申请/专利权人：中煤紫光湖北环保科技有限公司

申请日：2018-08-16

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108862634B

主分类号：C02F3/34

分类号：C02F3/34;C02F3/30;C02F3/12;C02F101/10;C02F101/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.09.20#著录事项变更;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要：本发明提出一种硝化‑兼氧膜生物反应器污水处理系统，包括反应池，通过设置隔板分隔为好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，好氧硝化池和兼氧膜生物反应池通过隔板底部与反应池池底留有的间隙连通，好氧硝化池内设有生物填料，兼氧膜生物反应池内设有超滤膜组件，超滤膜组件的出水口通过管道与膜抽吸泵相连，反应池顶部设有进水管，进水管上设置第一、第二进水支管分别对应好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，好氧硝化池内设有好氧曝气装置，兼氧膜生物反应池内设有兼氧曝气装置。本发明通过组合填料和MBR膜组件截留富集的各类微生物，通过生化反应可以实现同步高效脱氮除磷。

主权项：1.一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，包括反应池，所述反应池内通过设置隔板分隔为好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，所述隔板底部与反应池池底留有间隙，所述好氧硝化池和兼氧膜生物反应池通过间隙连通，好氧硝化池内设有生物填料，兼氧膜生物反应池内设有超滤膜组件，所述超滤膜组件的出水口通过管道与膜抽吸泵相连，反应池顶部设有进水管，所述进水管上设置第一、第二进水支管分别对应好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，好氧硝化池内设有好氧曝气装置，兼氧膜生物反应池内设有兼氧曝气装置。

