本實用新型涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置及系統。
背景技術：
目前，我國絕大多數城鎮污水處理廠普遍采用傳統活性污泥工藝對城鎮生活污水進行處理。然而，由于傳統活性污泥法的泥齡相對較短，不利于系統內世代周期較長的硝化細菌富集，導致傳統活性污泥工藝的脫氮性能差，大量含氮化合物未得到有效去除便排入天然水體，造成水體的富營養化。隨著國家對含氮化合物排放標準的不斷提高，一些城鎮污水處理廠需要簡單有效的工藝方法對現有污水處理系統進行升級改造，從而提高系統的脫氮性能。
MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移動床生物膜反應器)是通過向好氧反應器內投加一定數量密度接近于水的懸浮填料，使其在形成生物膜后與水的密度相近，確保填料懸浮于水中。在填料形成生物膜后，由于氧的擴散的限制，會形成DO的梯度，在生物膜的外表面，由于DO濃度相對較高，以好氧硝化菌為主，深入絮體內部，由于外部氧的大量消耗，且氧傳遞受阻，產生缺氧區，反硝化菌占優，為硝化反應和反硝化反應的同時進行創造了有利的環境。
通常，為了維持比較高生物濃度和取得較好的脫氮效果，必須同時進行硝化液回流和污泥回流兩個過程，這就增加了動力消耗方面的費用；其次，由于硝化菌的增殖速度比較慢，并且很難維持較高的生物濃度。因此，系統所需水力停留時間較長，需要增加曝氣池的容積延長水力停留時間，這就增加了基建投資和運行費用。再次，需要投加堿中和硝化過程中所產生的酸度，這不但增加了藥劑投加費用，而且還有可能造成水源的再次污染。
同步硝化反硝化工藝指的是在同一個反應器中的相同條件下，硝化與反硝化反應能夠同時進行。與傳統生物脫氮工藝相比，該過程不僅可以減少構筑物反應設備，降低基建投資和減少用地，而且反硝化過程所產生的堿度可以補充硝化過程所消耗堿度，從而維持反應器內pH值的穩定，確保脫氮反應順利進行，降低藥劑投加成本。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置及系統。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置，包括調節池、缺氧池、MBBR好氧反應池、曝氣裝置、二沉池和混凝沉淀池，待處理污水通過管道通入所述調節池中，所述缺氧池位于所述調節池的溢水口一側，并收集從所述調節池溢出的污水，所述MBBR好氧反應池設置在所述缺氧池的出水口一側，且所述缺氧池中經過缺氧處理后的污水自流進入所述MBBR好氧反應池中，所述曝氣裝置的曝氣管置于所述MBBR好氧反應池的底部，并對所述MBBR好氧反應池內的污水進行曝氣處理，所述二沉池設置在所述MBBR好氧反應池的出水口一側，且所述MBBR好氧反應池中的反應后的污水進入所述二沉池中進行沉淀，所述二沉池沉淀分離后的上清液進入所述混凝沉淀池，沉淀分離后的活性污泥通過回流管道進入所述缺氧池中。
本實用新型的一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置，改善現有城鎮污水處理廠的硝化及脫氮效率，提高系統的同步硝化反硝化性能，降低硝化液回流的能耗及成本，具有升級簡便、易于維護及安裝、耐負荷能力強、泥齡長、脫氮效果好、運行成本低等特點。
在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進：
進一步：所述調節池和缺氧池內均安裝有至少一個機械攪拌裝置，所述機械攪拌裝置對進入所述調節池或缺氧池內的污水進行攪拌使其均勻混合。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述機械攪拌裝置，使得進入所述對進入所述調節池或缺氧池內的污水進行攪拌使其均勻混合，便于污水均勻反應，提高除污效果。
進一步：所述調節池內設有溢流堰，所述溢流堰上設有多個溢流孔，且當所述調節池內的污水液面高于所述溢流孔時，污水會溢流進入所述缺氧池中。
上述進一步方案的有益效果是：通過設置所述溢流堰可以使得所述調節池內的污水混合之后更加均勻，并且在所述調節池內的污水液面達到所述溢流堰的高度時，污水會均勻的溢流至所述缺氧池內，使得所述污水反應更加均勻。
進一步：所述調節池內設有將通入污水進行分流處理的進水分流器。
上述進一步方案的有益效果是：通過設置所述進水分流器可以使得污水更加均勻的進入所述調節池內，并且在分流的過程中，使得污水進一步的充分均勻混合。
