公布日：2023.04.04
申請日：2023.01.09
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種多段MBR零碳源污水處理方法，主要涉及四段AO+MBR和五段Bardenpho+MBR的零碳源污水處理方法，通過(guò)對各階段的污泥回流比、溶解氧、污泥濃度、污泥齡等參數進(jìn)行具體設置結合對初沉階段進(jìn)行除臭污泥回流和內部污泥濃度等進(jìn)行設置進(jìn)行碳源開(kāi)發(fā)，實(shí)現了無(wú)外加碳源的情況下，而對污水進(jìn)行處理的技術(shù)效果，處理得到的水體達到一級A的標準，從而大大降低了處理成本，提高了系統的抗沖擊能力，具有良好的應用前景。
權利要求書(shū)
1.一種多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，采用多段MBR零碳源污水處理裝置，所述多段MBR零碳源污水處理裝置包括進(jìn)水泵房、粗格柵段、細格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、全過(guò)程生物除臭裝置、生物池、MBR膜池、儲泥池和脫水裝置；所述進(jìn)水泵房、粗格柵段、細格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、生物池和MBR膜池順次相連，全過(guò)程生物除臭裝置用于向生物池內加入除臭營(yíng)養劑，初沉碳源開(kāi)發(fā)池開(kāi)發(fā)碳源后得到的剩余污泥排入到儲泥池；所述方法包括如下步驟：(1)污水通過(guò)進(jìn)水泵房排入，然后經(jīng)過(guò)粗格柵段將大塊雜物進(jìn)行粗過(guò)濾，經(jīng)過(guò)細格柵段對中等粒度雜物進(jìn)行細過(guò)濾，然后進(jìn)入到曝氣沉砂池中將細顆粒雜物排出后與污泥共同排入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池中；(2)將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內，并設置初沉碳源開(kāi)發(fā)池的進(jìn)水流速為680～1080m3/h，控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池的排泥泵每小時(shí)啟動(dòng)一次，每次啟動(dòng)運行4～6min后停止，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池內污泥的停留時(shí)間為4～5天，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池水下一米處污泥濃度為7800～8800mg/L，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池出水混合液中污泥濃度為3000～4000mg/L，將初沉碳源開(kāi)發(fā)池排出的水體排入至膜格柵段，初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲泥池內，初沉碳源開(kāi)發(fā)池排入儲泥池的排泥量為初沉碳源開(kāi)發(fā)池進(jìn)水量的8～16wt‰；(3)膜格柵段的水體排入到生物池內，在生物池內設置各好氧段的有機負荷為0.032～0.051kgBOD5/(kgMLVSS·d)；(4)生物池排出的水體通過(guò)MBR膜池進(jìn)一步處理，在MBR膜池中，通過(guò)MBR膜池鼓風(fēng)機進(jìn)行高強度曝氣，對水體進(jìn)行超濾級別的過(guò)濾，然后，進(jìn)行紫外消毒；(5)儲泥池內的污泥通過(guò)脫水裝置脫水之后，形成處理污泥，外運處理；紫外消毒處理后的水體外排，完成污水處理；所述生物池順次包括缺氧一段、好氧一段、缺氧二段、好氧二段、缺氧三段、好氧三段、缺氧四段和好氧四段；且在步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的18～22％的水體直接排入到缺氧一段、28～32％的水體直接排入到缺氧二段、28～32％的水體直接排入到缺氧三段以及18～22％的水體直接排入到缺氧四段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機向好氧