全文数据：一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统技术领域[0001]本发明属于污水处理的技术领域，尤其涉及一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统。背景技术[0002]I旲生物反应器MembraneBioreactor，简称MBR污水处理是现代污水处理的一种常用方式，其采用膜生物反应器技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新技术，取代了传统工艺中的二沉池，它可以高效地进行固液分离，出水悬浮物和浊度接近于零，得到直接使用的稳定中水。又可在生物池内维持高浓度的微生物量，提高生化反应速率。[0003]污水处理生物脱氮过程中氮的转化历程主要包括氨化作用、硝化作用和反硝化作用，最后含氮化合物被转变为N2而达到脱氮的目的。[0004]传统生物除憐被认为是在厌氧和好氧环境交替运行的系统中，在厌氧环境中，聚磷微生物PAOs进行磷的释放，在好氧环境中，聚磷微生物PAOs进行磷的吸收，使得磷浓度在好氧或者缺氧段中大幅度的降低。最终，通过排放含磷污泥而达到去除磷的目的。[0005]膜生物反应器技术虽然出水水质好，但是在实际应用中也存在一些问题，曝气及膜反冲洗耗能较大、对磷的去除没有显著提高、系统控制要求高、脱氮效率低。公开号为CN101885539的发明专利公开了一种兼氧膜生物反应器工艺，公开号为CN105923767A的发明专利公开了一种兼氧膜生物反应器工艺方法及污水处理系统，虽然采用兼氧曝气形式，降低了系统能耗，但是脱氮除磷效率没有显著提高，尤其是硝化过程受到系统低溶解氧抑制，将影响整个系统脱氮效率。发明内容[0006]本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，利用系统中填料和MBR膜截留富集的各类微生物通过生化反应可以实现污水同步高效脱氮除磷。_[0007]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，包括反应池，所述反应池内通过设置隔板分隔为好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，所述隔板底部与反应池池底留有间隙，所述好氧硝化池和兼氧膜生物反应池通过间隙连通，好氧硝化池内设有生物填料，兼氧膜生物反应池内设有超滤膜组件，所述超滤膜组件的出水口通过管道与膜抽吸泵相连，反应池顶部设有进水管，所述进水管上设置第一、第二进水支管分别对应好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，好氧硝化池内设有好氧曝气装置，兼氧膜生物反应池内设有兼氧曝气装置。[0008]按上述方案，所述生物填料为组合填料。[0009]按上述方案，所述好氧硝化池和兼氧膜生物反应池的容积比为1:2。[0010]按上述方案，所述好氧曝气装置包括相连通的好氧曝气管和第一曝气支管，所述兼氧曝气装置包括相连通的兼氧曝气管和第二曝气支管，所述第一、第二曝气支管上分别设有第一、第二气量调节阀，第一、第二曝气支管均通过曝气总管与曝气风机相连。[0011]按上述方案，所述超滤膜组件为帘式超滤膜，帘式超滤膜的孔径小于o.lum。[0012]按上述方案，所述好氧硝化池的溶解氧浓度2-6mgL，兼氧膜生物反应池的溶解氧浓度0.5-1.5mgL。[0013]按上述方案，所述第一、第二进水支管上分别设有第一、第二水量调节阀，第一、第二进水支管的流量比为1:1。[0014]本发明的有益效果是：1、提供一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，设置好氧硝化池，富集硝化细菌，提高氨氮转化率，经氧化生成的硝酸盐或亚硝酸盐可以作为后续兼氧池中反硝化聚磷菌以及反硝化细菌等的基质，提高脱氮除憐效率，其中反硝化聚磷菌利用硝酸盐替代氧气作为电子供体，节约曝气能耗。前置好氧硝化池无需回流，节约了回流能耗;2、兼氧池进水为污水原水，含有较多的有机质，可以为反硝化菌等补充碳源，兼氧池中存在微氧和厌氧微环境，可以促进反硝化菌的反硝化反应，提高反硝化脱氮率，采用兼氧曝气模式，节约曝气能耗;3、兼氧池中厌氧微环境，可以富集驯化磷酸盐还原菌，利用磷酸盐还原菌将P〇4还原为PH3，将磷从污水中分离，而无需通过排泥除磷，PH3具强还原性，逸散到大气中迅速被氧化为磷氧化物，参与磷元素的化学循环;4、兼氧池中的环境可以促进微生物实现一些高效脱氮反应，提高系统脱氮效率，与常规脱氮反应相比，无需对氨氮进行氧化，也无需外加有机物作电子供体，无需外添药剂中和碱度，污泥产量低，同步硝化反硝化，节约投资、耗氧量、碳源，减少污泥产量。附图说明[0015]图1为本方面一个实施例的结构示意图。具体实施方式[0016]为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。[0017]如图1所示，一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，包括反应池1，反应池内通过设置隔板2分隔为好氧硝化池3和兼氧膜生物反应池4,好氧硝化池和兼氧膜生物反应池的容积比为1:2，隔板底部与反应池池底留有间隙，好氧硝化池和兼氧膜生物反应池通过间隙连通，好氧硝化池内设有生物填料5，兼氧膜生物反应池内设有超滤膜组件6，超滤膜组件的出水口通过管道与膜抽吸栗7相连，用于提供吸力，过滤污水，反应池顶部设有进水管8,所述进水管上设置第一进水支管9、第二进水支管10分别对应好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，好氧硝化池内设有好氧曝气装置，用于对该池生物填料上的生物膜曝气，保证池体溶解氧浓度为2-6mgL，兼氧膜生物反应池内设有兼氧曝气装置，用于对该池曝气供氧以及冲洗MBR膜组件，使池体内溶解氧浓度为0•5-1•5mgL，形成兼氧环境。[0018]生物填料为组合填料，用于富集硝化细菌，利用硝化细菌将污水中NH3-N氧化为N〇2—或N〇3_。[0019]好氧曝气装置包括相连通的好氧曝气管11和第一曝气支管12,兼氧曝气装置包括相连通的兼氧曝气管13和第二曝气支管I4,第一、第二曝气支管上分别设有第一、第二气量调节阀，第一、第二曝气支管均通过曝气总管15与曝气风机16相连，分别通过气量调节阀调节进气量。[0020]超滤膜组件为帘式超滤膜，帘式超滤膜的孔径小于O.lwn，可以截留几乎全部固体悬浮物，出水水质好。[0021]第一、第二进水支管上分别设有第一、第二水量调节阀，第一、第二进水支管的流量比为1:1。[0022]本发明中好氧区溶解氧浓度2_6mgL，好氧区中放置生物组合填料，提高微生物的附着量，主要实现硝化反应;兼氧区溶解氧浓度0.5-1•5mgL，兼氧膜生物反应区安装膜组件主要实现反硝化聚磷反应，同时兼氧区的特殊环境，可以实现短程反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化、磷酸盐还原等反应，如下：[0023]短程反硝化:順4+~^N〇2N2[0024]无需将氨氮氧化为硝酸盐，耗氧量节约25%，缩短反应流程，节省碳源，降低污泥产量；[0025]厌氧氨氧化:NH4++N〇2~N2+2H2〇[0026]与常规脱氮反应相比，无需氧气对氨氮进行氧化，也无需外加有机物作电子供体，无需外添药剂中和碱度，污泥产量低；[0027]同步硝化反硝化:NH4+—N〇3_，N03_—N2[0028]主要依赖好氧反硝化菌在好氧条件即可实现反硝化反应的特点，可以使硝化反应与反硝化反应在同一池体中发生，节约投资、耗氧量、碳源，减少污泥产量。[0029]污水原水分两支同时进入好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，两支进水流量比为1:1。进入好氧硝化池中的污水，在曝气作用下，好氧区溶解氧浓度2-6nigL，主要发生硝化反应，生成硝酸盐或亚硝酸盐的硝化液，同时降解部分有机物。之后，污水进入兼氧膜生物反应池，其溶解氧维持在0.5-1.5mgL。好氧硝化池中硝化反应生成的硝化液通过间隙自流进入兼氧膜生物反应池，为反硝化聚鱗菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌提供反应基质，可以促进系统短程反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化等高效脱氮反应。同时，通过第二进水支管直接进入兼氧膜生物反应池的污水原水，可以为反硝化菌提供碳源，提高系统总氮去除率，同时去除污水中有机污染物。同时，兼氧膜生物反应池特殊的厌氧微环境，可以促进磷酸盐还原菌的富集，实现磷酸盐直接转化为磷化氢气体，实现系统直接脱磷。MBR膜的截留作用，可以保持兼氧膜生物反应池较高的污泥浓度，提高生化反应速率。反应完全的污水，通$MBR膜过滤后外排，出水水质好。本发明的硝化兼氧膜生物反应器污水处理系统可以实现高效脱氮除磷，不需外加药剂，并且可以节约曝气和回流能耗，减少污泥产量。

