一体化污水处理装置及方法制造方法及图纸

一体化污水处理装置及方法，属于污水处理技术领域。污水处理工艺步骤：氨氮在有氧的环境中经硝化反应转化成硝态氮，硝态氮在缺氧的环境中经反硝化反应转化成氮气，实现脱氮；同时，利用MBR的膜分离性能将活性污泥留在系统中，减少剩余污泥产量，同时保持系统高浓度微生物量；通过膜组器往复运动进行周期性的原位膜清洗，通过膜丝与水体的相互碰撞和摩擦，将吸附在膜丝表面的污泥脱附下来，减少化学药液的使用频次和浓度，降低其对膜丝状态的损害，延长膜组件使用寿命，降低设备的运行维护成本；同时减少水流过膜阻力，保持膜丝表面微孔的渗透性，提高MBR运行通量，增强设备的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一体化污水处理装置及方法
本专利技术涉及一体化污水处理装置及方法，属于污水处理

技术介绍
MBR污水处理具有固液分离效率高、活性污泥浓度高、剩余污泥产量少等特点，同时实现水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活、稳定，易于实现自动控制，操作管理方便。但在MBR污水处理过程中，污水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子等悬浮物势必会在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成MBR的堵塞，从而影响MBR的降解和过滤效率，即膜污染问题严重制约着MBR污水处理工艺的稳定运行和广泛应用，它的发生会直接导致膜通量的大幅降低，跨膜压差迅速升高，甚至导致MBR系统无法正常运行。目前，MBR技术主要分为两种，一种是浸没式膜生物反应器(即内置式)，指膜组件浸没在生物反应池中，污染物在生物反应池进行生化反应，利用膜进行固液分离的设备；另一种是外置式膜生物反应器，指膜组件和生物反应池分开布置，生物反应池内的活性污泥混合液泵入膜组件进行固液分离的系统，该系统浓缩的泥水混合回流至生物反应池形成循环。一般，外置式MBR选用高速水流冲刷作为减缓膜污染的方式，但其能耗较高、且长期的水流冲刷对膜丝的损伤程度不可估量，易造成膜寿命下降、MBR运行失稳等情况；内置式MBR常采用连续式的气体曝气方式，利用气体对膜丝的抖动和膜表面的冲刷来减缓膜污染速率，但该方式一方面易产生大量泡沫，气体利用效率低，造成能源浪费，一方面因环境中溶解氧的增加，导致系统总氮的去除效果较差，影响MBR产水水质，一方面因曝气产生的膜丝根部毛发缠绕的问题，影响MBR使用寿命。随着我国城镇化的推进和产业结构的调整，形成了大量建有经济开发区和工业园区的小城镇，其生活污水的排放量呈逐年增长趋势，由于排水系统不完善、污水处理设施缺乏等因素，导致富含大量致病菌、氮、磷以及有机质的生活污水未经有效处理即排放，给当地水环境造成严重影响。近年来，政府也投入了大量力度致力于村镇生活污水的治理，一体化污水处理设备因其高度集成化的特点是目前较为常用的村镇污水处理设备，但这些一体化处理设备只是对污水处理厂的工艺进行缩放，考虑到村镇污水污染源分散、排放不规律、管网不易收集、水质水量不稳定等特殊性，运行工艺复杂、维护困难、能耗较高的传统污水处理技术不能有效适用。膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)技术是膜分离技术与生物处理技术相结合的一种高效污水处理技术，具有分离效率高、剩余污泥产量少、占地面积小、泥水分离效率和生化反应速率高、操作管理方便、易于实现自动控制等特点。与常规污水处理工艺相比，MBR污水处理工艺以膜作为分离介质替代传统重力沉淀固液分离的二沉池，膜池内置MBR膜生物反应器，在抽吸泵的负压作用下，清水可透过膜丝表面的微孔进入膜丝内部，污泥颗粒不能透过微孔而被截留在污水中，从而快速实现固液分离。但是，现有的MBR工艺主要以工程形式应用于污水处理，属于场地固定式建筑，即每个工程设备均独立分开设置，工艺流程长、建设规模较大、不可移动、工艺过程不易控制，对于一些规模较小的污水处理、中水回用，特别是污水源分散、水质水量不稳定、工作运行周期较短、且缺乏专业运维人员的工程不适用，会产生非常大的人力和财力消耗。现有技术的缺点：(1)一体化处理设备只是对污水处理厂工艺的缩放，未考虑村镇污水污染源分散、水质水量不稳定等特殊性，运行工艺复杂、维护困难、能耗较高的传统污水处理技术不能有效适用；(2)现有的MBR工艺主要以工程形式应用于污水处理，属于场地固定式建筑，工艺流程长、建设规模较大、不可移动、工艺过程不易控制，对村镇污水处理工程不适用；(3)MBR工艺常以连续气体曝气的方式控制膜污染，但该方式一方面易产生大量泡沫，气体利用效率低，造成能源浪费，一方面因环境中溶解氧的增加，导致系统总氮的去除效果较差，影响MBR产水水质，一方面因曝气产生的膜丝根部毛发缠绕的问题，影响MBR使用寿命；(4)MBR膜污染较严重时，常用化学清洗的方式恢复其运行状态，但该方式一方面提高了设备维护成本，尤其是偏远的村镇缺乏专业人员对膜组件进行相关维护，可能会导致MBR无法正常使用，一方面化学药液对膜丝和膜组器本身的损害程度不可估量，严重时可能会影响MBR的稳定运行；(5)无曝气MBR，采用超声波、电磁振动或机械抖动的方式控制膜污染，但在MBR的运动形式、工艺设计及运行稳定性方面仍有待改进。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一体化污水处理装置及方法。一体化污水处理装置，箱体中由隔板分隔出依次排列的缺氧池、好氧池、膜池和设备间，其中，缺氧池与好氧池底部连通、好氧池与膜池顶部连通、设备间与膜池连接；箱体的骨架外壁为钢制压型板结构，缺氧池连接预处理单元、搅拌器和缺氧生化区，第一进水管连接第一阀门，第一阀门的另一端连接进水提升泵，进水提升泵的另一端连接第二进水管，第二进水管的另一端与缺氧池的预处理单元连通，预处理单元内置提篮格栅，好氧池连接微孔曝气器、排空单元和回流单元，微孔曝气器为阵列式排布设置于好氧池底部，微孔曝气器的一端通过曝气管路、第三阀门连接鼓风机，鼓风机与微孔曝气器之间连接第三阀门，排空单元置于微孔曝气器下部，第二排空管连接第七阀门，第二排空管置于微孔曝气器底部；回流单元置于好氧池上部，回流单元包括第二阀门、硝化液回流泵和硝化液回流管，第二阀门的一端连接好氧池，第二阀门的另一端连接硝化液回流泵，硝化液回流泵的另一端连接硝化液回流管，硝化液回流管的另一端连接缺氧池，好氧池与膜池顶部连通，膜池内置低能耗膜生物反应器、回流单元和排空单元，低能耗膜生物反应器包括传动机构、滑架机构、膜组器和集水单元，传动机构和滑架机构置于箱体顶部，传动