一种基于CAST和MBR的废水处理工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种基于cast和mbr的废水处理工艺。

背景技术：

污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活，村镇污水主要由生活污水和农业废水组成，生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于细菌的生长，成为细菌、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田，农业废水的成分则多种多样，不同的季节，不同的地方，不同发展目标的村镇，其废水需要用不同的处理方法，在处理污水时，为减小污水排放量及其复杂程度，将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开，灰水用自然净化系统处理，黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理，不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用。

本发明是由cast池、缓冲截留池、mbr池和设备池(间)组成，废水经提升泵提升至cast+mbr工艺，在cast生物选择池和主反应池的作用下，进行了有效的脱氮、除磷和有机物的降解过程。在cast与mbr池之间设置缓冲截留池，将cast中的大部分活性污泥分离出来，mbr池内通过生物反应和膜过滤，将污水进行深度处理。确保污水各项指标得到进一步消除。mbr出水经过消毒后即可排放，在空间布置上呈厌(缺)氧、好氧、厌(缺)氧和好氧膜分离，并且可充分利用cast工艺在时间上形成的厌(缺)氧、好氧和厌(缺)氧过程，使得工艺内形成多样性的生物菌群，确保了工艺的脱碳、脱氮和除磷效果，本发明通过将cast工艺中的滗水器改为缓冲截留池，让mbr池与cast池之间形成污泥的单向通道和缺(厌)氧的缓冲区，让不间断曝气的mbr池不会影响cast池的运行状况，既可以采取间断进水、连续出水运行，以确保脱氮、除磷效果。又可采取连续进出水运行，确保去除有机物，本发明的设备既可以作为小型生化处理设备，又可以放大成为大型城镇生活污水处理设备，具有除磷脱氮效果好、水力停留时间短、占地省优点，适合乡镇、船舶、疗养院、市政、医院污水处理项目。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于cast和mbr的废水处理工艺，既可以采取间断进水、连续出水运行，以确保脱氮、除磷效果。又可采取连续进出水运行，确保去除有机物。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于cast和mbr的废水处理工艺，包括间断进水连续出水的脱氮除磷工艺和连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺，所述间断进水连续出水的脱氮除磷工艺是由cast生物选择池、cast主体反应池、缓冲截留池、mbr池和设备池组成，且间断进水连续出水的脱氮除磷工艺的工艺方法，具体包括以下步骤：

s1、废水经提升泵提升至cast和mbr处理工艺入口，在cast生物选择池与回流污泥混合，污水中的有机物经过回流污泥中微生物吸附，出水排入cast主体反应池；

s2、在曝气时段，被吸附有机物在微生物的作用下得到去除，氨氮则在硝化菌的作用下转变为硝酸盐或亚硝酸盐，磷化物则在聚磷菌作用下大量吸附；

s3、在静置沉淀段时，此时呈缺氧或厌氧条件，在反硝化菌群的作用下对硝基氮和亚硝基氮进行还原成氮气，cast混合液经过缓冲截留池泥水分离后，上清液进入mbr池，通过mbr池内好氧生物菌群进行深度处理，并通过mbr膜进行泥水分离；

s4、出水经过消毒后达标外排，mbr池内污泥和缓冲截留池的污泥回流进入cast生物选择池，剩余污泥定期外排至污泥处理单元；

当有机物负荷高时，采用所述连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺，连续进水和曝气运行，运行工艺依次为厌氧、好氧、沉淀、mbr和消毒工艺。

优选的，所述连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺，具体包括以下步骤：

t1、通过工艺设计，在空间上形成厌氧、好氧、厌氧和好氧膜分离，且充分利用cast工艺在时间上形成的厌氧、好氧和厌氧过程，使得工艺内形成多样性的生物菌群，确保了工艺的脱碳、脱氮和除磷效果；

t2、通过采用缓冲截留池，让mbr池与cast池之间形成污泥的单向通道和缺氧的缓冲区，使不间断曝气的mbr池运行，不会影响cast池的运行状况；

t3、出水段采用mbr和消毒工艺，确保出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918—2002)一级a标或更严格标准要求，本工艺既可以采取间断进水、连续出水运行，以确保脱氮、除磷效果。又可采取连续进出水运行，确保去除有机物。

优选的，所述间断进水连续出水的脱氮除磷工艺和连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺所对应的工艺设备既能采用大型污水处理厂主体工艺，也能够小型化、模块化和集装箱化，作为小型污水处理站。

优选的，所述步骤s1中提升泵是采用型号为zw的自吸排污泵。

优选的，所述步骤s4中剩余污泥定期外排至污泥处理单元的间隔时间为15-22h。

优选的，所述cast生物选择池是由生物选择器、主曝气区、污泥回排除剩余污泥系统和撇水装置组成。

优选的，所述生物选择器在选择中，废水中的溶解性有机物质能通过酶反应机理而迅速去除，选择器能够恒定容积也能变容积运行，多池系统的进水配水池也能够用作选择器，污泥回流液中所含有的硝酸盐在此选择器中得以反硝化，选择器用于调节活性污泥的絮体负荷防止产生污泥膨胀。

优选的，所述撇水装置在池子的末端设有由电机驱动的升除撇水堰，以排出处理水。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于cast和mbr的废水处理工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于cast和mbr的废水处理工艺，是由cast池、缓冲截留池、mbr池和设备池(间)组成，废水经提升泵提升至cast+mbr工艺，在cast生物选择池和主反应池的作用下，进行了有效的脱氮、除磷和有机物的降解过程。在cast与mbr池之间设置缓冲截留池，将cast中的大部分活性污泥分离出来，mbr池内通过生物反应和膜过滤，将污水进行深度处理。确保污水各项指标得到进一步消除。mbr出水经过消毒后即可排放。

