本发明专利技术涉及污水生物脱氮技术领域，且公开了一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，包括生物池的中心处设置搅拌器、顶部设置浮球阀，配水箱通过管路与高位水箱相连，高位水箱底部设出水口与浮球阀相连，生物池与MBR膜池通过穿孔隔板隔开，MBR膜池内设有中空纤维膜组件，中空纤维膜组件上端通过设有产水泵的管路与产水箱相连通，中空纤维膜组件上端设有氯药反洗泵的管路与氯药箱相连通，通过MBR膜对反硝化生物脱氮装置强化，使脱氮性能得到强化，提高城市污水厂的二级处理尾水TN指标达标率，保证脱氮效果的同时，优化碳氮比及在线产水反洗和在线氯药反洗，控制MBR膜的污染，延长了膜的工作时间，保证产水达标的情况下，降低运行成本。
【技术实现步骤摘要】
一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置及方法
本专利技术涉及污水生物脱氮
，具体为一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置及方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展和人口的增长，水资源水质恶化、水生态系统破坏问题日益凸显，其中由氮引起的缓流水体富营养化状态加剧，水污染加剧的态势未能得到有效控制。随着国家对氮素排放限制标准日趋严格。现在大部分污水处理厂面临进水碳源不足的问题，致使现有生物脱氮工艺中反硝化不充分、脱氮效果不佳，从而造成硝态氮超标，致使污水处理厂二级处理尾水TN难以达到城镇污水处理厂排放标准一级A指标。如何有效地提高污水处理厂脱氮效能从而解决污水处理厂二级处理尾水TN不达标问题，成为污水处理领域迫切的技术需求。膜生物反应器(MBR)工艺以其脱氮方面优异表现备受关注，基于MBR的强化生物脱氮工艺得到广泛应用。MBR工艺具有良好的固液分离能力，膜组件可以将反硝化菌完全截留在反应器内部，避免了反硝化菌的流失，并且可以实现反硝化菌的快速积累。在缺氧条件下，在碳源充足的条件下MBR可以实现高效的反硝化作用，因此，MBR在强化城市污水处理厂尾水氮素削减方面具有较大潜力。然而，对于反硝化MBR工艺在运行过程中面临着膜污染问题。与好氧MBR工艺不同，由于没有曝气的刮刷作用，污泥易于在膜组件表面粘附；其次，反硝化过程中污泥代谢产物(如EPS、SMP等)含量较好氧条件会增加，两者作用会降低膜渗透性进而缩短MBR运行周期。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
的不足，本专利技术提供了一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置及方法，具备优化碳氮比，在线膜反洗的优点，解决了污水厂二级处理尾水TN不达标问题。本专利技术提供如下技术方案：一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，包括配水箱、高位水箱、生物池、MBR膜池、产水箱和氯药箱，所述生物池的中心处设置搅拌器、顶部设置浮球阀，所述搅拌器连接有变速调节器且由电机驱动，所述配水箱通过设有进水泵的管路与高位水箱相连，所述高位水箱底部设出水口与浮球阀相连，所述生物池与MBR膜池通过穿孔隔板隔开，所述MBR膜池内设有中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件上端通过设有产水泵的管路与产水箱相连通，所述中空纤维膜组件与产水泵的产水管路上设有测压表，且中空纤维膜组件上端还设有氯药反洗泵的管路与氯药箱相连通。作为优选，所述生物池与MBR膜池容积比为1.5:1，所述生物池内设有PH值探测器、DO值探测器和ORP值探测器，所述PH值探测器、DO值探测器和ORP值探测器的信号输出端均与WTW水质分析仪信号输入端电连接。作为优选，所述产水箱设置进水口、产水反洗口和溢流口，所述产水泵为双向泵且通过分别设有产水阀门的产水管路及产水反洗阀门的产水反洗管路与产水箱进水口和产水反洗口相连，其管路上所设阀门均为电磁阀门。作为优选，所述产水泵、氯药反洗泵、产水阀门和产水反洗阀门均与PLC控制装置相连。一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，其脱氮处理方法如下：启动阶段：接种来自污水处理厂氧化沟中的活性污泥，接种的活性污泥量为本装置有效容积的三分之一，然后通入含碳、氮模拟废水，控制COD和NO3--N的浓度，每天测量进、出水中硝态氮，亚硝态氮、氨氮及COD的浓度，并计算各含氮指标的去除率，直至根据测量结果确认所述本装置稳定运行，且污泥浓度达到一定浓度，则进入下一运行阶段；运行阶段：本方法采用连续处理，PH控制为7.0-7.5，温度27±2℃，溶解氧DO控制在缺氧状态(0.2-0.5mg/L)；S1、打开搅拌器，保持活性污泥成悬浮状态；将待处理水通入配水箱内，根据含氮废水中硝态氮浓度，调控碳氮比，打开高位水箱进水泵，保持高位水箱溢流管出水；S2、产水泵及氯药反洗泵以10min为一个周期，产水泵与氯药反洗泵交替运行，产水泵产水工况下运行9min后产水反洗反洗工况30s，产水泵停止，氯药反洗泵工作30s，一个周期完成；S3、检测进、出水中硝态氮，亚硝态氮、氨氮及COD的浓度，并计算各含氮指标的去除率；记录产水跨膜压差。作为优选，所述的装置中污泥浓度在4000mg/L左右。作为优选，所述碳源为无水乙酸钠。作为优选，所述中空纤维膜的持续产水通量为18m3/(m2*h)，反洗通量为22m3/(m2*h)，氯药使用次氯酸钠溶液，氯药浓度为0.5％。作为优选，所述的产水泵为双向泵，与产水管路和产水管路相连，以产水方向为正向，产水反洗方向为反向，产水工况，开启产水阀门，关闭产水反洗阀门，产水反洗工况，开启产水反洗阀门，关闭产水阀门。