城市污水处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种城市污水处理系统及工艺。

背景技术：

城市生活污水主要是城市生活中使用的各种洗涤剂、污水、垃圾和粪便等，多为无毒的无机盐类，其中含n、p、s等元素比较多，由于家庭用水、初期雨水、洗涤等废水的汇入，使生活污水中的n、p严重超标，cod、bod的值也在增加，而且生活污水能够导致病原体污染、富氧化污染、酸碱盐污染等。

近些年来，我国城市的经济发展速度相对较快，城市中生产和生活而产生的污水量也在逐渐的增多，与国外发达国家相比，我国城市污水处理率还不高，工艺还有待完善，管理还比较落后，平均每150万人左右才拥有一座污水处理厂，并且还存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水率达标低等诸多问题。我国污水处理设施相对于发达国家还十分落后。

目前现有技术中污水处理的工艺也较为单一，主要采用两段活性污泥法，即将污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统，包括：自吸式射流曝气器、侧向流坡形斜板沉淀池、无支架的污泥悬浮型生物填料。其具体实现方法为：a段为高负荷，b段低负荷，a、b两段分别回流，充分利用其内的微生物，使其充分发挥作用，创造良好的环境条件便于不同时期生长的优势微生物种群的生长。然而这种处理方法虽然效果稳定，但是成本较高，且去除率较低，bod去除率仅为90％，cod去除率仅为80％。同时还存在建设工期长、建设成本较高等问题。

技术实现要素：

为解决现有的技术中的问题，针对污水处理系统建设工程复杂，处理污水效率低等问题，本发明提供了一种合理布局、整体协调、最大限度地减少废水排放量的城市污水处理系统及利用该系统进行的污水处理工艺。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种城市污水处理系统，该系统包括第一箱体和第二箱体，第一箱体内包括缺氧池、好氧池、沉淀池和清水池，第二箱体内包括调节池、mbr膜池和污泥池，所述调节池、缺氧池、好氧池、沉淀池和污泥池通过水管依次连通，所述mbr膜池分别与沉淀池、清水池、缺氧池和污泥池连通，缺氧池和好氧池内设置有mbbr反应器，好氧池内还设置有折板装置。

其中，mbr为膜生物反应器，mbbr工艺为移动床生物膜反应器技术，本发明的污水处理系统在mbbr工艺基础上，设计b-m²工艺，即折板式移动床生物膜反应器，b-m²工艺兼具mbbr工艺特点，另设置折板，增加污水与填料的接触时间，大大提高了污水处理效率，减少处理系统的占地面积。

进一步地，调节池入口处设置有格栅。用于过滤较大的悬浮物、漂浮物、毛发以及纤维等杂质。调节池内还设置有污水泵，用于将调节池内的污水提升至缺氧池中。

进一步地，缺氧池内设置有搅拌机，使缺氧池内的反应充分进行。

进一步地，好氧池内设置有微孔曝气器，微孔曝气器连通有鼓风机。

进一步地，沉淀池中设置有第一污泥泵，第一污泥泵通过管道与缺氧池连通。

进一步地，mbr膜池中设置有第二污泥泵。

进一步地，第一箱体和第二箱体端部分别设置有第一设备间和第二设备间。

一种城市污水处理工艺，包括以下步骤：

s1、污水经收集汇总后由污水泵将污水提升进入格栅内，然后自流入调节池内，进行水质、水量的调节；

s2、经调节后的污水进入投放有活性生物填料的缺氧池内，启动搅拌机，使污水与活性生物填料表面生长的微生物充分接触、混合，依靠反硝化细菌进行反硝化作用；

s3、经缺氧池处理后的污水自流入好氧池内，向好氧池的内曝气，污水经过多次折流，在mbbr反应器内进行反应；通过曝气使填料在mbbr反应器内的混合液中回旋翻转的作用下自由移动，污水连续经过mbbr反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜。

s4、经好氧池处理后的水自流至沉淀池，加药絮凝，絮状物经斜板截留沉淀于沉淀池池底，上清液自流至mbr膜池；

s5、上清液在mbr膜池内mbr膜的过滤作用后，由自吸泵泵入紫外线消毒装置中进行消毒处理；

s6、消毒处理后进入清水池，而后自流出水。

进一步地，步骤s4中，沉淀池中污泥回流至缺氧池中，维持缺氧池的污泥浓度。

进一步地，步骤s5中，mbr膜池中设置的第二污泥泵，将过滤出的混合液提升至缺氧池中，进一步进行反硝化作用去氮。

本发明的城市污水处理系统及工艺，为处理生活污水，其有益效果在于：1、设计采用b-m²生物处理技术，为mbbr工艺基础上设置折板，增加污水与填料的接触时间，大大提高了污水处理效率；2、同时后置mbr膜，利用膜分离技术与生物处理技术有机结合的综合治理工艺，具有处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单等优点；3、污水处理装置的总体布局合理紧凑，力求简化流程、减少能耗、节约工程投资，并应与周围建造的装置协调一致、美观大方，总体上构筑物组合化，减少处理系统的占地面积；4、在保证出水要求的情况下，尽量减少工程投资和运行费用，确保工程的可靠性及有效性，减少日常维护检修工程量，改善工人操作条件。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图；