進一步：所述二沉池和混凝沉淀池內均設置有刮泥設備，所述刮泥設備將沉淀分離后的活性污泥刮入對應的沉泥斗內。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述刮泥設備可以將所述二沉池和混凝沉淀池的污泥和沉淀物刮入至對應的沉泥斗內，方便二沉池內額污泥回流至所述缺氧池內，也方便去除后續所述混凝沉淀池內污水中的懸浮物及含磷化合物轉化為沉淀物。
進一步：還包括污泥泵，所述污泥泵設置在所述回流管道上并將所述二沉池沉淀分離后的活性污泥輸送至所述缺氧池內。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述污泥泵可以使得所述二沉池沉淀分離后的活性污泥更加順利的回流至所述缺氧池內，防止活性污泥在所述回流罐內堆積造成回流管道擁堵。
進一步：所述MBBR好氧反應池內裝有懸浮填料。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述懸浮填料可以使世代周期較長的硝化細菌附著在懸浮載體上，延長系統的污泥齡，提高系統的硝化效率并與外部接種的活性污泥形成MBBR氧化膜，利用氧的擴散的限制，會形成DO的梯度，在生物膜的外表面，由于DO濃度相對較高，以好氧硝化菌為主，深入絮體內部，由于外部氧的大量消耗，且氧傳遞受阻，產生缺氧區，反硝化菌占優，為同步硝化反硝化反應的進行創造了有利的環境。
進一步：所述二沉池內靠近出水口一側豎直設有用于防止所述懸浮填料進入所述混凝沉淀池的篩網。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述篩網可以有效防止位于所述MBBR好氧反應池內的懸浮填料進入所述凝沉淀池內，一方面可以避免所述影響所述MBBR好氧反應池內懸浮填料的流失影響反應的進行，另一方面，可以避免所述懸浮填料與所述混凝沉淀池內污水中轉化后的沉淀物一同排出，造成懸浮填料浪費。
進一步：所述篩網為不銹鋼材質，且所述篩網的網孔尺寸小于所述懸浮填料的尺寸。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述方式可以有效避免所述懸浮填料進入所述凝沉淀池內，確保所述MBBR好氧反應池內的反應正常高效進行。
進一步：所述懸浮填料呈圓柱狀，直徑范圍為10-20mm，所述篩網的網孔為圓形，直徑范圍為6-8mm。
進一步：所述曝氣裝置的曝氣管均勻分布在所述MBBR好氧反應池的底部。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述方式可以使得所述MBBR好氧反應池內曝氣均勻，從而確保所述MBBR好氧反應池內的反應更加均勻，增強反應效率。
本實用新型還提供了一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理系統，包括主控制電路、氨氮檢測裝置和所述的基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置，所述氨氮檢測裝置設置在所述MBBR好氧反應池內并檢測所述MBBR好氧反應池內的氨氮濃度，所述主控制電路分別與所述氨氮檢測裝置和曝氣裝置電連接。
通過所述氨氮檢測裝置可以實時檢測所述MBBR好氧反應池內的氨氮濃度，實現在所述MBBR好氧反應池內氨氮濃度的實時監控，且所述主控制電路根據所述氨氮檢測裝置檢測的氨氮濃度控制所述曝氣裝置的功率，實現曝氣量與氨氮濃度的動態平衡。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
如圖1所示，一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置，包括調節池、缺氧池、MBBR好氧反應池、曝氣裝置、二沉池和混凝沉淀池，待處理污水通過管道通入所述調節池中，所述缺氧池位于所述調節池的溢水口一側，并收集從所述調節池溢出的污水，所述MBBR好氧反應池設置在所述缺氧池的出水口一側，且所述缺氧池中經過缺氧處理后的污水自流進入所述MBBR好氧反應池中，所述曝氣裝置的曝氣管置于所述MBBR好氧反應池的底部，并對所述MBBR好氧反應池內的污水進行曝氣處理，所述二沉池設置在所述MBBR好氧反應池的出水口一側，且所述MBBR好氧反應池中的反應后的污水進入所述二沉池中進行沉淀，所述二沉池沉淀分離后的污水進入所述混凝沉淀池，沉淀分離后的污泥通過回流管道進入所述缺氧池中，最后向所述混凝沉淀池中加入混凝藥劑，并去除污水中的懸浮物及含磷化合物。
