本发明属于污水生物处理领域，具体涉及msbbr污水处理系统及运用该系统的污水处理工艺。
背景技术
目前生活污水的处理工艺已非常成熟，其核心污水处理工艺主要包括活
性污泥法和生物膜法两类，并以此为基础衍生、发展形成不同的生活污水处理工
艺如a/o工艺、a2o工艺、氧化沟工艺、序批式活性污泥法（sbr）、生物接触
氧化法、曝气生物滤池、膜生物反应器（mbr）、cass工艺等。以上这些工艺
均能实现生活污水中污染物的有效去除，有效降低ss、cod、bod、
nh3-n,tn,tp等，达到国家相应水环境排放标准。但上述工艺对进水水质水量的
要求较为苛刻，当水质水量变化较大时，只能从时间/空间单一维度进行调控，
无法同时进行时间和空间的二维调控，无法应对水质水量变化差异大的情况。
此外，a/o工艺、a2o工艺、氧化沟工艺、序批式活性污泥法（sbr）、cass
工艺占地面积大，构筑物较多，配备的机电设备较多，能耗高，管理维护复杂；此外，序批式活性污泥法（sbr）、cass工艺无法连续进出水。而生物接触氧化法、曝气生物滤池和膜生物反应器（mbr）虽然占地面积小，但是涉及填料、膜的清洗更换，投资运行成本高，运行维护复杂。
为了克服上述工艺在污水处理过程中的不足，本申请人进行了一系列的探索，力求找到更为高效的污水处理方式。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种msbbr污水处理系统，间隙曝气与生物反应区合理的设置，当水质水量变化较大时，实现时间和空间的二维调控。
本发明的另一目的在于提供运用msbbr污水处理系统的污水处理工艺为
生活污水的处理提供新的解决方案。
本发明的msbbr污水处理系统包括池体外壁、反应区和设备区，所述反应区包括生物反应区和沉淀区；所述生物反应区在所述池体中部，所述生物反应区外围为所述沉淀区，所述生物反应区与所述沉淀区通过排水细缝连接；所述生物反应区底部设置有曝气装置和污泥收集管道。
进一步地，所述沉淀区包括三相分离装置和竖流沉淀装置，所述三相分离装置设置在所述沉淀区中部，所述竖流沉淀装置设置在所述沉淀区上部。
进一步地，所述设备区设置在所述沉淀区外侧。
更进一步地，所述设备区包括风机、消毒装置和plc控制系统。
更进一步地，所述消毒装置优选紫外消毒装置。
进一步地，所述反应区还包括除磷区和过滤区，所述除磷区、过滤区设置在所述沉淀区外侧。
更进一步地，所述除磷区包括除磷中间池、加药泵和搅拌器。
就msbbr污水处理系统进一步说明。
msbbr污水处理系统包括池体外壁、反应区和设备区，所述反应区包括生物反应区和沉淀区；所述生物反应区在所述池体中部；所述生物反应区外围为所述沉淀区；所述生物反应区与所述沉淀区通过排水细缝连接；所述生物反应区底部设置有曝气装置和污泥收集管道。所述沉淀区包括三相分离装置和竖流沉淀装置，所述三相分离装置设置在所述沉淀区中部，所述竖流沉淀装置设置在所述沉淀区上部。在生物反应区内加入活性污泥和高分子生物填料，生活污水在生物反应区与活性污泥和高分子生物填料混合，曝气装置进行间隙曝气，使得生活污水与生物反应区中的活性污泥和高分子生物填料充分混合，均匀分布在整个生物反应区内。生物反应区内得到的污泥、生活污水和气体通过底部的排水细缝隙流至沉淀区，经过沉淀区中三相分离装置时，气体通过三相分离装置上部气孔返回至生物反应区中，部分污泥通过排水细缝回流至生物反应区，其余的污水和污泥进入竖流沉淀装置，通过竖流式沉淀完成污泥和污水的分离，上清液经集水堰出流至设备区的消毒装置杀菌消毒；剩余污泥下沉，通过三相分离装置自滑回流至生物反应区下部。
