[發明專利]采用懸浮生長和膜曝氣生物膜的廢水處理

在審

• 申請號: 201880095053.2
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN112292353A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: D·C·豪韋林;J·D·愛爾蘭;D·J·湯普森;J·G·彼得斯
• 申請（專利權）人: BL科技公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/10;C02F3/12;C02F3/20;C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭佩;梅黎

本文描述了一種混合膜曝氣生物膜反應器(MABR)和活性污泥(AS)系統和方法。AS系統的至少一部分包括需氧混合液，例如在包括膜曝氣生物膜模塊的槽或區下游的需氧槽或區中。考慮到系統或需氧混合液的氨加載速率，例如根據晝夜循環，調節到膜曝氣生物膜的空氣流量。例如，在低氨載量期間，到膜支撐生物膜的空氣流量可以低于平均或初始空氣流量。在同一時間期間，到需氧混合液的空氣流量可以保持基本恒定。任選地，在高氨載量期間，可以對膜曝氣生物膜模塊周圍的混合液進行曝氣。

技術領域

本說明書涉及廢水處理和膜曝氣生物膜反應器。

背景技術

膜曝氣生物膜模塊可以安裝在廢水處理系統的一個或多個處理槽中以形成膜曝氣生物膜反應器(MABR)。附著的生物膜在模塊上形成，并通過模塊的氣體傳遞膜接收氧氣。當系統還包括具有通過活性污泥(AS)方法產生的懸浮生物質的混合液時，產生混合MABR/AS系統。在MABR/AS系統中，氧化(即氨氧化，例如硝化)可以在膜曝氣生物膜中和在混合液的懸浮生物質中發生。該混合系統通常比提供類似氧化量的常規AS系統更緊湊。增加膜曝氣生物膜模塊因此可以增加現有AS污泥系統的氧化能力，或者可以促進在現有AS系統中進行另外的過程，例如反硝化或生物除磷。

美國公開號2016/0009578A1，Membrane Assembly for Supporting a Biofilm，描述了一種用于支撐生物膜的繩。該繩具有多根紗線，包括至少一種具有中空纖維氣體傳遞膜的紗線。模塊具有封裝在至少一個集管（header）中的多根繩。反應器具有浸入待處理的水的槽中的模塊。空氣被供應到模塊并且行進通過氣體傳遞膜的內腔。形成膜曝氣生物膜，其附著到繩的外側并且接收通過氣體傳遞膜的氧氣。

美國公開號2017/0088449A1，Wastewater Treatment with Primary Treatmentand MBR or MABR-IFAS Reactors，描述了用于處理廢水的各種方法。包括氣體傳遞膜的支撐結構浸入水中，并且通過所述膜向附著的膜曝氣生物膜供應氧氣。在一個實例中，將模塊添加到活性污泥反應器中的處理槽。所述模塊支撐硝化生物膜，所述硝化生物膜浸在所述槽中的缺氧懸浮生物質中。

國際公開號WO2016/209235A1，Floating Apparatus for Membrane BiofilmReactor and Process for Water Treatment，描述了具有多個氣體傳遞膜的模塊。該模塊漂浮在水中，其中浸沒在水中的膜支撐膜曝氣生物膜。該模塊可以被添加到常規活性污泥反應器中的處理槽。

引言

以下內容旨在向讀者介紹本發明，而不限制或限定任何要求保護的發明。

在混合MABR/AS系統中，需氧混合液可以在混合液被送至二次分離裝置之前，例如通過氧化殘留在混合液中的氨（盡管在膜曝氣生物膜和任何其它過程中氧化）凈化（polish）廢水。然而，在膜曝氣生物膜中去除的氨不支持需氧混合液中氨氧化細菌(AOB)的生長。結果，在相同總氨去除的情況下，MABR/AS方法的需氧混合液中AOB濃度可以低于常規AS方法中的AOB濃度。在其它操作參數保持恒定的情況下，當系統的氨載量降低時，需氧混合液中AOB的濃度也可以降低，并且可用于凈化廢水的AOB的總數有時可以非常低。例如，城市污水處理廠中的AOB的總數可能在夜間降低。如果系統的氨載量快速增加，例如在早晨，而AOB的總數非常低，則氨可能以超過系統的氨排放限值的量穿透進入系統流出物。

在本文所述的處理廢水的方法中，在混合MABR/AS系統中用膜曝氣生物膜和需氧混合液處理廢水。將氧氣供應到生物膜和需氧混合液中。根據系統或需氧混合液的氨載量調節對膜曝氣生物膜的氧氣供應，任選地優選相對于對需氧混合液的氧氣供應的任何調節。例如，在調節對膜曝氣生物膜的氧氣供應的時間段期間，對需氧混合液的氧氣供應可以基本上恒定。