图2为本发明的平面布置图。

图中，1、调节池；2、缺氧池；3、好氧池；4、沉淀池；41、絮凝加药系统；5、污泥池；6、mbr膜池；61、反洗管线；62、出水管线；63、抽吸泵；64、流量计；65、紫外线杀菌装置；7、清水池；8、mbbr反应器；9、折板装置；10、格栅；11、搅拌机；12、鼓风机；13、微孔曝气器；14、第一污泥泵；15、第二污泥泵；16、第一设备间；17、第二设备间。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

实施例一

如图1和图2所示的一种城市污水处理系统，本系统为一体化设备，该系统包括第一箱体和第二箱体，第一箱体内包括缺氧池2、好氧池3、沉淀池4和清水池7，第二箱体内包括调节池1、mbr膜池6和污泥池5，调节池1、缺氧池2、好氧池3、沉淀池4和污泥池5通过水管依次连通，mbr膜池6分别与沉淀池5、清水池7、缺氧池2和污泥池4连通。调节池1入口处设置有格栅10，污水在流入调节池1之前经格栅10，用于拦截过滤污水中较大的悬浮物、漂浮物、毛发以及纤维等杂质；污水通过水泵提升进入缺氧池2中，缺氧池2和好氧池3内设置有mbbr反应器8，好氧池3内还设置有折板装置9，缺氧池2内设置有搅拌机11，进行污水搅拌，使悬浮活性生物填料与污水充分接触；好氧池3内设置有微孔曝气器13，微孔曝气器13连通有鼓风机12，优选地，好氧池3为设置有2个。

沉淀池4采用斜管沉淀池，其连接有絮凝加药系统41和mbr膜池6。沉淀池4通过池中设置的第一污泥泵14与缺氧池2连通，用于将沉淀池4中污泥再次回流至缺氧池2中，用于维持污泥浓度，并进行反硝化处理。

mbr膜池6中设置有第二污泥泵15,用于将mbr膜池6中过滤后的混合液回流至缺氧池2进行重复处理。mbr膜池6通过反洗管线61和出水管线62独立的两条线路与清水池7连通，出水管线62上设置有抽吸泵63、流量计64和紫外线杀菌装置65。mbr膜池6内设置有第二污泥泵15，以此与缺氧池2和污泥池5连通。处理后的水进入清水池7进行存储和再利用。

缺氧池2内采用mbbr工艺，规格为3000mm*3000mm*3300mm，池内具有材质为hdpe的悬浮活性生物填料共9m³，在缺氧池2的进出水处设置有填料拦截栅网，与缺氧池2连接的搅拌机11功率采用0.75kw，污水在缺氧池2内的停留时间为3.8h。

好氧池3内采用mbbr工艺，兼具有折板技术，规格为4000mm*3000mm*3300mm，池内具有材质为hdpe的悬浮活性生物填料共12m³，在好氧池3的进出水处同样需设置有填料拦截栅网，池内设置的微孔曝气器13采用epdm/abs，污水在好氧池3内的停留时长为5h。

沉淀池4为斜管沉淀池，规格为2000mm*3000mm*3300mm，其中蜂窝斜管填料为6m³，污水在沉淀池4内的停留时长为2.4h。清水池7的规格为1500mm*3000mm*3300mm。

调节池1规格为4500mm*3000mm*3300mm，池内设置配套液位浮球3套，污水在调节池1内停留时长为5.8h。mbr膜池规格为4500mm*3000mm*3300mm，配套设置的还包括抽吸泵2台和污泥泵2台。

第一箱体和第二箱体端部分别设置有第一设备间16和第二设备间17，第一设备间16和第二设备间17用于放置安装本系统中所涉及的电气设备，使电气设备与现场污水环境相隔离；本发明的系统设备还包括自动控制柜2套，用于控制电气设备的开关。

