[發明專利]氣升環流式膜生物反應器系統及污水處理方法

有效

• 申請號: 202010773944.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111747529B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 黃霞;張瀟源;夏俊林;邱勇;付博亞
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽

本發明公開了一種氣升環流式膜生物反應器系統及污水處理方法。其中，氣升環流式膜生物反應器系統包括：相互連通的多個氣升式膜生物反應器單元；所述氣升式膜生物反應器單元包括：缺氧區、厭氧區、好氧升流區和好氧區，好氧升流區設有電化學裝置。該反應器實現以下優點：氣升膜組件曝氣量低，通過曝氣推動水流，無需推流和回流，顯著降低運行能耗；核心系統單元化，可直接改造現有池型，各單元之間循環往復的缺氧、厭氧、好氧過程，更有利于提高處理負荷和出水水質；利用電化學裝置進一步強化系統的除磷能力，并通過產生的絮體改善混合液性質，有效減少膜污染的產生。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體而言，本發明涉及電化學強化氣升環流式膜生物反應器系統。

背景技術

膜生物反應器(MBR)是一種將高效膜分離技術與傳統活性污泥生物處理單元耦合的新型污水處理工藝。MBR工藝利用超濾或微濾膜實現污泥的高效截留，有效提升微生物量，具有容積負荷高、固液分離好、出水水質穩定且優質的特點，并且由于較高的運行負荷，MBR工藝的占地面積和剩余污泥產生量均小于應用傳統活性污泥法的處理單元。由于其高效的處理能力，MBR工藝已經常用于城市生活污水、農村生活污水、垃圾滲濾液和高濃度有機污水等處理領域。

但與傳統污水處理工藝相比，MBR運行能耗偏高。與此同時，隨著污水排放標準的提升，在原污水站的基礎上進行高適應性、高排放標準改造成為眾多污水處理廠、處理站發展的需要。常見的二級強化污水處理工藝一般選用A/O法、A/A/O法等技術，在能耗不顯著增加的基礎上有效提升脫氮除磷效果為升級改造的目標，需要相應的技術支撐。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出電化學強化氣升環流式膜生物反應器系統。該氣升環流式膜生物反應器系統在各單元中通過曝氣推動水流，并利用折流板控制水流方向，無需進行污泥回流，從而顯著降低了污水運行能耗；各單元之間循環往復的缺氧、厭氧、好氧過程，更有利于強化污染物的去除效果。與此同時，好氧升流區增設電化學裝置，可產生金屬離子與磷酸根反應形成絮體，絮體在吸收磷元素的同時能改善混合液性質，有效減少膜污染的產生。氣升式膜生物反應器單元的缺氧區、厭氧區和好氧區中的至少之一內設有固定式生物膜填料，可強化氣升式膜生物反應器單元的生物量，進一步強化系統的處理能力。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種電化學強化氣升環流式膜生物反應器系統。根據本發明的實施例，該氣升環流式膜生物反應器系統包括：多個氣升式膜生物反應器單元；各個所述氣升式膜生物反應器單元之間相互連通；所述氣升式膜生物反應器單元包括：缺氧區、厭氧區、好氧升流區和好氧區。

所述缺氧區與厭氧區之間設有第一折流板，所述第一折流板的上方具有第一預留間隙，所述缺氧區與厭氧區通過所述第一預留間隙相連通；所述厭氧區與所述好氧升流區之間設有第二折流板，所述第二折流板的下方具有第二預留間隙，所述厭氧區與所述好氧升流區通過所述第二預留間隙相連通；所述好氧升流區與所述好氧區之間設有第三折流板，所述第三折流板的上方具有第三預留間隙，所述好氧升流區與所述好氧區通過所述第三預留間隙相連通；

所述缺氧區的底部設有進水口，所述好氧升流區內設有電化學裝置，所述好氧升流區的底部設有第一曝氣裝置，所述第一曝氣裝置的上方設有膜組件，所述膜組件的頂部設有出水管路，所述好氧區的底部設有出水口，所述缺氧區、所述厭氧區和所述好氧區中的至少之一內設有固定化生物膜填料；其中，一個所述氣升式膜生物反應器單元的進水口與另一個所述氣升式膜生物反應器單元的出水口相連通。