一种磁絮凝耦合IAMBR污水处理装置

技术领域

本发明涉及一种磁絮凝耦合IAMBR污水处理装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着经济全球化的发展，为满足国际贸易发展的需要，国际海运业取得了前所未有的发展。由于船运具有运输成本低廉的特点，成为了国际贸易中的主要运输力量。而船舶航行中生活污水排放前若不经过严格处理，可能会破坏水环境的自然净化和生态平衡，造成极为严重的危害。因此，船舶生活污水排放到海或江河内之前，必须将其处理达到IMO排放标准，方可进行排放。

近些年，MBR污水处理技术被逐渐应用到了船舶上。而在原有的传统处理工艺基础上，增添新型处理技术从而提高处理效果是当今水处理方面的关键。间歇曝气MBR能够提高传统MBR工艺脱氮除磷效果，投加PAC和磁粉的磁絮凝方式又能够减缓膜污染。通过这些方式既能保留传统MBR工艺的优点，又能一定程度上弥补其不足之处。因此，设计一款磁絮凝耦合IAMBR污水处理装置是可行的。

发明内容

本发明的目的是为了针对现有技术存在的不足而提供一种磁絮凝耦合IAMBR污水处理装置，其具有零排放、能对污水或者工业废水进行多级净化处理、处理净化彻底的优势。

本发明的目的是这样实现的：箱体2上端设有进水管15、出水管4、磁性絮体投加组件18，箱体2下端设有曝气管19、排泥管20、排水管22，箱体内部空间分为清水池9和反应池17两个区域，反应池17内部设置有好氧反应区10和IAMBR膜组件8，所述进水管15与好氧反应区10连通，所述出水管4与所述IAMBR膜组件8连通，所述好氧反应区10上方设置有磁性絮体投加组件18、下方设置有用于空气曝气和搅拌的曝气盘11。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述磁性絮体投加组件18包括储药罐181和与所述储药罐181的出料口连接的药剂管182，在所述药剂管182上安装有加药阀183。

2.所述IAMBR膜组件8包括膜架81和安装在膜架81上的膜元件82，在所述膜架81的顶部设有出水口811，还包括加压泵6，所述出水管4的一端与所述出水口811连通、另一端与所述加压泵6连通。

3.曝气盘与外部的曝气管连接，曝气管与曝气泵连接，曝气管19上安装流量计12，曝气泵13安装有时间控制器14。

4.所述排泥管20位于所述好氧反应区10的外侧下方，在所述排泥管20上还安装有排泥阀21。

5.所述排水管22安装有排水阀23。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具备出水效果好、占地面积小、易实现自动化等优点的新型污水处理工艺，应用于船舶生活污水处理方面具有独特优势。在适当的间歇曝气状况下运行MBR反应器，可为反应器提供好氧和厌氧交替出现的环境，在合适曝气和停曝时间下系统的脱氮效果将会大大提升。并且，间歇曝气在一定程度上也会降低反应器的能耗。向MBR中投加絮凝剂和磁粉可以有效的去除污水中的TP，磁絮凝的除磷效果远远强于普通的絮凝工艺对TP的去除效果。并且磁絮凝可通过强大的絮凝吸附作用以及磁粉对微生物活性的强化作用来改变MBR中活性污泥混合液的性质，从而达到减缓膜污染的效果。

附图说明

图1是本发明一种磁絮凝耦合IAMBR船舶污水处理装置的简化结构示意图。

图中标号如下所示：进水泵1；箱体2；反冲洗自控装置3；出水(反冲洗)管4；出水(反冲洗)水阀5；加压泵6；压力表7；IAMBR膜组件8；清水池9；好氧反应区10；曝气盘11；流量计12；曝气泵13；时间控制器14；进水管15；进水阀16；反应池17；磁性絮体投加组件18；曝气管19；排泥管20；排泥阀21；排水管22；排水阀23；储药罐181；药剂管182；加药阀183；膜架81；膜元件82；出水口811。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1所示的本发明一种用于船舶污水处理的磁絮凝耦合IAMBR膜生物反应器，包括箱体2，箱体2上端一侧设有进水管15、出水(反冲洗)管4、磁性絮体投加组件18，箱体2下端一侧设有曝气管19、排泥管20、排水管22，其特征在于：箱体2内包括进水管15、出水(反冲洗)管4、清水池9和反应池17，在所述反应池17内部，设有船舶生活污水好氧反应区10和IAMBR膜组件8，所述进水管15与好氧反应区10连通，所述出水(反冲洗)管4与所述IAMBR膜组件8连通。