当上清液杀菌消毒后达到回用或排放标准时，即为达标水。若上清液杀菌消毒后未达到回用/排放标准，经过除磷区和过滤区处理。所述除磷区和过滤区设置在池体外侧。
更进一步地，所述高分子生物填料为聚氨酯高分子材料复合而成的多孔生物载体，为悬浮流化床式。
以msbbr污水处理为依托，形成完整的污水处理工艺，该工艺包括以下步骤:
（1）生活污水经过格栅去除直径＞3mm的悬浮物；
（2）经格栅处理后的生活污水自流到调节池中，调节生活污水ph至6～9；
（3）将ph至6～9的生活污水泵入msbbr污水处理系统中进行处理得到污泥和达标水；
（4）将步骤（3）中达标水回用或者排放；
（5）将步骤（3）中得到的污泥引入污泥浓缩池中进行处理。
进一步地，所述msbbr污水处理系统包括池体外壁、反应区和设备区，所述反应区包括生物反应区和沉淀区；所述生物反应区在所述池体中部，所述生物反应区外围为所述沉淀区，所述生物反应区与所述沉淀区通过排水细缝连接；所述生物反应区底部设置有曝气装置和污泥收集管道；在所述生物反应区内加入活性污泥和高分子生物填料，控制所述生物反应区的曝停比为（4～8）:3。
更进一步地，所述高分子生物填料为聚氨酯等高分子材料复合而成的多孔生物载体。
以msbbr污水处理系统为依托，形成完整的污水处理工艺进行详细描述。
生活污水经管道收集后，首先通过格栅去除直径＞3mm悬浮物；随后自流至调节池中，调节生活污水ph至6～9；将调节后的生活污水泵入msbbr污水处理系统中，使生活污水与msbbr污水处理系统的生物反应区中活性污泥和高分子生物填料充分混合，调节生物反应区的曝停比为（4～8）:3，进行循环周期的厌氧、兼氧、好氧处理，得到上清液和污泥。上清液经集水堰出流至设备区的消毒装置杀菌消毒，当杀菌消毒后的上清液达到回用或排放标准时，即为达标水；若杀菌消毒后的上清液未达到回用/排放标准，经除磷区和过滤区处理得到达标水。得到的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩处理/污泥干化处理。
进一步地，所述消毒装置采用紫外消毒装置。
前述达标水标准如下：
回用水标准一级a标：cod≤50mg/l，bod≤10mg/l,nh3-n≤50mg/l,tn≤15mg/l,tp≤0.5mg/l,ss≤10mg/l；
排放标准一级b标：cod≤60mg/l，bod≤20mg/l,nh3-n≤8mg/l,tn≤20mg/l,tp≤1mg/l,ss≤20mg/l。
更进一步地，所述生活污水指标为cod350-500mg/l，bod150-250mg/l。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：
（1）本发明的系统/工艺稳定、出水优质。该msbbr污水处理系统采用间隙式曝气，使废水在周期循环的厌氧、兼氧、好氧条件下，实现有机物、氨氮、tp等的高效去除；优选聚氨酯等高分子材料复合而成的多孔生物载体作为高分子生物填料，其内部可凝聚微生物，外部可附着微生物，比表面积大，与微生物相容性好，大大提高微生物浓度，填料与污水、空气三相均匀混合，形成的生物流化床容积负荷高，提高了污染物的去除效率；可连续出水和进水，保持系统处理的连续性。
（2）本发明的系统/工艺构筑物少，节省用地，投资费用低。与传统的a2o、a/o、sar、氧化沟等工艺相比较，该系统/工艺无初沉池、二沉池，反应区和沉淀区高度集成，流程布置简洁，较大减少占地面积；由于高分子生物填料的引入，微生物稳定附着，污泥浓度高，接触面积大，从而减少反应时间，进一步缩短污水在系统/工艺中的停留时间，进而减少设施的占地面积。
