公布日：2023.10.03
申請日：2023.08.11
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I
摘要
本發明公開了一種節能型塔式MBR污水處理裝置及方法，包括池體、進水系統、曝氣系統、氣體收集區、氣體增壓裝置，MBR系統、攪拌系統、混合液回流系統與污泥排放系統；池體為外圓內方的雙層結構，包括外層區域與內層區域；外層區域包括厭氧區/缺氧區及部分外層區域好氧區，所述內層區域包括內層區域好氧區及MBR區；MBR區頂部設有氣體收集區，MBR系統設置在MBR區，MBR系統為底部具有氣體收集功能的MBR膜組件；MBR系統的產水為無外加動力的重力自流產水。本發明的塔式MBR污水處理裝置安裝拆卸方便，可重復使用，節約占地，增大系統的處理量，MBR抗污染能力強，膜通量大。
權利要求書
1.一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述塔式MBR污水處理裝置包括池體、進水系統、曝氣系統、氣體收集區、氣體增壓裝置，MBR系統、攪拌系統、混合液回流系統與污泥排放系統；所述池體為外圓內方的雙層結構，包括外層區域與內層區域；所述外層區域包括厭氧區/缺氧區及部分好氧區，所述內層區域包括好氧區及MBR區；所述的MBR區頂部設有氣體收集區，MBR系統設置在MBR區，MBR系統為底部具有氣體收集功能的MBR膜組件；MBR系統的產水為無外加動力的重力自流產水。
2.根據權利要求1所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述內層區域由上至下依次為氣體收集區，MBR膜組件，內層區域好氧區與曝氣盤；其中MBR膜組件占整個內層區域高度的2/5～3/7。
3.根據權利要求1所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述的MBR系統中的MBR膜組件為柱式無外殼形式，MBR膜組件的底部結構為下寬上窄的中空錐形或圓臺型結構，錐形或圓臺型結構的上端大小與MBR膜組件的封膠端面相等，且上端有均勻分布的出氣孔。
4.根據權利要求1所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，MBR區域頂部的氣體收集區收集到的氣體與氣體增壓裝置連接。
5.根據權利要求1所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述外層區域內設有氣提攪拌管路，氣體增壓裝置與所述氣提攪拌管路連接。
6.根據權利要求1所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述曝氣系統分別為外層區域的部分好氧區以及內層區域中的剩余好氧區供氣。
7.根據權利要求1所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，外層區域中還包括好氧選擇區，所述好氧選擇區的底部安裝曝氣盤。
8.根據權利要求1-7任一項所述的一種節能型塔式MBR污水處理裝置，其特征在于，所述的塔式MBR污水處理裝置高度≥6m。
9.一種節能型塔式MBR污水處理方法，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的節能型塔式MBR污水處理裝置，污水處理方法包括以下步驟：S1.進水通過進水系統進入外層區域的生化系統，經過厭氧、缺氧及部分好氧區后進入內層區域的好氧區進一步處理；S2.經過好氧區處理后進入MBR系統進行泥水分離，MBR膜組件產水進入產水系統；S3.內部區域中好氧區的混合液經混合液回流系統回流至外層區域的生化系統的進水端與進水混合，剩余污泥通過內層區域的好氧區底部的排泥系統排至污泥處理系統；S4.進水濃度高時，外層區域的好氧選擇區作為好氧區使用；S5.進水濃度在設計值范圍時，外層區域的好氧選擇區作為缺氧區使用。
10.根據權利要求9所述的一種節能型塔式MBR污水處理方法，其特征在于，供氣系統為外層區域的好氧區及內層區域的好氧區供氣，內層區域的好氧區的氣體被MBR膜組件底部的下寬上窄的中空錐形或圓臺型結構的外罩收集后供MBR膜組件的曝氣沖刷，MBR膜組件的曝氣沖刷氣體被MBR區域頂部的氣體收集區收集后送至氣體壓縮系統，壓縮后的氣體送至外層區域的氣提攪拌管路中。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種節能型塔式MBR污水處理裝置及方法，本發明的塔式MBR污水處理裝置安裝拆卸方便，可重復使用，節約占地，增大系統的處理量，MBR抗污染能力強，膜通量大。
為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
