[發明專利]純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202110258489.2
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113105064A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 黃翀;黃東輝;劉超;凌銳;馬俊偉;周天宇;徐靜斌;馮超;蔣燕;申晨希;史群毓
• 申請（專利權）人: 江蘇裕隆環保有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 劉靜宇

1.一種純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，包括碳源捕獲模塊(01)、碳源回收模塊(02)和甲烷發電模塊(03)，所述碳源捕獲模塊(01)包括接觸池(011)和穩定池(012)，所述碳源回收模塊(02)包括沉淀池(021)，所述甲烷發電模塊(03)包括厭氧發酵罐(031)和甲烷收集器(032)，所述接觸池(011)和穩定池(012)底部均安裝有一曝氣裝置(0111)；

還包括串聯設置的一級缺氧MBBR模塊(1)、一級好氧MBBR模塊(2)和高效分離模塊(5)，所述一級缺氧MBBR模塊包括第一標準尺寸箱(11)、水下攪拌器(12)和缺氧生物填料(13)，所述一級好氧MBBR模塊(2)包括第二標準尺寸箱(21)、水下曝氣器(22)和好氧生物填料(23)，所述第一好氧MBBR模塊(2)通過一回流泵(24)與一級缺氧MBBR模塊(1)連通，所述高效分離模塊(5)包括串聯的混凝區(51)、絮凝區(52)和固液分離區(53)；

所述接觸池(011)通過沉淀池(021)與一級缺氧MBBR模塊(1)連通，所述沉淀池(021)又分別與發酵罐(031)和穩定池(012)連通。

2.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，所述一級好氧MBBR模塊(2)和高效分離模塊(5)之間還安裝有二級缺氧MBBR模塊(3)和二級好氧MBBR模塊(4)，所述二級缺氧MBBR模塊(4)連通有一碳源模塊(6)。

3.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，還包括位于一級缺氧MBBR模塊(1)前端的預處理模塊(7)，所述預處理模塊(7)包括組合格柵(71)及沉砂池(72)。

4.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，還包括位于高效分離模塊(5)后端的污泥脫水模塊(8)，此污泥脫水模塊(8)通過一軸流泵(81)與固液分離區(53)連通。

5.根據權利要求4所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，所述厭氧發酵罐(031)與污泥脫水模塊(8)連通。

6.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，所述厭氧發酵罐(031)與接觸池(011)連通。

7.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，所述混凝區(51)包括混合攪拌器(511)和PAC投放裝置(512)。

8.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，所述絮凝區(52)包括絮凝攪拌器(521)和PAM投放裝置(522)。

9.根據權利要求1所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統，其特征在于，所述固液分離區(53)包括布氣裝置(531)、分離區(532)、清水區(533)和排渣區(534)。

10.根據權利要求1～9中任一項所述的純膜MBBR耦合碳捕獲的自養脫氮系統的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將污水引入預處理模塊，污水先經過組合格柵，再進入沉砂池，沉降30～60s：

S2：經過沉砂池的污水進入接觸池(011)中，其中，接觸池(011)中污水的溶解氧含量不大于1mg/L，混合液中另行接種的污泥捕獲污水中的顆粒性COD和膠體狀COD；

S3：經過接觸池(011)的污水流入沉淀池(021)，上層清液流入一級缺氧MBBR模塊(1)，下層部分的含碳污泥流回穩定池(012)，另一部分帶水污泥流入厭氧發酵罐(031)中；

S4a：經厭氧發酵罐(031)發酵的污泥被排入污泥脫水模塊(8)，產生的甲烷被甲烷收集器(032)收集用于發電，污泥發酵后的上層清液流回接觸池(011)中；

S4b：流入一級缺氧MBBR模塊(1)第一標準尺寸箱(11)的上層清液，經水下攪拌器(12)攪拌與缺氧生物填料(13)充分接觸；

S5：經過一級缺氧MBBR模塊(1)的污水流入一級好氧MBBR模塊(2)的第二標準尺寸箱(21)，經水下曝氣器(22)與好氧生物填料(23)充分接觸接觸，在生物膜表層進行短程硝化反應，生成亞硝酸鹽，隨后利用原水中的氨氮及亞硝酸鹽在生物膜內層進行厭氧氨氧化反應，進行自養脫氮，生成少量的硝酸鹽；

其中，所述一級好氧MBBR模塊(2)中的含硝態氮混合液液通過回流泵(24)輸回一級缺氧MBBR模塊(1)進行反硝化反應，實現深度脫氮，再流回一級好氧MBBR模塊(2)；

S6：經過一級好氧MBBR模塊(2)的處理水流入高效分離模塊(5)的混凝區(51)，通過PAC投放裝置(512)投入適量聚合氯化鋁，利用混合攪拌器(511)攪拌，使其充分接觸反應；

S7：經過混凝區(51)的處理水流入絮凝區(52)，通過PAM投放裝置(522)投入適量聚丙烯酰胺，利用絮凝攪拌器(521)攪拌，使其充分接觸反應；

S8：經過絮凝區(52)的處理水流入固液分離區(53)，通過安裝在分離區(532)底部的布氣裝置(531)加壓使空氣溶入水中，再減壓釋放空氣，從底部產生大量上升的微小氣泡，微小氣泡與懸浮物作用，形成比重小于1的混合體，懸浮于水面形成浮渣，清水下流進入清水區(533)，上層進入排渣區(534)排去；

S9：所述清水區(533)中清水經消毒后，達標排放；

S10：所述分離區(532)底部沉積的污泥通過一軸流泵(81)排入污泥脫水模塊(8)，脫水后外運處理。