（3）本发明的系统/工艺涉及的机电设备少，节能降耗，运行成本低。msbbr工艺将生物反应区和沉淀区有机结合，高度集中，大大减少配套管网和机电设备，无需污泥回流泵，通过三相分离装置实现污泥的100%无动力回流，实现节能降耗；相较于其他工艺，本发明的系统/工艺能耗主要为曝气风机和泵的能耗；本发明的系统/工艺采用的高分子生物填料为悬浮流化床式，不易污堵，经长时间运行后适当补充即可，维护简单，且不涉及膜材料，无需定期/不定期更换、清洗，进而降使运行成本较低。
（4）本发明具有耐冲击负荷和污泥量少的特点，相较于传统工艺的污泥量减少了30%。
附图及附图说明
图1是本发明的msbbr污水处理系统简图；
图2是运用本发明msbbr污水处理系统的污水处理工艺流程图；
其中：1-池体外壁，21-生物反应区，22-沉淀区，221-三相分离装置，222-竖流沉淀装置，23-曝气装置，3-设备区，4-污泥收集管道，5-排水细缝。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，都属于本发明保护范围。
实施例一
本发明的msbbr污水处理系统由池体外壁1、反应区和设备区3三部分组成；反应区包括生物反应区21和沉淀区22，生物反应区21设置在池体中部，生物反应区21外围设置沉淀区22，生物反应区21和沉淀区22通过排水细缝5连接；生物反应区21底部设置曝气装置23和污泥收集管道4；沉淀区22包括三相分离装置221和竖流沉淀装置222，且三相分离装置221设在沉淀区22中部，沉淀区上部设竖流沉淀装置222。
生物反应区21内加入活性污泥和作为高分子生物填料的聚氨酯高分子材料复合而成的多孔生物载体，曝气装置23间隙曝气，使得生活污水与生物反应区21内活性污泥和聚氨酯高分子材料复合而成的多孔生物载体充分混合，并均匀分布在整个生物反应区21内。生物反应区21内得到的污泥、生活污水和气体通过底部排水细缝5隙流至沉淀区22中，经沉淀区22中的三相分离装置221上部气孔返回至生物反应区21中，部分污泥通过排水细缝5回流至生物反应区21，其余的污水和污泥进入竖流沉淀装置222，通过竖流式沉淀完成污泥和污水的分离，上清液经集水堰出流至设备区的消毒装置杀菌消毒；剩余污泥下沉，通过三相分离装置221自滑回流至生物反应区21下部。
所述的生活污水cod为350-500mg/l，bod为150-250mg/l。
当经杀菌消毒后的上清液达到回用或排放标准时，即为达标水，直接回用/排放。
所述达标水标准如下：
回用水标准一级a标：cod≤50mg/l，bod≤10mg/l,nh3-n≤50mg/l,tn≤15mg/l,tp≤0.5mg/l,ss≤10mg/l；
排放标准一级b标：cod≤60mg/l，bod≤20mg/l,nh3-n≤8mg/l,tn≤20mg/l,tp≤1mg/l,ss≤20mg/l。
当杀菌消毒后的上清液未达到上述标准，上清液进一步经过除磷区和过滤区处理，其中除磷区和过滤区设置在池体外部。进一步描述为：杀菌消毒后的上清液流至除磷区去除大部分磷，除磷区包括除磷中间池、加药泵和搅拌器；进而经过过滤区，过滤区设置过滤填料；最后达标排放或回用。
整个msbbr污水处理系统通过设备区3中plc控制系统执行控制，设备区设置有风机、紫外消毒装置和plc控制系统。
实施例二
基于实施例一中的msbbr污水处理系统，形成完整的污水处理工艺，该污水处理工艺包括以下步骤：
（1）cod为350-500mg/l，bod为150-250mg/l的生活污水经管道收集后，通过格栅去除直径＞3mm的悬浮物；
（2）经格栅处理后的生活污水自流到调节池中，对水质水量进行均衡，使ph为6；
