一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置

《一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置》屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法，同時(shí)還涉及一種污水凈化和回用的生物生態(tài)組合方法的裝置，適用于污水的處理與直接回用。

高效、廉價(jià)的污水處理工藝是促進(jìn)污水防治及再生回用的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。各種新型污水處理技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，極大繁榮了污水處理市場(chǎng)，但是單一的污水處理技術(shù)難以滿足不同水質(zhì)、不同處理要求的需要，截至2008年10月，還沒(méi)有一種污水處理技術(shù)能在時(shí)間和空間上同時(shí)去除污水中的所有污染物質(zhì)，多種技術(shù)工藝的組合與優(yōu)化是解決這一問(wèn)題的必然趨勢(shì)。

作為一種生物處理新型技術(shù)，一體式膜生物反應(yīng)器技術(shù)（SMBR）以占地面積小，處理效率高、操作簡(jiǎn)單而廣泛應(yīng)用于高濃度及難降解污水的處理中。它對(duì)有機(jī)物、懸浮固體的去除效果甚佳，但由于SMBR為好氧式生物反應(yīng)器，其內(nèi)部厭氧、缺氧微環(huán)境較弱，因此反硝化作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于硝化作用，常出現(xiàn)NO₃^-N的積累，而造成出水總氮（TN）、總磷（TP）的濃度難以達(dá)標(biāo)（RosenbergerS，Kruger U，WitzigR，etal.2002.Performanceofabioreactorwithsubmergedmembranesfor aerobictreatmentofmunicipalwastewater；WaterResearch，36：413-420；ShinJH， LeeSM，JungJY，etal.2005.EnhancedCODandnitrogenremovalsforthe treatmentofswinewastewaterbycombiningsubmergedmembranebioreactor（MBR）andanaerobic upflow bed filter（AUBF）reactor.Process Biochemistry，40（12）：3769-3776）。

作為一種生態(tài)凈化技術(shù)，復(fù)合垂直流人工濕地技術(shù)（IVCW）（專利號(hào)：ZL00114693.9）以其低廉的投資運(yùn)行成本、較高的N、P去除率、簡(jiǎn)單的管理維護(hù)、較好的生態(tài)環(huán)境效益等諸多優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于污水的深度處理或受污染水體的修復(fù)。其IVCW中下、上行流通道及植物根區(qū)創(chuàng)造了更為多樣的好氧、缺氧、厭氧環(huán)境，使其脫氮除磷的能力更具優(yōu)勢(shì)。但是IVCW存在著占地面積過(guò)大、易受季節(jié)和溫度的影響、待處理污水濃度不宜過(guò)高等問(wèn)題，使其單獨(dú)用作污水的二級(jí)處理頗受限制。

將SMBR與IVCW組合形成生物-生態(tài)組合型處理方式，充分發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高污水凈化效果、降低處理成本將是一種很好的嘗試。肖恩榮，吳振斌等（“SMBR-IVCW系統(tǒng)處理高濃度綜合污水”，《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》，2008，28（8）：1785-1792）在應(yīng)用SMBR-IVCW串聯(lián)系統(tǒng)處理高濃度綜合污水時(shí)得到較優(yōu)的水力負(fù)荷組合條件為：SMBR為1000L/d，IVCW為375毫米/天；處理后的出水中COD、TP、NH₃-N等指標(biāo)可達(dá)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)III類，TN<6毫克/升。盡管出水大部分指標(biāo)可達(dá)直接回用標(biāo)準(zhǔn)，但是TN濃度仍然過(guò)高。對(duì)于進(jìn)一步優(yōu)化SMBR-IVCW系統(tǒng)操作條件，降低TN濃度，提高系統(tǒng)的脫氮除磷能力還可進(jìn)行更深入研究。

圖1為一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合方法的方框示意圖；

圖2為一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為SMBR單元的水位控制操作單個(gè)循環(huán)周期示意圖；

圖4為SMBR-IVCW串聯(lián)組合方式示意圖，適合處理高、中濃度綜合污水；

圖5為SMBR-IVCW分流組合方式示意圖，適合處理低濃度、水量較穩(wěn)定的綜合污水；

圖6為SMBR-IVCW并聯(lián)組合方式示意圖，適合處理梅雨或暴雨時(shí)節(jié)水量變化大的低濃度綜合污水；

其中圖1-6中各編號(hào)分別為：A-格柵/調(diào)節(jié)池，B-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR），C-貯水池，D-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW），0-污水，1-污水進(jìn)水管，2-格柵/調(diào)節(jié)池A進(jìn)水口，3-細(xì)格柵，4-潛污泵，5-格柵/調(diào)節(jié)池出水口，6-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）進(jìn)水管道，7-格柵/調(diào)節(jié)池出水流量計(jì)，8-格柵/調(diào)節(jié)池出水閥門，9-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）進(jìn)水閥門，10-活性污泥，11-膜組件，12-膜片，13-上、下集水管，14-擋板，15-穿孔曝氣管，16-氧氣，17-曝氣泵，18-進(jìn)氣閥門，19-氣體流量計(jì)，20-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）出水管道，21-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）出水閥門，22-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）出水流量計(jì)，23-抽吸泵，24-一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）液位，25-貯水池進(jìn)水口，26-貯水池出水口，27-貯水池出水流量計(jì)，28-貯水池出水閥門，29-貯水池出水旁路閥門，30-貯水池出水旁路液體流量計(jì)，31-貯水池出水旁路管道泵，31-貯水池出水旁路管道，33-格柵/調(diào)節(jié)池出水旁路閥門，34-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）進(jìn)水管道，35-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）進(jìn)水閥，36-下行流池，37-上行流池，38-連通層，39-放空管，40-基質(zhì)河砂，41-美人蕉，42-菖蒲，43-進(jìn)水配水管，44-出水集水管，45-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）出水管道，46-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）出水旁路管道泵，47-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）出水旁路管道，48-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）出水旁路液體流量計(jì)，49-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）出水旁路閥門，50-出水回用水泵，51-出水回用管道，52-電動(dòng)PLC自控系統(tǒng)，53-出水回用旁路管道，54-出水回用旁路管道閥門，55-出水回用旁路管道液體流量計(jì)，a-閥門，b-反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，水位逐漸升至最高水位線，形成中間上升流、兩側(cè)下降流的環(huán)流，c-上升流區(qū)，d-下降流區(qū)，e-關(guān)閉進(jìn)水閥，水位逐漸下降至擋板頂端，f-水位繼續(xù)下降至擋板下150毫米，形成中間好氧區(qū)和兩側(cè)的缺氧區(qū)，g-好氧區(qū)，h-缺氧區(qū)，i-開(kāi)啟進(jìn)水閥，水位逐步上升至擋板頂端，此過(guò)程中仍然形成中間好氧區(qū)和兩側(cè)的缺氧區(qū)，j-水位逐步上升至最高水位線，又形成中間上升流、兩側(cè)下降流的環(huán)流。

