一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体的是涉及一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理系统及方法。

背景技术

用户排放的生活污水与其它污水相比而言，具有较强的自身特点，主要体现在直接性、随意性，进而导致污水量具有较大的波动性，污水量的变化系数较大，同时污水水质具有以下特征：磷、氨氮较高，其它污染物如碳氢化合物、微生物和无机盐等含量与生活污水比较接近，以此导致处理工艺无法满足标准需求，处理后的污水中污染物含量不符合标准，同时污水处理成本较高，难以满足工艺需求。

针对上述问题，目前水处理方法多是采用厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺配合加药除磷方式，例如发明专利CN108793605A一种快速短流程污水深度脱氮除磷系统及工艺，包括依次连接的物理处理单元、生物处理单元和氨氮吸附单元，所述的生物处理单元包括好氧池、鼓风曝气系统、加药除磷系统、污泥回流系统和污泥排放系统，所述的氨氮吸附单元包括吸附柱和与其连接的再生系统和时间控制系统。又如发明专利CN113929267A公开了一种高效微生物微滤澄清污水处理装置及其处理方法，包括配水井、格栅集水池、沉砂池、浮油槽、调节池、厌氧池、缺氧池、接触氧化池、高效微曝气生物池、反应罐、高效除磷池、污泥池、清水池、紫外消毒排放槽、鼓风机、高效微滤池、生物除臭装置、叠螺压滤机和加药装置，能够有效去除污水中的有机物、氨氮、磷等，使出水得到净化。

对于生活污水中氨氮、磷等成分的脱除依赖于添加药剂或吸附剂等，不仅成本增加，且因额外引入的药剂组分，需配套添加相应的处理设备，增加整体装置运行成本与水处理难度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理系统，本发明融合厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺与生物流化床工艺、大流量微滤以及自清洗过滤工艺，提高污水中磷、氨氮以及固体悬浮物的脱除效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理系统，沿污水流向依次连接设置格栅井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧流化床、大流量微滤器与机械式自清洗过滤器，所述调节池通过设置在内的提升泵与厌氧池的进液端连接，所述厌氧池、缺氧池、好氧流化床依次固定连通，所述好氧流化床的出液端与大流量微滤器的进液端固定连通，所述大流量微滤器的出液端接入机械式自清洗过滤器，经由处理后符合要求的清水自机械式自清洗过滤器的出液端进行排放；

所述好氧流化床包括床体、好氧池、沉淀池与鼓风机，所述鼓风机的出风端与好氧池底部曝气管连接，所述好氧池通过回流管道与缺氧池连接实现硝化液回流，所述沉淀池的出液端与大流量微滤器的进液端连接，沉淀池通过污泥管道与厌氧池连接实现污泥回流；

所述大流量微滤器、机械式自清洗过滤器的反冲洗水经由管道回流至调节池。

进一步地，所述大流量微滤器的两端分别设置有进液口与出液口，所述大流量微滤器的一侧上部设置有冲洗水入口，所述冲洗水入口通过管道与冲洗水泵连接。

进一步地，所述机械式自清洗过滤器采用纤维束过滤器，在其上设置有反冲洗水出口，所述反冲洗水出口通过管道与调节池连通。

本发明的另一目的在于，提供一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理方法，包括以下步骤：

(1)生活污水自流经格栅井进行预处理，拦截水中的悬浮或漂浮状态的固体污染物；

(2)污水经过格栅井进入调节池，经过调节池将水质水量调节至相对稳定状态；

(3)污水经由调节池内提升泵送至厌氧池，再依次进入缺氧池、好氧流化床的好氧池，污水经由厌氧-缺氧-好氧处理达到40％-55％的除磷效果、65％-76％的氨氮去除率，氨氮在好氧池内通过硝化反应转化成硝态氮，通过回流管道使得硝化液回流至缺氧池，并控制回流比例，通过反硝化反应转化成N

