废水处理系统的制作方法

1.本技术总体上涉及但不限于废水处理系统。


背景技术：

2.常规的二级澄清器(clarifier)通常用于废水处理工艺，如活性污泥。然而，常见的二级澄清器包括机电部件，诸如耙动系统(raking system)和污泥循环泵，它们使工艺变得复杂并且不太适合于小型系统。


技术实现要素：

3.本技术的实施例是膜曝气生物膜反应器(membrane aerated biofilm reactor，mabr)和固液分离静态区(quiescent zone)在相对小尺寸的罐(例如，5立方米的罐)中的组合，用于现场或社区规模的废水处理，废水处理量的数量级为每个罐每天2立方米
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10立方米。每个安装位点可使用多于一个罐来处理更高的总量。
4.静态区取代了常规的二级澄清器。
5.罐中的污泥管理基于以下原理：a)通过粗气泡扩散器定期混合，使固体保持悬浮；b)含有悬浮固体的混合液体从底部侧进入静态区；c)静态区中的向上流速低于悬浮固体的沉降速度；d)沉降的固体也从静态区的底部部分排出；e)系统中的固体量和浓度从适于执行处理的最小初始值逐渐增加到系统在至少部分悬浮物需要被排出之前能够保持的最大值。
附图说明
6.附图用于提供对本技术的实施例的理解，形成说明书的一部分，并与本技术的实施例一起解释本技术的技术方案，但不构成对本技术的技术方案的限制。
7.图1是根据本实用新型的实施例的废水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
8.如图1所示，废水处理系统包括罐01、废水入口11、安装在罐内的至少一个氧气可渗透的膜模块07，其中扩散器的阵列布置模块07下方或之下。在系统的示例性实施例中，模块07的氧气可渗透的膜可以是至少一个螺旋缠绕的膜套筒(sleeve)的形式，其中气流隔离件布置在该套筒内，而另一个水容积隔离件(water volume spacer)布置在膜的包裹物(wrap)之间。在系统的另一个示例性实施例中，模块07的氧气可渗透的膜可以是在顶部工艺空气歧管和底部工艺空气歧管之间竖直延伸的平板(flat sheet)或中空纤维的形式。
9.在示例中，废水入口11连接或嵌入在筛网(screen)02内，该筛网将已过筛废水通过已过筛废水入口13排放到罐中。来自筛网02的筛渣作为垃圾通过出口12排出。注意，筛网中的开口应该小于模块07的氧气可渗透的膜之间的间距，以避免废水中可能存在的粗颗粒堵塞水容积。在系统的一个实施例中，膜模块07包括螺旋缠绕的膜套筒，该膜套筒与水流隔
离件一起卷绕或缠绕或折叠，在这种情况下，筛网开口小于隔离件产生的厚度或间距。在示例中，筛网开口是穿孔，并且小于上述间距的一半。例如：净间距为4mm(用于其自身和膜之间的水通道)的水隔离件使用具有直径为1mm
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1.5mm的开口的穿孔筛网。筛网可以是机械旋转装置或手动清洁的静态元件。
10.静态区05由隔板06界定在罐内。隔板06至少部分倾斜，以支撑沉降固体，将其压实且引导返回罐底部。隔板06附接到罐的壁。已处理水出口04连接在水位处，用于通过溢流将已处理水从静态区排出。静态区05可包括用于改善固液分离的部件，例如溢流堰、阻止浮渣溢流的挡板和至少一个额外的倾斜挡板，以支撑和引导沉降固体的流动。
11.混合空气鼓风机21位于罐的外部，并通过混合空气入口管22连接到扩散器装置20，以便向罐中的所有水量(包括模块07的膜之间的水空间)提供间歇或周期性的空气排放。在系统的示例性实施例中，还提供了定时器或控制器，以在预设时间段内打开和关闭混合空气鼓风机，例如，每15分钟打开30秒的时间。在系统的另一个示例性实施例中，通过扩散器装置的间歇空气排放是由混合空气鼓风机不断地将空气吹入位于扩散器下方的空气积聚容积件(未示出)中来提供的，所述空气积聚容积件配备有管装置(未示出)，以周期性地通过扩散器排放空气。