2016年12月7日，《一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置》獲得第十八屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

• 實(shí)施例1 （如圖1-4所示）

采用該種生物生態(tài)污水凈化和回用組合的方法處理高濃度污水（主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1），其步驟是：

（1）待處理的污水0由污水進(jìn)水管道1進(jìn)入格柵/調(diào)節(jié)池A中。

（2）開(kāi)啟格柵/調(diào)節(jié)池A的出水閥門8，開(kāi)啟一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水閥門9，關(guān)閉格柵/調(diào)節(jié)池A的出水旁路閥門33，使格柵/調(diào)節(jié)池A中出水進(jìn)入一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元中。保持一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的基本操作條件為：活性污泥濃度為10.0±0.5克/升，曝氣量為6±0.5立方米/小時(shí)，曝氣/停曝時(shí)間為2小時(shí):0.5小時(shí)，泵抽吸/暫停時(shí)間為4分鐘:1分鐘，上升流區(qū)與下降流區(qū)面積比為1.7:1，污泥停留時(shí)間為25～30天。要求出水主要指標(biāo)COD、TP、TN、NH₃均達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

（3）開(kāi)啟一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水閥門21，使一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中出水沿貯水池C的進(jìn)水口25進(jìn)入貯水池C中。開(kāi)啟貯水池C的出水閥門28，開(kāi)啟復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35，關(guān)閉貯水池C的出水旁路閥門29，使貯水池出水進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中。保持復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的基本操作條件為：每天分4次進(jìn)水，兩次進(jìn)水時(shí)間間隔5～6小時(shí)。

（4）維持一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D兩單元的環(huán)境溫度在植物生長(zhǎng)季節(jié)為25～35℃，植物非生長(zhǎng)季節(jié)為8～12℃。要求復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D處理后的出水COD、TP、NH₃、TN均達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)V類以上。

（5）關(guān)閉與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路管道連接的閥門49，使復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水全部經(jīng)出水回用水泵50沿出水回用管道51送至各回用點(diǎn)。

（6）以上操作步驟形成了一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D串聯(lián)組合模式：即所處理的污水由一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元處理后全部進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中。

（7）當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元出水未能達(dá)到指定出水要求時(shí)，則開(kāi)啟貯水池出水旁路閥門29和格柵/調(diào)節(jié)池出水旁路閥門33，未達(dá)到出水要求的部分污水則返回一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中繼續(xù)處理。同樣，當(dāng)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元出水未能達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，開(kāi)啟復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路閥門49，返回復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元中繼續(xù)處理。

污水經(jīng)過(guò)上述A-B-C-D組合系統(tǒng)的詳細(xì)過(guò)程是（如圖2）：污水0經(jīng)污水進(jìn)水管進(jìn)入格柵/調(diào)節(jié)池A中，經(jīng)細(xì)格柵3除去粗大顆粒物后由潛污泵4泵入一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6中。進(jìn)入一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中的污水在活性污泥10的作用下降解，并在抽吸泵作用下滲透過(guò)膜組件，進(jìn)入一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水管道。曝氣泵16通過(guò)膜組件11正下方的穿孔曝氣管15充氧氣16，為活性污泥提供必要的氧氣16，同時(shí)沖刷膜表面，有效防止膜表面污泥的沉積。氣體流量由進(jìn)氣閥門18控制，氣體流量計(jì)19計(jì)量。膜組件11兩側(cè)的擋板14將整個(gè)反應(yīng)器分成了包含膜組件11的內(nèi)側(cè)區(qū)和不包含膜組件11的外側(cè)區(qū)。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水閥21和液體流量計(jì)22分別控制和計(jì)量一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水量。經(jīng)過(guò)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元處理后的污水由貯水池C的進(jìn)水口25進(jìn)入貯水池C中，并由貯水池C的出水口26經(jīng)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管道34進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中。貯水池出水流量計(jì)27，貯水池出水閥門28、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35測(cè)量和控制分次進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）中的水量。進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）中的污水經(jīng)進(jìn)水配水管43均勻分散并滲透過(guò)下行流池36中的基質(zhì)砂層40，并在重力作用下自流過(guò)底部連通層38進(jìn)入上行流池37中，繼續(xù)滲透過(guò)基質(zhì)砂層40由出水集水管44排入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水管道45中，得到處理后的回用水。該回用水經(jīng)出水回用水泵50泵入出水回用管道51中，送至各回用點(diǎn)。當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元出水未能達(dá)到指定出水要求時(shí)，則開(kāi)啟貯水池出水旁路閥門29和格柵/調(diào)節(jié)池出水旁路閥門33，未達(dá)到出水要求的部分污水則返回一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中繼續(xù)處理。同樣，當(dāng)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元出水未能達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，開(kāi)啟與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路閥門49，返回復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元中繼續(xù)處理。

所述一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的水位控制步驟是（圖3）：

1）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)打開(kāi)進(jìn)水閥a，當(dāng)反應(yīng)器B中水位上升到高水位控制線b（距反應(yīng)器底部1200毫米處）時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥a；此時(shí)由于膜組件底端曝氣和膜過(guò)濾的作用，形成了包含膜組件的擋板內(nèi)側(cè)處污泥混合液緩慢向上移動(dòng)的上升流區(qū)c，以及擋板外側(cè)處污泥混合液緩慢向下移動(dòng)的下降流區(qū)d；這種形成的上、下環(huán)流有利于氧氣的充分傳遞。

2）水位緩慢下降至擋板頂端e。此時(shí)反應(yīng)器原來(lái)形成的上升流區(qū)c和下降流區(qū)d逐漸消失。

3）水位繼續(xù)緩慢自然下降至擋板頂端以下150毫米處f。由于擋板內(nèi)側(cè)的污泥混合液沒(méi)法穿越擋板，因此形成了擋板內(nèi)側(cè)的好氧區(qū)g；而擋板外側(cè)由于沒(méi)有曝氣設(shè)施，污泥混合液流動(dòng)相對(duì)靜止，因此形成缺氧區(qū)h。這種人為形成的好氧、缺氧區(qū)，有利于反硝化作用和生物除磷。

4）開(kāi)啟進(jìn)水閥a，水位緩慢上升至擋板頂端i。此時(shí)反應(yīng)器中仍保持擋板內(nèi)側(cè)的好氧區(qū)g，擋板外側(cè)的缺氧區(qū)h。

5）水位繼續(xù)緩慢上升至最高水位線j。由于反應(yīng)器內(nèi)水位高過(guò)擋板，反應(yīng)器復(fù)又形成擋板內(nèi)側(cè)的上升流區(qū)c和擋板外側(cè)的下降流區(qū)d。此時(shí)整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)均成為好氧區(qū)。

