[发明专利]MABR和MBR联用式污水处理装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种MABR和MBR联用式污水处理装置及处理方法。

背景技术

如图1所示，膜曝气生物反应器(通常简称MABR)是膜生物反应器的一种类型，该反应器是一种通过向疏水透气性的中空纤维膜腔体100内充氧，氧气和污染物在生物膜附近形成浓度差，以膜腔为中心，两者分别由内向外和由外向内异向扩散，通过生物膜中微生物的新陈代谢消耗溶解氧并使污水中的有机污染物得到降解的一种污水处理技术。MABR系统去除污染物的过程可分为以下四步：首先，水体中的污染物与水流中的厌氧菌反应，使得一部分磷酸盐被吸附、含氮有机物降解为氨氮，第二，降解后的污染物随水流与生物膜碰撞接触，在浓度差驱动下，向生物膜面扩散，同时氧气由膜腔内向外部扩散；第三，生物膜内的好氧菌或兼氧菌通过新陈代谢将污染物进一步降解为硝酸盐NO₃^-、亚硝酸盐NO₂^-等；第四，二次降解后的污染物随水流再次进入厌氧区，转化后的硝酸盐、亚硝酸盐被还原成N₂，释放达到除氮效果。该反应器缺氧与厌氧环境的共存还使得反硝化聚磷菌得以富集，在脱氮的同时还可去除部分磷。

无泡曝气避免了传统曝气时污水中易挥发性物质如甲苯、苯酚随气泡进入大气而对环境造成污染，同时不会由于表面活性剂的存在而产生泡沫。通过无泡供氧，传氧效率得到极大的提高，几乎能达到100％，运行费用也会降低。同时，气液两相以膜作为分界，曝气系统的控制可以更加灵活方便。

目前该反应器存在的问题就是MABR单独使用时，有研究表明反应器虽然可同时进行硝化和反硝化，但除磷效果不佳。

膜分离生物反应器(MBR)是一种将生物处理技术与膜过滤技术相结合的新型高效污水处理工艺。它是以膜组件代替传统的生物处理技术末端二沉池，使生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。在连续曝气条件下，活性污泥中的好氧菌对待处理的有机污染物一部分用于自身消耗，一部分降解为小分子物质进行去除。经过膜生物反应器工艺处理的废水出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，还可以截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后的出水经消毒后可以直接回用。

MBR工艺完成对污染物的去除大致分如下：第一，进入MBR反应器的污水与活性污泥直接接触，连续的曝气不仅持续为颗粒污泥中好氧菌充氧，也加大了污染物与细菌的接触碰撞概率，好氧菌以污染物作为自身代谢所需的营养物质进行消耗与降解；第二，在产水泵的抽吸作用下，处理后的水通过膜组件上的微孔排出，而颗粒污泥继续停留在池内进行反应，这可能会造成硝化菌的积累，使反应器适合处理高氨氮废水。已经有研究表明，在高氨氮废水处理方明，MBR反应器可达到较好的处理效果。

但是单独使用MBR时氧的利用率过低，大部分的氧通过气泡扩散到空气中，曝气系统能耗高。只有微量的氧被微生物所利用，当废水中有表面活性剂时容易产生泡沫，不易去除，而且由于曝气池内污泥浓度的提高，实际运行过程中又会经常存在膜污染的问题，需要经常清洗膜组件，因此又会存在膜的寿命短，维护费用高等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种MABR和MBR联用式污水处理装置及其处理方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种MABR和MBR联用式污水处理装置，包括沿污水流动方向依次设置的预处理单元，MABR单元和MBR单元，以及与所述的MBR单元匹配的反冲洗单元。

所述的预处理单元为依次设置的格栅、调节池和毛发过滤器，或调节池和毛发过滤器。

所述的MABR单元包括池体，浸没式固定设置在所述池体内的疏水透气性微孔膜组件或透气性致密MABR膜组件，以及与所述的MABR膜组件连通的的曝气系统。

所述的MBR单元包括池体，浸没式设置在所述池体内的亲水性微孔MBR膜组件，设置在所述池体底部的曝气部件和排泥管，以及串接在所述的MBR膜组件的产水管上的输水泵。

所述的反冲洗单元包括与输水泵出水口连通的用以存储或缓存产水的水箱，可受控将所述的水箱连与输水泵进水口连通的反洗进水支路，以及可受控将输水泵出水口与产水管连通的反洗支路。

所述曝气系统包括空压机、连通所述的空压机出气口至所述的MABR膜组件的膜腔一端的进气管，串接在所述的进气管上的气体流量计、压力表和进气电磁阀，以及与膜腔另一端连通的出气管和串接在所述的出气管上的泄压阀。