基于磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统及处理方法，所述污水处理系统其包括磁混凝和缺氧活性污泥处理单元、缺氧污泥磁分离单元、磁化硝化污泥和膜分离单元、好氧污泥磁分离单元；污水进入磁混凝和缺氧活性污泥处理单元，投入磁粉、化学混凝剂进行处理，然后经过缺氧污泥磁分离单元进行分离，分离的污水进入磁化硝化污泥和膜分离处理单元，并投入磁粉进行处理，再经过好氧污泥磁分离单元进行分离，硝化液回流到磁混凝和缺氧活性污泥处理单元。本发明专利技术的技术方案实现对污水中同步深度脱氮除磷，确保生物除碳脱氮，并有效缓解膜污染，具有更好的反硝化效果、除磷效果和硝化效果，以及更短的泥水混合液分离时间。

Sewage treatment system and treatment method based on magnetic coagulation AAS and magnetic MABR

The invention provides a coagulation AAS and magnetization MABR based on magnetic sewage treatment system and treatment method, the sewage treatment system includes magnetic coagulation and anoxic activated sludge treatment unit, anoxic sludge magnetic separation unit, magnetic nitrifying sludge and membrane separation unit and aerobic sludge of sewage into the magnetic separation unit; magnetic mixture coagulation and anoxic activated sludge treatment unit, into powder, chemical coagulant for processing, and then through the magnetic separation unit of anoxic sludge separation, membrane separation and magnetic nitrifying sludge processing unit of sewage into the separation, and put into powder processed by aerobic sludge separation unit for magnetic separation, the nitrification liquid reflux to magnetic coagulation and anoxic activated sludge treatment unit. The synchronous sewage nitrogen and phosphorus removal in implementation of the technical scheme of the invention, to ensure that the biological carbon and nitrogen removal, and effectively alleviate the membrane fouling, with denitrification effect, better phosphorus removal and denitrification effect, and slurry mixture shorter separation time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，尤其涉及一种基于磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统及处理方法。
技术介绍
目前，国际上“集中式”污水处理系统处于主流地位，但在可持续发展思潮的影响下，正在反思集中式污水处理这种末端处理在回收污水中资源与能源方面存在的不足，继而将研发和应用的兴趣转向分散式处理，特别是源头控制。国际水质学会(IAWQ)更是在“小型污水处理设施”学术讨论会上提出：人口当量在2000以下或流量为200m3/d以下的污水站为小型污水站。众多研究指出，小型化污水处理站建设是一种与集中式并行的污水处理方式，是集中式污水处理的有效补充，资源与能源回收方面有较大的优势。针对由于“分散式”大型人口聚居地的迅速崛起，引发了生活污水管网建设滞后、污水收集率低、处理再回用比例低等一系列新问题，借鉴发达国家分散式污水处理模式的管理及技术经验，展开分散式污水处理新一代技术攻关，研发一种占地面积小、自控化程度高、污染物去除效率高、排放标准可控的分散式污水处理工艺，既是国家科技发展的需要，也是城市水环境综合整治的科技需求。目前，人工湿地和膜生物反应器是最常见的分散式污水处理工艺。人工湿地占地面积大，且运行不稳定，不适于在用地紧张的城市推广。膜生物反应器则具有占地面积小，便于组装，生物量大等优势，是城市分散式污水处理工艺的最佳选择，但也存在下述问题：1)同步深度脱氮除磷效果；2)膜堵塞；3)剩余污泥处理等问题，都是膜工艺面临的技术瓶颈。生物膜法是传统活性污泥工艺的一种改良工艺，也是目前最常见的分散式污水处理工艺，它通过这使生物膜工艺具有如下优势：1)通过膜分离对活性污泥的有效截留，大幅提高微生物的滞留周期和生物量浓度，使有机物和氮类污染物的生物去除能力提高；2)利用膜片较小的孔径，可对泥水混合液进行固液分离，节约了后续二沉池，缩短了处理流程。