[發明專利]污水脫氮方法、反應裝置、反應器、生物膜組件及制法

有效

• 申請號: 200910077918.5
• 申請日: 2009-02-03
• 公開（公告）號: CN101792208A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 馮傳平;高宇;陶村貴;町井弘禧
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(北京)
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F3/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;徐金國

技術領域

本發明涉及水處理技術，尤其涉及污水中氮的去除方法和生物膜反應裝置及其反應器與生物膜組件。?

背景技術

隨著人類活動的不斷增加，環境資源的不斷改變，含氮污水排放急劇增加，廢水中氮營養物質對環境所造成的影響也逐漸引起人們的注意。據2007中國環境狀況公報統計，全國地表水污染依然嚴重，七大水系總體為中度污染，湖泊富營養化問題突出主要污染指標為總氮和總磷。在監測的26個湖(庫)中，重度富營養的2個，占7.7％；中度富營養的3個，占11.5％；輕度富營養的9個，占34.6％。我國雖然在不斷的新建污水處理廠，到2007年底，城市污水處理率是58％，而農村污水處理率只有4％，農村污水排放量在污水總排放量中所占的比例越來越大。由于部分地區管道敷設成本高昂，處理設施的缺乏，大量的生活污水和某些興起的工業廢水隨意排放，飲水和生活環境的惡化已經成為不容忽視的問題。?

目前含氮污水的處理技術可分為物理法、化學法、物理化學法和生物脫氮法，其中物理法主要指氨氮的吹脫法，由于該法應用受限制，一般只用作高濃度氨氮廢水的預處理，故不能被廣泛使用；而化學法與物理化學法(如離子交換法、加氯氧化法、吸附法、合成消化法等)由于運行成本高，對環境易造成二次污染，故實際運用中也受到一定的限制。污水生物脫氮技術是70年代在美國和南非等國的水處理專家們在化學、催化和生物方法研究的基礎上提出的一種經濟有效的處理技術，該技術由于處理過程可靠，處理成本低，操作管理方便等優點而被廣泛使用。目前應用較廣的生物脫氮工藝有傳統活性污泥法、A²/O、A/O工藝、氧化溝脫氮工藝、SBR工藝、MBR工藝等。但是以上工藝的主要缺點是由于硝化反應和反硝化反應的進行需要兩個獨立的反應器，硝化反應進行較慢，反應器占地面積大，反應時間長，脫氮反硝化需要外加碳源等；MBR雖然較好地克服了以上問題，但是膜污染不但影響了膜的穩定運行，也加快膜的更換?頻率，嚴重影響了膜分離工藝的經濟性。SBBR工藝是在SBR的基礎上把反應器中的活性污泥變成帶有載體的生物膜，兼具序批式工藝和生物膜法的優點，通過厭氧、缺氧、好氧等不同工序的控制，在一個反應器內完成脫氮除磷的過程，實現污水處理一體化。其主要優點有，占地面積小，處理效率高，處理能力大且運行穩定，剩余污泥量少等。?

目前在SBBR中主要應用的填料有塑料、陶瓷、粒狀活性炭等，如國內專利CN2600437填料選用2-8mm的均勻陶粒或塑料顆粒，是反應器具有懸浮固體SS的額外優點；CN1927739選用中空漁網狀聚丙烯外殼和裝于殼內空心竹節和聚乙烯塑料絲狀物，但上以上填料的主要缺點就是生物膜過濾性較差，老化的生物更新較慢，影響了生物膜凈化性能充分發揮。?

一般的SBBR在線控制主要是根據經驗值，在一定條件下(原水水質、溫度、pH等)進行部分實驗后，設定一系列的控制值或控制范圍，如DO、ORP和pH等，然后將上述值輸入控制器中，通過比較設定值和測量值之間的差值，推測實際的污水所需要的反應條件如國內專利CN1837092，日本專利JPA1994091294、JPA1994238294、JPA1997174084。這種控制方法由于設定的控制值或控制范圍有限，不能快速適應進水水質的變化，不易于準確的控制；同時，此類控制方法只適用于與實驗所取經驗值同種或類似水質的污水，適用范圍局限性較大。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低廉、微生物附著性能高、兼備過濾器作用的生物膜組件。?

本發明的另一目的在于提供一種上述生物膜組件的制備方法。?

本發明的又一目的在于提供一種利用該生物膜組件的去除污水中氮的反應器。?

本發明的又一目的在于提供一種去除污水中氮的控制反應裝置。?

本發明的再一目的在于提供一種利用上述控制反應裝置的污水生物脫氮的控制方法。?

為實現上述目的，本發明提供一種去除污水中氮的生物膜組件，該生物膜組件包括集水器及軟性載體，該集水器的壁上具有多個過濾小孔，該軟性載體填充于該多個過濾小孔中，并且填充的松緊程度以水能夠通過毛細管作用順利流進該集水器為宜。?

其中，該軟性載體為軟性纖維，并且該軟性纖維選用棉線、合成纖維或其兩者的混紡線。?

其中，該軟性纖維直徑為0.5mm-2mm。?

其中，該多個過濾小孔的直徑為0.2cm-1cm，各孔之間的中心距為2cm-5cm。?

其中，該集水器上還具有一出水管。?