一种改良型立式泥水双循环MBR反应器的制作方法

本实用新型属于中小规模排放源污水处理领域工艺技术领域，具体是一种适用于氮、磷和BOD为主要污染物、出水水质要求高的处理规模灵活可变的立式泥水双循环MBR反应器。

背景技术：

在针对中小规模生活污水等以氮、磷和BOD为主要污染物的市政水体排放要求不断提高的背景下，传统的污水处理场占地面积大，运营操作难度高，新型一体化设备处理规模小，处理出水水质不能满足进一步提标的要求。针对上述问题迫切需要一种出水效果稳定，结构紧凑，运营方便的改良型污水处理装置。

MBR又称膜生物反应器，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术，具有生物浓度高，出水清澈等优点，在大型污水处理厂和小型一体化污水处理设备中的应用已经十分成熟，但是介于两者之间的中小规模污水中的应用案例较少，并且如何灵活的将MBR工艺与悬浮填料接触氧化工艺相结合是一个全新的课题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题提供一种改良型立式泥水双循环MBR反应器，用于处理以氮、磷和BOD为主要污染物的污水，而且出水水质高。

本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型一种改良型立式泥水双循环MBR反应器，包括依次相连通的缺氧罐、厌氧罐、变氧罐和MBR罐，缺氧罐的上部设有进水口，缺氧罐的下部与厌氧罐的下部相连通，缺氧罐内填装有缺氧弹性填料，厌氧罐内填装有厌氧弹性填料，厌氧罐的上部与变氧罐的上部相连通，变氧罐的下部与MBR罐的下部相连通，变氧罐的底部设有微孔曝气管，MBR罐内安装有MBR组件，MBR组件的一端连接产水管，另一端连接MBR进气口。

本实用新型所述MBR罐内设有伸出外面的MBR混合液气提管，MBR混合液气提管的出口连接混合液回流管，混合液回流管连接气提回流管进气管，且混合液回流管上设有与缺氧罐相连通的缺氧罐回流入口以及与变氧罐相连通的变氧罐回流入口。

本实用新型所述缺氧罐和厌氧罐的顶部分别设有通气管。

本实用新型所述缺氧罐和厌氧罐的底部分别安装有低扬程循环泵，低扬程循环泵的上方设有用于隔开填料的隔板。

本实用新型所述缺氧罐的侧边设有爬梯。

本实用新型所述MBR罐内设有伸出外面的排泥管。

本实用新型所述所述产水管从MBR组件的顶部伸出。

本实用新型所述缺氧罐、厌氧罐、变氧罐和MBR罐可依据设计水量和水质选择不同的组合方案，各相同罐体之间为并联或串接方式连接。

本实用新型所述缺氧弹性填料和厌氧弹性填料的装填比例均为总容积的10-15％，填料的密度等于或略大于水的密度。

本实用新型将高浓度活性污泥与填料生物膜技术相结合，在缺氧和厌氧区采用低扬程水泵动力循环或者间歇曝气循环的方式，强化生物与污水接触过程，提高总氮去除效果，同时通过耦合MBR工艺可以有效提高系统内生物量，强化系统去除能力。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型将主要工段灵活组合搭配使用，解决占地面积。

2、本实用新型以活性污泥为主，填料添加为辅，采用低扬程泵循环与曝气搅拌结合的方式，强化污水与微生物的接触，具有更高的经济性和处理效果。

3、本实用新型在MBR罐前设置变氧区，可以依据水质改变变氧区用途，提高系统对氮和有机物的去除。

4、本实用新型通过在MBR罐向缺氧池与变氧池混合液双回流过程可以实现反硝化脱氮及强化污泥循环选择的作用，提高系统处理效果。

5、本实用新型采用MBR膜高效分离工艺，可提高系统内微生物总量，强化出水分离效果，提高水质。

附图说明

图1是本实用新型改良型立式泥水双循环MBR反应器的结构示意图。

图2是多种组合模式的立式泥水双循环MBR反应器的结构示意图。

图中：1-缺氧罐，2-厌氧罐，3-变氧罐，4-MBR罐子，5-进水口，6-缺氧弹性填料，7-隔板，8-低扬程循环泵，9-爬梯，10-厌氧弹性填料，11-微孔曝气管，12-MBR组件，13-产水管，14-排泥管，15-MBR进气口，16-MBR混合液气提管，17-气提回流管进气管，18-变氧罐回流入口，19-混合液回流管，20-缺氧罐回流入口，21-通气管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型改良型立式泥水双循环MBR反应器包括依次相连通的缺氧罐1、厌氧罐2、变氧罐3和MBR罐4，缺氧罐1和厌氧罐2的顶部分别设有通气管21，缺氧罐的侧边设有爬梯9，缺氧罐1的上部设有进水口5，缺氧罐1的下部与厌氧罐2的下部相连通，缺氧罐1内填装有缺氧弹性填料6，厌氧罐2内填装有厌氧弹性填料6，缺氧罐1和厌氧罐2的底部分别安装有低扬程循环泵8，低扬程循环泵8的上方设有用于隔开填料的隔板7；厌氧罐2的上部与变氧罐3的上部相连通，变氧罐3的下部与MBR罐4的下部相连通，变氧罐3的底部设有微孔曝气管11，MBR罐4内安装有MBR组件12，MBR组件12的一端连接产水管13，产水管13从MBR组件12的顶部伸出，MBR组件12的另一端连接MBR进气口15，MBR罐4内设有伸出外面的排泥管14以及伸出外面的MBR混合液气提管16，MBR混合液气提管16的出口连接混合液回流管19，混合液回流管19上连接气提回流管进气管17，并设有与缺氧罐1相连通的缺氧罐回流入口20以及与变氧罐3相连通的变氧罐回流入口18。