在本示例中，所述好氧反应区10包括位于上方的磁性絮体投加组件18和用于空气曝气和搅拌的曝气盘11。

在本示例中，所述磁性絮体投加组件18包括储药罐181和与所述储药罐181的出料口连接的药剂管182，在所述药剂管182上安装有加药阀183。本发明储药罐181所添加的药剂为磁性絮体，具体为PAC与磁粉的混合物，其中PAC浓度为100mg/L，磁粉浓度为120mg/L，该絮体絮凝效果好，具有相互作用力不易分散，比重更大易沉淀的优点。

在本示例中，反应器的曝气盘11安装在膜架81的底端，便于向膜组件提供空气，并促进磁性絮体与污染物质相结合。

在本示例中，所述好氧反应区10包括设于底部的IAMBR膜组件8，所述IAMBR膜组件8包括膜架81和安装在膜架81上的膜元件82，在所述膜架81的顶部设有出水口811，还包括加压泵6，所述出水(反冲洗)管4的一端与所述出水口811连通、另一端与所述加压泵6连通。

在本示例中，还包括曝气泵13和曝气管19，所述曝气管19的一端与所述曝气泵13的出风口连接、另一端延伸至所述IAMBR膜组件8的膜架81底部，管道19上安装流量计12，曝气泵13安装有时间控制器14。设置的作用为：一是用于膜组件周围的水气振荡，促进水中杂质与磁性絮体接触，并保持膜表面清洁；二是提供好氧和厌氧交替出现的环境，在合适曝气和停曝时间提升脱氮效果，同时降低反应器的能耗。曝气周期为曝气30min/停曝90min。

在本示例中，还包括将污泥排出反应池17的排泥管20，所述排泥管20位于所述好氧反应区10的外侧下方，在所述排泥管20上还安装有排泥阀21，其作用为当反应器中剩余污泥量过多时，去除反应器中的剩余污泥。

在本示例中，还包括与清水池9连通的出水(反冲洗)管4、排水管22，所述出水(反冲洗)管4与清水池9底部、加压泵6、出水口22连通，并安装有出水(反冲洗)水阀5。通过反冲洗自控装置3，实现反冲洗和反应模式切换。所述排水管22安装有排水阀23。

在现有技术中，MBR反应器仍然存在一些缺点，尤其是膜污染问题，导致了反应器运行过程中的成本过高，使得MBR在船舶污水处理上的推广很难进行。此外，由于MBR为连续曝气且污泥停留时间长，导致其脱氮除磷效果较差。

本发明工作原理为：IAMBR是通过间歇曝气并控制合适的曝气与停曝时间，使反应器出现适宜进行硝化-反硝化作用的交替好氧和缺氧环境，从而使MBR的脱氮效果得到提升，磁絮凝通过絮凝沉淀作用去除IAMBR难以去除的TP，同时减少膜污染的情况发生。

本发明的工作流程为：

进水经过进水泵1抽吸原水进入反应器中，出水经过加压泵6抽吸透膜而出，由膜架81进入出水(反冲洗)管4中，继而进入清水池9。磁性絮体投加组件18将磁性絮体投加至反应器中，反应器曝气系统的动力装置采用曝气泵13，空气经曝气泵13泵入曝气管19，继而经曝气管路进入膜架81，最后从曝气盘11表面溢出，同时达到向反应器充氧和对IAMBR膜组件8进行冲洗的效果。本装置在曝气管路上安装了流量计12，以对反应器的运行参数的实时监测。本实验装置还在曝气泵13上加装了时间控制器14，以对系统曝气时间的控制。

在现有技术中，利用MBR对船舶污水进行处理，受限于MBR反应器膜污染较为严重的情况，同时对氮磷的去除效果不佳，难以达到现有排放标准。为解决上述问题，采用的技术方案为：一种磁絮凝耦合IAMBR船舶污水处理装置，包括箱体。该箱体通过隔板分为反应池和清水池两个池子，所述反应池池底安装曝气盘；所述反应池顶部设有进水管、磁性絮体投加组件；所述清水池和反应池之间连通有排水装置(同时也是反冲洗装置)；所述反应池内部设有船舶生活污水好氧反应区和IAMBR膜组件；所述反应池底部设有排泥管、排水管。本发明具有减缓膜污染状况，降低膜反应器过滤阻力，并且通过磁絮凝以及间歇曝气强化MBR脱氮除磷效果的优点。