[发明专利]分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备

权利要求书

1.一种分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备，包括进水管（1）、好氧生化池（2）、集水槽（3）、曝气膜池（4）和出水管（6），进水管用于通入待处理污水，好氧生化池的底部设置有多个布水管（9），曝气膜池的底部设置有多个曝气盘（15），曝气膜池中设置有MBR膜组件（5），MBR膜组件的出水口与出水管（6）相连接，出水管上连接有将处理后的污水抽出的水泵；其特征在于：所述曝气膜池经生化池进水管（7）与好氧生化池相连通，生化池进水管由竖管部分（16）和横管部分（17）组成，横管部分位于好氧生化池的底部，竖管部分的上端与曝气膜池的上部相通，下端与横管部分相通，进水管与竖管部分相连通，进水管下方的竖管部分上设置有流速控制阀（8）；多个布水管均匀设置于好氧生化池的底部，布水管的一端与横管部分相通，布水管上均匀设置有多个出水口朝下的布水头（10）；集水槽（3）位于好氧生化池一侧的上部，集水槽的侧壁上开设有与好氧生化池相通的溢流堰（11），集水槽经回流管（12）与曝气膜池（4）相连通，回流管的上端与集水槽相通，下端与曝气膜池的底部相通；好氧生化池中培养有好氧污泥，在曝气盘的曝气作用下实现对污水的充氧，同时曝气使得曝气膜池中液位上升，在液位差作用下曝气膜池中污水经生化池进水管流入好氧生化池，曝气使得曝气膜池底部废水浓度降低而水压降低，在压差作用下进水槽中的污水经回流管流入曝气膜池，曝气盘的曝气实现了废水的自循环流动；废水在好氧生化池中均匀上升的过程中，经好氧、硝化和反硝化反应实现有机物和氨氮的去除。

2.根据权利要求1所述的分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备，其特征在于：所述布水管（9）上的所有布水头（10）的出水口朝下且位于同一水平高度，以实现好氧生化池中各区域水流量均衡，防止部分区域因上升流速不够而导致污泥堆积。

3.根据权利要求1或2所述的分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备，其特征在于：所述集水槽（3）一端与回流管（12）相连通，另一端开设有溢流口（13），集水槽的底部为由溢流口至回流管端高度逐渐降低的斜坡。

4.根据权利要求1或2所述的分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备，其特征在于：所述生化池进水管（7）和回流管（12）的管径均大于200mm，回流管的上下端和竖管部分的上下端均为弧形过渡形状，以减少水头损失。

5.根据权利要求1或2所述的分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备，其特征在于：所述溢流堰（11）为锯齿状。

6.一种基于权利要求1所述的分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备的污水处理方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).曝气和自循环，在曝气膜池底部曝气盘的曝气作用下，不仅实现对曝气膜池底部污水的曝气充氧，而且污水曝气后密度减小而水压降低，使得进水槽中污水经回流管流入曝气膜池的底部，同时曝气使液面上升，在液位差的作用下曝气膜池中污水经生化池进水管进入好氧生化池，曝气实现了污水的自循环流动；

b).进水和布水，经进水管通入的待处理污水在生化池进水管中与曝气充氧后的回流水混合，然后经布水管上的布水头均匀朝下流出，实现在好氧生化反应池中的均匀布水；

c).好氧和厌氧反应，进入好氧生化池底部的污水与好氧颗粒污泥充分接触，在好氧微生物的作用下发生好氧反应，将氨氮氧化为硝氮同时氧化部分有机物，随着污水的上升和溶解氧的消耗，好氧生化池的上层成为缺氧区域，在厌氧微生物的作用下经反硝化将硝氮转化为氮气去除；同时，随着颗粒污泥粒径的不断增大，颗粒内部出现缺氧、厌氧区域，使得颗粒污泥表面的好氧微生物将氨氮氧化为硝氮同时氧化部分有机物，而部分氧化后硝氮及部分有机物进入内部缺氧区域，被厌氧微生物反硝化为氮气去除；

d).集水和回流，经好氧和厌氧反应处理后的污水经溢流堰流入集水槽中，同时沉淀性能差的絮状污泥也随水流一起进入集水槽，集水槽中的污水在压力差的作用下经回流管回流至曝气膜池，并重新进行曝气充氧；

e).膜过滤和出水，在水泵的抽吸作用下，曝气膜池中的污水在压力差的作用下经MBR膜组件过滤后，经出水管排出，经回流管的回流量远大于经出水管的出水量，使得污水经多次循环处理后排出，保证了出水达到排放标注。

7.根据权利要求6所述的分置曝气MBR-自动循环流动床一体化处理设备的污水处理方法，其特征在于：运行初期好氧生化池中污泥沉淀性能较差，大量污泥回流，池中以好氧微生物为主，主要发生氧化反应，将氨氮氧化为硝态氮，有机物氧化为二氧化碳；由于MBR膜组件的污泥截留作用，污泥不会流失；同时曝气作用将絮状污泥破碎，重新进入好氧生化池底部，被颗粒污泥吸附，使颗粒污泥粒径不断增大，池中污泥保留的污泥均为沉淀性能良好的污泥；

经过一段时间的运行，好氧生化池中沉淀性能良好的污泥已经足够多，且可被吸附利用的污泥基本已全部被利用，大量的溶解氧在好氧生化池底部就被消耗，此时可适当降低设备中污水循环量及曝气量，使不被吸附的污泥停留在好氧生化池上层，同时上层成为缺氧区域，即可实现有机物与氮元素的去除。