[发明专利]一种河道曝气膜组件、曝气膜系统及方法

说明书

本发明公开了一种河道曝气膜组件、曝气膜系统及方法，属于污水处理领域。它包括曝气管线和中空辫带生物膜，所述中空辫带生物膜包括中空膜管和微孔化纤膜丝，所述曝气管线与若干中空膜管的一端相连通；所述中空膜管另一端封闭，管壁设有若干气孔，所述微孔化纤膜丝连接在气孔周围。本发明采用设有气孔的中空膜管作为曝气组件，结合气孔周围设置的微孔化纤膜丝，提高了氧的吸收能力，增加水体溶氧量的同时使生物膜更新快，泥龄短，使膜组件具有较高的生物活性，能够有效促进挂膜，挂膜时间短，有效提高处理污水效果。

技术领域

本发明属于污水处理领域，更具体地说，涉及一种河道曝气膜组件、曝气膜系统及方法。

背景技术

有机污染是城市污水中的主要污染物，目前，世界发达国家普遍采用二级生物处理流程，如活性污泥法等来消除该类污染。其中曝气是好氧生物处理的一个重要环节，它的作用是保障微生物生化所需溶解氧(DO)，保证反应器内微生物、底物、DO三者得到充分混合，为微生物降解有机物提供有利的生化反应条件。如何在土地有限的城市中，在节约成本的前提下增加水中DO，以提高微生物处理能力，将成为我国污水处理厂面临的严峻的问题，采用曝气自控技术能有效解决上述难题。

我国于20世纪80年代引进纯氧曝气技术并用于处理石油化工废水。经过近年来的发展，纯氧曝气在河道修复、城市污水处理方便得到广泛应用。张明旭等(张明旭，马治亮，陆鲁.苏州河水体耗氧特性研究与人工曝气复氧效果估计[J].上海环境学会，面向新世纪的环境科学与技术探讨会论文集.上海：1998.59-74.)对上海苏州河水体的人工曝气复氧效果进行了实验室研究和动力学分析，结果表明，即使是黑臭程度高的河水在有氧的条件下20h后臭味基本消除，水体颜色明显改观，COD和BOD大幅度下降(30％～55％)。孙余凭，周小玲(孙余凭，周小玲.膜法富氧曝气提高生物反应器效能的研究[J].环境工程学报，2008(2)：1069-1073.)对膜法富氧曝气进行了研究，结果表明，水力停留时间比空气曝气缩短近1/3，COD去除率大于95％，NH₃-N去除率大于90％，富氧气曝气能显著提高生物反应器的效能。

河道污水治理的新工艺随着人们的对河道处理的不断深入研究和实践，国内外出现不少新工艺，这些方法的共同点就是向组合工艺的方向发展。组合工艺即利用两种或两种以上的优点相结合，改良成的多功能工艺。汪建华，王文浩等(汪建华,王文浩,何岩,黄民生.原位曝气修复黑臭河道底泥内源营养盐的示范工程效能分析[J].环境工程学报,2016,10(09):5301-5307.)通过比较原位曝气修复工程投资明显优于常规河道底泥疏浚技术，而且采用原位曝气修复工程对底栖生境不会产生较大的影响，也不会出现疏浚底泥后续处理不当产生的二次污染等问题，同时对河道外源污染物和内源污染物有持续去除效果，具有良好的环境与经济效益。

授权公告号为CN 205740680 U的现有技术公开了一种黑臭河道污水的预处理装置，其包括生态围隔收集曝气系统，人工生物介质膜系统，生态碎石过滤坝系统，生物基，曝气头，气提回流循环装置，人工介质填料，大粒径碎石，小粒径碎石。生态围隔收集曝气系统、人工生物介质膜系统和生态碎石过滤坝系统依次连接，共同组成人工介质强化处理区；生态围隔收集曝气系统填充生物基材料，底部曝气软管上设有曝气头；人工生物介质膜系统填充人工介质填料，底部设有气提回流循环装置；气提回流循环装置连接到生态围隔收集曝气系统；生态碎石过滤坝系统填充大粒径碎石和小粒径碎石。其中的曝气系统和膜系统分别采用两种系统各自发挥作用。