具體地，將污水通入調節池中并充分混合，所述調節池中的污水溢流進入缺氧池中，進入所述缺氧池中的污水經過缺氧處理后自流進入所述MBBR好氧反應池內；在MBBR好氧反應池內接種活性污泥，使得活性污泥與預先在MBBR好氧反應池內加入懸浮填料充分混合，并在所述懸浮填料表面形成MBBR氧化膜，然后向所述MBBR好氧反應池中曝氣，直至污水中的氨氮濃度達到設定的范圍內；控制所述MBBR好氧反應池內的污水進入二沉池中進行沉淀，并將沉淀分離后的上清液通入混凝沉淀池中，同時沉淀分離后的活性污泥通過回流管道回流至所述缺氧池中。
本實施例中，所述調節池和缺氧池內均安裝有至少一個機械攪拌裝置，所述機械攪拌裝置對進入所述調節池或缺氧池內的污水進行攪拌使其均勻混合。通過所述機械攪拌裝置，使得進入所述對進入所述調節池或缺氧池內的污水進行攪拌使其均勻混合，便于污水均勻反應，提高除污效果。
優選地，所述調節池內設有溢流堰，所述溢流堰上設有多個溢流孔，且當所述調節池內的污水液面高于所述溢流孔時，污水會溢流進入所述缺氧池中。通過設置所述溢流堰可以使得所述調節池內的污水混合之后更加均勻，并且在所述調節池內的污水液面達到所述溢流堰的高度時，污水會均勻的溢流至所述缺氧池內，使得所述污水反應更加均勻。
本實施例中，所述調節池內設有將通入的污水進行分流處理的進水分流器。過設置所述進水分流器可以使得污水更加均勻的進入所述調節池內，并且在分流的過程中，使得污水進一步的充分均勻混合。
優選地，所述二沉池和混凝沉淀池內均設置有刮泥設備，所述刮泥設備將活性污泥刮入對應的沉泥斗內。通過所述刮泥設備可以將所述二沉池和混凝沉淀池的污泥和沉淀物刮入至對應的沉泥斗內，方便二沉池內額污泥回流至所述缺氧池內，也方便去除后續所述混凝沉淀池內污水中的懸浮物及含磷化合物轉化為沉淀物。
本實施例中，還包括污泥泵，所述污泥泵設置在所述回流管道上并將所述二沉池沉淀分離后的活性污泥輸送至所述缺氧池內。通過所述污泥泵可以使得所述二沉池沉淀分離后的活性污泥更加順利的回流至所述缺氧池內，防止活性污泥在所述回流罐內堆積造成回流管道擁堵。
本實施例中，所述MBBR好氧反應池內裝有懸浮填料。通過所述懸浮填料可以使世代周期較長的硝化細菌附著在懸浮載體上，延長系統的污泥齡，提高系統的硝化效率并與外部接種的活性污泥形成MBBR氧化膜，利用氧的擴散的限制，會形成DO的梯度，在生物膜的外表面，由于DO濃度相對較高，以好氧硝化菌為主，深入絮體內部，由于外部氧的大量消耗，且氧傳遞受阻，產生缺氧區，反硝化菌占優，為同步硝化反硝化反應的進行創造了有利的環境。
優選地，所述二沉池內靠近出水口一側豎直設有用于防止所述懸浮填料進入所述混凝沉淀池的篩網。通過所述篩網可以有效防止位于所述MBBR好氧反應池內的懸浮填料進入所述凝沉淀池內，一方面可以避免所述影響所述MBBR好氧反應池內懸浮填料的流失影響反應的進行，另一方面，可以避免所述懸浮填料與所述混凝沉淀池內污水中轉化后的沉淀物一同排出，造成懸浮填料浪費。
優選地，所述篩網為不銹鋼材質，且所述篩網的網孔尺寸小于所述懸浮填料的尺寸。通過上述方式可以有效避免所述懸浮填料進入所述凝沉淀池內，確保所述MBBR好氧反應池內的反應正常高效進行。
優選地，所述懸浮填料呈圓柱狀，直徑范圍為10-20mm，所述篩網的網孔為圓形，直徑范圍為6-8mm。
優選地，所述曝氣裝置的曝氣管均勻分布在所述MBBR好氧反應池的底部。通過上述方式可以使得所述MBBR好氧反應池內曝氣均勻，從而確保所述MBBR好氧反應池內的反應更加均勻，增強反應效率。
本實用新型還提供了一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理系統，包括主控制電路、氨氮檢測裝置和所述的基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置，所述氨氮檢測裝置設置在所述MBBR好氧反應池內并檢測所述MBBR好氧反應池內的氨氮濃度，所述主控制電路分別與所述氨氮檢測裝置和曝氣裝置電連接。
通過所述氨氮檢測裝置可以實時檢測所述MBBR好氧反應池內的氨氮濃度，實現在所述MBBR好氧反應池內氨氮濃度的實時監控，且所述主控制電路根據所述氨氮檢測裝置檢測的氨氮濃度控制所述曝氣裝置的功率，實現曝氣量與氨氮濃度的動態平衡。
本實用新型的一種基于MBBR的同步硝化反硝化污水處理裝置及系統，改善現有城鎮污水處理廠的硝化及脫氮效率，提高系統的同步硝化反硝化性能，降低硝化液回流的能耗及成本，具有升級簡便、易于維護及安裝、耐負荷能力強、泥齡長、脫氮效果好、運行成本低等特點。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。