权利要求：1.一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，包括反应池，所述反应池内通过设置隔板分隔为好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，所述隔板底部与反应池池底留有间隙，所述好氧硝化池和兼氧膜生物反应池通过间隙连通，好氧硝化池内设有生物填料，兼氧膜生物反应池内设有超滤膜组件，所述超滤膜组件的出水口通过管道与膜抽吸泵相连，反应池顶部设有进水管，所述进水管上设置第一、第二进水支管分别对应好氧硝化池和兼氧膜生物反应池，好氧硝化池内设有好氧曝气装置，兼氧膜生物反应池内设有兼氧曝气装置。2.根据权利要求1所述的一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，其特征在于，所述生物填料为组合填料。3.根据权利要求1所述的一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，其特征在于，所述好氧硝化池和兼氧膜生物反应池的容积比为1:2。4.根据权利要求1所述的一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，其特征在于，所述好氧曝气装置包括相连通的好氧曝气管和第一曝气支管，所述兼氧曝气装置包括相连通的兼氧曝气管和第二曝气支管，所述第一、第二曝气支管上分别设有第一、第二气量调节阀，第一、第二曝气支管均通过曝气总管与曝气风机相连。5.根据权利要求1所述的一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，其特征在于，所述超滤膜组件为帘式超滤膜，帘式超滤膜的孔径小于〇•iwn。6.根据权利要求4所述的一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，其特征在于，所述好氧硝化池的溶解氧浓度2_6ingL，兼氧膜生物反应池的溶解氧浓度0.5-1.5mgL。7.根据权利要求1所述的一种硝化-兼氧膜生物反应器污水处理系统，其特征在于，所述第一、第二进水支管上分别设有第一、第二水量调节阀，第一、第二进水支管的流量比为1:1〇

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