12.在系统的另一个示例性实施例中，混合空气鼓风机21被配置为持续运行，并通过混合空气入口管22将空气排放到位于扩散器装置20下方的空气积聚器(未示出)，空气积聚器被配置为通过扩散器装置20间歇地排放其中积聚的所有空气。注意，作为解释，积聚器的排放频率取决于来自混合空气鼓风机21的空气流量和积聚器的容积之间的比率，并且在系统的该实施例中，混合空气鼓风机21的空气流量小于前述实施例中的空气流量。可选地，在系统的该实施例中，混合空气鼓风机21的吸引器(suction)通过工艺空气入口管24连接到氧气可渗透的膜的内部空气容积，以通过其吸入空气，因此同一鼓风机向系统提供混合空气和工艺空气(process air)二者。
13.在示例中，工艺空气鼓风机23位于罐的外部，并提供通过工艺空气入口管24进入模块07的膜的空气空间的空气流。流经膜的工艺空气通过出口通风管(图中未示出)从膜排放到大气中。
14.在系统的一个示例性实施例中，工艺空气鼓风机23的出口通过工艺空气入口管24连接到氧气可渗透的膜的内部空气容积，以通过其排放空气。在系统的另一个示例性实施例中，工艺空气鼓风机23的入口通过工艺空气入口管24连接到氧气可渗透的膜的内部空气容积，以通过其吸入空气。
15.罐01可以安装在地面上或地下，并且根据安装现场条件，废水可以通过重力或泵送提供给废水入口11。根据现场条件，已处理水通过重力从出口04排放到目的地。
16.由于微生物的净生长和不可降解固体的积聚，处理罐中的污泥浓度逐渐增加。排放件(drain)10用于定期或不定期地从罐中排放污泥。通过启动机械泵或气升泵，或通过抽吸或利用静压头通过重力，经过排放件10排放积聚的污泥可以手动地或自动地执行。因此，排放件10可以连接到通常竖直延伸到罐中的上水位或下水位的出口管。在系统的另一个示例性实施例中，在罐的顶部设置开口(未示出)，用于使用外部泵送系统将污泥泵出罐。
17.本技术还涉及以下方面：
18.1)一种废水处理系统，其特征在于，包括：罐；废水入口；至少一个氧气可渗透的膜
模块，其安装在所述罐内，扩散器的阵列布置在所述模块下方或之下；由隔板界定在所述罐内的静态区，所述隔板至少部分倾斜并附接到所述罐的壁；已处理水出口；以及混合空气鼓风机，其连接到扩散器装置以向所述模块的膜之间和膜周围的水空间提供间歇的或周期性的空气排放。
19.2)根据1)所述的废水处理系统，其中，通过用定时器或控制器打开和关闭所述混合空气鼓风机来提供通过所述扩散器装置的间歇空气排放。
20.3)根据1)所述的废水处理系统，其中，通过所述扩散器装置的间歇空气排放是由所述混合空气鼓风机不断地将空气吹入位于所述扩散器下方的空气积聚容积件中来提供的，所述空气积聚容积件配备有管装置，以周期性地通过所述扩散器排放空气。
21.4)根据2)所述的废水处理系统，其中，工艺空气鼓风机或风扇通过氧气可渗透的膜的内部空气容积吹送或吸入空气。
22.5)根据3)所述的废水处理系统，其中，所述混合空气鼓风机还从氧气可渗透的膜吸入空气。
23.6)根据1)所述的废水处理系统，其中，所述废水处理系统还设置有从所述罐的底部部分延伸至水位以上的管，并且所述管被配置为通过泵送从所述罐的所述底部部分排出积聚的固体。
24.7)根据1)所述的废水处理系统，其中，所述已处理水出口位于地面以上，以便能够通过重力将已处理水排放到下游位置。
25.8)根据1)所述的废水处理系统，其中，所述废水处理系统还设置有在所述罐的上游的用于过筛固体的装置。
26.9)根据8)所述的废水处理系统，其中，所述模块是螺旋缠绕的膜，其中内部空气容积由内部空气隔离件界定且外部水容积由水隔离件界定。
27.10)根据1)所述的废水处理系统，其中，所述模块是由刚性结构支撑的多个平板膜元件的形式，每个膜元件配备有空气入口和空气出口以及内部气流隔离件。
28.11)根据1)所述的废水处理系统，其中，所述模块包括至少一束中空纤维膜，所述中空纤维膜从底端竖直延伸到顶端，并且在一端共同连接到空气入口，在另一端共同连接到空气出口。
29.12)根据9)所述的废水处理系统，其中，用于过筛的所述装置具有开口，所述开口小于所述水隔离件的厚度的一半。