但膜工艺仍存在下述问题：1)膜工艺由于排泥周期长，生物除磷效率低，导致工艺难以同步深度脱氮除磷；2)膜工艺中的化学协同除磷，将带来两方面问题，一是化学药剂对硝化污泥活性的抑制，二是化学污泥造成的膜堵塞问题；3)膜污染问题，导致运行周期缩短、运行成本增加。上述几大问题限制了膜生物反应器的应用范围。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术公开了一种基于磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统及处理方法，实现对污水中同步深度脱氮除磷，并有效缓解膜污染；可用于分散式的污水处理。对此，本专利技术的技术方案为：一种磁混凝AAS(AnoxicActivatedSludge，缺氧活性污泥)和磁化MABR(MembraneAerationBio-Reactor，膜曝气生物反应器)的污水处理系统，其包括磁混凝和缺氧活性污泥处理单元、缺氧污泥磁分离单元、磁化硝化污泥和膜分离单元、好氧污泥磁分离单元；其中，所述磁化硝化污泥和膜分离单元为磁化膜生物反应器单元，其中膜分离是通用术语，即通常指膜生物反应器内使用的膜，即MBR；所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元包括缺氧活性污泥处理池，所述缺氧活性污泥处理池设有磁粉添加入口、化学混凝剂添加入口和处理混合液出口，所述处理混合液出口与缺氧污泥磁分离单元的入口连接；所述缺氧污泥磁分离单元包括污水出口、磁化污泥出口和剩余污泥出口，磁混凝和缺氧活性污泥处理单元处理的混合液进入缺氧污泥磁分离单元中进行固液分离，所述污水出口与磁化硝化污泥和膜分离处理单元的入口连接，所述磁化污泥出口与缺氧活性污泥处理池连接；所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元设有磁粉添加入口、泥水混合液出口和正常排放水出口，所述泥水混合液出口与好氧污泥磁分离单元的入口连接；优选的，所述膜的材质为聚偏氟乙烯PVDF；所述好氧污泥磁分离单元包括硝化液出口、磁粉与硝化污泥出口，所述硝化液出口与磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接，所述硝化污泥出口与所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元的入口连接。其中，所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元包括好氧膜生物反应器。作为本专利技术的进一步改进，所述缺氧污泥磁分离单元包括第一磁分离器和第一磁泥混合装置，所述好氧污泥磁分离单元包括第二磁分离器和第二磁泥混合装置，所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元与第一分离器连接，所述第一磁分离器与所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元和第一磁泥混合装置连接，所述第一磁泥混合装置与磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接；所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元与第二磁分离器连接，所述第二磁分离器分别与第二磁泥混合装置、磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接，所述第二磁泥混合装置与磁化硝化污泥和膜分离处理单元连接。作为本专利技术的进一步改进，所述化学混凝剂为亚铁盐。作为本专利技术的进一步改进，所述化学混凝剂为FeSO4、Fe2(SO4)3、FeCl2、FeCl3、AlCl3、Al2(SO4)3中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，所述化学混凝剂的添加量为60-100mg/L。优选的，所述化学混凝剂的添加量为100mg/L。采用上述技术方案，所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元为以缺氧磁混凝生物反应器的原理为核心，在缺氧活性污泥池中投加磁粉和混凝剂，实现将化学混凝池与缺氧活性污泥池合为一体，同步实现高效脱氮除磷，且节约占地。本专利技术还公开了一种磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理方法，其采用如上所述的磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统进行污水处理，包括以下步骤：步骤S1：污水进入磁混凝和缺氧活性污泥处理单元的缺氧活性污泥池中，在缺氧环境下，向其中投加化学混凝剂，使化学混凝剂与缺氧活性污泥结合，并同步投加磁粉，得到含有磁、泥、水的混合液；步骤S2：所述磁、泥、水混合液进入缺氧污泥磁分离单元，经磁分离器进行固液分离，分离的污水随后进入磁化硝化污泥和膜分离单元；步骤S3：分离的污水进入磁化硝化污泥和膜分离单元，在好氧环境下，向其中投加磁粉，污水经膜分离为直接排放用水和泥水混合液；步骤S4：所述泥水混合液进入好氧污泥磁分离单元进行磁分离为硝化液和磁化污泥，所述硝化液回流至磁混凝和缺氧活性污泥处理单元，再进行反硝化；分离后的磁化污泥则回流至磁化硝化污泥和膜分离单元。作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中，经磁分离器进行固液分离得到的固体为磁化污泥，磁化污泥的一部分引入到磁混凝和缺氧活性污泥处理单元中，作为活性污泥的补充。