[發明專利]MABR和MBR聯用式污水處理裝置及處理方法

在審

• 申請號: 201510320526.2
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104909520A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 程方;劉琪;張文麗
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 周慶路

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別是涉及一種MABR和MBR聯用式污水處理裝置及處理方法。

背景技術

如圖1所示，膜曝氣生物反應器(通常簡稱MABR)是膜生物反應器的一種類型，該反應器是一種通過向疏水透氣性的中空纖維膜腔體100內充氧，氧氣和污染物在生物膜附近形成濃度差，以膜腔為中心，兩者分別由內向外和由外向內異向擴散，通過生物膜中微生物的新陳代謝消耗溶解氧并使污水中的有機污染物得到降解的一種污水處理技術。MABR系統去除污染物的過程可分為以下四步：首先，水體中的污染物與水流中的厭氧菌反應，使得一部分磷酸鹽被吸附、含氮有機物降解為氨氮，第二，降解后的污染物隨水流與生物膜碰撞接觸，在濃度差驅動下，向生物膜面擴散，同時氧氣由膜腔內向外部擴散；第三，生物膜內的好氧菌或兼氧菌通過新陳代謝將污染物進一步降解為硝酸鹽NO₃^-、亞硝酸鹽NO₂^-等；第四，二次降解后的污染物隨水流再次進入厭氧區，轉化后的硝酸鹽、亞硝酸鹽被還原成N₂，釋放達到除氮效果。該反應器缺氧與厭氧環境的共存還使得反硝化聚磷菌得以富集，在脫氮的同時還可去除部分磷。

無泡曝氣避免了傳統曝氣時污水中易揮發性物質如甲苯、苯酚隨氣泡進入大氣而對環境造成污染，同時不會由于表面活性劑的存在而產生泡沫。通過無泡供氧，傳氧效率得到極大的提高，幾乎能達到100％，運行費用也會降低。同時，氣液兩相以膜作為分界，曝氣系統的控制可以更加靈活方便。

目前該反應器存在的問題就是MABR單獨使用時，有研究表明反應器雖然可同時進行硝化和反硝化，但除磷效果不佳。

膜分離生物反應器(MBR)是一種將生物處理技術與膜過濾技術相結合的新型高效污水處理工藝。它是以膜組件代替傳統的生物處理技術末端二沉池，使生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。在連續曝氣條件下，活性污泥中的好氧菌對待處理的有機污染物一部分用于自身消耗，一部分降解為小分子物質進行去除。經過膜生物反應器工藝處理的廢水出水細菌、懸浮物和濁度接近于零，還可以截留糞大腸菌等生物性污染物，處理后的出水經消毒后可以直接回用。

MBR工藝完成對污染物的去除大致分如下：第一，進入MBR反應器的污水與活性污泥直接接觸，連續的曝氣不僅持續為顆粒污泥中好氧菌充氧，也加大了污染物與細菌的接觸碰撞概率，好氧菌以污染物作為自身代謝所需的營養物質進行消耗與降解；第二，在產水泵的抽吸作用下，處理后的水通過膜組件上的微孔排出，而顆粒污泥繼續停留在池內進行反應，這可能會造成硝化菌的積累，使反應器適合處理高氨氮廢水。已經有研究表明，在高氨氮廢水處理方明，MBR反應器可達到較好的處理效果。

但是單獨使用MBR時氧的利用率過低，大部分的氧通過氣泡擴散到空氣中，曝氣系統能耗高。只有微量的氧被微生物所利用，當廢水中有表面活性劑時容易產生泡沫，不易去除，而且由于曝氣池內污泥濃度的提高，實際運行過程中又會經常存在膜污染的問題，需要經常清洗膜組件，因此又會存在膜的壽命短，維護費用高等缺點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種MABR和MBR聯用式污水處理裝置及其處理方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種MABR和MBR聯用式污水處理裝置，包括沿污水流動方向依次設置的預處理單元，MABR單元和MBR單元，以及與所述的MBR單元匹配的反沖洗單元。

所述的預處理單元為依次設置的格柵、調節池和毛發過濾器，或調節池和毛發過濾器。

所述的MABR單元包括池體，浸沒式固定設置在所述池體內的疏水透氣性微孔膜組件或透氣性致密MABR膜組件，以及與所述的MABR膜組件連通的的曝氣系統。

所述的MBR單元包括池體，浸沒式設置在所述池體內的親水性微孔MBR膜組件，設置在所述池體底部的曝氣部件和排泥管，以及串接在所述的MBR膜組件的產水管上的輸水泵。

所述的反沖洗單元包括與輸水泵出水口連通的用以存儲或緩存產水的水箱，可受控將所述的水箱連與輸水泵進水口連通的反洗進水支路，以及可受控將輸水泵出水口與產水管連通的反洗支路。

所述曝氣系統包括空壓機、連通所述的空壓機出氣口至所述的MABR膜組件的膜腔一端的進氣管，串接在所述的進氣管上的氣體流量計、壓力表和進氣電磁閥，以及與膜腔另一端連通的出氣管和串接在所述的出氣管上的泄壓閥。