一种具有循环往复式兼氧双膜反应器的废水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种具有循环往复式兼氧双膜反应器的废水处理系统。


背景技术：

2.近年来，膜生物反应器(mbr)在国内被广泛应用于各类废水的处理，mbr一般由生物反应器、膜组件、曝气系统、产水系统、排泥系统等构成。虽然mbr被大力推广应用，但实用过程中问题也逐渐暴露出来，其中最突出的问题为膜堵塞、曝气能耗高、功能单一(一般无法有效脱氮除磷)。为更好地利用mbr对各类废水进行有效处理，必须对mbr技术进行创新、改进。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决传统mbr系统使用过程中存在的膜堵塞、曝气能耗高、产泥量大等核心技术问题，提供一种具有循环往复式兼氧双膜反应器的废水处理系统。
4.为了达到上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种具有循环往复式兼氧双膜反应器的废水处理系统，包括生物膜池、膜分离系统、曝气系统和产水系统，所述生物膜池含多段生物膜小室，所述的生物膜小室内含进水口、生物填料、填料支架、填料框架、缺氧/厌氧区曝气管、好氧区曝气管、缺氧/厌氧区曝气头、好氧区曝气头、潜流推进器；所述生物填料固定于填料支架上；所述的填料支架固定于填料框架上；所述生物膜小室的生物填料布置方式为由所述生物膜小室的一侧至另一侧由密至疏布置，且每两行填料呈犬牙交错布置；通过控制生物填料的布置方式及曝气量大小使得由生物填料密集侧至稀疏侧氧气浓度由3mg/l至1mg/l以下，在所述生物膜小室内形成好氧、缺氧/厌氧环境。
5.进一步的，所述生物膜小室之间通过折流隔板隔开且通过折流隔板与池壁间的缝隙相连通，水流由进水端至膜分离系统呈折流形式推进；所述生物膜小室具体数量由进水水质及水量决定。
6.进一步的，所述的生物膜小室中微生物大多生长于生物填料上，水体中污泥浓度小于传统mbr污泥浓度。
7.进一步的，缺氧/厌氧区曝气管、好氧区曝气管、缺氧/厌氧区曝气头、好氧区曝气头用途分两类，分别用于给好氧区微生物供氧和维持缺氧/厌氧区污泥悬浮状态；用于好氧微生物供氧的好氧区曝气管、好氧区曝气头设置于填料密集侧池壁；用于维持缺氧/厌氧状态的缺氧/厌氧区曝气管、缺氧/厌氧区曝气头位于填料稀疏侧底部，且曝气方式为间歇性曝气。
8.进一步的，所述的潜流推进器设置在生物膜小室出水口对面池壁底部中央。
9.进一步的，所述的膜分离系统内设有mbr膜组件，该mbr膜组件位于mbr池曝气管、mbr池曝气头正上方，所述的膜分离系统内污泥浓度小于传统mbr膜池污泥浓度。
10.进一步的，所述的曝气系统包含缺氧/厌氧区曝气管、好氧区曝气管、mbr池曝气
管、缺氧/厌氧区曝气头、好氧区曝气头、mbr池曝气头和曝气机，通过流量阀控制曝气量的大小，通过管道相连接，用于生物膜池、膜分离系统曝气。
11.进一步的，所述的产水系统含出水管、抽吸泵，所述的产水系统与所述的膜分离系统相连通用于抽出滤液。
12.与传统mbr技术相比，本发明所具有的有益效果为：
13.1、通过在系统中添加生物填料，使得系统中的微生物大多数附着在生物填料上，降低了水体中的污泥浓度，从而有效缓解膜组件堵塞问题。
14.2、系统中的微生物大多数附着在生物填料上，系统的耐冲击能力大大增强。
15.3、通过对生物填料和曝气系统进行合理布置以及对曝气量的调控，使得系统内形成 a2o环境，在无需设置回流系统，无需单独设置缺氧池的情况下可实现废水在多个小室内循环往复的进行缺氧-好氧作用过程，在去除有机污染物的同时有效脱氮除磷。
16.4、通过单侧曝气方式可大大降低曝气能耗，约为传统曝气能耗的二分之一。
附图说明
17.图1为本实用新型平面结构示意图；
18.图2为图1的a-a剖面图；
19.图3为图1第一生物膜小室(1)放大图；
20.图中标号为：1-第一生物膜小室；1a-进水口；1b-生物填料；1c-填料支架；1d-填料框架；1e-缺氧/厌氧区曝气管；1f-缺氧/厌氧区曝气头；1g-好氧区曝气管；1h-好氧区曝气头； 1i-潜流推进器；2-第二生物膜小室(其内部结构与第一生物膜小室类似，不作重复标注)； 3-第三生物膜小室(其内部结构与第一生物膜小室类似，不作重复标注)；4-膜分离系统； 4a-膜组件；4b-mbr池曝气管；4c-mbr池曝气头；4d-出水管；4e-抽吸泵；4f-出水管； 4g-缺氧/厌氧区曝气管定时控制阀门；4h-mbr曝气管控制阀门；4i-好氧区控制阀门；4j