6）再次關(guān)閉進(jìn)水閥a，重復(fù)1）～5）步驟。兩次關(guān)閉進(jìn)水閥a的時(shí)間間隔約2～4小時(shí)（依據(jù)出水水量而變化），每天運(yùn)行3個(gè)周期，其余時(shí)間為連續(xù)進(jìn)水。

所述復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元間歇進(jìn)水的過(guò)程是（如圖2）：貯水池C出水通過(guò)貯水池出水閥門28、合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35每天分4次進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中，每?jī)纱螘r(shí)間間隔5～6小時(shí)。

一種實(shí)現(xiàn)上述用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合方法的裝置，其連接關(guān)系是：格柵/調(diào)節(jié)池A、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、貯水池C、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D四個(gè)子單元通過(guò)管道連接。格柵/調(diào)節(jié)池A為一立方體水泥池，容積0.2立方米，分為容積相等的格柵單池和調(diào)節(jié)單池。格柵/調(diào)節(jié)池A的格柵單池側(cè)壁設(shè)置污水進(jìn)水口2，連接待處理污水0的污水進(jìn)水管道1，格柵單池上部設(shè)置細(xì)格柵3，格柵/調(diào)節(jié)池A的調(diào)節(jié)單池底部設(shè)置潛污泵4，潛污泵4出口通過(guò)管道與調(diào)節(jié)單池上側(cè)壁的格柵/調(diào)節(jié)池出水口5一側(cè)相連接。格柵/調(diào)節(jié)池出水口5另一側(cè)連接一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6上依次安裝格柵/調(diào)節(jié)池出水流量計(jì)7、格柵/調(diào)節(jié)池出水閥門8和一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水閥門9。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B為有效容積為320L的有機(jī)玻璃立方體，內(nèi)部有活性污泥10。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的正中央懸掛聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件11，該膜組件11由四片膜片12縱向平行排列、懸垂放置而成，膜片12之間間隔50毫米。膜組件11上下端垂直距離為400毫米，膜組件11的上、下集水管13通過(guò)ABS管連接到一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水管20，并通過(guò)反應(yīng)器器壁上的卡槽固定于一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B正中央（膜組件上端距離反應(yīng)器頂端400毫米，膜組件下端距離反應(yīng)器底部400毫米）。膜組件11的兩側(cè)等距設(shè)置兩片擋板14，高700毫米，距反應(yīng)器底端250毫米，通過(guò)側(cè)壁卡槽固定于一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中。膜組件11正下方距一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B底端180毫米處設(shè)置穿孔曝氣管15，通過(guò)側(cè)壁卡槽固定，管下部60度斜開(kāi)孔，孔徑5毫米。穿孔曝氣管15為活性污泥10提供必需的氧氣16，穿孔曝氣管15一側(cè)通過(guò)軟管與曝氣泵17出口相連，中間依次連接進(jìn)氣閥門18和氣體流量計(jì)19。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水管道20與貯水池C的進(jìn)水口25相接，中間依次安裝一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水閥門21、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水流量計(jì)22、抽吸泵23。貯水池C為0.3立方米的方形水泥池，貯水池出水口26與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管道34相接，中間設(shè)置貯水池出水流量計(jì)27和貯水池C的出水閥門28、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35。貯水池C的出水閥門28與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35之間的管道上連接貯水池出水旁路管道32，通過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池旁路出水閥門33和一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6相連。貯水池C的出水旁路管道32上依次設(shè)置貯水池C的出水旁路閥門29、貯水池C的出水旁路液體流量計(jì)30、貯水池出水旁路管道泵31、通過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池A的旁路出水閥門33。復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D由隔墻分隔的下行流池36和上行流池37構(gòu)成。上行流池37和下行流池36的底部連通形成水流通暢的連通層38，并設(shè)置“H”型排空管39。下行流池36填入0-2毫米基質(zhì)河砂40，砂層厚550毫米，砂層上種植濕地植物美人蕉41。上行流池37也填入0-2毫米基質(zhì)河砂40，砂層厚450毫米，砂層上種植濕地植物菖蒲42。上行流池37砂層表面埋設(shè)進(jìn)水配水管43，該進(jìn)水配水管43與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管34相接；下行流池36砂層表面埋設(shè)“H”型出水收集管44，與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水管道45相接。復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水管45與出水回用管道51連接，其間安裝出水回用水泵50。出水回用管道45上連接復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路管道47，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的旁路管道47上依次安裝復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路管道泵46、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路液體流量計(jì)48、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路閥門49，并通過(guò)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路閥門49與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管道34連接，形成閉路循環(huán)。在出水回用管道51上與貯水池出水閥門28間設(shè)置出水回用旁路管道53，該管道上依次設(shè)置出水回用旁路管道閥門54、出水回用旁路管道液體流量計(jì)55。整個(gè)裝置的電動(dòng)PLC自控系統(tǒng)52設(shè)置有10個(gè)控制點(diǎn)，分別為：一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水閥門9、格柵/調(diào)節(jié)池A的旁路閥門33、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中液位24、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水抽吸泵23、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的曝氣泵17、貯水池C的出水閥門28、貯水池C的出水旁路管道32上的管道泵31、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35、復(fù)合垂直流人工濕地的出水旁路管道47上管道泵46、出水回用水泵50。電動(dòng)PLC自控系統(tǒng)52可獨(dú)立或聯(lián)合控制進(jìn)水閥門9、旁路閥門33、出水閥門28及進(jìn)水閥門35的開(kāi)關(guān)時(shí)間，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）中液位24的高度，出水抽吸泵23的流量及抽吸/停止時(shí)間，曝氣泵17的流量及曝氣/停止時(shí)間，旁路管道32上管道泵31的流量及開(kāi)啟/停止時(shí)間，旁路管道47上管道泵46的流量及開(kāi)啟/停止時(shí)間，出水回用泵50的流量及開(kāi)啟停止時(shí)間，實(shí)現(xiàn)各單元運(yùn)行條件的獨(dú)立控制與統(tǒng)一協(xié)調(diào)，為出水回用、或回流進(jìn)一步處理提供智能化管理。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

1）在植物生長(zhǎng)季節(jié)，當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的水力負(fù)荷控制為0.250立方米/平方米·天，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的水力負(fù)荷為0.375立方米/平方米·天；出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)，TN達(dá)到地表水V類。

2）在植物非生長(zhǎng)季節(jié)，當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D兩單元的水力負(fù)荷均控制為0.250立方米/平方米·天時(shí)，出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)，TN≤3毫克/升。

3）一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元膜面積與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元占地面積最佳比例在植物生長(zhǎng)季節(jié)為1.5:1，在植物非生長(zhǎng)季節(jié)為1:1。

