公布日：2024.05.17
申請日：2023.12.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，涉及生活污水技術(shù)領(lǐng)域，包括：耦合處理池、清水池、污泥儲存池、設(shè)備間、導(dǎo)流墻、污水進(jìn)水管、送風(fēng)風(fēng)機(jī)、富氧膜反應(yīng)器和無機(jī)膜生物反應(yīng)器；所述耦合處理池的上方為設(shè)備間，設(shè)備間中有送風(fēng)風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)。本發(fā)明通過模塊化強(qiáng)化處理，將富氧膜反應(yīng)器和無機(jī)膜生物反應(yīng)器相融合，在富氧膜反應(yīng)器中由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和較高的氧利用效率，形成好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，用于對氨氮的硝化以及大部分總氮的去除，在反應(yīng)器中形成同步硝化反硝化反應(yīng)，在無機(jī)膜生物反應(yīng)器中進(jìn)一步強(qiáng)化去除水中污染物，并實(shí)現(xiàn)泥水的分離，在保證水量一定波動的情況下，使污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
權(quán)利要求書
1.一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，包括耦合處理池(1)、清水池(2)、污泥儲存池(3)、設(shè)備間(4)、導(dǎo)流墻(5)、污水進(jìn)水管(6)、送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7)、富氧膜反應(yīng)器(11)和無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)；其特征在于，所述耦合處理池(1)的上方為設(shè)備間(4)，設(shè)備間(4)中有送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7)和控制系統(tǒng)(26)，耦合處理池(1)的一側(cè)設(shè)有清水池(2)，耦合處理池(1)的下端設(shè)有沉降斗(101)，沉降斗(101)的最下端設(shè)有剩余污泥排泥管(17)，剩余污泥排泥管(17)的另一端連接污泥儲存池(3)；所述耦合處理池(1)的一端上部設(shè)有污水進(jìn)水管(6)，污水進(jìn)水管(6)所在一側(cè)的耦合處理池(1)內(nèi)腔中豎向固定設(shè)有導(dǎo)流墻(5)，導(dǎo)流墻(5)的上端高于污水進(jìn)水管(6)的所在位置，導(dǎo)流墻(5)的下端與耦合處理池(1)內(nèi)腔底部留有間隔；所述導(dǎo)流墻(5)另一側(cè)的耦合處理池(1)底部設(shè)有系統(tǒng)水利攪拌組件(16)，系統(tǒng)水利攪拌組件(16)上方的耦合處理池(1)安裝長方體狀的富氧膜反應(yīng)器(11)，富氧膜反應(yīng)器(11)的上部位置設(shè)置無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)，富氧膜反應(yīng)器(11)和無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)之間固定設(shè)有圓形的氣攪拌組件(27)；所述富氧膜反應(yīng)器(11)的一端與送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7)的出風(fēng)端之間通過進(jìn)氣管(10)相連通，富氧膜反應(yīng)器(11)的另一端設(shè)置富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管(12)，富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管(12)的末端向上經(jīng)過耦合處理池(1)上端引出，且富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管(12)上設(shè)有尾氣放空閥(13)；所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7)的出風(fēng)端管道上還連接有一根進(jìn)氣管(10)，該進(jìn)氣管(10)的另一端與氣攪拌組件(27)相連通；所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)的上端遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻(5)的一端向上設(shè)有產(chǎn)水泵出水管(23)，產(chǎn)水泵出水管(23)的末端處于清水池(2)的上方；所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)的上部設(shè)置水質(zhì)檢測儀(19)和超聲波在線清洗裝置(20)；所述清水池(2)中設(shè)置紫外消毒裝置(24)；所述清水池(2)的上端連接循環(huán)水進(jìn)水管(14)，循環(huán)水進(jìn)水管(14)的另一端連接循環(huán)水泵(15)，循環(huán)水泵(15)的另一端與系統(tǒng)水利攪拌組件(16)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述沉降斗(101