（3）将调节后的生活污水泵入msbbr污水处理系统中，使生活污水与msbbr污水处理系统的生物反应区中活性污泥和高分子生物填料充分混合，调节生物反应区的曝停比为4:3，进行循环周期的厌氧、兼氧、好氧处理，得到上清液和污泥；上清液经集水堰出流至设备区的消毒装置杀菌消毒，当杀菌消毒后的上清液达到回用或排放标准时，即为达标水；若杀菌消毒后的上清液未达到回用/排放标准，经除磷区和过滤区处理得到达标水；
（4）将步骤（3）中达标水回用或者排放；
（5）将步骤（3）中得到的污泥引入污泥浓缩池中进行处理/污泥干化处理。
前述达标水标准如下：
回用水标准一级a标：cod≤50mg/l，bod≤10mg/l,nh3-n≤50mg/l,tn≤15mg/l,tp≤0.5mg/l,ss≤10mg/l；
排放标准一级b标：cod≤60mg/l，bod≤20mg/l,nh3-n≤8mg/l,tn≤20mg/l,tp≤1mg/l,ss≤20mg/l。
实施例三
基于实施例一中的msbbr污水处理系统，形成完整的污水处理工艺，该污水处理工艺包括以下步骤：
（1）cod为350-500mg/l，bod为150-250mg/l的生活污水经管道收集后，通过格栅去除悬浮物；
（2）经格栅处理后的生活污水自流到调节池中，对水质水量进行均衡，使ph为9；
（3）将调节后的生活污水泵入msbbr污水处理系统中，使生活污水与msbbr污水处理系统的生物反应区中活性污泥和高分子生物填料充分混合，调节生物反应区的曝停比为8:3，进行循环周期的厌氧、兼氧、好氧处理，得到上清液和污泥；上清液经集水堰出流至设备区的消毒装置杀菌消毒，当杀菌消毒后的上清液达到回用或排放标准时，即为达标水；若杀菌消毒后的上清液未达到回用/排放标准，经除磷区和过滤区处理得到达标水；
（4）将步骤（3）中达标水回用或者排放；
（5）将步骤（3）中得到的污泥引入污泥浓缩池中进行处理/污泥干化处理。
前述达标水标准如下：
回用水标准一级a标：cod≤50mg/l，bod≤10mg/l,nh3-n≤50mg/l,tn≤15mg/l,tp≤0.5mg/l,ss≤10mg/l；
排放标准一级b标：cod≤60mg/l，bod≤20mg/l,nh3-n≤8mg/l,tn≤20mg/l,tp≤1mg/l,ss≤20mg/l。
实施例四
基于实施例一中的msbbr污水处理系统，形成完整的污水处理工艺，该污水处理工艺包括以下步骤：
（1）cod为350-500mg/l，bod为150-250mg/l的生活污水经管道收集后，通过格栅去除悬浮物；
（2）经格栅处理后的生活污水自流到调节池中，对水质水量进行均衡，使ph为8；
（3）将调节后的生活污水泵入msbbr污水处理系统中，使生活污水与msbbr污水处理系统的生物反应区中活性污泥和高分子生物填料充分混合，调节生物反应区的曝停比为5:3，进行循环周期的厌氧、兼氧、好氧处理，得到上清液和污泥；上清液经集水堰出流至设备区的消毒装置杀菌消毒，当杀菌消毒后的上清液达到回用或排放标准时，即为达标水；若杀菌消毒后的上清液未达到回用/排放标准，经除磷区和过滤区处理得到达标水；
（4）将步骤（3）中达标水回用或者排放；
（5）将步骤（3）中得到的污泥引入污泥浓缩池中进行处理/污泥干化处理。
前述达标水标准如下：
回用水标准一级a标：cod≤50mg/l，bod≤10mg/l,nh3-n≤50mg/l,tn≤15mg/l,tp≤0.5mg/l,ss≤10mg/l；
排放标准一级b标：cod≤60mg/l，bod≤20mg/l,nh3-n≤8mg/l,tn≤20mg/l,tp≤1mg/l,ss≤20mg/l。
以上所述仅仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。