4）在此組合模式下，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B作為二級(jí)處理單元以降解有機(jī)物、硝化脫氨為主，可將出水降至一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)；復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D作為深度處理單元，以脫硝除磷為主，進(jìn)一步將出水水質(zhì)提高到地表水III～V類。

5）在此組合模式下，該生物-生態(tài)型污水凈化和回用系統(tǒng)（按照發(fā)明內(nèi)容中一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的尺寸大小）可處理污水量為1噸/天。

• 實(shí)施例2 （如圖1-圖4所示）

采用該種生物生態(tài)污水凈化和回用組合的方法處理中濃度污水（主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1），其步驟與實(shí)施例1相同。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

1）在植物生長(zhǎng)季節(jié)，控制一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的水力負(fù)荷為0.250立方米/平方米·天，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的水力負(fù)荷為0.500立方米/平方米·天；出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)，TN達(dá)IV類；

2）在植物非生長(zhǎng)季節(jié)，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D兩單元的水力負(fù)荷分別控制為0.250立方米/平方米·天，0.375立方米/平方米·天時(shí)，出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)，TN達(dá)V類。

3）一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元膜面積與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元占地面積最佳比例在植物生長(zhǎng)季節(jié)為2:1，在植物非生長(zhǎng)季節(jié)為1.5:1。

4）在此組合模式下，該生物-生態(tài)型污水凈化及回用系統(tǒng)（按照發(fā)明內(nèi)容中一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的尺寸大小）可處理污水量為1噸/天。

• 實(shí)施例3 （如圖5所示）

采用該種生物生態(tài)污水凈化和回用組合的方法處理低濃度污水（主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1），其步驟是：

（1）待處理的污水0由污水進(jìn)水管道1進(jìn)入格柵/調(diào)節(jié)池A中。

（2）開(kāi)啟格柵/調(diào)節(jié)池出水閥門8，開(kāi)啟一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）進(jìn)水閥門9，關(guān)閉格柵/調(diào)節(jié)池出水旁路閥門33，使格柵/調(diào)節(jié)池A中出全部進(jìn)入一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元中。保持一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的基本操作條件為：活性污泥濃度為10.0±0.5克/升，曝氣量為6±0.5立方米/小時(shí)，曝氣/停曝時(shí)間為2小時(shí)：0.5小時(shí)，泵抽吸/暫停時(shí)間為4分鐘:1分鐘，上升流區(qū)與下降流區(qū)面積比為1.7:1，污泥停留時(shí)間為25～30天。出水主要指標(biāo)COD、TP、TN、NH₃均達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

（3）開(kāi)啟一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）出水閥門21，使一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中出水沿貯水池進(jìn)水口25進(jìn)入貯水池C中。

（4）開(kāi)啟貯水池出水閥門28，開(kāi)啟復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）進(jìn)水閥門35，關(guān)閉貯水池出水旁路閥門29，開(kāi)啟復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）出水旁路閥門49，使貯水池出水一部分進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中，另一部分直接流入回用管道51中。保持復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的基本操作條件為：每天分4次進(jìn)水，兩次進(jìn)水時(shí)間間隔5～6小時(shí)。

（5）維持一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D兩單元的環(huán)境溫度在植物生長(zhǎng)季節(jié)為25～35℃，植物非生長(zhǎng)季節(jié)為8～12℃。復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D處理后的出水COD、TP、NH₃、TN均達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)V類。

（6）復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D出水經(jīng)出水回用水泵50沿出水回用管道51送至各回用點(diǎn)。

（7）以上操作步驟形成了一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D分流組合模式：即所處理的污水由一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元處理后一部分進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中，另一部分直接流入回用管道51。

（8）當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元出水未能達(dá)到指定出水要求時(shí)，則開(kāi)啟貯水池出水旁路閥門29和格柵/調(diào)節(jié)池出水旁路閥門33，未達(dá)到出水要求的部分污水則返回一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中繼續(xù)處理。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

1）在植物生長(zhǎng)季節(jié)，控制一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的水力負(fù)荷為0.375立方米/平方米·天，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的水力負(fù)荷為0.500立方米/平方米·天；出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N、TN可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)；

2）在植物非生長(zhǎng)季節(jié)，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D兩單元的水力負(fù)荷分別控制為0.250立方米/平方米·天，0.500立方米/平方米·天時(shí)，出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)，TN達(dá)IV類。

3）一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元膜面積與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元占地面積最佳比例在植物生長(zhǎng)季節(jié)控制為1.3:1，在植物非生長(zhǎng)季節(jié)為2:1。

4）在此種組合模式下，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D仍作為深度處理單元，而一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元同時(shí)作為二級(jí)和深度處理單元。

5）在此組合模式下，該生物-生態(tài)型污水凈化及回用系統(tǒng)（按照發(fā)明內(nèi)容中一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、IVCW單元的尺寸大?。┛商幚砦鬯繛?.5噸/天，其中一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元可承擔(dān)全部的污水量1.5噸/天，而復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元最多可分擔(dān)1噸/天的處理量，另0.5噸/天的污水經(jīng)由一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元達(dá)標(biāo)后可直接回用。

• 實(shí)施例4 （如圖6所示）

采用該種生物生態(tài)污水凈化和回用組合的方法處理低濃度污水（主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1），而且短期內(nèi)處理水量較大時(shí)，尤其在梅雨時(shí)節(jié)或暴雨時(shí)節(jié)，其步驟是：

（1）待處理的污水0由污水進(jìn)水管道1進(jìn)入格柵/調(diào)節(jié)池A中。

（2）開(kāi)啟格柵/調(diào)節(jié)池出水閥門8，開(kāi)啟一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水閥門9，開(kāi)啟格柵/調(diào)節(jié)池A的出水旁路閥門33，開(kāi)啟體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水旁路閥門29，開(kāi)啟貯水池C的出水閥門28、開(kāi)啟復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35、開(kāi)啟回用管道旁路閥門55。使整個(gè)系統(tǒng)形成一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D并聯(lián)組合模式：即所處理的污水一部分經(jīng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元處理后流入回用管道51中；另一部分直接進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D中處理后流入回用管道51中。

（3）保持一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的基本操作條件為：活性污泥濃度為10.0±0.5克/升，曝氣量為6±0.5立方米/小時(shí)，曝氣/停曝時(shí)間為2小時(shí):0.5小時(shí)，泵抽吸/暫停時(shí)間為4分鐘:1分鐘，上升流區(qū)與下降流區(qū)面積比為1.7:1，污泥停留時(shí)間為25～30天。

（4）保持復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的基本操作條件為：每天分4次進(jìn)水，兩次進(jìn)水時(shí)間間隔5～6小時(shí)。

（5）維持一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D兩單元的環(huán)境溫度在植物生長(zhǎng)季節(jié)為25～35℃，植物非生長(zhǎng)季節(jié)為8～12℃。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