)為上寬下窄的斗狀結(jié)構(gòu)，剩余污泥排泥管(17)的內(nèi)端處于沉降斗(101)的最下端位置處，剩余污泥排泥管(17)上設(shè)有控制閥，剩余污泥排泥管(17)定期排放污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水進(jìn)水管(6)一側(cè)的耦合處理池(1)池底邊角處設(shè)有邊角導(dǎo)流楔塊(102)，邊角導(dǎo)流楔塊(102)的上端為內(nèi)凹的圓弧結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)流墻(5)上遠(yuǎn)離污水進(jìn)水管(6)的一側(cè)固定設(shè)有導(dǎo)流內(nèi)板(501)，導(dǎo)流內(nèi)板(501)遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻(5)的一側(cè)為斜向下斜切的斜面結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7)與富氧膜反應(yīng)器(11)相連通的進(jìn)氣管(10)上安裝有富氧膜組件進(jìn)氣流量計(jì)(8)和富氧膜組件進(jìn)氣管壓力表(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述富氧膜反應(yīng)器(11)的下端為圓管焊制而成的矩形狀布?xì)饧?/span>(1101)，布?xì)饧?/span>(1101)的兩端分別為兩端封閉的圓管，兩個圓管之間橫向連接有間隔均勻的布?xì)鈾M管(1102)，布?xì)鈾M管(1102)的上端間隔均勻開設(shè)有內(nèi)置單向閥的氣孔，一端的圓管與進(jìn)氣管(10)相連通；所述富氧膜反應(yīng)器(11)的上端與布?xì)鈾M管(1102)相垂直設(shè)有間隔均勻的富氧膜基體(1103)，為上寬下窄的等腰梯形狀結(jié)構(gòu)，氣孔與富氧膜基體(1103)內(nèi)部相連通，富氧膜基體(1103)里外兩層富氧膜采用熱熔方式粘結(jié)在一起，中間層為支撐骨架，富氧膜材料為聚合高分子材料，富氧膜基體(1103)的上端通過間隔均勻的尾氣集氣管(1104)固定相串聯(lián)，尾氣集氣管(1104)的另一端與富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管(12)相連通，富氧膜反應(yīng)器(11)中近膜區(qū)為好氧區(qū)，適合硝化細(xì)菌生長，遠(yuǎn)膜區(qū)域?yàn)閰捬鯀^(qū)，適合反硝化細(xì)菌生長，中間層為兼氧區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)水利攪拌組件(16)為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)水利攪拌組件(16)的一端與循環(huán)水泵(15)出水端相連通，系統(tǒng)水利攪拌組件(16)的另一端通過支撐連接柱(1602)與耦合處理池(1)內(nèi)壁固定相連接，系統(tǒng)水利攪拌組件(16)的內(nèi)環(huán)壁上環(huán)形分布噴水頭(1601)，噴水頭(1601)逆時針斜向上分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)的中間隔均勻設(shè)有豎向的無機(jī)膜基體(1801)，無機(jī)膜基體(1801)為上寬下窄的扭曲一百八十度的膜體結(jié)構(gòu)構(gòu)成；所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)上端相鄰的兩個無機(jī)膜基體(1801)之間對稱固定設(shè)有呈V狀的凈水導(dǎo)流板(1802)，兩個凈水導(dǎo)流板(1802)的下端間隔與無機(jī)膜生物反應(yīng)器(18)內(nèi)腔聯(lián)通，產(chǎn)水泵出水管(23)處于耦合處理池(1)中的一端固定連接與凈水導(dǎo)流板(1802)的一端呈垂直狀態(tài)的集合管(2301)，集合管(2301)上分別對應(yīng)每組兩個凈水導(dǎo)流板(1802)之間設(shè)有抽水支管(2302)，抽水支管(2302)的上端為向末端處斜切的斜口結(jié)構(gòu)；所述循環(huán)水進(jìn)水管(14)位于耦合處理池(1)中的一端高于凈水導(dǎo)流板(1802)的上端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外消毒裝置(24)朝向清水池(2)中的一側(cè)開設(shè)有內(nèi)藏安裝槽(2401)，內(nèi)藏安裝槽(2401)的上端為斜切結(jié)構(gòu)，內(nèi)藏安裝槽(2401)中豎向間隔均勻設(shè)有紫外殺菌燈管(2402)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣攪拌組件(27)的內(nèi)環(huán)壁上環(huán)形分布有至少六個呈逆時針分布的噴氣管(2701)，噴氣管(2701)下方的氣攪拌組件(27)上固定設(shè)有支撐架(2702)，支撐架(2702)的上端中部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接有六葉狀的氣動攪拌葉輪(2703)，噴氣管(2701)的射流方向與氣動攪拌葉輪(2703)的旋轉(zhuǎn)方向相一致。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，通過模塊化強(qiáng)化處理，將富氧膜反應(yīng)器和無機(jī)膜生物反應(yīng)器相融合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，在富氧膜反應(yīng)器中由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和較高的氧利用效率，形成好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，用于對氨氮的硝化以及大部分總氮的去除，在反應(yīng)器中形成同步硝化反硝化反應(yīng)，在無機(jī)膜生物反應(yīng)器中進(jìn)一步強(qiáng)化去除水中污染物，并實(shí)現(xiàn)泥水的分離，在保證水量一定波動的情況下，使污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
