一种用于污水净化和回用的生物生态组合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于污水净化和回用的生物生态组合装置，它包括格栅／调节池、一体式膜生物反应器、贮水池、复合垂直流人工湿地四单元，污水进水管与格栅／调节池一侧上壁进口相连，格栅／调节池底部潜污泵出口与一体式膜生物反应器进水管道相连，一体式膜生物反应器中膜组件集水管与贮水池进口连接，贮水池出口与复合垂直流人工湿地进水配水管连接。复合垂直流人工湿地出水集水管与回用管道连接。在一体式膜生物反应器、贮水池、复合垂直流人工湿地各单元出口设置旁路管道，通过调节阀门形成针对不同污水水质和流量的一体式膜生物反应器和复合垂直流人工湿地的串联、分流、并联组合模式，实现了污水的净化、处理后污水的直接回用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水处理
，更具体涉及一种用于污水净化和回用的生 物生态组合装置，适用于污水的处理与直接回用。
技术介绍
高效、廉价的污水处理工艺是促进污水防治及再生回用的一个重要环节。各 种新型污水处理技术的不断涌现，极大繁荣了污水处理市场，但是单一的污水处 理技术难以满足不同水质、不同处理要求的需要，目前还没有一种污水处理技术 能在时间和空间上同时去除污水中的所有污染物质，多种技术工艺的组合与优化 是解决这一问题的必然趋势。作为一种生物处理新型技术， 一体式膜生物反应器技术(SMBR)以占地面积 小，处理效率高、操作简单而广泛应用于高浓度及难降解污水的处理中。它对有 机物、悬浮固体的去除效果甚佳，但由于SMBR为好氧式生物反应器，其内部 厌氧、缺氧微环境较弱，因此反硝化作用远远小于硝化作用，常出现N03—-N的 积累，而造成出水总氮(TN)、总磷(TP)的浓度难以达标(Rosenberger S， Kruger U， Witzig R, et al. 2002. Performance of a bioreactor with submerged membranes for aerobic treatment of municipal waste water; Water Research, 36: 413-420; Shin J H, Lee S M, Jung J Y, et al. 2005. Enhanced COD and nitrogen removals for the treatment of swine wastewater by combining submerged membrane bioreactor (MBR) and anaerobic upflow bed filter (AUBF) reactor. Process Biochemistry, 40(12):3769-3776)。作为一种生态净化技术，复合垂直流人工湿地技术(IVCW)(专利号ZL00114693.9)以其低廉的投资运行成本、较高的N、 P去除率、简单的管理维 护、较好的生态环境效益等诸多优势广泛应用于污水的深度处理或受污染水体的 修复。其IVCW中下、上行流通道及植物根区创造了更为多样的好氧、缺氧、 厌氧环境，使其脱氮除磷的能力更具优势。但是IVCW存在着占地面积过大、易受季节和温度的影响、待处理污水浓度不宜过高等问题，使其单独用作污水的 二级处理颇受限制。将SMBR与IVCW组合形成生物-生态组合型处理方式，充分发挥两种技术 的优势，对提高污水净化效果、降低处理成本将是一种很好的尝试。肖恩荣，吴 振斌等("SMBR-IVCW系统处理高浓度综合污水"，《环境科学学报》，2008， 28 (8): 1785-1792)在应用SMBR-IVCW串联系统处理高浓度综合污水时得到较 优的水力负荷组合条件为SMBR为1000L/d， IVCW为375mm/d;处理后的出 水中COD、 TP、 NH3-N等指标可达地表水环境质量标准III类，TN<6mg/L。尽 管出水大部分指标可达直接回用标准，但是TN浓度仍然过高。对于进一步优化 SMBR-IVCW系统操作条件，降低TN浓度，提高系统的脱氮除磷能力还可进行 更深入研究。
技术实现思路
本技术的目的是在于提供一种用于污水净化和回用的生物生态组合装 置，该装置将生物处理装置和生态净化装置组合在一起，和预处理单元及回用单 元一起形成一套完整的污水处理及回用系统装置。该装置通过调整生物处理装置 和生态处理装置的组合结构来针对性处理不同水质水量的污水，避免了常规污水 处理后的中水直接排放，可回用作为冲厕、绿化用水，有效节约了水资源，降低 了常规污水处理及回用成本。本技术的核心由一种污水生物处理方式和一种生态净化方式组合而成。 这种污水生物处理方式以一体式膜生物反应器(英文为Submerged Membrane Bioreactor，縮写为SMBR)为代表，生态净化方式以复合垂直流人工湿地(英 文为Integrated Vertical-flow Constructed Wetland,縮写为IVCW)为代表。这两 者通过不同连接方式组合而成，形成SMBR-IVCW组合系统。为提高单个污水 处理技术的处理效果，采用生物-生态组合工艺模式，相互取长补短，来达到工 艺优化配置，降低同等污水的处理成本。其中，SMBR单元为一立方体生物反应器，其规模为长x宽x高 =800x400x1400 (mmxmmxmm)，有效容积为0.320m3。