(4)好氧流化床内污水进入沉淀池，利用分离生物处理工艺中产生的活性污泥和生物膜，对混合液中的污泥进行浓缩，一部分污泥回流到厌氧池，剩余污泥排出池体外；

(5)污水经过沉淀池后进入大流量微滤器，通过大流量微滤器去除细微颗粒，降低BOD5、COD，利用冲洗水泵为冲洗装置提供高压、清洁的水源，反冲洗的水排入调节池进行进一步处理，至此固体悬浮物去除率可达86％以上，总磷去除率可达82％以上；

(6)大流量微滤器处理后的污水通过纤维束过滤器进一步净化，将水中细小微粒杂质截留下来，并除去水中有机物质，总磷、固体悬浮物，至此固体悬浮物去除率可达98％以上，总磷去除率可达95％以上。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

脱氮除磷：A/A/O工艺作为基础的脱氮除磷工艺，对脱氮和除磷的效果相对稳定，污水从调节池泵送到厌氧池，在厌氧条件下聚磷菌获得能量在好氧条件下自我繁殖同时降解了BOD，通过后期排出的污泥实现除磷效果。正常生长繁殖的微生物可达到10％-30％除磷效果。氨氮在好氧池通过硝化反应转化成硝态氮，通过消化液的回流到达缺氧池，通过反硝化反应转化成N2释放到大气中；

污水经过沉淀池后进去大流量微滤器，污水中的悬浮物被截留在滤网内，在A/A/O工艺基础上经由大流量微滤器可去除生化过程中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、浊度、磷、重金属、细菌、病毒等。除去除细微颗粒外还可进一步降低BOD5、COD，，至此固体悬浮物去除率可达86％以上，总磷去除率可达82％以上；

污水再经纤维束过滤器进行过滤，利用束状软填料-纤维作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，微小的滤料直径，极大的增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会及滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污能力，纤维束过滤器能有效地去除水中的悬浮物，同时对水中的细菌、病毒、大分子有机物、胶体、铁、锰等有明显的去除作用，具有过滤速度快、精度高、截污容量大、操作方便、运行可靠、不需特殊维护等优点。水中悬浮物的去除率高达98％以上。

本发明融合厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺与生物流化床工艺、大流量微滤以及自清洗过滤工艺，无需添加额外药剂即可提高对污水中磷、氨氮以及固体悬浮物的脱除效率。

附图说明

图1为本发明融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理系统的结构示意图；

图2为实施例中融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理方法的流程示意图；

图3为本发明中大流量微滤器的结构示意图。

附图标记：1、格栅井；2、调节池；3、厌氧池；4、缺氧池；5、好氧流化床；6、大流量微滤器；7、机械式自清洗过滤器；8、好氧池；9、沉淀池；10、鼓风机；11、冲洗水泵；601、进液口；602、出液口；603、冲洗水入口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

如图1所示，一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理系统，沿污水流向依次连接设置格栅井1、调节池2、厌氧池3、缺氧池4、好氧流化床5、大流量微滤器6与机械式自清洗过滤器7，所述调节池2通过设置在内的提升泵与厌氧池3的进液端连接，所述厌氧池3、缺氧池4、好氧流化床5依次固定连通，所述好氧流化床5的出液端与大流量微滤器6的进液端固定连通，所述大流量微滤器6的出液端接入机械式自清洗过滤器7，经由处理后符合要求的清水自机械式自清洗过滤器7的出液端进行排放；

所述好氧流化床5包括床体、好氧池8、沉淀池9与鼓风机10，所述鼓风机10的出风端与好氧池8底部曝气管连接，所述好氧池8通过回流管道与缺氧池4连接实现硝化液回流，所述沉淀池9的出液端与大流量微滤器6的进液端连接，沉淀池9通过污泥管道与厌氧池3连接实现污泥回流；

所述大流量微滤器6、机械式自清洗过滤器7的反冲洗水经由管道回流至调节池2。

本实施例中融合厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺与生物流化床工艺、大流量微滤以及自清洗过滤工艺，无需添加额外药剂即可提高对污水中磷、氨氮以及固体悬浮物的脱除效率。

如图3所示，在一实施例中：

所述大流量微滤器6的两端分别设置有进液口601与出液口602，所述大流量微滤器6的一侧上部设置有冲洗水入口603，所述冲洗水入口603通过管道与冲洗水泵11连接。