(2)、该基于cast和mbr的废水处理工艺，在空间布置上呈厌(缺)氧、好氧、厌(缺)氧和好氧膜分离，并且可充分利用cast工艺在时间上形成的厌(缺)氧、好氧和厌(缺)氧过程，使得工艺内形成多样性的生物菌群，确保了工艺的脱碳、脱氮和除磷效果。

(3)、该基于cast和mbr的废水处理工艺，通过将cast工艺中的滗水器改为缓冲截留池，让mbr池与cast池之间形成污泥的单向通道和缺(厌)氧的缓冲区，让不间断曝气的mbr池不会影响cast池的运行状况。

(4)、该基于cast和mbr的废水处理工艺，既可以采取间断进水、连续出水运行，以确保脱氮、除磷效果。又可采取连续进出水运行，确保去除有机物。

(5)、该基于cast和mbr的废水处理工艺，其设备既可以作为小型生化处理设备，又可以放大成为大型城镇生活污水处理设备，具有除磷脱氮效果好、水力停留时间短、占地省优点，适合乡镇、船舶、疗养院、市政、医院污水处理项目。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于cast和mbr的废水处理工艺，包括间断进水连续出水的脱氮除磷工艺和连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺，间断进水连续出水的脱氮除磷工艺是由cast生物选择池、cast主体反应池、缓冲截留池、mbr池和设备池组成，且间断进水连续出水的脱氮除磷工艺的工艺方法，具体包括以下步骤：

s1、废水经提升泵提升至cast和mbr处理工艺入口，在cast生物选择池与回流污泥混合，污水中的有机物经过回流污泥中微生物吸附，出水排入cast主体反应池；

s2、在曝气时段，被吸附有机物在微生物的作用下得到去除，氨氮则在硝化菌的作用下转变为硝酸盐或亚硝酸盐，磷化物则在聚磷菌作用下大量吸附；

s3、在静置沉淀段时，此时呈缺氧或厌氧条件，在反硝化菌群的作用下对硝基氮和亚硝基氮进行还原成氮气，cast混合液经过缓冲截留池泥水分离后，上清液进入mbr池，通过mbr池内好氧生物菌群进行深度处理，并通过mbr膜进行泥水分离；

s4、出水经过消毒后达标外排，mbr池内污泥和缓冲截留池的污泥回流进入cast生物选择池，剩余污泥定期外排至污泥处理单元。

当有机物负荷高时，采用连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺，连续进水和曝气运行，运行工艺依次为厌氧、好氧、沉淀、mbr和消毒工艺。

本发明实施例中，连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺，具体包括以下步骤：

t1、通过工艺设计，在空间上形成厌氧、好氧、厌氧和好氧膜分离，且充分利用cast工艺在时间上形成的厌氧、好氧和厌氧过程，使得工艺内形成多样性的生物菌群，确保了工艺的脱碳、脱氮和除磷效果；

t2、通过采用缓冲截留池，让mbr池与cast池之间形成污泥的单向通道和缺氧的缓冲区，使不间断曝气的mbr池运行，不会影响cast池的运行状况；

t3、出水段采用mbr和消毒工艺，确保出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918—2002)一级a标或更严格标准要求，本工艺既可以采取间断进水、连续出水运行，以确保脱氮、除磷效果。又可采取连续进出水运行，确保去除有机物。

本发明实施例中，间断进水连续出水的脱氮除磷工艺和连续进水连续出水能够承担高有机物负荷的脱氮除磷工艺所对应的工艺设备既能采用大型污水处理厂主体工艺，也能够小型化、模块化和集装箱化，作为小型污水处理站。

本发明实施例中，步骤s1中提升泵是采用型号为zw的自吸排污泵。

本发明实施例中，步骤s4中剩余污泥定期外排至污泥处理单元的间隔时间为15-22h。

本发明实施例中，cast生物选择池是由生物选择器、主曝气区、污泥回排除剩余污泥系统和撇水装置组成。

本发明实施例中，生物选择器在选择中，废水中的溶解性有机物质能通过酶反应机理而迅速去除，选择器能够恒定容积也能变容积运行，多池系统的进水配水池也能够用作选择器，污泥回流液中所含有的硝酸盐在此选择器中得以反硝化，选择器用于调节活性污泥的絮体负荷防止产生污泥膨胀。

本发明实施例中，撇水装置在池子的末端设有由电机驱动的升除撇水堰，以排出处理水。

综上，本发明是由cast池、缓冲截留池、mbr池和设备池(间)组成，废水经提升泵提升至cast+mbr工艺，在cast生物选择池和主反应池的作用下，进行了有效的脱氮、除磷和有机物的降解过程。在cast与mbr池之间设置缓冲截留池，将cast中的大部分活性污泥分离出来，mbr池内通过生物反应和膜过滤，将污水进行深度处理。确保污水各项指标得到进一步消除。mbr出水经过消毒后即可排放，在空间布置上呈厌(缺)氧、好氧、厌(缺)氧和好氧膜分离，并且可充分利用cast工艺在时间上形成的厌(缺)氧、好氧和厌(缺)氧过程，使得工艺内形成多样性的生物菌群，确保了工艺的脱碳、脱氮和除磷效果，通过将cast工艺中的滗水器改为缓冲截留池，让mbr池与cast池之间形成污泥的单向通道和缺(厌)氧的缓冲区，让不间断曝气的mbr池不会影响cast池的运行状况，既可以采取间断进水、连续出水运行，以确保脱氮、除磷效果。又可采取连续进出水运行，确保去除有机物，其设备既可以作为小型生化处理设备，又可以放大成为大型城镇生活污水处理设备，具有除磷脱氮效果好、水力停留时间短、占地省优点，适合乡镇、船舶、疗养院、市政、医院污水处理项目。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。