反应器主体采用有机玻璃 材料制作。反应器正中部悬挂膜组件，膜组件为聚偏氟乙烯材料的中空纤维帘式 膜，其外形尺寸为长x宽-300x420(mmxmm)。膜组件距反应器底端400mm;垂5直放置，纵向排列，其上、下端通过ABS管连接到出水管并固定于反应器内壁。 膜组件上下端垂直距离为400mm (小于膜组件自然悬垂长度，可保证膜丝的松 弛状态，利于膜丝自由摆动)。膜组件由四片膜构成，单片膜面积为4m2，膜孔 径为0.2pm，内径为0.6mm,外径为l.Omm,膜截留分子量为500ku，膜片间隔 50mm，两端集水管用ABS管连接至抽吸泵进口。膜组件正下方设置穿孔曝气管， 管下方开孔，孑L径5mm，距反应器底端180mm。反应器中设置PVC挡板，两片 挡板分别等距位于膜组件的两侧，高700mm，距反应器底端250mm。反应器中 填充活性污泥(取自常规二级污水处理厂回流污泥)。IVCW单元由下行流池和上行流池构成两池均为lmX lm的方形水泥池， 均填入直径0.5~2mm的细河砂，下行池砂层深550mm，上行流池砂层深450mm， 中间设置隔墙，底部连通；上行流池砂层中设置"H"型集水管，两池底部设有 "H"型排空管。下行流池和上行流池内分别栽种美人蕉和菖蒲。一体式膜生物反应器(SMBR) B单元釆用连续和间歇结合的进水方式待反 应器内水位升至最高水位控制线(反应器高1200mm处)，关闭进水阀，等水位 自然下降至挡板下150mm后，开启进水阀，水位又缓慢上升至最高水位线，再 次关闭水阀。2次关闭水阀的时间间隔约2 4h(依据出水水量而变化)，每天运行 3个周期，其余时间为连续进水。SMBR单元维持在相对稳定的操作条件活性 污泥浓度为(10.0±0.5) g七"；底部采用间歇曝气方式，曝气2小时，停曝0.5 小时，曝气量为(6±0.5) m3^1;泵抽吸/暂停时间为4min: lmin;上升流区与 下降流区面积比为1.7: 1，污泥停留时间为25 30天。IVCW单元采用间歇进水 方式，每天分4次进水。整个一体式膜生物反应器(SMBR)B-复合垂直流人工 湿地(IVCW)D系统的环境温度在植物生长季节(以武汉地区为参照，每年4~11 月)维持在25 35'C，在植物枯败季节(每年12月 次年3月)维持在8 12'C。 待处理污水设置为高、中、低三种不同的浓度，相应的主要水质指标见表l。表l不同浓度污水主要水质指标<table>table see original document page 6</colu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于污水净化和回用的生物生态组合装置，它包括格栅／调节池（Ａ）、一体式膜生物反应器（Ｂ）、贮水池（Ｃ）、复合垂直流人工湿地（Ｄ），其特征在于：污水进水管１与格栅／调节池（Ａ）一侧上壁进口（２）相连，格栅／调节池（Ａ）上部安装细格栅（３），格栅／调节池（Ａ）底部安装潜污泵（４），潜污泵（４）出口与贮水池出口（５）相连，贮水池出口（５）与一体式膜生物反应器（Ｂ）进水管道（６）相连，进水管道（６）上依次安装格栅／调节池出水流量计（７）、格栅／调节池出水阀门（８）和一体式膜生物反应器（Ｂ）的进水阀门（９），一体式膜生物反应器（Ｂ）中有活性污泥（１０），一体式膜生物反应器（Ｂ）正中央悬挂聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜组件（１１），膜组件（１１）由四片膜片（１２）纵向平行排列、悬垂放置而成，膜片（１２）之间间隔５０ｍｍ，膜组件（１１）上下端垂直距离为４００ｍｍ，膜组件（１１）的上、下集水管（１３）通过ＡＢＳ管连接到一体式膜生物反应器（Ｂ）的出水管（２０）上，并通过反应器器壁上的卡槽固定于一体式膜生物反应器（Ｂ）正中央，膜组件（１１）的两侧等距设置两片挡板（１４），高７００ｍｍ，距反应器底端２５０ｍｍ，通过侧壁卡槽固定于一体式膜生物反应器（Ｂ）中，膜组件（１１）正下方距一体式膜生物反应器（Ｂ）底端１８０ｍｍ处设置穿孔曝气管（１５），通过侧壁卡槽固定，管下部６０度斜开孔，穿孔曝气管（１５）一侧通过软管与曝气泵（１７）的出口相连，中间依次连接进气阀门（１８）和气体流量计（１９），一体式膜生物反应器（Ｂ）的出水管道（２０）与贮水池（Ｃ）的进水口（２５）相接，中间依次安装一体式膜生物反应器（Ｂ）的出水阀门（２１）、出水流量计（２２）、抽吸泵（２３），贮水池（Ｃ）的出水口（２６）与复合垂直流人工湿地（Ｄ）的进水管道（３４）相接，中间设置贮水池出水流量计（２７）和贮水池出水阀门（２８）、复合垂直流人工湿地（Ｄ）的进水阀门（３５），贮水池出水阀门（２８）与复合垂直流人工湿地（Ｄ）的进水阀门（３５）之间的管道上连接贮水池出水旁路管道（３２），通过格栅／调节池旁路出水阀门（３３）和一体式膜生物反应器（Ｂ）的进水管道（６）相连，贮水池出水旁路管道（３２）上依次设置贮水池出水旁路阀门（２９）、贮水池出水旁路液体流量计（３０）、贮水池出水旁路管道泵（３１）、并通过格栅／调节池旁路出水阀门（３３）连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振斌，肖恩荣，贺锋，成水平，梁威，徐栋，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]