一种外置MBR污水处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种外置MBR污水处理系统，包括生物反应器和膜分离单元，所述生物反应器与膜分离单元之间设有污泥分离装置，所述污泥分离装置与生物反应器之间设有用于将生物反应器内的混合液输送给污泥分离装置的第一管路，以及用于将污泥分离装置内分离出来的污泥回流到生物反应器的第二管路；所述污泥分离装置与膜分离单元之间设有用于将经污泥分离装置分离后的混合液输送给膜分离单元的第三管路，以及用于将膜分离单元内的混合液回流到污泥分离装置的第四管路。其通过降低进入膜分离单元的污泥浓度，进而降低外置MBR污水处理系统混合液回流量，提高整个系统的处理效果，降低运行和建设费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理领域，具体涉及一种外置MBR污水处理系统。
技术介绍
膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR〕技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺。利用膜分离单元取代了传统工艺中的二沉池，高效地进行固液分离，得到直接使用的稳定中水，使得污水得以再生利用。依据膜分离单元的布置MBR可分为内置式和外置式两大类。其中的外置式MBR广泛用于大型化的污水处理回用以及工业废水处理领域。但是在实际运行过程中发现：为了保证膜材料的通量混合液的回流量过大，因此会影响到生化处理单元的运行效果。如图3所示为广泛采用的外置MBR配置系统。由一个生物反应器，膜分离单元和污泥回流系统组成。在这种配置中污泥和水的分离过程全部由膜组件上的超滤或微滤膜材料来承担。MBR处理系统中反应器污泥浓度一般都在6000mg/L以上，在此情况下为了保证膜材料的通量混合液的回流量要在6倍的设计流量之上才能达到理想的错流过滤模式。并且混合液中的污泥浓度越高回流量就越大。高混合液回流量就意味着高能耗，同时混合液回流量过高，会影响到生物反应器的流态。使推流状态下工作的反应器向着扩散混合模式过度。导致污染物没有彻底降解的情况下，就已经流出了反应器，使出水水质下降。如果在设计之初就按照6倍以上的回流量来确定反应器的容积，那么反应器的容积将非常庞大，相应的建设费用将大幅度提高。此外，对于生物反应器的反硝化过程而言回流量在3倍的进水量的情况下，反硝化效率就已经达到了极限值，过高的回流量是完全不必要的。现有技术的缺点：目前外置式MBR的最大技术问题就是混合液的回流量过大，影响到整个处理系统的出水效果，运行费用以及建设费用。存在以下几个方面的问题：1、出水水质变差过高的混合液回流会导致生物反应器的推流状态变化，污染物没有完全被降解就会流出反应器，使出水水质变差。2、污泥循环系统的能耗高过大的混合液循环流量将会增大回流系统的电能消耗，从而提高了整个处理系统的运行费。3、建设投资增加如果在满足错流过滤的情况下又满足反应器在推流状态下工作，那么反应器的容积将非常庞大，因此建设费用将大大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种外置MBR污水处理系统，其通过降低进入膜分离单元的污泥浓度，进而降低外置MBR污水处理系统混合液回流量，提高整个系统的处理效果，降低运行和建设费用。本专利技术的目的是这样实现的：一种外置MBR污水处理系统，包括生物反应器和膜分离单元，所述生物反应器与膜分离单元之间设有污泥分离装置即污泥接触分离池，所述污泥分离装置与生物反应器之间设有用于将生物反应器内的混合液输送给污泥分离装置的第一管路，以及用于将污泥分离装置内分离出来的污泥回流到生物反应器的第二管路。所谓的污泥实际上是含水率很高并且含有大量微生物混合体。所述污泥分离装置与膜分离单元之间设有用于将经污泥分离装置分离后的混合液输送给膜分离单元的第三管路，以及用于将膜分离单元内的混合液回流到污泥分离装置的第四管路。因为膜材料的截留功能主要是由其材料本身有很多微米或者纳米级的通道来实现的。因此，膜分离单元是不可能将百分之百的进水全部分离出来的，并且过高的截留量将会导致膜材料的通道堵塞并且无法恢复。最佳情况下是一部分泥水混合液净化分离而得到净化水，而另一部分泥水混合液流出膜分离单元回到前边的处理设施上去，这就是所谓的混合液回流。本专利把污泥回流和混合液回流区分开，把膜分离单元的回流称为混合液回流，把污泥接触分离池的回流称为污泥回流。本专利中生物反应器的出水混合液经过接触分离池进行污泥污水分离后，污泥浓度较低的污水从接触分离池的顶部流出后输送到膜组件即膜分离单元。生物反应器的出水输送到接触分离池的进水管，而经过膜分离单元后，净化后的水由组件出水口流出，这部分水可以排放也可以收集回用。所述污泥分离装置设有污泥分离区，所述污泥分离区上部设有接触过滤层和出水堰，所述出水堰位于接触过滤层上方，所述出水堰与出水槽连通，所述第三管路的上游端与出水槽连通，所述第三管路的下游端与膜分离单元连通。水槽的作用是将经过接触污泥分离池处理有的水收集起来，接触污泥分离池的底部即污泥分离区以沉淀分离为主，顶部即接触过滤层以接触分离为主，在滤料的帮助下很快形成一个污泥层，借助污泥层本身的截留作用将废水中的污泥截留下来，得到污泥浓度较低的污水，为后续的膜分离单元创造好的分离条件。