本發明首先提供了一種節能型塔式MBR污水處理裝置，所述塔式MBR污水處理裝置包括池體、進水系統、曝氣系統、氣體收集區、氣體增壓裝置，MBR系統、攪拌系統、混合液回流系統與污泥排放系統；
所述池體為外圓內方的雙層結構，包括外層區域與內層區域；
所述外層區域包括厭氧區/缺氧區及部分外層區域好氧區，所述內層區域包括內層區域好氧區及MBR區；
所述的MBR區頂部設有氣體收集區，MBR系統設置在MBR區，MBR系統為底部具有氣體收集功能的MBR膜組件；MBR系統的產水為無外加動力的重力自流產水。
作為本發明的一種優選方案，所述內層區域由上至下依次為氣體收集區，MBR膜組件，內層區域好氧區與曝氣盤；其中MBR膜組件占整個內層區域高度的2/5～3/7。
作為本發明的一種優選方案，所述的MBR系統中的MBR膜組件為柱式無外殼形式，MBR膜組件的底部結構為下寬上窄的中空錐形或圓臺型結構，錐形或圓臺型結構的上端大小與MBR膜組件的封膠端面相等，且上端有均勻分布的出氣孔。
作為本發明的一種優選方案，MBR區域頂部的氣體收集區收集到的氣體與氣體增壓裝置連接。
作為本發明的一種優選方案，所述外層區域內設有氣提攪拌管路，氣體增壓裝置與所述氣提攪拌管路連接。
作為本發明的一種優選方案，所述曝氣系統分別為外層區域的部分好氧區以及內層區域中的剩余好氧區供氣。
作為本發明的一種優選方案，外層區域中還包括好氧選擇區，所述好氧選擇區的底部安裝曝氣盤。
作為本發明的一種優選方案，所述的塔式MBR污水處理裝置高度≥6m。
本發明還提供了采用上述的節能型塔式MBR污水處理裝置的污水處理方法，包括以下步驟：
S1.進水通過進水系統進入外層區域的生化系統，經過厭氧、缺氧及部分好氧區后進入內層區域的好氧區進一步處理；
S2.經過好氧區處理后進入MBR系統進行泥水分離，MBR膜組件產水進入產水系統；
S3.內部區域中好氧區的混合液經混合液回流系統回流至外層區域的生化系統的進水端與進水混合，剩余污泥通過內層區域的好氧區底部的排泥系統排至污泥處理系統；
S4.進水濃度高時，外層區域的好氧選擇區作為好氧區使用；
S5.進水濃度在設計值范圍時，外層區域的好氧選擇區作為缺氧區使用。
作為本發明的一種優選方案，供氣系統為外層區域的好氧區及內層區域的好氧區供氣，內層區域的好氧區的氣體被MBR膜組件底部的下寬上窄的中空錐形或圓臺型結構的外罩收集后供MBR膜組件的曝氣沖刷，MBR膜組件的曝氣沖刷氣體被MBR區域頂部的氣體收集區收集后送至氣體壓縮系統，壓縮后的氣體送至外層區域的氣提攪拌管路中。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
1)節約占地；相比較其他一體化MBR系統，集裝箱采用長方形，高度3m，塔式MBR一體化裝置，外形為圓形，高度大于6m，充分利用了空間優勢，大大降低了占地面積，相比較其他的圓形一體化設備，外層區域的生化系統包括部分好氧區域，減少了內層區域的好氧區域，降低了裝置的占地面積。
2)節能降耗，相比較其他MBR系統，生化好氧池部分需要供氣，MBR系統也需要單獨的供氣用于沖刷膜表面的污泥，供氣能耗較大，而塔式MBR一體化設備，僅需要生化好氧池部分的供氣，MBR的曝氣沖刷用氣是生化好氧池部分氣體再次利用，且MBR的氣體還可以進一步收集用于外層區域的攪拌，減少了外層區域攪拌器的能耗；
3)MBR的無動力出水，相比較其他的MBR系統，MBR系統通常需要抽吸泵進行抽吸產水，膜塔的MBR系統，可以憑借著膜塔的高度優勢，進行重力自流產水，減少了設備投資，運維簡單，節能降耗。
4)MBR抗污染能力強，膜通量大；MBR膜組件為柱式無外殼形式，組件底部結構為下寬上窄的中空錐形或圓臺型結構，該組件的底部形式可以將底部好氧池的氣體大部分收集用去MBR膜組件的本身沖刷清洗，剩余氣體進行攪拌作用，保證了池體中水質的均勻，其次組件底部結構還可以截留污泥，使得活性污泥大部分都保留在了下部的好氧區域內，上部MBR的區域污泥濃度低，MBR的污染趨勢小，MBR的產水量大。
5)拆卸方便：采用搪瓷材料組裝，強度及防腐性能高，安裝方便快捷，工程項目結束后，材料可重復使用，拆洗至新的項目地點重新組裝即可，減少了投資成本。
6)處理能力大，膜塔形式的一體化設備擴大了一體化設備的單套處理能力，在相比較同等處理能力的一體化系統，膜塔形式的一體化設備成本低，占地小。
7)抗沖擊能力強：外層區域的好氧選擇區可以做為好氧區或者缺氧區使用，當進水水質高于設計值時，外層區域的好氧選擇區可以作為好氧區使用，外層區域工藝為多級AO工藝，保持出水水質的達標；當進水水質不高于設計負荷時，外層區域好氧選擇區作為缺氧區使用，外層區域工藝為常規的AAO工藝，操作運行方便。
（發明人：朱圓圓;龔裕鵬;徐祥兵;吳倩;曹利民;林茜茜;包進鋒）