本专利技术具备以下有益效果：通过MBR膜对反硝化生物脱氮装置强化，使其脱氮性能得到强化，有效的提高城市污水厂的二级处理尾水TN指标达标率，同时在保证脱氮效果的同时，优化碳氮比及在线产水反洗和在线氯药反洗，有效的控制MBR膜的污染，延长了膜的工作时间，在保证产水达标的情况下，大大降低运行成本。附图说明图1为强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置的结构示意图示意图；图2为反硝化MBR工艺优化碳氮比(3：1)条件下COD和NO3--N的去除效能示意图；图3为一个典型运行周期内反硝化MBR工艺的通量与跨膜压差的变化示意图。图中：1、配水箱；2、进水泵；3、高位水箱；4、生物池；5、浮球阀；6、搅拌器；7、PLC控制装置；8、MBR膜池；9、中空纤维膜组件；10、压差计；11、产水泵；12、反洗泵；13、产水箱；14、氯药箱；15、PH值探测器；16、DO值探测器；17、ORP值探测器；18、产水阀门；19、产水反洗阀门；20、WTW水质分析仪。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，包括配水箱1、高位水箱3、生物池4、MBR膜池8、产水箱13和氯药箱14，生物池4的中心处设置搅拌器6、顶部设置浮球阀5，配水箱1通过设有进水泵2的管路与高位水箱3相连，高位水箱3底部设出水口与浮球阀5相连，生物池4与MBR膜池8通过穿孔隔板隔开，MBR膜池8内设有中空纤维膜组件9，中空纤维膜组件9上端通过设有产水泵11的管路与产水箱13相连通，且中空纤维膜组件9上端还设有氯药反洗泵12的管路与氯药箱14相连通。其中，搅拌器6连接有变速调节器且由电机驱动。其中，生物池4与MBR膜池8容积比为1.5:1。其中，生物池4内设有PH值探测器15、DO值探测器16和ORP值探测器17，PH值探测器15、DO值探测器16和ORP值探测器17的信号输出端均与WTW水质分析仪20信号输入端电连接。其中，中空纤维膜组件9与产水泵11的产水管路上设有测压表10。其中，产水箱13设置进水口、产水反洗口和溢流口，产水泵11为双向泵且通过分别设有产水阀门18的产水管路及产水反洗阀门19的产水反洗管路与产水箱13进水口和产水反洗口相连，其管路上所设阀门均为电磁阀门。其中，产水泵11、氯药反洗泵12、产水阀门18和产水反洗阀门19均与PLC控制装置7相连，实现装置的自动化。一种强化反硝化MBR可持本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，包括配水箱(1)、高位水箱(3)、生物池(4)、MBR膜池(8)、产水箱(13)和氯药箱(14)，其特征在于：所述生物池(4)的中心处设置搅拌器(6)、顶部设置浮球阀(5)，所述搅拌器(6)连接有变速调节器且由电机驱动，所述配水箱(1)通过设有进水泵(2)的管路与高位水箱(3)相连，所述高位水箱(3)底部设出水口与浮球阀(5)相连，所述生物池(4)与MBR膜池(8)通过穿孔隔板隔开，所述MBR膜池(8)内设有中空纤维膜组件(9)，所述中空纤维膜组件(9)上端通过设有产水泵(11)的管路与产水箱(13)相连通，所述中空纤维膜组件(9)与产水泵(11)的产水管路上设有测压表(10)，且中空纤维膜组件(9)上端还设有氯药反洗泵(12)的管路与氯药箱(14)相连通。
【技术特征摘要】
1.一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，包括配水箱(1)、高位水箱(3)、生物池(4)、MBR膜池(8)、产水箱(13)和氯药箱(14)，其特征在于：所述生物池(4)的中心处设置搅拌器(6)、顶部设置浮球阀(5)，所述搅拌器(6)连接有变速调节器且由电机驱动，所述配水箱(1)通过设有进水泵(2)的管路与高位水箱(3)相连，所述高位水箱(3)底部设出水口与浮球阀(5)相连，所述生物池(4)与MBR膜池(8)通过穿孔隔板隔开，所述MBR膜池(8)内设有中空纤维膜组件(9)，所述中空纤维膜组件(9)上端通过设有产水泵(11)的管路与产水箱(13)相连通，所述中空纤维膜组件(9)与产水泵(11)的产水管路上设有测压表(10)，且中空纤维膜组件(9)上端还设有氯药反洗泵(12)的管路与氯药箱(14)相连通。2.根据权利要求1所述的一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，其特征在于：所述生物池(4)与MBR膜池(8)容积比为1.5:1，所述生物池(4)内设有PH值探测器(15)、DO值探测器(16)和ORP值探测器(17)，所述PH值探测器(15)、DO值探测器(16)和ORP值探测器(17)的信号输出端均与WTW水质分析仪(20)信号输入端电连接。3.根据权利要求1所述的一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，其特征在于：所述产水箱(13)设置进水口、产水反洗口和溢流口，所述产水泵(11)为双向泵且通过分别设有产水阀门(18)的产水管路及产水反洗阀门(19)的产水反洗管路与产水箱(13)进水口和产水反洗口相连，其管路上所设阀门均为电磁阀门。4.根据权利要求1所述的一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，其特征在于：所述产水泵(11)、氯药反洗泵(12)、产水阀门(18)和产水反洗阀门(19)均与PLC控制装置(7)相连。5.根据权利要求1-7任意一项所述的一种强化反硝化MBR可持续生物脱氮装置，其脱氮处理方法如下：启动阶段：接种来自污水处理厂氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝朝，高鹏，闫立娜，李思敏，冀颖，赵丹，张欢，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13
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