本發(fā)明提供了一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，具體包括：耦合處理池、清水池、污泥儲存池、設(shè)備間、導(dǎo)流墻、污水進(jìn)水管、送風(fēng)風(fēng)機(jī)、富氧膜反應(yīng)器和無機(jī)膜生物反應(yīng)器；所述耦合處理池的上方為設(shè)備間，設(shè)備間中有送風(fēng)風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)，耦合處理池的一側(cè)設(shè)有清水池，耦合處理池的下端設(shè)有沉降斗，沉降斗的最下端設(shè)有剩余污泥排泥管，剩余污泥排泥管的另一端連接污泥儲存池；所述耦合處理池的一端上部設(shè)有污水進(jìn)水管，污水進(jìn)水管所在一側(cè)的耦合處理池內(nèi)腔中豎向固定設(shè)有導(dǎo)流墻，導(dǎo)流墻的上端高于污水進(jìn)水管的所在位置，導(dǎo)流墻的下端與耦合處理池內(nèi)腔底部留有間隔；所述導(dǎo)流墻另一側(cè)的耦合處理池底部設(shè)有系統(tǒng)水利攪拌組件，系統(tǒng)水利攪拌組件上方的耦合處理池安裝長方體狀的富氧膜反應(yīng)器，富氧膜反應(yīng)器的上部位置設(shè)置無機(jī)膜生物反應(yīng)器，富氧膜反應(yīng)器和無機(jī)膜生物反應(yīng)器之間固定設(shè)有圓形的氣攪拌組件；所述富氧膜反應(yīng)器的一端與送風(fēng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端之間通過進(jìn)氣管相連通，富氧膜反應(yīng)器的另一端設(shè)置富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管，富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管的末端向上經(jīng)過耦合處理池上端引出，且富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管上設(shè)有尾氣放空閥；所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端管道上還連接有一根進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管的另一端與氣攪拌組件相連通；所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器的上端遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻的一端向上設(shè)有產(chǎn)水泵出水管，產(chǎn)水泵出水管的末端處于清水池的上方；所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器的上部設(shè)置水質(zhì)檢測儀和超聲波在線清洗裝置；所述清水池中設(shè)置紫外消毒裝置；所述清水池的上端連接循環(huán)水進(jìn)水管，循環(huán)水進(jìn)水管的另一端連接循環(huán)水泵，循環(huán)水泵的另一端與系統(tǒng)水力攪拌組件相連通。
可選地，所述沉降斗為上寬下窄的斗狀結(jié)構(gòu)，剩余污泥排泥管的內(nèi)端處于沉降斗的最下端位置處，剩余污泥排泥管上設(shè)有控制閥，剩余污泥排泥管定期排放污泥。
可選地，所述污水進(jìn)水管一側(cè)的耦合處理池池底邊角處設(shè)有邊角導(dǎo)流楔塊，邊角導(dǎo)流楔塊的上端為內(nèi)凹的圓弧結(jié)構(gòu)。
可選地，所述導(dǎo)流墻上遠(yuǎn)離污水進(jìn)水管的一側(cè)固定設(shè)有導(dǎo)流內(nèi)板，導(dǎo)流內(nèi)板遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻的一側(cè)為斜向下斜切的斜面結(jié)構(gòu)。
可選地，所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)與富氧膜反應(yīng)器相連通的進(jìn)氣管上安裝有富氧膜組件進(jìn)氣流量計(jì)和富氧膜組件進(jìn)氣管壓力表。
可選地，所述富氧膜反應(yīng)器11的下端為圓管焊制而成的矩形狀布?xì)饧?/span>1101，布?xì)饧?/span>1101的兩端分別為兩端封閉的圓管，兩個圓管之間橫向連接有間隔均勻的布?xì)鈾M管1102，布?xì)鈾M管1102的上端間隔均勻開設(shè)有內(nèi)置單向閥的氣孔，一端的圓管與進(jìn)氣管10相連通；