一段、好氧二段、好氧三段以及好氧四段鼓入空氣，MBR膜池的污泥按回流比300～400％回流至缺氧一段；并且好氧一段、好氧二段、好氧三段和好氧四段的溶解氧設置為0.8～1.2mg/L；好氧一段的污泥濃度設置為11800～12050mg/L，好氧四段的污泥濃度設置為8000～9000mg/L；或者所述生物池順次包括預缺氧段、厭氧段、缺氧段、好氧一段、好氧二段、好氧三段和后缺氧段；且在步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的30～40％的水體直接排入到預缺氧段、10～20％的水體直接排入到厭氧段、40～60％的水體直接排入到缺氧段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機向好氧一段、好氧二段以及好氧三段鼓入空氣；MBR膜池污泥按回流比380～420％回流至好氧一段、好氧一段的污泥按回流比280～320％回流至缺氧段、缺氧段的污泥按回流比180～220％回流至預缺氧段；設置好氧一段的溶解氧為1～1.5mg/L，好氧二段的溶解氧為0.8～1.2mg/L；好氧三段的污泥濃度設置為7800～8200mg/L；所述多段MBR零碳源污水處理方法的污泥齡為33～36天。
2.根據權利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，所述污泥齡的天數通過(guò)控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲泥池內的頻率和排放量而實(shí)現。
3.根據權利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到MBR膜池中，將MBR膜池中除臭污泥的3～8％回流至進(jìn)水泵房，除臭污泥隨著(zhù)進(jìn)水泵房的水體流過(guò)粗格柵段、細格柵段、曝氣沉砂池后進(jìn)入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內。
4.根據權利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到MBR膜池中，將MBR膜池中除臭污泥的3～8％直接回流至初沉碳源開(kāi)發(fā)池內。
5.根據權利要求1所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，所述MBR膜池設置有MBR膜池鼓風(fēng)機，所述MBR膜池鼓風(fēng)機通過(guò)向MBR膜池內鼓入空氣，用于對MBR膜池膜組件進(jìn)行沖刷，減小膜污染，保持MBR膜池膜通量，同時(shí)加強對有機物的進(jìn)一步去除，確保出水水質(zhì)穩定達標。
6.根據權利要求5所述的多段MBR零碳源污水處理方法，其特征在于，MBR膜池鼓風(fēng)機保持MBR膜池內氣水比為(10～12):1。
發(fā)明內容
本發(fā)明針對上述技術(shù)問(wèn)題提供了一種多段MBR零碳源污水處理方法。
具體通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現：
一種多段MBR零碳源污水處理方法，采用多段MBR零碳源污水處理裝置，所述多段MBR零碳源污水處理裝置包括進(jìn)水泵房、粗格柵段、細格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、全過(guò)程生物除臭裝置、生物池、膜池、儲泥池和脫水裝置；所述進(jìn)水泵房、粗格柵段、細格柵段、曝氣沉砂池、初沉碳源開(kāi)發(fā)池、膜格柵段、生物池和膜池順次相連，全過(guò)程生物除臭裝置用于向生物池內加入除臭營(yíng)養劑，初沉碳源開(kāi)發(fā)池開(kāi)發(fā)碳源后得到的剩余污泥排入到儲泥池。
所述方法包括如下步驟：
(1)污水通過(guò)進(jìn)水泵房排入，然后經(jīng)過(guò)粗格柵段將大塊雜物進(jìn)行粗過(guò)濾，經(jīng)過(guò)細格柵段對中等粒度雜物進(jìn)行細過(guò)濾，然后進(jìn)入到曝氣沉砂池中將細顆粒雜物排出后與污泥共同排入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池中。
