[發明專利]強化含鹽廢水反硝化脫氮效果耦合膜污染控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202011216216.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112479367A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王朝朝;殷春雨;李思敏;張煒;唐鋒兵;金鑫;高鵬
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 楊克

本發明公開了強化含鹽廢水反硝化脫氮效果耦合膜污染控制裝置，包括：反應器、配水箱、高位水箱、FBR池、MBR池、產水/反洗箱、曝氣系統和PLC控制系統，所述反應器被穿孔隔板分隔成FBR池與MBR池，FBR池進口處設有浮球閥，FBR池的內腔裝有固定式載體，FBR池的側壁設有加熱棒和pH/DO值探頭；MBR池內裝有MBR膜組件，MBR池底部設置穿孔曝氣管；曝氣泵通過管路連接氣體流量計和穿孔曝氣管；通過構建FBR?MBR裝置，依靠載體生物膜降解和膜組件截留的雙重作用強化含鹽廢水中反硝化脫氮效果。FBR工藝中的固定式載體對污泥絮體起到保護作用，避免高鹽脅迫引起系統崩潰，實現硝態氮高效去除，同時對MBR膜污染的控制起到積極作用。

技術領域

本發明涉及污水生物脫氮技術領域，具體是強化含鹽廢水反硝化脫氮效果耦合膜污染控制裝置及方法。

背景技術

隨著我國經濟社會的快速發展和人們生產生活的需要，生活污水和工業廢水的排放量不斷提高，大量硝酸鹽在水體環境中積累。鹽度是廢水行業中的一項重要指標，鹽度增加會對廢水處理系統中的微生物群落施加壓力，導致微生物代謝速率降低，甚至造成死亡，直接影響廢水的處理效果。

膜生物反應器(MBR)良好的固液分離性能，一方面能夠保證出水水質的穩定，另一方面使生物量得以完全保留，有利于微生物群落較快的適應含鹽廢水環境，有效提高系統的脫氮性能，因此該工藝在強化含鹽廢水反硝化脫氮效果方面極具競爭力。

但高鹽廢水往往會抑制反硝化菌的活性，造成脫氮效果不理想；同時高鹽脅迫下易引起污泥絮體的崩潰，導致膜污染的持續惡化。因此在含鹽廢水中，如何實現硝態氮的高效去除，有效減緩膜組件污染并降低運行成本，迫切需要進行研究。

發明內容

本發明的目的在于提供強化含鹽廢水反硝化脫氮效果耦合膜污染控制裝置及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

強化含鹽廢水反硝化脫氮效果耦合膜污染控制裝置，包括：反應器、配水箱、高位水箱、FBR池、MBR池、產水/反洗箱、曝氣系統和PLC控制系統，所述反應器被穿孔隔板分隔成FBR池與MBR池，FBR池進口處設有浮球閥，FBR池的內腔裝有固定式載體，FBR池的側壁設有加熱棒和pH/DO值探頭；MBR池內裝有MBR膜組件，MBR池底部設置穿孔曝氣管；曝氣泵通過管路連接氣體流量計和穿孔曝氣管；進水泵將配水箱中的原水輸送至高位水箱，再通過浮球閥進入FBR池；MBR膜組件的頂端設有三通接口，三通接口一端通過產水泵連接產水/反洗箱，另一端通過反洗泵連接產水/反洗箱。

所述FBR池有效容積為42L，MBR池有效容積21.6L，FBR池和MBR池的體積比為2：1，FBR池3和MBR池4均為有機玻璃制成的長方體結構，反應器的長×寬×高為53cm×30cm×54cm；所述高位水箱設有進水口、出水口和溢流口，所述進水泵為單向泵，方向由配水箱至高位水箱；所述產水/反洗箱設有進水口、反洗口和溢流口，所述產水泵和反洗泵均為雙向泵，在MBR膜組件的產水管路上設有壓差計，pH/DO值探頭連接WTW水質分析儀；所述WTW水質監測儀、壓差計、加熱棒、進水泵、曝氣泵、產水泵和反洗泵均與PLC控制裝置相連。

強化含鹽廢水反硝化脫氮效果耦合膜污染的控制方法，采用上述裝置，包括掛膜階段和運行階段。

其中，掛膜階段：將接種活性污泥和污水均勻混合后倒入反應器內，靜置24h，使污泥與填料充分接觸；啟動裝置，間歇進水至充滿整個反應器，然后將反應器中的泥水混合物排空；連續進水，并逐漸縮短水力停留時間，待填料孔隙和表面形成2mm左右厚度的灰黑色生物膜時認為掛膜成功，進入運行階段；

運行階段：采用連續恒通量的運行方式，進水為人工合成廢水，反應器內溫度保持在27±2℃，pH為7.5-8.5，溶解氧DO保持在缺氧狀態(0.2-0.5mg/L)，水力停留時間HRT為8h；每天檢測進、出水中硝態氮、氨氮、亞硝態氮及COD的濃度，并計算各指標的去除率；記錄產水跨膜壓差。