1）在梅雨或暴雨時(shí)節(jié)，當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元的水力負(fù)荷控制為0.375立方米/平方米·天，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的水力負(fù)荷為0.500立方米/平方米·天；出水主要指標(biāo)COD、TP、NH₃-N、TN可穩(wěn)定在地表水III類以內(nèi)。

2）一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元膜面積與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元占地面積最佳比例為2:1。

3）在此組合模式下，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B和復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元均作為二級(jí)（或深度）處理單元。

4）在此組合模式下，該生物-生態(tài)型污水凈化和回用系統(tǒng)（按照發(fā)明內(nèi)容中一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元的尺寸大?。┛商幚砦鬯繛?.5噸/天，其中一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元可分擔(dān)污水量1.5噸/天，而復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）單元可分擔(dān)1噸/天的處理量。

一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置專利目的

《一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置》的目的是在于提供了一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法，該方法簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)了污水的高效凈化、處理后污水的直接回用，有效降低了常規(guī)污水處理及回用的成本，成本低廉。

《一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置》的另一個(gè)目的是在于提供了一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合裝置，該裝置將生物處理裝置和生態(tài)凈化裝置組合在一起，和預(yù)處理單元及回用單元一起形成一套完整的污水處理及回用系統(tǒng)裝置。該裝置通過(guò)閥門調(diào)節(jié)生物處理裝置和生態(tài)處理裝置的組合結(jié)構(gòu)來(lái)針對(duì)性處理不同水質(zhì)水量的污水，避免了常規(guī)污水處理后的中水直接排放，可回用作為沖廁、綠化用水，有效節(jié)約了水資源，降低了常規(guī)污水處理及回用成本。

一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置技術(shù)方案

《一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置》核心由一種污水生物處理方式和一種生態(tài)凈化方式組合而成。這種污水生物處理方式以一體式膜生物反應(yīng)器（英文為：SubmergedMembraneBioreactor，縮寫為SMBR）為代表，生態(tài)凈化方式以復(fù)合垂直流人工濕地（英文為：IntegratedVertical-flowConstructedWetland，縮寫為IVCW）為代表。這兩者通過(guò)不同連接方式組合而成，形成SMBR-IVCW組合系統(tǒng)。為提高單個(gè)污水處理技術(shù)的處理效果，采用生物-生態(tài)組合工藝模式，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，來(lái)達(dá)到工藝優(yōu)化配置，降低同等污水的處理成本。

其中，SMBR單元為一立方體生物反應(yīng)器，其規(guī)模為：長(zhǎng)×寬×高＝800×400×1400（毫米×毫米×毫米），有效容積為0.320立方米。反應(yīng)器主體采用有機(jī)玻璃材料制作。反應(yīng)器正中部懸掛膜組件，膜組件為聚偏氟乙烯材料的中空纖維簾式膜，其外形尺寸為長(zhǎng)×寬＝300×420（毫米×毫米）。膜組件距反應(yīng)器底端400毫米；垂直放置，縱向排列，其上、下端通過(guò)ABS管連接到出水管并固定于反應(yīng)器內(nèi)壁。膜組件上下端垂直距離為400毫米（小于膜組件自然懸垂長(zhǎng)度，可保證膜絲的松弛狀態(tài)，利于膜絲自由擺動(dòng)）。膜組件由四片膜構(gòu)成，單片膜面積為4平方米，膜孔徑為0.2微米，內(nèi)徑為0.6毫米，外徑為1.0毫米，膜截留分子量為500ku，膜片間隔50毫米，兩端集水管用ABS管連接至抽吸泵進(jìn)口。膜組件正下方設(shè)置穿孔曝氣管，管下方開(kāi)孔，孔徑5毫米，距反應(yīng)器底端180毫米。反應(yīng)器中設(shè)置PVC擋板，兩片擋板分別等距位于膜組件的兩側(cè)，高700毫米，距反應(yīng)器底端250毫米。反應(yīng)器中填充活性污泥（取自常規(guī)二級(jí)污水處理廠回流污泥）。

IVCW單元由下行流池和上行流池構(gòu)成：兩池均為1米×1米的方形水泥池，均填入直徑0.5～2毫米的細(xì)河砂，下行池砂層深550毫米，上行流池砂層深450毫米，中間設(shè)置隔墻，底部連通；上行流池砂層中設(shè)置“H”型集水管，兩池底部設(shè)有“H”型排空管。下行流池和上行流池內(nèi)分別栽種美人蕉和菖蒲。

一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合方法，其步驟是：

A、首先，待處理的污水經(jīng)過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池A（如污水濃度或水量變化較大或者pH值在5～9范圍之外時(shí)最好設(shè)置調(diào)節(jié)池）；可將粗大顆粒的物質(zhì)除去，污水的pH調(diào)節(jié)到6～9之間。

B、其次，將經(jīng)過(guò)步驟A處理的污水泵入一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中，在反應(yīng)器內(nèi)停留5～15小時(shí)，經(jīng)過(guò)活性污泥降解，在泵抽吸下滲透過(guò)膜；經(jīng)過(guò)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B后得到的污水COD、氨氮、總磷、總氮等指標(biāo)可達(dá)到一級(jí)排放A標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002），COD、氨氮指標(biāo)甚至可達(dá)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)V～I(xiàn)V類標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）。

C、接著，經(jīng)過(guò)步驟B處理的污水流入貯水池C；

D、然后，經(jīng)過(guò)步驟C的污水分次進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元中的進(jìn)水配水管，依次經(jīng)過(guò)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的下行流池、上行流池，最終從上行流池出水集水管排出，得到可回用的出水。

一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元采用連續(xù)和間歇結(jié)合的進(jìn)水方式：待反應(yīng)器內(nèi)水位升至最高水位控制線（反應(yīng)器高1200毫米處），關(guān)閉進(jìn)水閥，等水位自然下降至擋板下150毫米后，開(kāi)啟進(jìn)水閥，水位又緩慢上升至最高水位線，再次關(guān)閉水閥。2次關(guān)閉水閥的時(shí)間間隔約2～4小時(shí)（依據(jù)出水水量而變化），每天運(yùn)行3個(gè)周期，其余時(shí)間為連續(xù)進(jìn)水。SMBR單元維持在相對(duì)穩(wěn)定的操作條件：活性污泥濃度為（10.0±0.5）克/升；底部采用間歇曝氣方式，曝氣2小時(shí)，停曝0.5小時(shí)，曝氣量為（6±0.5）立方米/小時(shí)；泵抽吸/暫停時(shí)間為4分鐘:1分鐘；上升流區(qū)與下降流區(qū)面積比為1.7:1，污泥停留時(shí)間為25～30天。IVCW單元采用間歇進(jìn)水方式，每天分4次進(jìn)水。整個(gè)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B-復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D系統(tǒng)的環(huán)境溫度在植物生長(zhǎng)季節(jié)（以武漢地區(qū)為參照，每年4～11月）維持在25～35℃，在植物枯敗季節(jié)（每年12月～次年3月）維持在8～12℃。待處理污水設(shè)置為高、中、低三種不同的濃度，相應(yīng)的主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1不同濃度污水主要水質(zhì)指標(biāo)