(2)將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內，并設置初沉碳源開(kāi)發(fā)池的進(jìn)水流速為680～1080m3/h，控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池的排泥泵每小時(shí)啟動(dòng)一次，每次啟動(dòng)運行4～6min后停止，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池內污泥的停留時(shí)間為4～5天，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池水下一米處污泥濃度為7800～8800mg/L，維持初沉碳源開(kāi)發(fā)池出水混合液中污泥濃度為3000～4000mg/L，將初沉碳源開(kāi)發(fā)池排出的水體排入至膜格柵段，初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲泥池內，初沉碳源開(kāi)發(fā)池排入儲泥池的排泥量為初沉碳源開(kāi)發(fā)池進(jìn)水量的8～16wt‰(千分之)。
(3)膜格柵段的水體排入到生物池內，在生物池內設置各好氧段的溶解氧為0.3～1.5mg/L、有機負荷為0.032～0.051kgBOD5/(kgMLVSS.d)；設置好氧末端的污泥濃度為7800～9000mg/L。
(4)生物池排出的水體通過(guò)膜池進(jìn)一步處理，在膜池中，通過(guò)膜池鼓風(fēng)機進(jìn)行高強度曝氣，對水體進(jìn)行超濾級別的過(guò)濾，然后，進(jìn)行紫外消毒。
(5)儲泥池內的污泥通過(guò)脫水裝置脫水之后，形成處理污泥，外運處理；紫外消毒處理后的水體外排，完成污水處理。
作為優(yōu)選，所述生物池順次包括缺氧一段、好氧一段、缺氧二段、好氧二段、缺氧三段、好氧三段、缺氧四段和好氧四段。
步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的18～22％的水體直接排入到缺氧一段、28～32％的水體直接排入到缺氧二段、28～32％的水體直接排入到缺氧三段以及18～22％的水體直接排入到缺氧四段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機向好氧一段、好氧二段、好氧三段以及好氧四段鼓入空氣，膜池的污泥按回流比300～400％回流至缺氧一段；并且好氧一段、好氧二段、好氧三段和好氧四段的溶解氧設置為0.8～1.2mg/L；好氧一段的污泥濃度設置為11800～12050mg/L，好氧四段的污泥濃度設置為8000～9000mg/L。
作為優(yōu)選，所述生物池順次包括預缺氧段、厭氧段、缺氧段、好氧一段、好氧二段、好氧三段和后缺氧段。
步驟(3)中，通過(guò)膜格柵段的30～40％的水體直接排入到預缺氧段、10～20％的水體直接排入到厭氧段、40～60％的水體直接排入到缺氧段，通過(guò)生物池鼓風(fēng)機向好氧一段、好氧二段以及好氧三段鼓入空氣；膜池污泥按回流比380～420％回流至好氧一段、好氧一段的污泥按回流比280～320％回流至缺氧段、缺氧段的污泥按回流比180～220％回流至預缺氧段；設置好氧一段的溶解氧為1～1.5mg/L，好氧二段的溶解氧為0.8～1.2mg/L，內回流點(diǎn)(好氧二段末端)的溶解氧為0.4～0.6mg/L；好氧三段的污泥濃度設置為7800～8200mg/L。
回流比在本領(lǐng)域是公知概念，是和生物池進(jìn)水量的一個(gè)比值，生物處理系統(生物池+膜池)的內部循環(huán)的外回流(好氧段和缺氧段外部的回流)，該處內部循環(huán)的外回流是可以超過(guò)100％的，是由于水沒(méi)有離開(kāi)生物處理系統。
作為優(yōu)選，所述多段MBR零碳源污水處理方法的污泥齡為33～36天(優(yōu)選35天)。
作為優(yōu)選，所述污泥齡的天數通過(guò)控制初沉碳源開(kāi)發(fā)池產(chǎn)生的剩余污泥排入到儲泥池內的頻率和排放量而實(shí)現。
作為優(yōu)選，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到膜池中，將膜池中除臭污泥的3～8％回流至進(jìn)水泵房，除臭污泥隨著(zhù)進(jìn)水泵房的水體流過(guò)粗格柵段、細格柵段、曝氣沉砂池后進(jìn)入到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內。
