[發明專利]一種基于MABR的一段式EGSB厭氧氨氧化裝置

在審

• 申請號: 202110253951.X
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112830577A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 穆永杰;張麗麗;薛曉飛;李凌云;于弢;曹天宇;鄭琬琳;曹之淇
• 申請（專利權）人: 北控水務（中國）投資有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種基于MABR的一段式EGSB厭氧氨氧化裝置，其特征是：包括裝置主體(1)；厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)；篩板法蘭(1-2)；MABR反應區(1-3)；三相分離器(2)；內回流總閥門(3)；第一內回流閥門(4)；第二內回流閥門(5)；第一內回流流量計(6)；第二內回流流量計(7)；第二內回流泵(8)；第三內回流閥門(9)；第三內回流流量計(10)；第三內回流泵(11)；第一內回流泵(12)；第一穿孔布水器(13)；第二穿孔布水器(14)；進水箱(15)；進水流量計(16)；進水閥門(17)；進水泵(18)；空氣過濾器(19)；進氣閥門(20)；曝氣風機(21)；進氣流量計(22)；MABR膜組件(23)；尾氣氧濃度測定儀(24)；尾氣閥門(25)；尾氣流量計(26)；在線監測電極(27)；在線監測電極(28)；自控系統(29)；出水溢流堰(30)；U型出水口(31)；產氣閥門(32)；反應器放空閥(33)；

所述的裝置主體(1)由篩板法蘭(1-2)分為厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)和MABR反應區(1-3)；

所述的裝置主體(1)內回流系統包括：內回流總閥門(3)；第一內回流閥門(4)；第二內回流閥門(5)；第一內回流流量計(6)；第二內回流流量計(7)；第二內回流泵(8)；第三內回流閥門(9)；第三內回流流量計(10)；第三內回流泵(11)；第一內回流泵(12)；第一穿孔布水器(13)；第二穿孔布水器(14)；

內回流總閥門(3)依次連接第一內回流閥門(4)；第一內回流流量計(6)；第一內回流泵(12)和第一穿孔布水器(13)；內回流總閥門(3)依次連接第二內回流閥門(5)；第二內回流流量計(7)；第二內回流泵(8)和第二穿孔布水器(14)；第一穿孔布水器(13)設置在MABR反應區(1-3)內；第二穿孔布水器(14)設置在厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)內；

第三內回流閥門(9)；第三內回流流量計(10)；第三內回流泵(11)和MABR反應區(1-3)構成一個循環；

所述的MABR膜組件(23)尾氣系統包括：尾氣氧濃度測定儀(24)；尾氣閥門(25)和尾氣流量計(26)，用于氧氣利用效率的計算及曝氣參數的調控；

所述的空氣過濾器(19)；進氣閥門(20)；曝氣風機(21)；進氣流量計(22)共同組成曝氣系統，其中空氣過濾器(19)用于空氣的除濕、除塵及壓力調控，進氣壓力300-350mbar；

所述的在線監測電極(27)；在線監測電極(28)和自控系統(29)共同組成在線反饋調控系統，用于實時監控反饋MABR反應區(1-3)和厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)末端的NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N數值。

2.根據權利要求1所述的一種基于MABR的一段式EGSB厭氧氨氧化裝置，其特征是：所述的厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)和MABR反應區(1-3)的體積比維持在1:1-3:1之間。

3.根據權利要求1所述的一種基于MABR的一段式EGSB厭氧氨氧化裝置，其特征是：所述的篩板法蘭(1-2)孔徑范圍1-3mm，用于截留MABR膜組件(23)表面脫落的生物膜進入厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)。

4.根據權利要求1所述的一種基于MABR的一段式EGSB厭氧氨氧化裝置，其特征是：所述的MABR膜組件(23)為中空纖維膜，膜孔徑范圍0.01-0.5μm，膜孔隙率30-90％，膜組件表面附著生長生物膜。

5.應用權利要求1所述的一種基于MABR的一段式EGSB厭氧氨氧化裝置的方法，其特征在于：

(一)進水操作：打開進水閥門(17)，啟動進水泵(18)，通過進水流量計(16)進行流量設置，進水箱(15)內的原水由第一穿孔布水器(13)，進入裝置主體(1)；

(二)進氣操作：打開進氣閥門(20)，啟動曝氣風機(21)，通過進氣流量計(22)進行氣量設置，空氣經空氣過濾器(19)除塵、除濕，控壓后，進入MABR膜組件(23)；

(三)尾氣監測：打開尾氣閥門(25)，MABR膜組件(23)尾氣進行排放，記錄尾氣氧濃度測定儀(24)和尾氣流量計(26)數值，用于氧氣利用效率的計算及曝氣參數的調控；

(四)回流操作：MABR反應區(1-3)和厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)均設有獨立回流系統，分別根據在線監測電極(27)和在線監測電極(28)監測數值進行回流調控：

MABR反應區(1-3)：打開第三內回流閥門(9)，啟動第三內回流泵(11)，根據在線監測電極(27)監測數值，調節第三內回流流量計(10)，維持NH₄⁺-N與NO₂^--N質量濃度比在1:1-1:1.5之間；

厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)：打開內回流總閥門(3)，打開第二內回流閥門(5)，啟動第二內回流泵(8)，根據在線監測電極(28)監測數值，調節第二內回流流量計(7)，維持NH₄⁺-N和NO₂^--N濃度均不高于10mg/L；

(五)MABR沖洗操作：MABR膜組件(23)表面生物膜不宜過厚，需要定期進行沖洗，淘汰老化的生物層，打開第一內回流閥門(4)，啟動第一內回流泵(12)，調節第一內回流流量計(6)，MABR膜組件(23)生物膜進行10min/48h沖洗；

所述的步驟(二)、(三)，通過進氣流量計(22)進行氣量設置，空氣過濾器(19)進行除塵、除濕，控壓，尾氣氧濃度測定儀(24)和尾氣流量計(26)數值監測，對氧氣利用效率進行計算，實現精確供氧調控；

所述的步驟(四)，通過在線監測電極(27)和在線監測電極(28)的監測反饋，對MABR反應區(1-3)和厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)進行靈活的回流調控，使MABR反應區(1-3)末端水質滿足厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)進水NH₄⁺-N與NO₂^--N質量濃度比在1:1-1:1.5之間的要求，同時對厭氧氨氧化顆粒污泥區(1-1)出水水質實時調控；

所述的步驟(五)，在回流操作(四)運行的工況下，通過第一內回流閥門(4)的開閉，第一內回流泵(12)的啟停，第一內回流流量計(6)的調節，完成對MABR膜組件(23)表面生物膜的定期沖洗。