利用冲洗水泵11为冲洗装置提供高压、清洁的水源，清洗水源取自自身过滤后的水。为使喷嘴不堵塞，另外需要说明的是在管路上可以另设一道过滤器，以更加充分的保证了冲洗装置对过滤网的清洗效果。设备结构简单小巧、占地面积小、处理效果好、维护方便、单位处理费用低，相比其他过滤设备更加的节能环保，本单元进一步除去固体悬浮物，至此固体悬浮物去除率可达86％以上，总磷去除率可达82％以上。

具体地，所述机械式自清洗过滤器7采用纤维束过滤器，在其上设置有反冲洗水出口，所述反冲洗水出口通过管道与调节池2连通。

纤维束过滤器是一种结构先进、性能优良的压力式纤维过滤设备。它采用一种新型的束状软填料-纤维作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，并具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。微小的滤料直径，极大的增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会及滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污能力，纤维束过滤器能有效地去除水中的悬浮物，同时对水中的细菌、病毒、大分子有机物、胶体、铁、锰等有明显的去除作用，具有过滤速度快、精度高、截污容量大、操作方便、运行可靠、不需特殊维护等优点。过滤精度高:水中悬浮物的去除率高达98％以上，反冲洗水回流至调节池。

实施例2

一种融合AAO-MBBR-大流量微滤-自清洗过滤的污水处理方法，包括以下步骤：

(1)生活污水自流经格栅井1进行预处理，拦截水中的悬浮或漂浮状态的固体污染物；同时保护泵、避免造成管道堵塞并且降低后续的生化处理负荷。

(2)污水经过格栅井1进入调节池2，经过调节池2将水质水量调节至相对稳定状态，为后续构筑物和设备的正常运行提供基础。

(3)污水经由调节池2内提升泵送至厌氧池3，再依次进入缺氧池4、好氧流化床5的好氧池8，污水经由厌氧-缺氧-好氧处理，氨氮在好氧池8内通过硝化反应转化成硝态氮，通过回流管道使得硝化液回流至缺氧池4，并控制回流比例，通过反硝化反应转化成N2释放到大气中；

脱氮除磷：A/A/O工艺作为最普遍采用的脱氮除磷工艺，对脱氮和除磷的效果都相对稳定。污水从调节池泵送到厌氧池，在厌氧条件下聚磷菌获得能量在好氧条件下自我繁殖同时降解了BOD，通过后期排出的污泥实现除磷效果。正常生长繁殖的微生物可达到10％-30％除磷效果。氨氮在好氧池通过硝化反应转化成硝态氮，通过消化液的回流到达缺氧池，通过反硝化反应转化成N2释放到大气中，实现脱氮效果。

在好氧池中适当提高回流比可增强脱氮效果，而回流污泥为后续的生化反应提供条件。在好氧池中添加MBBR填料，提高了处理负荷，减少了污泥量，操作简单，降低成本。

根据具体运行效果分析，AAO工艺对氨氮的去除率可达到73.2％，总磷的去除率可达到46.3％。

(4)好氧流化床5内污水进入沉淀池9，利用分离生物处理工艺中产生的活性污泥和生物膜，对混合液中的污泥进行浓缩，一部分污泥回流到厌氧池3，剩余污泥排出池体外；

(5)污水经过沉淀池9后进入大流量微滤器6，污水中的悬浮物被截留在滤网内，在A/A/O工艺基础上经由大流量微滤器6可去除生化过程中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、浊度、磷、重金属、细菌、病毒等。除去除细微颗粒外还可进一步降低BOD5、COD，利用冲洗水泵11为冲洗装置提供高压、清洁的水源，反冲洗的水排入调节池2进行进一步处理，至此固体悬浮物去除率可达86％以上，总磷去除率可达82％以上。

(6)大流量微滤器6处理后的污水通过纤维束过滤器进一步净化，将水中细小微粒杂质截留下来，并除去水中有机物质，总磷、固体悬浮物，至此固体悬浮物去除率可达98％以上，总磷去除率可达95％以上。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及优点，尽管本发明专利的实施方案已公开如上，但其并不仅仅局限于说明书和实施方式中所列的应用，它可适用于本发明专利所适用的多个领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此，在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明专利并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。