[发明专利]一种膜生物反应器及污水处理方法

说明书

一种膜生物反应器及污水处理方法，该膜生物反应器包括依次连通的兼氧生物区、好氧生物区和膜区，兼氧生物区设进水泵和搅拌器；好氧生物区内设与空气曝气泵连接的曝气装置，第一空气气体流量计连在曝气装置和空气曝气泵之间；陶瓷膜组件和抗氧化曝气装置设于膜区内，且抗氧化曝气装置在陶瓷膜组件下方，抗氧化曝气装置分别与空气曝气泵和臭氧发生器连接，第二空气气体流量计连在抗氧化曝气装置和空气曝气泵之间，臭氧气体流量计连在抗氧化曝气装置和臭氧发生器之间；出水泵设于膜区的出水侧，与陶瓷膜组件连接，排泥阀设于膜区的排泥侧，膜区通过回流泵与兼氧生物区连通。本申请深度优化了出水水质，并能高效在线控制陶瓷膜污染并减量剩余污泥。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种膜生物反应器及污水处理方法。

背景技术

随着世界经济水平的不断发展和人口数量的不断增加，水环境污染问题已经引起公众的广泛关注。城市污水处理是中国在城镇化进程过程中不可避免地需要面临的水处理问题。传统的污水生物处理技术，包括A²O工艺、氧化沟工艺和厌氧氨氧化工艺等。然而，近年来随着国家对污水处理排放标准的逐渐提高，传统的生物处理技术已不能实现日益严格的污水排放标准，为此，各种再生水深度处理技术不断涌现，包括臭氧氧化和活性炭吸附等。

近年来，膜分离技术，凭借着泥水分离率高、占地面积小和出水水质好等优势，已经被广泛应用于污水处理领域，尤其是有机超滤膜。为了有效控制膜污染和深度优化出水水质，超滤膜技术联合各种絮凝/氧化等预处理单元或者后接氧化/吸附等深度处理单元的耦合工艺已经被广泛应用于城市污水处理厂的升级改造中。然而，耦合多个预处理或深度处理单元直接延长了污水的处理单元，增加了占地面积和污水厂基建及升级改造成本，同时，膜污染问题会导致膜通量下降、出水水质恶化、膜组件寿命缩短等问题，因此一直制约着膜分离技术在污水处理领域的进一步推广应用。显然，如何在提高出水水质的同时有效地缩减污水处理单元和控制膜污染已经是污水处理中亟待解决的瓶颈问题。

研究表明，在污水处理领域，造成膜污染的主要是大分子有机污染物。臭氧作为一种强氧化剂，可以高效地氧化有机物，尤其是降解去除污水中生物难降解的有机污染物，因此臭氧氧化在有效地控制膜污染的同时还可以提高出水水质。然而，臭氧的强氧化性会在一定程度上损害有机膜组件，因此，臭氧氧化处理与有机膜技术的结合应用中，无论是处理单元集成还是臭氧投加量都受到了极大的限制。

发明内容

为解决传统生物处理技术处理污水水质难达标、处理单元繁琐、污水处理效率低、膜生物反应器中膜污染控制效率低且剩余污泥难处理等技术瓶颈，本发明提出一种膜生物反应器及污水处理方法，精简了处理单元、深度优化了出水水质，且能高效地在线控制陶瓷膜污染并减量剩余污泥。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种膜生物反应器，包括依次连通的兼氧生物区、好氧生物区和膜区，还包括进水泵、搅拌器、空气曝气泵、第一空气气体流量计，曝气装置、陶瓷膜组件、抗氧化曝气装置、臭氧发生器、臭氧气体流量计和第二空气气体流量计、出水泵、排泥阀和回流泵；所述进水泵设在所述兼氧生物区的进水侧，所述搅拌器设在所述兼氧生物区内；所述曝气装置设在所述好氧生物区内，并与所述空气曝气泵连接，所述第一空气气体流量计连接在所述曝气装置和所述空气曝气泵之间；所述陶瓷膜组件和所述抗氧化曝气装置设于所述膜区内，且所述抗氧化曝气装置位于所述陶瓷膜组件下方，所述抗氧化曝气装置分别与所述空气曝气泵和所述臭氧发生器连接，所述第二空气气体流量计连接在所述抗氧化曝气装置和所述空气曝气泵之间，所述臭氧气体流量计连接在所述抗氧化曝气装置和所述臭氧发生器之间；所述出水泵设于所述膜区的出水侧，与所述陶瓷膜组件连接，所述排泥阀(20)设于所述膜区的排泥侧，所述膜区通过所述回流泵与所述兼氧生物区连通，以将部分经过臭氧氧化的污泥回流至所述兼氧生物区。

优选地，所述兼氧生物区的一侧的底部与所述好氧生物区的一侧的底部连通，污水通过所述兼氧生物区的一侧的底部流至所述好氧生物区。