[发明专利]一种高效污水处理装置及应用该污水处理装置的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置；本发明还涉及一种应用该污水处理装置的工艺。

背景技术

预处理+双膜法中水回用技术是近年来中水回用应用比较多的工艺，已在国内钢铁、石化 、纺织等行业应用。预处理通常采用混凝澄清池或多介质过滤器，超滤加反渗透（纳滤）是双膜法的行业俗称，其主要优点是出水水质好，可回用到生产工艺中去，但致命的缺点是投入大，运行费及维护费用特别高，且不节能。

曝气生物滤池（BAF）处理污水是20世纪80年代末借鉴生物滤池工艺开发的污水处理新工艺。由法国OVT公司率先使用，并在我国城市污水、石油石化废水、纺织印染废水处理方面逐步研究并应用。该技术突出特点是采用粒状填料形成生物床，具有处理效率高、占地面积小、基建及运行费用低和抗冲击负荷能力强等特点。但也有在填料床沟流短路现象严重、曝气设施出现故障无法排除、反洗技术能耗高、水耗大而效率低。

实用新型号专利200520019972.1内循环好氧生物氧化反应器取得进一步发展，但也存在出水只能达到排放标准，而无法满足国家环保产业政策减排要求以及缺水严重、现实追切回用的需要。

膜生物反应器（MBR）是将膜分离技术和传统生物处理工艺结合而成的一种新型高效的污水处理技术。利用超滤膜或者微滤膜替代传统二沉池进行固液分离，可以实现污泥停留时间（SRT）与水力停留时间的分离，并允许较长的SRT，运用于处理高浓度难降解的有机废水。但膜污染问题与高能耗问题一直是制约膜生物反应器发展的主要因素，膜生物反应器需要保持较高的混合液悬浮固体浓度（MLSS），但较高的污泥浓度又会加重膜生物反应器的污染，且曝气传质速度慢、氧利润低、能耗高、运行成本高，阻碍该技术大规模的运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低投入、低运行成本且运行稳定的污水处理装置来进行含较高有机物、又有悬浮物、色度、氨氮等中水回用或废水处理。

为了解决上述技术问题，本发明的一种高效污水处理装置，包括壳体，壳体内设置有曝气回流膜分离区、生物滤料区、进水布水及反冲洗布水区和出水区，所述生物滤料区将曝气回流膜分离区环绕，所述进水布水及反冲洗布水区位于生物滤料区下方，所述出水区位于生物滤料区上方，进水布水及反冲洗布水区下部设置有污水输入口，曝气回流膜分离区上部通过第一开口与出水区连通，曝气回流膜分离区下部通过第二开口与进水布水及反冲洗布水区连通，其中，所述曝气回流膜分离区包括有曝气区和回流膜分离区，曝气区和回流膜分离区之间具有隔板，曝气区和回流膜分离区通过隔板上方空间连通，隔板下部也开有连通曝气区和回流膜分离区的第三开口，所述曝气区内设置有曝气管，曝气管下端具有曝气头，所述回流膜分离区具有一个以上的膜分离组件，该膜分离组件连接有净水输出管，净水输出管上安装有抽气泵。

作为上述技术方案的改进，与污水输入口对应的生物滤料区下部设置有承托板，承托板上方为生物填料，承托板上部或者下部设置有反冲洗进气及布气系统，生物滤料区通过承托板的配水滤头或者栅形承托板与进水布水及反冲洗布水区连通。

作为上述技术方案的改进，所述的高效污水处理装置具有一个以上的曝气回流膜分离区，均匀分布在装置内。

作为上述技术方案的改进，所述曝气区位于回流膜分离区内部或者曝气区位于回流膜分离区外部。

作为上述技术方案的改进，所述进水布水及反冲洗布水区内安装有反冲洗进水及布水系统；所述出水区连接有初级回用出水系统和反冲洗排水系统。

所述生物滤料区中生物滤料的粒径为2～12mm，其密度大于1。所述生物滤料是多孔陶粒、无烟煤、石英砂、膨胀页岩、膨胀硅铝酸盐和塑料模块中的一种或多种组合。

所述膜分离组件是有机超滤膜、无机超滤膜、有机微滤膜和无机微滤膜中预制件的一种。

一种应用权利要求1所述高效污水处理装置的工艺，所述包括以下步骤：

a. 污水经过污水输入口进入进水布水及反冲洗布水区，再通过第二开口进入曝气回流膜分离区；

b. 空气通过曝气管和曝气头输入污水中进行曝气，产生大量微小气泡，气水混合液沿曝气区上升流入回流膜分离区，切过膜分离组件表面向下流，一部份通过第三开口补充曝气区内的上升流，大部份通过第二开口与步骤a中进来的污水混合稀释后通过进水布水及反冲洗布水区沿生物滤料区向上流；

c. 被稀释污水中的有机物通过生物滤料区时被微生物吸附，微生物吸收经曝气的气水混合液中的氧后发生氧化降解或被微生物自身代谢，经生物滤料区去除大部分有机物、截留绝大部分悬浮物的水部分通过第一开口回流至回流膜分离区，另一部分经初级回用出水系统流出；