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曝气总管；4k-曝气总管控制阀门；4l-曝气机。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
22.如图所示，此种具有循环往复式兼氧双膜反应器的废水处理系统，包括生物膜池、膜分离系统、曝气系统和产水系统，其特征在于，所述生物膜池含多段生物膜小室1，所述的生物膜小室1内含进水口1a、生物填料1b、填料支架1c、填料框架1d、缺氧/厌氧区曝气管1e、好氧区曝气管1g、缺氧/厌氧区曝气头1f、好氧区曝气头1h、潜流推进器1i；所述生物填料1b固定于填料支架1c上；所述的填料支架1c固定于填料框架1d上；所述生物膜小室1的生物填料1b布置方式为由所述生物膜小室1的一侧至另一侧由密至疏布置，且每两行填料呈犬牙交错布置；通过控制生物填料(1b)的布置方式及曝气量大小使得由生物填料1b密集侧至稀疏侧氧气浓度由3mg/l至1mg/l以下，在所述生物膜小室(1)内形成好氧、缺氧/厌氧环境。
23.进一步的，所述生物膜小室之间通过折流隔板1j隔开且通过折流隔板1j与池壁间的缝隙相连通，水流由进水端至膜分离系统呈折流形式推进；所述生物膜小室1具体数量由进水水质及水量决定。
24.进一步的，所述的生物膜小室1中微生物大多生长于生物填料1b上，水体中污泥浓度小于传统mbr污泥浓度。
25.进一步的，所述缺氧/厌氧区曝气管1e、好氧区曝气管1g、缺氧/厌氧区曝气头1f、好氧区曝气头1h、用途分两类，分别用于给好氧区微生物供氧和维持缺氧/厌氧区污泥悬浮状态；用于好氧微生物供氧的好氧区曝气管1g、好氧区曝气头1h设置于填料密集侧池壁；用于维持缺氧/厌氧状态的缺氧/厌氧区曝气管1e、缺氧/厌氧区曝气头1f位于填料稀疏侧底部，且曝气方式为间歇性曝气。
26.进一步的，所述的潜流推进器1i设置在生物膜小室1出水口对面池壁底部中央。
27.进一步的，所述的膜分离系统4内设有mbr膜组件4a，该mbr膜组件4a位于mbr 池曝气管4b、mbr池曝气头4c正上方，所述的膜分离系统4内污泥浓度小于传统mbr 膜池污泥浓度。
28.进一步的，所述的曝气系统包含缺氧/厌氧区曝气管1e、好氧区曝气管1g、mbr池曝气管4b、缺氧/厌氧区曝气头1f、好氧区曝气头1h、mbr池曝气头4c和曝气机4l，通过流量阀4g、4h、4i、4k控制曝气量的大小，通过管道相连接，用于生物膜池、膜分离系统曝气。
29.进一步的，所述的产水系统含出水管4d、4f，抽吸泵4e，所述的产水系统与所述的膜分离系统相连通用于抽出滤液。
30.实践中，该废水处理系统通过隔板将循环往复生物膜区分为多个生物膜小室，各生物膜小室由隔板与池壁之间的缝隙连通，水流由进水端至膜分离系统呈折流形式推进；生物膜小室具体数量由进水水质及水量决定，每个生物膜小室单侧布曝气装置，生物膜小室出水口对面池壁底部中央设有潜流推进器；各生物膜小室填料由曝气侧至未曝气侧由密至疏布置，通过对曝气强度的控制，以及填料的合理梯度分布，使得每个生物膜小室内曝气侧形成局部好氧环境，氧气浓度约为2-3mg/l，延填料梯度由密至疏分布的方向形成兼氧或厌氧环境，氧气浓度小于1mg/l；整个生物膜小室单元可实现a2o功能。每个生物膜小室通过隔板与池壁建的缝隙连通，形成循环往复式a2o，可完成多段式微生物好氧硝化、吸磷和厌氧释磷以及缺氧反硝化过程。膜分离系统通过隔板与池壁间的缝隙与循环往复生物膜区相通，膜组件底部布置曝气器，使得其对膜组件维持一定的冲刷作用，且膜区内污泥浓度不高，大大缓解膜堵塞问题。产水系统与所述的膜分离系统相连通，由抽吸泵通过出水管将合格的滤液抽出。
31.本系统好氧区、兼氧区共存，具有多段式a2o功能。
32.本系统的曝气方式为单侧曝气，可大大节约能耗。
33.本系统的循环往复式生物膜池生物填料由曝气侧至未曝气一侧由密至疏布置，这种分布方式可实现加大好氧区微生物量以及有效阻挡氧气由好氧区扩散至缺氧区和厌氧区。
34.本系统所述的循环往复式生物膜池微生物大多以生物膜的形式存在，使得整个系统的抗冲击能力大大增强，且在5000mg/l mlss低污泥浓度的情况下对有机物、总氮、总磷的去除效率分别高达85％，90％，94％。
35.本系统所述的mbr膜组件可对有机物进一步去除，使得系统整体有机物去除率达95％以上。
36.本发明所述的膜分离系统污泥浓度较低，很好地缓解膜堵塞问题。
37.需指出，申请中公开的曝气器为曝气管及曝气头组合。
38.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。