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中磁粉的添加量为0.3-1.0g/L；所述步骤S3中，磁粉的投入量为4-10mg/L。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中磁粉的添加量为0.3-0.5g/L；所述步骤S3中，磁粉的投入量为4-6mg/L。作为本专利技术的进一步改进，所述磁粉的粒径为50-75um。作为本专利技术的进一步改进，所述化学混凝剂为FeSO4、Fe2(SO4)3、FeCl2、FeCl3、AlCl3、Al2(SO4)3中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，所述化学混凝剂为FeSO4。通过大量试验优选出混凝剂FeSO4，该混凝剂不仅对微生物活性无抑制，且可更好的利用混凝剂中的阳离子作为电子供体，强化缺氧活性污泥的反硝化效果。作为本专利技术的进一步改进，所述化学混凝剂的添加量为60-100mg/L。优选的，所述化学混凝剂的添加量为100mg/L。本专利技术技术方案，各个单元所起到的作用如下：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统，其特征在于：其包括磁混凝和缺氧活性污泥处理单元、缺氧污泥磁分离单元、磁化硝化污泥和膜分离单元、好氧污泥磁分离单元；所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元包括缺氧活性污泥处理池，所述缺氧活性污泥处理池设有磁粉添加入口、化学混凝剂添加入口和处理混合液出口，所述处理混合液出口与缺氧污泥磁分离单元的入口连接；所述缺氧污泥磁分离单元包括污水出口、磁化污泥出口和剩余污泥出口，所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元处理的混合液进入缺氧污泥磁分离单元中进行固液分离，所述污水出口与磁化硝化污泥和膜分离处理单元的入口连接，所述磁化污泥出口与缺氧活性污泥处理池连接；所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元设有磁粉添加入口、泥水混合液出口和正常排放水出口，所述泥水混合液出口与好氧污泥磁分离单元的入口连接；所述好氧污泥磁分离单元包括硝化液出口、磁粉与硝化污泥出口，所述硝化液出口与磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接，所述硝化污泥出口与所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元的入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统，其特征在于：其包括磁混凝和缺氧活性污泥处理单元、缺氧污泥磁分离单元、磁化硝化污泥和膜分离单元、好氧污泥磁分离单元；所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元包括缺氧活性污泥处理池，所述缺氧活性污泥处理池设有磁粉添加入口、化学混凝剂添加入口和处理混合液出口，所述处理混合液出口与缺氧污泥磁分离单元的入口连接；所述缺氧污泥磁分离单元包括污水出口、磁化污泥出口和剩余污泥出口，所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元处理的混合液进入缺氧污泥磁分离单元中进行固液分离，所述污水出口与磁化硝化污泥和膜分离处理单元的入口连接，所述磁化污泥出口与缺氧活性污泥处理池连接；所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元设有磁粉添加入口、泥水混合液出口和正常排放水出口，所述泥水混合液出口与好氧污泥磁分离单元的入口连接；所述好氧污泥磁分离单元包括硝化液出口、磁粉与硝化污泥出口，所述硝化液出口与磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接，所述硝化污泥出口与所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元的入口连接。2.根据权利要求1所述的磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统，其特征在于：所述缺氧污泥磁分离单元包括第一磁分离器和第一磁泥混合装置，所述好氧污泥磁分离单元包括第二磁分离器和第二磁泥混合装置，所述磁混凝和缺氧活性污泥处理单元与第一分离器连接，所述第一磁分离器与所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元、第一磁泥混合装置连接，所述第一磁泥混合装置与磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接；所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元与第二磁分离器连接，所述第二磁分离器分别与第二磁泥混合装置、磁混凝和缺氧活性污泥处理单元连接，所述第二磁泥混合装置与磁化硝化污泥和膜分离处理单元连接；所述磁化硝化污泥和膜分离处理单元包括好氧膜生物反应器。3.一种磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的磁混凝AAS和磁化MABR的污水处理系统进行污水处理，包括以下步骤：步骤S1：污水进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏杰，董文艺，卢勋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44