一种多级MBBR同步脱碳脱氮除磷预处理污水处理系统的制作方法

一种多级mbbr同步脱碳脱氮除磷预处理污水处理系统
技术领域
1.本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种多级mbbr同步脱碳脱氮除磷预处理污水处理系统。


背景技术：

2.随着工业迅速发展，高浓度有机废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。高浓度有机废水主要具有以下特点：
3.一是有机物浓度高。cod一般在2000 mg/l以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/l以上。
4.二是氨氮、总氮及总磷浓度也很高，如不处理，排放水体会引起水体富营养化。
5.三是成分复杂。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。
6.当前对高浓度有机污水处理率以及污水处理后的标准都提出了愈来愈高的要求，传统工艺在处理的多功能性、高效稳定性和经济合理性方面已难以满足不断提高的要求。
7.目前污水处理的方法主要有活性污泥法和生物膜法两大类：活性污泥法从20世纪初英国开创以来，经过几十年的发展革新已经拥有多种运行方式，同时由于其极好的污水处理效果而逐渐成为大家认可的比较成熟的工艺，但传统活性污泥法的泥龄相对较短，不利于系统内世代周期较长的硝化细菌富集，导致传统活性污泥工艺的脱氮性能差；另外传统的活性污泥法反应池内污泥浓度不能太高，否则亦发生污泥膨胀，导致活性污泥池的反应池容积较大，因此急需一种高效的能够同步脱碳脱氮除磷mbbr污水预处理处理技术来解决上述问题，从而大幅度降低后续生化处理的负荷。


