[發明專利]低能耗耦合膜生物反應器及污水處理方法

在審

• 申請號: 201710182264.7
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106830327A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 孟廣禎;孫海杰
• 申請（專利權）人: 格藍特環保工程（北京）有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及膜過濾和污水處理技術領域，特別涉及一種將缺氧好氧及膜過濾耦合的低能耗膜生物反應器及污水處理方法。

技術背景

將膜過濾與活性污泥污水處理法相結合產生了膜生物反應器(MBR)技術。MBR污水處理技術比傳統的活性污泥法池容效率更高、產水質量更有保證。然而MBR目前存在眾多技術問題，其中耗能問題較為突出。已知技術中具有硝化-反硝化功能的MBR系統依次包括缺氧池、好氧池和膜池，主要能耗來自：1、膜氣沖洗曝氣；2、生化曝氣；3、用于膜池向好氧池回流和向缺氧池回流的液體回流泵；4、產水泵等其他能耗。據報道MBR工藝中膜氣沖洗曝氣、生化曝氣、液體循環泵及其他耗能分別占總耗能的約45％、30％、10％和15％。

中國專利低能耗膜生物反應器(專利號：201520845702.X)揭示了一種將MBR能耗節約約70％的技術方案：包括至少一反應渠、至少一膜池A、至少一膜池B；反應渠聯通膜池A和膜池B的底部，膜池A和膜池B中部分別設有至少一膜組件、底部分別設有曝氣裝置；運行時首先向膜池A曝氣，膜池B不曝氣，氣提水流依次流經膜池A、膜池B、反應渠、膜池A，實現多次氣提循環；通過膜池曝氣為反應渠提供溶解氧，并在反應渠內依次存在好氧、缺氧甚至厭氧環境；定時在膜池A和膜池B之間切換曝氣實現膜的雙向沖洗和反應區流向轉換。該技術方案節能效果顯著。但是該技術方案在實際應用中由于氣提循環流流量較高，膜池和反應渠中溶解氧濃度過高，難以形成缺氧環境，反硝化效果較差。

本發明的目的是要解決低能耗膜生物反應器反硝化效果較差的技術問題。

發明內容

為了達到以上目的，本發明低能耗耦合膜生物反應器(LE-AOCMBR)(Low Energy consumption anaerobic-oxic Coupled Membrane Bioreactor)低能耗耦合膜生物反應器，其特征在于包括一個反應池、位于所述反應池中有至少一縱向膜池隔斷、所述膜池隔斷將所述反應池分隔成的反應區和膜池，在所述膜池內設至少一橫向氣提隔斷，該氣提隔斷將膜池分隔成相等的至少一個膜池A和至少一個膜池B，所述氣提隔斷頂端將膜池A和膜池B聯通，膜池A和膜池B的中部分別設有至少一膜組件；在所述膜池隔斷底部設有至少一膜池通道A，聯通所述反應區與膜池A；在所述膜池隔斷底部設有至少一膜池通道B聯通所述反應區與膜池B；

在所述反應區內設有至少一缺氧隔斷將反應區隔斷為缺氧區和好氧區；

好氧區內設有至少一個好氧隔斷，所述好氧區隔斷將所述好氧區分隔成至少一反應渠；所述好氧區隔斷上設有至少一個好氧流道以便水的上下和水平折流流動；所述反應渠一端與所述膜池A通過膜池通道A聯通，所述反應渠另一端與所述膜池B通過膜池通道B聯通；

所述缺氧隔斷上設有至少兩組缺氧流道，該至少兩組缺氧流道分別與好氧隔斷兩側的反應渠聯通；其中所述缺氧流道面積遠小于所述好氧流道面積；

膜池A和膜池B底部分別設有曝氣裝置A和曝氣裝置B，所述曝氣裝置A和曝氣裝置B分別與至少一進氣管路聯接，通過切換供氣閥門(圖中省略)分別實現對曝氣裝置A或曝氣裝置B曝氣；

所述低能耗耦合膜生物反應器還包括分別與位于膜池A和膜池B內的膜組件產水管路聯接的至少一個產水管路；所述反應池上設置的至少一進水管路、至少一溢流管路、至少一排泥管路；所述溢流管路位于所述反應池上部并限定了反應區水位；低能耗耦合膜生物反應器還包括必要的水泵、風機、閥門、儀表、膜清洗系統和自動控制系統。

所述缺氧區內設有至少一個攪拌器。

所述缺氧區內設有至少一個缺氧內部隔斷，該缺氧內部隔斷上設有至少一個缺氧內部流道。該缺氧內部隔斷將缺氧區進一步分隔成多個缺氧區，所述多個缺氧區中有較高溶解氧濃度的缺氧區和較低溶解氧濃度的缺氧區甚至厭氧區。

所述反應區內還包括至少一個膜池隔離板，膜池隔離板高度略低于所述反應區水位，所述膜池隔離板盡量接近所述膜池隔斷。

所述反應渠內設至少一個折流導流板，用以實現反應渠內水流的上下折流。

所述反應渠內設有生物填料。該處填料是固定床或浮動床中的一種。

所述缺氧區內設有流動生物填料。

所述反應渠內設有曝氣裝置，用于在必要時補充生化曝氣，沖洗填料，攪拌底泥。

低能耗耦合膜生物反應器還包括多個膜池，多個反應渠和多個缺氧區。