作為優(yōu)選，步驟(2)中，將生物池產(chǎn)生的除臭污泥按3～8wt％的回流量回流到初沉碳源開(kāi)發(fā)池內，具體為生物池產(chǎn)生的除臭污泥排入到膜池中，將膜池中除臭污泥的3～8％直接回流至初沉碳源開(kāi)發(fā)池內。
作為優(yōu)選，所述膜池設置有膜池鼓風(fēng)機，所述膜池鼓風(fēng)機通過(guò)向膜池內鼓入空氣，用于對膜池膜組件進(jìn)行沖刷，減小膜污染，保持膜池膜通量，同時(shí)加強對有機物的進(jìn)一步去除，確保出水水質(zhì)穩定達標。
作為優(yōu)選，膜池鼓風(fēng)機保持膜池內氣水比為(10～12):1。
作為優(yōu)選，步驟(3)中，通過(guò)全過(guò)程生物除臭裝置向生物池內加入除臭營(yíng)養劑。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
1，本發(fā)明針對多段MBR方法(具體為四段AO+MBR工藝和五段Bardenpho+MBR工藝)，將初沉污泥與剩余除臭污泥混合發(fā)酵通過(guò)控制初沉池(初沉碳源開(kāi)發(fā)池)內各位置的污泥濃度、進(jìn)水流速和排泥泵的排泥時(shí)間，從而實(shí)現了開(kāi)發(fā)內碳源的效果，提高了對原水碳源的利用率，改善低碳氮比城鎮污水廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)。同時(shí)通過(guò)控制生物池好氧末段的具體高污泥濃度，合理控制外回流比和合適的低溶解氧濃度，以及合適的低有機負荷，配合具體的除臭污泥回流比等具體參數的設置，從而促使生化系統發(fā)生同步硝化反硝化、短程硝化反硝化和厭氧氨氧化，大量減少了生物脫氮所需碳源，實(shí)現了在不外加碳源的情況下(即在零碳源投加的情況下)，系統能夠穩定脫氮，實(shí)際出水水質(zhì)達到并優(yōu)于一級A出水標準、大量降低生產(chǎn)成本，減少碳排放。本發(fā)明不僅節約了大量藥劑費和設備運行費用，而且提高了系統的抗沖擊能力，具有良好的應用前景。
2，通過(guò)合理控制生物池的低溶解氧，實(shí)現生物池所需風(fēng)量遠小于常規控制方法，大幅度降低了鼓風(fēng)機電單耗，從而節約了生產(chǎn)成本；并且控制低溶解氧濃度，減少了內回流帶到缺氧段的溶解氧消耗進(jìn)水碳源，提高了原水碳源利用率；同時(shí)控制本發(fā)明合適的低溶解氧，強化了促使生化系統發(fā)生同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等反應，減少異養脫氮所需碳源。
3，通過(guò)合理設置生物池各段的污泥濃度，實(shí)現了相對的高污泥濃度，高污泥濃度進(jìn)一步消耗了回流及缺氧段溶解氧，增大了擴散阻力，從而提高了原水碳源的利用率；并且高污泥濃度提高了反硝化菌的濃度，在缺氧段有效容積一定的條件下，可以更好的利用難降解有機物進(jìn)行反硝化；高污泥濃度菌膠團直徑相對較大，易發(fā)生同步硝化反硝化；同時(shí)高污泥濃度硝化菌濃度高，有利于提高系統硝化能力。
4，不同的菌種世代時(shí)間不同，有的繁殖一代5-7天，有的15天，因此污泥齡適當延長(cháng)，菌種越豐富，系統抗沖擊能力和處理能力都越強，但是如果一味地延長(cháng)污泥齡，會(huì )導致污泥老化，老化就會(huì )出現處理效果下降，因此合適的污泥齡需要根據整個(gè)系統合理設置，本發(fā)明通過(guò)控制生物池內的相對的具體長(cháng)污泥齡(通過(guò)合理控制初沉污泥的排放量)，富集了更多硝化菌，提高了硝化菌的占比，增強了系統硝化處理能力；生物池內菌群豐富，污染物去除效率高；本發(fā)明設置的污泥齡使污泥絮體沉降速度變快；污泥產(chǎn)泥量極低，在好氧段和缺氧段利用微生物內碳源進(jìn)行了反硝化處理。
5，本發(fā)明通過(guò)控制回流比，設置除臭污泥回流比為5％左右，不僅可以有效去除廠(chǎng)內污水臭味，提高了經(jīng)濟性，而且可以借助其進(jìn)行全過(guò)程回流，靈活控制初沉池污泥濃度，調控初沉池的發(fā)酵效果�？刂莆勰嗤饣亓鞅瓤刂茷�400％左右，維持了膜污染在合理范圍內，同時(shí)可以有效補充生化系統污泥濃度。
（發(fā)明人：尹建輝;王福浩;宋威;王繼苗;顧瑞環(huán);沈傳浩;劉海山;莊宗桂;朱曉華;遲文浩;孫揚;蔡宏亮;孫賢鵬;陳剛;王曉霞;趙驥）