实施例二

如图1所示的一种城市污水处理工艺，包括以下步骤：

s1、污水经收集汇总后由污水泵将污水提升进入格栅10内，然后自流入调节池1内，进行水质、水量的调节；

污水经收集汇集后由污水泵将污水提升进入格栅10后，用以拦截污水中较大的悬浮物、漂浮物、毛发以及纤维等杂质。

s2、经调节后的污水进入投放有活性生物填料的缺氧池2内，启动搅拌机11，使污水与活性生物填料接触、混合，并进行反硝化作用；

缺氧池采用mbbr生物处理工艺，搅拌机11搅拌使生物填料自由移动、分布均匀，确保污水能与填料表面生长的微生物充分接触、混合。污水在缺氧池2内依靠反硝化细菌进行反硝化作用，使废水中的tn得到有效的去除，在反硝化过程的同时，去除污水中的大部分cod。

s3、经缺氧池2处理后的污水自流入好氧池3内，向好氧池内曝气，污水经过多次折流，在mbbr反应器内进行反应；

好氧池采用mbbr生物处理工艺，其中加入导流折板技术，通过设置折板大大增加了污水与反应器中悬浮填料的接触时间，使污水中的cod、氨氮等污染物得到彻底的降解和去除。在好氧池内设置微孔曝气器13，一方面充分保证好氧生物所需的溶解氧，另一方面确保悬浮活性生物填料能在池内充分流化均匀，通过曝气使填料在mbbr反应器内的混合液中回旋翻转的作用下自由移动，污水连续经过mbbr反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜。

s4、经好氧池处理后的水自流至沉淀池，加药絮凝，絮状物经斜板截留沉淀物于沉淀池池底，上清液自流至mbr膜池；

沉淀池为斜管淀池，设置絮凝加药装置，利用絮凝剂与污水充分混合，增大悬浮物胶体、分散颗粒间的相互作用力，生成尺寸和质量较大的絮状体，再经过斜管的截留，使污泥沉淀，上清液自流至mbr膜池，进行处理；优选地，在沉淀池中设置的第一污泥泵，用于将部分污泥回流至缺氧池中，维持缺氧池的污泥浓度，剩余污泥则被排放外运。

s5、上清液在mbr膜池内mbr膜的过滤作用后，进入紫外线消毒装置中进行消毒处理；沉淀池出水接入mbr膜池，上清液在mbr膜的过滤作用下，由自吸泵泵入紫外线消毒装置进行消毒处理，mbr膜池设置的第二污泥泵，用于经mbr过滤出的混合液提升至缺氧池，进一步利用反硝化细菌去除水中总氮，过滤后的剩余污泥排放至污泥池中，污泥池中污泥定期外运。

s6、消毒处理后进入清水池，而后自流出水。

本发明的城市污水处理系统及工艺，采用b-m²工艺，即将mbbr工艺与折板技术相结合后再连接mbr工艺，其去除有机物、氨氮、总氮等污染物主要依靠工艺处理单元中的生物处理工艺。其工作原理为：在缺氧池段，由于污水中有机物浓度很高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中的有机氮转化分解成氨氮，同时利用污水中的有机碳作为电子供体，将污水中的no2-n和no3-n转化成n2，而且还利用部分有机碳源进而合成新的细胞物质。所以，缺氧池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染；在好氧池段，由于有机物浓度已大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较高的氨氮存在，为了使有机物得到进一步的氧化分解，同时在碳化作用处于完成的情况下硝化作用能顺利进行，在好氧池设置有机负荷较低的好氧生化系统，在好氧池段主要存在好氧微生物及自养型细菌—硝化菌，其中，好氧微生物将有机物分解成co2和h2o，自养型细菌利用有机物分解产生的无机碳或空气中的co2作为营养源，将污水中的nh3-n转化成no2-n和no3-n，好氧池出水回流到缺氧池，为缺氧池提供电子接受体，通过反硝化作用最终消除氮的污染，从而达到最终去除污水中bod、cod、氨氮和tn等污染物的目的。

污水经生物处理后进入斜管沉淀池后的污水自流进入mbr膜生物反应器内进行膜分离处理，进一步去除污水中的cod、ss等污染物。

本发明的处理系统及工艺克服了传统污水处理设备工艺设计上造成的污染物去除率低的缺陷，在生化工艺段采用b-mbbr生物处理技术，通过在生物池内投加悬浮活性生物填料，大大增加了反应器内的微生物及微生物种群，同时在好氧池段设置与mbbr配合的折板装置，增加了污水与生物填料的稳定接触时间，使能够充分接触污水中污染物，能使污水中的各种污染物得到彻底的降解和去除，为出水稳定达标排放提供了有力的保证。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。