本实用新型所述缺氧弹性填料6和厌氧弹性填料10的装填比例均为总容积的10-15％，填料的密度等于或略大于水的密度。

本实用新型使用时，污水经过粗细格栅系统过滤后由缺氧罐1的上部进水口5输入，由上至下与活性污泥和缺氧弹性填料6在低扬程循环泵的搅拌作用下混合接触，发生反硝化脱氮反应，循环泵8的上方距离罐底0.5m高度设置有隔板7，用于防止填料在罐底堆积，影响循环泵运行，同时为了方便检修，罐体侧壁上安装有爬梯9。经过缺氧罐处理后，污水通过下部过水口进入厌氧罐2中，由下至上与活性污泥和厌氧弹性填料10混合接触，并在低溶氧状态下发生大分子水解酸化作用，以及聚磷菌群的释磷，而后经过水孔输入变氧罐3中，变氧罐3的底部设置有微孔曝气管11，变氧罐内的污水与曝气呈现逆流运动的状态，通过控制罐内污水的溶解氧和氧化还原点位实现灵活转变预曝气脱碳或者缺氧反硝化脱氮，污水进入MBR罐4后，污水在MBR组件12的曝气作用下混合活性污泥，并在MBR膜组件的抽吸作用下截留水中活性污泥和SS，实现出水悬浮物达标排放，部分污水和活性污泥通过MBR混合液气提管16在气提回流管进气管17输入的气源气提回流的作用下经混合液回流管19，由变氧罐回流入口18回流至变氧罐3以及由缺氧罐回流入口20回流至缺氧罐1中。当MBR中污泥浓度较高或者需要强化系统除磷时，MBR罐中的污泥可以通过排泥管14适当排出。为了及时排出浓度过高的污水在缺氧和厌氧过程中释放的反硝化气体和厌氧气，缺氧罐1和厌氧罐2顶部的密封盖上预留了通气管21。

污水进入本实用新型反应器后，依次经过缺氧罐、厌氧罐、变氧罐和MBR罐，缺氧罐内污水在活性污泥和填料生物膜的生化作用下利用BOD，发生反硝化脱氮反应脱氮作用，而后再流入厌氧罐内，在水解酸化细菌作用下发生水解酸化反应，将大分子有机物分解成小分子，同时发生聚磷菌释磷，进而输入变氧罐内，通常的，变氧罐内控制溶解氧在0.5～2mg/L左右，主要发生有机物降解和氨氮硝化反应，但是在氨氮浓度较高的条件下可以将溶解氧控制到0.5mg/L左右，形成缺氧状态，转变为缺氧池，强化系统反硝化脱氮作用，最后污水进入MBR罐中，膜的过滤作用下实现固液分离后，出水经过消毒区后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标。

当设备设计过程中需要处理的水量较多时，或者涉及到处理混入难降解有机物，高氨氮畜禽养殖废水的时候，可以将缺氧罐、厌氧罐、变氧罐和MBR罐分别设置多组，各相同罐体之间形成并联或串接方式连接，如图2所示，通过灵活并联或者串联多组不同功能对的罐体，实现对不同污染物的强化处理。

本实用新型立式泥水双循环MBR反应器采用多组可串联和并联的罐体密接组合成的MBR反应器可以灵活的扩容单一工段的处理能力，也可以灵活调整扩充组合体的停留时间。解决了传统污水处理工艺在用于中小规模污染源处理过程中占地面积过大的问题，同时系统还可以设计为地埋式或半地埋，节约地表占地。

本实用新型所述各罐体的壳体材质可采用玻璃钢、不锈钢、PE滚塑等防腐材料制作，如果采用碳钢材质，则壳体外部及内衬均需要进行防腐处理。

本实用新型立式泥水双循环MBR反应器，在缺氧罐1设置的MBR池混合液回流入口，混合液回流比在150％～300％，混合液污泥浓度在5000～15000mg/L；在变氧罐3设置的MBR池混合液回流入口，回流比在50％～100％。

本实用新型在变氧罐3底设置有微孔曝气管11，通过控制曝气量控制调节该池体溶解氧浓度在0.5-2mg/L之间，实现变氧调节。

本实用新型所述的MBR罐可采用帘式膜或者平板膜等常用的MBR膜组件类型，设置有产水、曝气、清洗等配套管路，MBR罐水力停留时间设计在4～8h。