去除，在此污水中的有机物也得以降解去除；好氧池4中混合液经第四输水口40进入MBR膜池5，在此，混合液经膜组件6过滤后出水，清水从MBR膜池5通过排水泵81经排水管8排出，污泥由MBR膜池5的污泥排出口排出，满足污泥中微生物新陈代谢的需求，实现整套处理系统中污泥的高效活性。

由MBR膜池5混合液回流至前置好氧池1的回流量是进水量的3~5倍，前置好氧池1、缺氧池2、厌氧池3、好氧池4中污泥的平均浓度为5～7g/L，MBR膜池5中污泥的平均浓度为7～9g/L。

作为一个具体应用实例，本发明所处理的原水为广州城市污水，由MBR膜池5混合液回流至前置好氧池1的回流量是污水进水总量的4倍，水力停留时间为14h。处理前、后的水质数据见下表（mg/L）：

COD

BOD

SS

TN

TP

NH₃-N

进水（处理前）

200~400

150~250

30~45

4~7

25~40

出水（处理后）

50

20

5

7.5

0.4

1.5

出水水质优于一级A标准。

Claims

1.OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺的装置，包括依次序相互串连通的前置好氧池（1）、缺氧池（2）、厌氧池（3）、好氧池（4）和MBR膜池（5），前置好氧池（1）设有带调节阀的第一污水进水管（11），MBR膜池（5）设有MBR膜组件（6），MBR膜组件（6）的出水口连接出水管（8），MBR膜池（6）设有污泥排出口，其特征在于：缺氧池（2）设有带调节阀的第二污水进水管（21），厌氧池（3）设有带调节阀的第三污水进水管（31）；装有回流泵的回流管（13）将MBR膜池（5）与前置好氧池（1）连接通。

2.OAAO+MBR脱氮除磷污水处理工艺，其装置包括依次序相互串连通的前置好氧池（1）、缺氧池（2）、厌氧池（3）、好氧池（4）和MBR膜池（5），前置好氧池（1）设有带调节阀的第一污水进水管（11），MBR膜池（5）设有MBR膜组件（6），MBR膜组件（6）的出水口连接出水管（8），MBR膜池（5）设有污泥排出口，其特征在于：缺氧池（2）设有带调节阀的第二污水进水管（21），厌氧池（3）设有带调节阀的第三污水进水管（31）；装有回流泵的回流管（13）将MBR膜池（5）与前置好氧池连接通（1）；经预处理后的污水分别从第一污水进水管（11）、第二污水进水管（21）和第三污水进水管（31）进入前置好氧池（1）、缺氧池（2）及厌氧池（3），经MBR膜组件（6）过滤后的清水从MBR膜组件（6）的出水口经出水管（8）排出，污泥从MBR膜池（5）的污泥排出口排出；MBR膜池（5）混合液回流至前置好氧池（1），其回流量是污水进水总量的3~5倍，前置好氧池（1）、缺氧池（2）、厌氧池（3）、好氧池（4）中污泥的平均浓度为5～7g/L，MBR膜池（5）中污泥的平均浓度为7～9g/L，总水力停留时间为10～20小时。