一種實(shí)現(xiàn)用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合方法的裝置結(jié)構(gòu)如下（圖2）：裝置由四個(gè)子單元組成，分別為格柵/調(diào)節(jié)池A、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B、貯水池C、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D。格柵/調(diào)節(jié)池A為一立方體水泥池，容積0.2立方米，分為容積相等的格柵單池和調(diào)節(jié)單池。格柵/調(diào)節(jié)池A的格柵單池側(cè)壁設(shè)置污水進(jìn)水口2，連接待處理污水0的污水進(jìn)水管道1，格柵單池上部設(shè)置細(xì)格柵3，格柵/調(diào)節(jié)池A的調(diào)節(jié)單池底部設(shè)置潛污泵4，潛污泵4出口通過(guò)管道與調(diào)節(jié)單池上側(cè)壁的格柵/調(diào)節(jié)池出水口5一側(cè)相連接。格柵/調(diào)節(jié)池出水口5另一側(cè)連接一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6，一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6上依次安裝格柵/調(diào)節(jié)池出水流量計(jì)7、格柵/調(diào)節(jié)池出水閥門8和一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水閥門9。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B為有效容積為320L的有機(jī)玻璃立方體，內(nèi)部有活性污泥10。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的正中央懸掛聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件11，該膜組件11由四片膜片12縱向平行排列、懸垂放置而成，膜片12之間間隔50毫米。膜組件11上下端垂直距離為400毫米，膜組件11的上、下集水管13通過(guò)ABS管連接到一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水管20上，并通過(guò)反應(yīng)器器壁上的卡槽固定于一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的正中央（膜組件上端距離反應(yīng)器頂端400毫米，膜組件下端距離反應(yīng)器底部400毫米）。膜組件11的兩側(cè)等距設(shè)置兩片擋板14，高700毫米，距反應(yīng)器底端250毫米，通過(guò)側(cè)壁卡槽固定于一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B中。膜組件11正下方距一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的底端180毫米處設(shè)置穿孔曝氣管15，通過(guò)側(cè)壁卡槽固定，管下部60度斜開(kāi)孔，孔徑5毫米。穿孔曝氣管15為活性污泥10提供必需的氧氣16，并沖刷膜表面以防止膜污染，穿孔曝氣管15一側(cè)通過(guò)軟管與曝氣泵17出口相連，中間依次連接進(jìn)氣閥門18和氣體流量計(jì)19。一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水管道20與貯水池C的進(jìn)水口25相接，中間依次安裝一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水閥門21、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水流量計(jì)22、抽吸泵23。貯水池C為0.3立方米的方形水泥池，貯水池出水口26與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管道34相接，中間設(shè)置貯水池出水流量計(jì)27和貯水池出水閥門28、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35。貯水池出水閥門28與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35之間的管道上連接貯水池出水旁路管道32，通過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池旁路出水閥門33和一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水管道6相連。貯水池出水旁路管道32上依次設(shè)置貯水池出水旁路閥門29、貯水池出水旁路液體流量計(jì)30、貯水池出水旁路管道泵31、通過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池旁路出水閥門33。復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D由隔墻分隔的下行流池36和上行流池37構(gòu)成。上行流池37和下行流池36的底部連通形成水流通暢的連通層38，并設(shè)置“H”型排空管39。下行流池填入0-2毫米基質(zhì)河砂40，砂層厚550毫米，砂層上種植濕地植物美人蕉41。上行流池也填入0-2毫米細(xì)河砂40，砂層厚450毫米，砂層上種植濕地植物菖蒲42。上行流池砂層表面埋設(shè)進(jìn)水配水管43，該進(jìn)水配水管43與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管34相接；下行流池砂層表面埋設(shè)“H”型出水收集管44，與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水管道45相接。復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水管45與出水回用管道51連接，其間安裝出水回用泵50。出水回用管道51上連接復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路管道47，復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的旁路管道47上依次安裝復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路管道泵46、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路液體流量計(jì)48、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路閥門49，并通過(guò)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的出水旁路閥門49與復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水管道34連接，形成閉路循環(huán)。在出水回用管道51上與貯水池出水閥門28間設(shè)置出水回用旁路管道53，該管道上依次設(shè)置出水回用旁路管道閥門54、出水回用旁路管道液體流量計(jì)55。整個(gè)裝置的電動(dòng)PLC自控系統(tǒng)52設(shè)置10個(gè)控制點(diǎn)，分別為：一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的進(jìn)水閥門9、格柵/調(diào)節(jié)池旁路閥門33、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）中液位24高度、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的出水抽吸泵23的抽/停時(shí)間、一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B的曝氣泵17曝氣/停止時(shí)間、貯水池C的出水閥門28、貯水池出水旁路管道32上的管道泵31、復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D的進(jìn)水閥門35、復(fù)合垂直流人工濕地D的出水旁路管道47上管道泵46、出水回用水泵50。電動(dòng)PLC自控系統(tǒng)52實(shí)現(xiàn)各單元運(yùn)行條件的獨(dú)立控制與統(tǒng)一協(xié)調(diào)，為出水回用、或回流進(jìn)一步處理提供智能化管理。

一種用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合的方法及裝置改善效果

1、將一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B和IVCW這兩種污水處理技術(shù)有效結(jié)合，提高了單一技術(shù)處理的出水水質(zhì)，可達(dá)到污水的直接回用，回用作為綠化灌溉、洗車、家庭沖廁、路面清洗、景觀娛樂(lè)、游泳池等的補(bǔ)水。

2、該SMBR-IVCW生物生態(tài)組合工藝可針對(duì)不同的進(jìn)水濃度及水量要求選擇不同的組合形式，達(dá)到工藝的優(yōu)化配置，有效地降低了同等污水處理及回用的成本，成本低廉。

3、該SMBR-IVCW生物生態(tài)組合工藝不僅適合集中式污水處理模式也適合分散式污水處理模式，兼具景觀綠化效果。尤適用于生活小區(qū)等人口集中，同時(shí)對(duì)綠化率有一定要求的地域。

4、生物-生態(tài)型組合凈化工藝更符合綠色、健康的環(huán)保理念。

5、該生物-生態(tài)型污水凈化和回用組合裝置可通過(guò)閥門調(diào)節(jié)生物處理裝置和生態(tài)處理裝置的組合結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同水質(zhì)水量的污水，采取不同組合方式。

