[發明專利]一種分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器及處理污水方法

有效

• 申請號: 201410208500.4
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103936158A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 樊耀波;徐榮樂;趙曙光;羅南;楊敏;袁星
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種強化生物脫氮效率的分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器。

本發明還涉及一種利用上述反應器進行污水處理的方法。

背景技術

目前，我國要求城市污水處理廠污水排放標準達到一級A標準，不僅如此，一些地方尤其是北京地區甚至要求達到地表水四類標準。隨著我國污水排放標準的越來越嚴格，對于城市生活污水脫氮除磷尤其是脫氮的需求越來越高。目前傳統的生物脫氮工藝如A/O,A²/O等為了達到較好的脫氮需求，一方面需要消耗大量的有機物即碳源，脫氮過程受進水有機物濃度即污水C/N的影響，在實際生活污水的處理中，C/N需達到8才能達到比較滿意的脫氮效果(王曉蓮,彭永臻.2009.A²/O法污水生物脫氮除磷處理技術與應用[M],科學出版社.)。另一方面脫氮處理需要由硝化池(O池)回流至反硝化池(A池)，一般回流比在200％-300％，有時甚至要達到400％，大量的回流導致了處理過程的高能耗問題，同時回流比例也直接影響脫氮效率。

在傳統好氧工藝中，曝氣能耗是總能耗的主要部分，一般占總能耗的50％左右；在膜-生物反應器(MBR)工藝中，膜曝氣占曝氣能耗的50％以上。曝氣能耗是污水處理運行的主要能耗，因此，有必要采取更加高效的曝氣策略，降低循環泵回流能耗，提高碳源利用率。此外，傳統的反應器如A²/O-MBR膜出水在O區，由于NOx的存在，出水脫氮效率難以提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種降低能耗和提高脫氮效率的分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器。

本發明的又一目的是提供一種利用上述分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器進行污水處理的方法。

為實現上述目的，本發明提供的一種分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器，由好氧反應池和封閉的缺氧反應池組成，好氧反應池與缺氧反應池之間通過H循環管和倒U管連接，實現水力循環；好氧反應池的底部設有曝氣裝置，該曝氣裝置連接好氧反應池曝氣器；缺氧反應池中設有膜組件，膜組件的底部設有缺氧曝氣裝置，該缺氧曝氣裝置連接缺氧反應池曝氣器，缺氧反應池曝氣器的進氣口連接缺氧反應池產生的氣體；膜組件的上方連接一抽吸泵用于膜出水；好氧反應池曝氣器和缺氧反應池曝氣器均由控制系統進行控制；污水按比例分別進入好氧反應池和缺氧反應池，通過膜生物反應器出水。

所述的分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器，其中，缺氧反應池的頂部設有空氣連通閥。

所述的分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器，其中，缺氧反應池的頂部連接有壓力監測表。

所述分點進水好氧-缺氧-膜生物反應器進行污水處理的方法：

污水采用分點進水的方式同時進入好氧反應池和缺氧反應池，分點進水的體積比為好氧反應池:缺氧反應池為2-3:1，污水在好氧反應池進行硝化作用，在缺氧反應池進行反硝化作用；好氧反應池的進水通過H循環管實現和缺氧反應池之間的水力循環；缺氧反應池的曝氣量較大，導致液面提升通過倒U管回流至好氧反應池，由于好氧反應池和缺氧反應池中氣液混合導致的密度差，水由H循環管循環至缺氧反應池，實現兩個池型的水力循環；缺氧曝氣裝置連接缺氧反應池上方的厭氧空氣作為進氣，控制膜污染和缺氧反應池的缺氧條件，并通過具有分離功能的膜組件出水。

所述的方法，其中，缺氧反應池通過壓力監測表和空氣連通閥監測并調節缺氧反應池內的壓力。

所述的方法，其中，好氧反應池的曝氣控制其溶解氧為1～2mg/L。

所述的方法，其中，缺氧反應池的曝氣控制其溶解氧低于0.5mg/L。

所述的方法，其中，好氧反應池和缺氧反應池的曝氣均采用間歇曝氣模式，好氧反應池為微孔曝氣，缺氧反應池為穿孔管大氣泡曝氣。

本發明的效果是：

1、采用分點O/A-MBR進行生物脫氮處理，有效提高進水碳源利用率，減少了傳統工藝中好氧反應池至缺氧反應池的回流，提高脫氮效率出水水質。

2、本發明利用H循環管和倒U型管道，依據液位差、混合液密度差實現好氧反應池及缺氧反應池的水力循環，節省了液體循環所需能量。

3、本發明采用曝氣泵的進氣為缺氧反應池低氧氣體實現缺氧MBR池的缺氧條件并實現膜曝氣控制膜污染的目的。

4、好氧反應池及缺氧反應池曝氣均采用間歇曝氣模式，節省了曝氣能耗。

5、本發明能夠使能耗節省30％以上，提高脫氮效率10％以上。

附圖說明

圖1是本發明的分點進水式O/A-MBR反應器。