所述富氧膜反應(yīng)器11的上端與布?xì)鈾M管1102相垂直設(shè)有間隔均勻的富氧膜基體1103，為上寬下窄的等腰梯形狀結(jié)構(gòu)，氣孔與富氧膜基體1103內(nèi)部相連通，富氧膜基體1103里外兩層富氧膜采用熱熔方式粘結(jié)在一起，中間層為支撐骨架，富氧膜材料為聚合高分子材料，富氧膜基體1103的上端通過間隔均勻的尾氣集氣管1104固定相串聯(lián)，尾氣集氣管1104的另一端與富氧膜反應(yīng)器尾氣收集管12相連通，富氧膜反應(yīng)器11中近膜區(qū)為好氧區(qū)，適合硝化細(xì)菌生長，遠(yuǎn)膜區(qū)域?yàn)閰捬鯀^(qū)，適合反硝化細(xì)菌生長，中間層為兼氧區(qū)。
可選地，所述系統(tǒng)水利攪拌組件為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)水利攪拌組件的一端與循環(huán)水泵出水端相連通，系統(tǒng)水利攪拌組件的另一端通過支撐連接柱與耦合處理池內(nèi)壁固定相連接，系統(tǒng)水利攪拌組件的內(nèi)環(huán)壁上環(huán)形分布噴水頭，噴水頭逆時針斜向上分布。
可選地，所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器的中間隔均勻設(shè)有豎向的無機(jī)膜基體，無機(jī)膜基體為上寬下窄的扭曲一百八十度的膜體結(jié)構(gòu)構(gòu)成；所述無機(jī)膜生物反應(yīng)器上端相鄰的兩個無機(jī)膜基體之間對稱固定設(shè)有呈V狀的凈水導(dǎo)流板，兩個凈水導(dǎo)流板的下端間隔與無機(jī)膜生物反應(yīng)器內(nèi)腔聯(lián)通，產(chǎn)水泵出水管處于耦合處理池中的一端固定連接與凈水導(dǎo)流板的一端呈垂直狀態(tài)的集合管，集合管上分別對應(yīng)每組兩個凈水導(dǎo)流板之間設(shè)有抽水支管，抽水支管的上端為向末端處斜切的斜口結(jié)構(gòu)；
所述循環(huán)水進(jìn)水管位于耦合處理池中的一端高于凈水導(dǎo)流板的上端。
可選地，所述紫外消毒裝置朝向清水池中的一側(cè)開設(shè)有內(nèi)藏安裝槽，內(nèi)藏安裝槽的上端為斜切結(jié)構(gòu)，內(nèi)藏安裝槽中豎向間隔均勻設(shè)有紫外殺菌燈管。
可選地，所述氣攪拌組件的內(nèi)環(huán)壁上環(huán)形分布有至少六個呈逆時針分布的噴氣管，噴氣管下方的氣攪拌組件上固定設(shè)有支撐架，支撐架的上端中部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接有六葉狀的氣動攪拌葉輪，噴氣管的射流方向與氣動攪拌葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相一致。
本發(fā)明提供了一種富氧膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器耦合污水處理系統(tǒng)，具有如下有益效果：
1、本發(fā)明采用具有選擇透過性的聚合高分子富氧膜組件，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)一方面使得多孔膜無泡供氧，實(shí)現(xiàn)氧的高效利用；另一方面為使得反應(yīng)區(qū)形成好氧－兼氧－厭氧環(huán)境，使得硝化反硝化能夠同步進(jìn)行，呈現(xiàn)了污染物的高效去除率。
2、本發(fā)明利用無機(jī)膜的高效泥水分離，保留了反應(yīng)器中較高的生物量，使得系統(tǒng)中具有更高的污泥濃度，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，并且有效節(jié)省了占地面積，通過設(shè)置在無機(jī)膜底部的氣吹掃和超聲波在線清洗裝置的向清洗，保證無機(jī)膜的高通量運(yùn)行。
3、本發(fā)明根據(jù)進(jìn)水和排水指標(biāo)，自動實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)，確保該系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定自動化運(yùn)行，既滿足反應(yīng)區(qū)內(nèi)的需要，節(jié)省能源的消耗，又能實(shí)現(xiàn)溶解氧的高效利用。
4、本發(fā)明通過模塊化強(qiáng)化處理，將富氧膜反應(yīng)器和無機(jī)膜生物反應(yīng)器相融合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，在富氧膜反應(yīng)器中由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和較高的氧利用效率，形成好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，用于對氨氮的硝化以及大部分總氮的去除，在反應(yīng)器中形成同步硝化反硝化反應(yīng)，在無機(jī)膜生物反應(yīng)器中進(jìn)一步強(qiáng)化去除水中污染物，并實(shí)現(xiàn)泥水的分離，在保證水量一定波動的情況下，使污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，提高了污染物的去除效果，運(yùn)行維護(hù)相對簡單，能耗相對較低，保證出水水質(zhì)更加穩(wěn)定，占地面積小，從根本上解決了現(xiàn)行常規(guī)的處理設(shè)備氧利用率底、占地面積大和工藝存在的出水污染物不能達(dá)標(biāo)的問題。
（發(fā)明人：劉妞;張傳兵;田金星;朱國亮;黃豆豆;梁翠翠;紀(jì)宏濤;康健;潘永超;楊衛(wèi)東;王鵬;蔡振威）