6、該生物-生態(tài)型污水凈化和回用組合裝置避免了常規(guī)污水處理后的中水直接排放，可直接回用作為沖廁、綠化用水，有效節(jié)約了水資源，降低了常規(guī)污水處理及回用成本。

7、該生物-生態(tài)型污水凈化和回用組合裝置對(duì)一體式膜生物反應(yīng)器（SMBR）B單元采用間歇進(jìn)水和間歇曝氣、間歇抽水等運(yùn)行方式，對(duì)復(fù)合垂直流人工濕地（IVCW）D單元采用間歇進(jìn)水運(yùn)行方式，有利于創(chuàng)造好氧、缺氧、厭氧的交替環(huán)境，提高系統(tǒng)脫氮除磷能力。

1、一種用于污水凈化及回用的生物生態(tài)組合的方法，其步驟是：

①、待處理的污水經(jīng)過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池（A），污水濃度或水量變化或者pH值在5～9范圍之外時(shí)設(shè)置調(diào)節(jié)池；將顆粒的物質(zhì)除去，污水的pH調(diào)節(jié)到6～9之間；

②、將經(jīng)過(guò)步驟①處理的污水泵入一體式膜生物反應(yīng)器（B）中，在一體式膜生物反應(yīng)器（B）內(nèi)停留5～15小時(shí)，經(jīng)過(guò)活性污泥降解，在泵抽吸下滲透過(guò)膜；經(jīng)過(guò)一體式膜生物反應(yīng)器（B）后得到的污水COD、氨氮、總磷、總氮指標(biāo)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)排放A標(biāo)準(zhǔn)～地表水環(huán)境質(zhì)量IV類標(biāo)準(zhǔn)；

③、經(jīng)過(guò)步驟②處理的污水流入貯水池（C）中；

④、經(jīng)過(guò)步驟③的污水分次進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地（D）單元的進(jìn)水配水管（40），依次經(jīng)過(guò)復(fù)合垂直流人工濕地（D）的下行流池（36）、上行流池（37），從上行流池出水集水管（44）排出，得到可回用出水；

所述的一體式膜生物反應(yīng)器（B）單元采用連續(xù)和間歇結(jié)合的進(jìn)水方式：待反應(yīng)器內(nèi)水位升至水位控制線，關(guān)閉進(jìn)水閥，等水位自然下降至擋板下150毫米后，開(kāi)啟進(jìn)水閥，水位又上升至最高水位線，再次關(guān)閉水閥，2次關(guān)閉水閥的時(shí)間間隔2～4小時(shí)，每天運(yùn)行3個(gè)周期，其余時(shí)間為連續(xù)進(jìn)水，一體式膜生物反應(yīng)器（B）單元在操作條件穩(wěn)定：活性污泥濃度為7.0±0.5克/升，曝氣量為6±0.5立方米/小時(shí)，泵抽吸/暫停時(shí)間為4分鐘:1分鐘，上升流區(qū)與下降流區(qū)面積比為1.7:1，污泥停留時(shí)間為25～30天；

所述的復(fù)合垂直流人工濕地（D）單元采用間歇進(jìn)水方式，每天分4次進(jìn)水，整個(gè)一體式膜生物反應(yīng)器（B）和復(fù)合垂直流人工濕地（D）系統(tǒng)的環(huán)境溫度在植物生長(zhǎng)季節(jié)，溫度在25～35℃；在植物枯敗季節(jié)，溫度在8～12℃。

2、一種實(shí)現(xiàn)用于污水凈化和回用的生物生態(tài)組合方法的裝置，它包括格柵/調(diào)節(jié)池（A）、一體式膜生物反應(yīng)器（B）、貯水池（C）、復(fù)合垂直流人工濕地（D），其特征在于：污水進(jìn)水管1與格柵/調(diào)節(jié)池（A）一側(cè)上壁進(jìn)口（2）相連，格柵/調(diào)節(jié)池（A）上部安裝細(xì)格柵（3），格柵/調(diào)節(jié)池（A）底部安裝潛污泵（4），潛污泵（4）出口與貯水池出口（5）相連，貯水池出口（5）與一體式膜生物反應(yīng)器（B）的進(jìn)水管道（6）相連，進(jìn)水管道（6）上依次安裝格柵/調(diào)節(jié)池（A）的出水流量計(jì)（7）、格柵/調(diào)節(jié)池（A）的出水閥門（8）和一體式膜生物反應(yīng)器（B）的進(jìn)水閥門（9），一體式膜生物反應(yīng)器（B）內(nèi)部有活性污泥（10），一體式膜生物反應(yīng)器（B）正中央懸掛聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件（11），膜組件（11）由四片膜片（12）縱向平行排列、懸垂放置而成，膜片（12）之間間隔50毫米，膜組件（11）上下端垂直距離為400毫米，膜組件（11）的上、下集水管（13）通過(guò)ABS管連接到一體式膜生物反應(yīng)器（B）的出水管（20）上，并通過(guò)反應(yīng)器器壁上的卡槽固定于一體式膜生物反應(yīng)器（B）的正中央，膜組件（11）的兩側(cè)等距設(shè)置兩片擋板（14），高700毫米，距反應(yīng)器底端250毫米，通過(guò)側(cè)壁卡槽固定于一體式膜生物反應(yīng)器（B）中，膜組件（11）正下方距一體式膜生物反應(yīng)器（B）底端180毫米處設(shè)置穿孔曝氣管（15），通過(guò)側(cè)壁卡槽固定，管下部60度斜開(kāi)孔，穿孔曝氣管（15）一側(cè)通過(guò)軟管與曝氣泵（17）出口相連，中間依次連接進(jìn)氣閥門（18）和氣體流量計(jì)（19），一體式膜生物反應(yīng)器（B）的出水管道（20）與貯水池（C）的進(jìn)水口（25）相接，中間依次安裝一體式膜生物反應(yīng)器（B）的出水閥門（21）、出水流量計(jì)（22）、抽吸泵（23），貯水池（C）的出水口（26）與復(fù)合垂直流人工濕地（D）的進(jìn)水管道（34）相接，中間設(shè)置貯水池（C）的出水流量計(jì)（27）和貯水池（C）出水閥門（28）、復(fù)合垂直流人工濕地（D）的進(jìn)水閥門（35），貯水池（C）的出水閥門（28）與復(fù)合垂直流人工濕地（D）的進(jìn)水閥門（35）之間的管道上連接貯水池（C）出水旁路管道（32），通過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池（A）的旁路出水閥門（33）和一體式膜生物反應(yīng)器（B）的進(jìn)水管道（6）相連，貯水池（C）的出水旁路管道（32）上依次設(shè)置貯水池（C）的出水旁路閥門（29）、貯水池（C）的出水旁路液體流量計(jì)（30）、貯水池（C）的出水旁路管道泵（31），并通過(guò)格柵/調(diào)節(jié)池（A）旁路出水閥門（33）連接。