机构连接滑架机构，膜组器与滑架机构连接，膜组器能够在水平方向做机械往复式运动，集水单元由第二出水管、第四阀门、产水泵组成，第二出水管两端分别连接膜组器和第四阀门，第四阀门的另一端连接产水泵，产水泵的另一端连接第一出水管，回流单元置于膜组器下部，回流单元包括第一污泥回流管、第二污泥回流管、第六阀门、污泥回流泵，第二污泥回流管放置在膜组器下部，第二污泥回流管与第一污泥回流管连接，第一污泥回流管的另一端连接第六阀门，第六阀门的另一端连接污泥回流泵，污泥回流泵的另一端连接好氧池，排空单元置于第二污泥回流管下部，包括第五阀门和第一排空管，第一排空管的一端与膜池的底部连通，第一排空管的另一端连接第五阀门。一体化污水处理方法,含有以下步骤：污水处理工艺步骤：氨氮在有氧的环境中经硝化反应转化成硝态氮，硝态氮在缺氧的环境中经反硝化反应转化成氮气，实现脱氮；同时，利用MBR的膜分离性能将活性污泥留在系统中，减少剩余污泥产量，同时保持系统高浓度微生物量；低能耗MBR工艺步骤：以低能耗膜生物反应器取代传统曝气膜生物反应器，即通过减速电机带动膜组器进行规律的机械往复运动，使膜丝与水体形成相对运动，在膜面流速比较低的情况下，依靠惯性力作用有效擦洗并控制膜面浓差极化现象，提高和强化膜丝抗污染性能；原位膜清洗步骤：低能耗MBR工艺可通过膜组器往复运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一体化污水处理装置,其特征在于箱体中由隔板分隔出依次排列的缺氧池、好氧池、膜池和设备间，其中，缺氧池与好氧池底部连通、好氧池与膜池顶部连通、设备间与膜池连接；箱体的骨架外壁为钢制压型板结构，缺氧池连接预处理单元、搅拌器和缺氧生化区，第一进水管连接第一阀门，第一阀门的另一端连接进水提升泵，进水提升泵的另一端连接第二进水管，第二进水管的另一端与缺氧池的预处理单元连通，预处理单元内置提篮格栅，好氧池连接微孔曝气器、排空单元和回流单元，微孔曝气器为阵列式排布设置于好氧池底部，微孔曝气器的一端通过曝气管路、第三阀门连接鼓风机，鼓风机与微孔曝气器之间连接第三阀门，排空单元置于微孔曝气器下部，第二排空管连接第七阀门，第二排空管置于微孔曝气器底部；回流单元置于好氧池上部，回流单元包括第二阀门、硝化液回流泵和硝化液回流管，第二阀门的一端连接好氧池，第二阀门的另一端连接硝化液回流泵，硝化液回流泵的另一端连接硝化液回流管，硝化液回流管的另一端连接缺氧池，好氧池与膜池顶部连通，膜池内置低能耗膜生物反应器、回流单元和排空单元，低能耗膜生物反应器包括传动机构、滑架机构、膜组器和集水单元，传动机构和滑架机构置于箱体顶部，传动机构连接滑架机构，膜组器与滑架机构连接，膜组器能够在水平方向做机械往复式运动，集水单元由第二出水管、第四阀门、产水泵组成，第二出水管两端分别连接膜组器和第四阀门，第四阀门的另一端连接产水泵，产水泵的另一端连接第一出水管，回流单元置于膜组器下部，回流单元包括第一污泥回流管、第二污泥回流管、第六阀门、污泥回流泵，第二污泥回流管放置在膜组器下部，第二污泥回流管与第一污泥回流管连接，第一污泥回流管的另一端连接第六阀门，第六阀门的另一端连接污泥回流泵，污泥回流泵的另一端连接好氧池，排空单元置于第二污泥回流管下部，包括第五阀门和第一排空管，第一排空管的一端与膜池的底部连通，第一排空管的另一端连接第五阀门。/n...