技术实现要素：

8.针对上述不足，本实用新型提供了一种多级mbbr同步脱碳脱氮除磷的的污水预处理处理系统，大幅度降低污水进入后续生化系统的污染负荷，具有具有抗冲击负荷、抗毒性能力、投资少、占地少、效率高、维护简单、使用寿命长等特点。
9.本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种多级mbbr同步脱碳脱氮除磷预处理污水处理系统，包括依次连接的一级mbbr反应区、二级mbbr反应区和沉淀池，所述一级mbbr反应区的一侧连接有进水口，所述一级mbbr反应区和二级mbbr反应区内填有mbbr悬浮填料，所述一级mbbr反应区溶解氧为4~6mg/l，所述一级mbbr反应区内的mbbr悬浮填料填充比为45%~60%，所述二级mbbr反应区溶解氧为1~2 mg/l，所述一级mbbr反应区的底部设有一级mbbr曝气管，所述一级mbbr反应区的出水口处设有一级mbbr填料拦截格栅，所述二级mbbr反应区的底部设有二级mbbr曝气管，所述二级mbbr反应区的出水口处设有二级mbbr填料拦截格栅。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述一级mbbr填料拦截格栅和二级mbbr填料拦截格栅上的拦截网孔眼尺寸为
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20mm，过流速度为20m/h。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述mbbr悬浮填料为改性pvc材质制成的圆柱体结构的构件，所述mbbr悬浮填料的尺寸为φ25*12mm，所述mbbr悬浮填料的挂膜前填料密度为0.92-0.95，所述mbbr悬浮填料的比表面积为500m2/m。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述沉淀池的一侧设有排泥管。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述沉淀池内壁上设有出水堰。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过管道收集的污水流至污水处理厂的粗/细格栅、等预处理后，然后经过水泵提升至多级mbbr同步脱碳脱氮除磷的的污水预处理处理系统，污水依次经过一级mbbr反应区、二级mbbr反应区、沉淀池，然后进入后续的生化处理系统，一级mbbr反应区中的好氧微生物为对数生长期，在新陈代谢的同时，不断消耗污水中的有机污染物，能在短时间内大幅度降解有机污染物，降解速率为传统的活性污泥法10倍以上。同样处理规模情况下，停留时间减少了，所需占地为传统活性无法的1/10，同时土建投资大为降低。二级mbbr反应区内的mbbr悬浮填料形成生物膜后，由于氧的扩散限制，会在生物膜中形成外高内低的溶解氧浓度梯度即do梯度，在生物膜的外表面，由于do浓度相对较高，以好氧硝化菌为主，深入生物膜内部，产生缺氧区，反硝化菌占优，为硝化反应和反硝化反应的同时进行创造了有利的环境，减少了占地面积，具有建设投资低、占地面积少、处理效率高和抗冲击能力强的优点。
附图说明
15.图1为本实用新型的顶层平面布置示意图；
16.图2为本实用新型的剖面布置示意图。
17.附图标记列表：1、进水口；2、mbbr悬浮填料；3、一级mbbr曝气管；4、一级mbbr填料拦截格栅；5、二级mbbr曝气管；6、二级mbbr填料拦截格栅；7、排泥管；8、出水堰。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
19.如图1-2所示一种多级mbbr同步脱碳脱氮除磷预处理污水处理系统，包括依次连接的一级mbbr反应区、二级mbbr反应区和沉淀池，所述一级mbbr反应区的一侧连接有进水口1，所述一级mbbr反应区和二级mbbr反应区内填有mbbr悬浮填料2，所述一级mbbr反应区溶解氧为4~6mg/l，所述一级mbbr反应区内的mbbr悬浮填料2填充比为45%~60%，所述二级mbbr反应区溶解氧为1~2 mg/l，所述一级mbbr反应区的底部设有一级mbbr曝气管3，所述一级mbbr反应区的出水口处设有一级mbbr填料拦截格栅4，所述二级mbbr反应区的底部设有二级mbbr曝气管5，所述二级mbbr反应区的出水口处设有二级mbbr填料拦截格栅6。
20.本实用新型设系统设置三个功能区，所述一级mbbr反应器、二级mbbr反应器、沉淀池依次连接，污水依次流经一级mbbr反应器、二级mbbr反应器、沉淀池，所述mbbr悬浮填料2为改性pvc材质制成的圆柱体结构的构件，所述mbbr悬浮填料2的尺寸为φ25*12mm，所述mbbr悬浮填料2的挂膜前填料密度为0.92-0.95，所述mbbr悬浮填料2的比表面积为500m2/
m。
21.一级mbbr反应器以脱碳为目的，在大幅度降低cod的同时兼具有脱氮除磷作用，一级mbbr反应器的溶解氧为4~6mg/l，一级mbbr反应区内的mbbr悬浮填料填充比为45%~60%，一级mbbr反应器cod去除负荷为15~25g/m2*d，主要通过微生物合成去除，其中总氮去除负荷为0.2~0.45 g/m2*d，总磷去除负荷为：0.04~0.09 g/m2*d。
22.二级mbbr反应器主要功能是脱氮，通过控制二级mbbr反应器溶解氧（二级mbbr溶解氧为1~2 mg/l），在mbbr悬浮填料形成生物膜后，由于氧的扩散限制，会在生物膜中形成外高内低的溶解氧浓度梯度即do梯度，在生物膜的外表面，由于do浓度相对较高，以好氧硝化菌为主，深入生物膜内部，产生缺氧区，反硝化菌占优，为硝化反应和反硝化反应的同时进行创造了有利的环境。其中二级mbbr反应器硝化负荷为0.45 ~0.9 g/m2*d，反硝化负荷为0.09~0.18 g/m2*d。
23.本系统的工作原理：
24.mbbr反应器在好氧条件下，曝气充氧时产生的空气泡上升浮力能够推动mbbr悬浮填料和周围的水体流动，当气流穿过水流和mbbr悬浮填料空隙时又被mbbr悬浮填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，mbbr悬浮填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。
25.在mbbr反应器内生物填料的流化是系统实现良好处理功能的关键。其主要依靠池内曝气系统来实现。在mbbr反应器中适当的曝气系统能够确保生物载体流化填料的流化效果，保证流化填料在水体中做上下、前后的流动，使填料与污水进行充分的混和、碰撞、接触，有效完成污染物、水、气三向的接触、交换、吸附等过程。填料比重选择为0.94-0.97，在培菌期间，填料表面会慢慢附着大量的生物膜，附着量越大，比重逐渐增加，当填料上生物膜到一定厚度时，其比重大于1，填料从非曝气区下沉到水池底部，曝气区底部的冲击力最强，能迅速冲洗掉填料上的残余生物膜，脱膜后的填料比重也随之降低到1以下，并在曝气区上升。根据挂膜前后的比重变化特点，填料可以随水流在曝气区和非曝气区翻腾，从而交替完成了生物膜的生长和脱落过程，保证生物膜的数量稳定性和活性，使工艺运行较稳定。为了防止流化悬浮填料随混合液进入下一个环节，在mbbr池内适当位置设计采用拦截格网进行拦截和分隔。
26.一级mbbr反应区由于有机物浓度极高，mbbr悬浮填料生长的微生物以脱碳菌为主，并处于对数生长期，能够大量快速繁殖，微生物在大量繁殖的同时，除了消耗污水中的有机物，同时需要大量的氮及磷，最终转化成为剩余污泥，通过沉淀后，排出系统。因此一级mbbr反应区能够同步去除碳氮磷。
27.污水进入二级mbbr反应区后，由于有机物已经被大量降解了，脱碳菌不再成为优势菌种，在好氧条件下，硝化菌开始成为优势菌种，废水中的氨氮在好氧状态下，被转换成硝酸盐。同时二级mbbr反应区内保持低溶解氧状态，mbbr悬浮填料内部形成缺氧区，在反硝化菌的作用下将硝酸盐转化为氮气，从而达到脱氮目的。
28.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应
包含在本实用新型的保护范围之内。