3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于污水凈化的生物生態(tài)組合方法的裝置，其特征在于：所述的復(fù)合垂直流人工濕地（D）由隔墻分隔的下行流池（36）和上行流池（37）構(gòu)成，上行流池（37）和下行流池（36）的底部連通形成水流通暢的連通層（38），并設(shè)置H型排空管（39）。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于污水凈化的生物生態(tài)組合方法的裝置，其特征在于：所述的下行流池（36）填入0-2毫米基質(zhì)河砂（40），砂層厚550毫米，砂層上種植濕地植物美人蕉（41），上行流池（37）填入0-2毫米基質(zhì)河砂（40），砂層厚450毫米，砂層上種植濕地植物菖蒲（42），上行流池（37）砂層表面埋設(shè)進(jìn)水配水管（43），該進(jìn)水配水管（43）與復(fù)合垂直流人工濕地（D）的進(jìn)水管（34）相接；下行流池（36）砂層表面埋設(shè)H型出水收集管（44），與復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水管道（45）相接。

5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于污水凈化的生物生態(tài)組合方法的裝置，其特征在于：所述的復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水管（45）與出水回用管道（51）連接，其間安裝出水回用泵（50），出水回用管道（45）上連接復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水旁路管道（47），復(fù)合垂直流人工濕地（D）的旁路管道（47）上依次安裝復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水旁路管道泵（46）、復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水旁路液體流量計(jì)（48）、復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水旁路閥門（49），并通過(guò)復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水旁路閥門（49）與復(fù)合垂直流人工濕地（D）的進(jìn)水管道（34）連接。

6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于污水凈化的生物生態(tài)組合方法的裝置，其特征在于：所述的出水回用管道（51）上與貯水池出水閥門（28）間設(shè)置出水回用旁路管道（53），該管道上依次安裝出水回用旁路管道閥門（54）、出水回用旁路管道液體流量計(jì)（55），電動(dòng)PLC自控系統(tǒng)（52）10個(gè)控制點(diǎn)，分別為一體式膜生物反應(yīng)器（B）的進(jìn)水閥門（9）、格柵/調(diào)節(jié)池（A）的旁路閥門（33）、一體式膜生物反應(yīng)器（B）中液位（24）、一體式膜生物反應(yīng)器（B）的出水抽吸泵（23）、一體式膜生物反應(yīng)器（B）的曝氣泵（17）、貯水池（C）的出水閥門（28）、貯水池（C）的出水旁路管道泵（31）、復(fù)合垂直流人工濕地（D）的進(jìn)水閥門（35）、復(fù)合垂直流人工濕地（D）的出水旁路管道泵（46）、出水回用水泵（50）。

本發(fā)明涉及一種用于空調(diào)器的制氧裝置、空調(diào)器和控制方法。制氧裝置包括：殼體，裝置殼體內(nèi)形成有容納腔，裝置殼體上設(shè)有與裝置容納腔相連通的進(jìn)氣通道、第一出氣通道和第二出氣通道；制氧模塊，位于裝置容納腔內(nèi)，裝置制氧模塊包括篩式制氧機(jī)和分子篩，裝置分子篩位于裝置篩式制氧機(jī)內(nèi)；裝置篩式制氧機(jī)加壓時(shí)，由裝置進(jìn)氣通道進(jìn)入裝置容納腔的空氣經(jīng)過(guò)裝置分子篩時(shí)，空氣中的氮?dú)獗谎b置分子篩吸附，空氣中的氧氣通過(guò)裝置分子篩后由裝置第一出氣通道排出；裝置篩式制氧機(jī)減壓時(shí)，吸附在裝置分子篩上的氮?dú)饧坝杉訅哼^(guò)程中產(chǎn)生的水由裝置第二出氣通道排出。本發(fā)明在空調(diào)上安裝制氧裝置來(lái)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量和提高用戶使用體驗(yàn)。2100433B

本文公開(kāi)用于控制建筑開(kāi)口覆蓋物總成的方法和裝置。本文所公開(kāi)的示例性方法包括確定建筑開(kāi)口覆蓋物總成的覆蓋物的位置。示例性方法進(jìn)一步包括基于位置和時(shí)段確定覆蓋物將經(jīng)由電機(jī)移動(dòng)的速度。示例性方法也包括操作電機(jī)以在所述速度下移動(dòng)覆蓋物。2100433B

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置專利目的

《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》的主要目的在于提供一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置，以解決針對(duì)沒(méi)有充分考慮到巖石結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境的變化對(duì)巖石脆性的影響，生成巖石脆性指數(shù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》的主要目，根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種巖石脆性的測(cè)井方法。該方法包括：使用脆性指數(shù)模型來(lái)表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；使用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)；使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供了一種巖石脆性的測(cè)井裝置。該裝置包括：表征模塊，用于使用脆性指數(shù)模型來(lái)表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；轉(zhuǎn)換模塊，用于使用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，校正模塊，用于使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)。

根據(jù)發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)使用脆性指數(shù)模型來(lái)表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；使用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)；使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，解決了沒(méi)有考慮巖石結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境變化對(duì)巖石脆性的影響因素，提高了測(cè)井巖石脆性指數(shù)計(jì)算的精度。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置附圖說(shuō)明

構(gòu)成《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)該發(fā)明的進(jìn)一步理解，該發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋該發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)該發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)截至2014年10月24日技術(shù)的兩塊樣品的動(dòng)態(tài)楊氏模量、泊松比與圍壓的關(guān)系圖；

圖2是根據(jù)截至2014年10月24日技術(shù)的兩塊相同的樣品靜態(tài)楊氏模量、泊松比與圍壓的關(guān)系圖；

圖3是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的巖石脆性的評(píng)測(cè)方法的流程圖；

圖4是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說(shuō)明區(qū)塊“脆性好”的巖心巖石力學(xué)特征示意圖；

圖5是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說(shuō)明區(qū)塊“脆性一般”的巖心巖石力學(xué)特征示意圖；

圖6是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說(shuō)明區(qū)塊“脆性差”的巖心巖石力學(xué)特征示意圖；

圖7是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說(shuō)明區(qū)塊四塊不同粘土含量的樣品靜態(tài)脆性指數(shù)與圍壓關(guān)系示意圖；

圖8是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說(shuō)明區(qū)塊脆性垂直應(yīng)力(埋深)校正指數(shù)擬合圖；

圖9是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說(shuō)明區(qū)塊測(cè)井靜態(tài)脆性指數(shù)處理成果事宜圖；

圖10是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例二的巖石脆性的評(píng)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置技術(shù)領(lǐng)域

《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》涉及石油勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置。