【技术特征摘要】
1.一体化污水处理装置,其特征在于箱体中由隔板分隔出依次排列的缺氧池、好氧池、膜池和设备间，其中，缺氧池与好氧池底部连通、好氧池与膜池顶部连通、设备间与膜池连接；箱体的骨架外壁为钢制压型板结构，缺氧池连接预处理单元、搅拌器和缺氧生化区，第一进水管连接第一阀门，第一阀门的另一端连接进水提升泵，进水提升泵的另一端连接第二进水管，第二进水管的另一端与缺氧池的预处理单元连通，预处理单元内置提篮格栅，好氧池连接微孔曝气器、排空单元和回流单元，微孔曝气器为阵列式排布设置于好氧池底部，微孔曝气器的一端通过曝气管路、第三阀门连接鼓风机，鼓风机与微孔曝气器之间连接第三阀门，排空单元置于微孔曝气器下部，第二排空管连接第七阀门，第二排空管置于微孔曝气器底部；回流单元置于好氧池上部，回流单元包括第二阀门、硝化液回流泵和硝化液回流管，第二阀门的一端连接好氧池，第二阀门的另一端连接硝化液回流泵，硝化液回流泵的另一端连接硝化液回流管，硝化液回流管的另一端连接缺氧池，好氧池与膜池顶部连通，膜池内置低能耗膜生物反应器、回流单元和排空单元，低能耗膜生物反应器包括传动机构、滑架机构、膜组器和集水单元，传动机构和滑架机构置于箱体顶部，传动机构连接滑架机构，膜组器与滑架机构连接，膜组器能够在水平方向做机械往复式运动，集水单元由第二出水管、第四阀门、产水泵组成，第二出水管两端分别连接膜组器和第四阀门，第四阀门的另一端连接产水泵，产水泵的另一端连接第一出水管，回流单元置于膜组器下部，回流单元包括第一污泥回流管、第二污泥回流管、第六阀门、污泥回流泵，第二污泥回流管放置在膜组器下部，第二污泥回流管与第一污泥回流管连接，第一污泥回流管的另一端连接第六阀门，第六阀门的另一端连接污泥回流泵，污泥回流泵的另一端连接好氧池，排空单元置于第二污泥回流管下部，包括第五阀门和第一排空管，第一排空管的一端与膜池的底部连通，第一排空管的另一端连接第五阀门。


2.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于传动机构包括传动电机，滑架机构包括滑架、轨道及滚动轮，滚动轮在轨道上部、滑架安装在滚动轮上部；通过滑架支撑膜组器，通过轨道、滚动轮和传动电机带动膜组器进行规律的水平往复运动，轨道、滚动轮和传动电机与膜组器之间的连接关系为传动电机提供输出动力，滑架支撑膜组器，轨道、滚动轮和传动电机带动膜组器进行机械式往复运动；传动电机设置于膜池上部、固定在箱体的顶部，通过输出臂连接滑架，滑架安装在轨道上，滑架两侧横梁的上部支撑膜组器、底部安装多个滚动轮，滚动轮在轨道上进行水平往复滚动，进而带动膜组器进行机械式水平往复运动。


3.一体化污水处理方法,其特征在于含有以下步骤；
污水处理工艺步骤：氨氮在有氧的环境中经硝化反应转化成硝态氮，硝态氮在缺氧的环境中经反硝化反应转化成氮气，实现脱氮；同时，利用MBR的膜分离性能将活性污泥留在系统中，减少剩余污泥产量，同时保持系统高浓度微生物量；
低能耗MBR工艺步骤：以低能耗膜生物反应器取代传统曝气膜生物反应器，即通过减速电机带动膜组器进行规律的机械往复运动，使膜丝与水体形成相对运动，在膜面流速比较低的情况下，依靠惯性力作用有效擦洗并控制膜面浓差极化现象，提高和强化膜丝抗污染性能；
原位膜清洗步骤：低能耗MBR工艺可通过膜组器往复运动进行周期性的原位膜清洗，通过膜丝与水体的相互碰撞和摩擦，将吸附在膜丝表面的污泥脱附下来，减少化学药液的清洗频次和浓度，降低其对膜丝状态的损害；同时减少水流过膜阻力，保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海勇，高天阳，陈亦力，任凤伟，
申请(专利权)人：碧水源膜技术研究中心北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11