污泥浓度降低后，后续膜分离单元上的膜材料通量会增加，增加膜材料的使用寿命。所述接触过滤层设有吹扫管道，吹扫管道上开有吹扫孔，所述吹扫管道通过阀门与吹扫气源连通。所述接触过滤层设有多根吹扫管道组成吹扫管道系统。所述污泥分离区内设有竖直设置的水位采集管，水位采集管的两端敞口，所述水位采集管的一端位于过滤层下方，所述水位采集管的另一端竖直向上依次穿过过滤层、出水堰向上延伸，外伸出水池上表面，所述水位采集管内设有水位传感器，所述水位传感器用于将检测到的水位信号传递给控制器，所述控制器用于接收水位信号，并根据水位信号分析过滤层的阻力，输出控制信号控制阀门的开启或关闭，控制吹扫管道进行吹扫。当滤料层污泥量增加使滤层阻力增加到一定程度后，开启压缩空气阀门。利用压缩空气，将滤层中的污泥吹脱，使得滤层阻力恢复正常截留的状态。滤层阻力增大会在进水中心管道上的水位直接表现出来，滤层阻力增大水位升高。所述吹扫气源采用压缩空气。空气吹扫管道有多根，管道上开有微孔，开孔总的面积是整个污泥接触分离池面积的0.2-0.3之间。管道布置在滤层的底部。压缩空气阀门上有接污水厂的空气压缩管道。生物反应器需要压缩空气，可以共用。吹扫气源取自于生物反应器曝气管道系统，因为水厂的鼓风机24小时运行，因此只要打开阀门即可获得压缩空气。所述污泥分离区内设有导流椎体以及竖直设置的进水管和水平设置的进水管，所述竖直设置的进水管位于污泥分离区中心，所述水平设置的进水管位于接触过滤层下方，所述水平设置的进水管与竖直设置的进水管连通，所述导流椎体悬空支撑在竖直设置的进水管的正下方，所述导流椎体的轴心线与竖直设置的进水管的轴心线位于同一直线上，所述第一管路、第四管路的下游端均与水平设置的进水管连通，所述第一管路的上游端与生物反应器连通，所述第四管路的上游端与膜分离单元连通。竖直设置的水位采集管与竖直设置的进水管可以为同一根管道，也可以设置为两根管道，优选地，竖直设置的水位采集管与竖直设置的进水管为同一根管道。优选地，所述污泥分离区中央竖直设置的进水管内设有水位传感器，所述水位传感器用于将检测到的水位信号传递给控制器，所述控制器用于接收水位信号，并根据水位信号分析接触过滤层的阻力，输出控制信号控制吹扫管道上的阀门的启闭，控制吹扫管道进行吹扫。污泥分离区中央竖直设置的进水管的上端向上伸出池体上表面。所述接触过滤层的上下分别设有承托层、压滤层，将接触过滤层限位在承托层与压滤层之间，所述承托层、压滤层均设有污水过孔。承托层、压滤层均可以采用网状结构，优选地，所述接触过滤层的上下分别设有钢丝网，将接触过滤层限位在承上下两层钢丝网之间。设有钢丝网，防止滤料流失。所述接触过滤层采用轻质滤层。接触过滤层可以是人工合成的材料。接触过滤层材料密度和水的密度相差不大，略呈漂浮状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外置MBR污水处理系统，包括生物反应器和膜分离单元，其特征在于：所述生物反应器与膜分离单元之间设有污泥分离装置，所述污泥分离装置与生物反应器之间设有用于将生物反应器内的混合液输送给污泥分离装置的第一管路，以及用于将污泥分离装置内分离出来的污泥回流到生物反应器的第二管路；所述污泥分离装置与膜分离单元之间设有用于将经污泥分离装置分离后的混合液输送给膜分离单元的第三管路，以及用于将膜分离单元内的混合液回流到污泥分离装置的第四管路。

【技术特征摘要】
1.一种外置MBR污水处理系统，包括生物反应器和膜分离单元，其特征在于：所述生物反应器与膜分离单元之间设有污泥分离装置，所述污泥分离装置与生物反应器之间设有用于将生物反应器内的混合液输送给污泥分离装置的第一管路，以及用于将污泥分离装置内分离出来的污泥回流到生物反应器的第二管路；所述污泥分离装置与膜分离单元之间设有用于将经污泥分离装置分离后的混合液输送给膜分离单元的第三管路，以及用于将膜分离单元内的混合液回流到污泥分离装置的第四管路。2.根据权利要求1所述的外置MBR污水处理系统，其特征在于：所述污泥分离装置设有污泥分离区，所述污泥分离区上部设有接触过滤层和出水堰，所述出水堰位于接触过滤层上方，所述出水堰与出水槽连通，所述第三管路的上游端与出水槽连通，所述第三管路的下游端与膜分离单元连通。3.根据权利要求2所述的外置MBR污水处理系统，其特征在于：所述接触过滤层设有吹扫管道，吹扫管道上开有吹扫孔，所述吹扫管道通过阀门与吹扫气源连通，所述污泥分离区内设有竖直设置的水位采集管，水位采集管的两端敞口，所述水位采集管的一端位于过滤层下方，所述水位采集管的另一端竖直向上依次穿过过滤层、出水堰向上延伸，所述水位采集管内设有水位传感器，所述水位传感器用于将检测到的水位信号传递给控制器，所述控制器用于接收水位信号，并根据水位信号分析过滤层的阻力，输出控制信号控制阀门的开启或关闭，控制吹扫管道进行吹扫。4.根据权利要求2或3所述的外置MBR污水处理系统，其特征在于：所述污泥分离区内设有导流椎体以及竖直设置的进水管和水平设置的进水管，所述竖直设置的进水管位于污泥分离区中心，所述水平设置的进水管位于接触过滤层下方，所述水平设置的进水管与竖直设置的进水管连通，所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明成，刘远涛，
申请(专利权)人：胡明成，
类型：发明
国别省市：重庆;50