[发明专利]一种基于MBR-MD耦合膜的O-M-A/A脱氮除磷装置和方法

说明书

本发明提供了一种基于MBR‑MD耦合膜的O‑M‑A/A脱氮除磷装置。本发明将好氧池前置，好氧微生物将污水中的氨氮转化为硝酸盐氮氮和亚硝酸盐氮氮后流入厌氧/缺氧区，通过反硝化反应将硝酸盐氮氮和亚硝酸盐氮氮转化为氮气，因此本发明无需通过回流脱氮，省去了回流设备，降低了系统能耗；本发明运用了反硝化聚磷的原理将直径小的脱氧膜置于直径大的过滤膜内，相较于传统MBR膜组器仅有的截留过滤作用，该耦合膜组器具有截留污泥、产水过滤、硝化液脱氧及膜吹扫曝气回收利用等作用。同时，由于该耦合膜组器的多膜嵌套设计，增强了耦合膜丝的抗污染能力和拉伸强度，使其比传统MBR膜仅需更少的吹扫气量且不易断丝。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种基于MBR-MD耦合膜的O-M-A/A脱氮除磷装置和方法。

背景技术

近几十年来，随着化肥、农药和洗涤剂等的广泛应用，氮磷污染及水体富营养化日趋严重，我国对氮磷排放也提出了更高更严的标准和要求。随着国家对污水排放要求的不断提高，尤其是针对氮磷的排放标准越来越严格，为了达到更低的出水要求，传统生化工艺与MBR工艺结合是近年来污水处理工艺的研究热点。

MBR工艺利用膜截留特性取代二沉池实现泥水过滤，使生化系统达到更高污泥浓度，生化反应区体积得以大幅缩小，强化了生化处理能力。而在诸多生化工艺中，AAO工艺以其工艺流程简单且能实现同步脱氮除磷而备受青睐。因此，AAO工艺与MBR工艺的AAO-MBR得到越来越多的关注与研究，但是AAO-MBR工艺具有能耗高的缺陷，其吨水处理能耗是传统活性污泥法的2-3倍，这限制了该工艺的推广和应用。

AAO-MBR工艺的能耗主要来自AAO工艺的回流和MBR工艺的膜吹扫：在传统AAO工艺中，脱氮除磷分别利用不同菌种在不同反应环境下进行：脱氮利用硝化菌在好氧环境下将氨氮转化为硝酸盐氮，再由缺氧环境下的反硝化菌把硝酸盐氮转化为氮气，除磷则利用聚磷菌在厌氧环境下释磷再在好氧环境下吸磷实现。由于进水中碳源有限，而反硝化菌和聚磷菌均为异养菌，为确保反硝化菌和聚磷菌所需碳源摄入，在传统AAO工艺中通常将厌氧池和缺氧池前置，优先获取碳源，再利用回流使硝化液从好氧池回流缺氧池，使聚磷菌从好氧池回流厌氧池。因此，为了达到更好的脱氮除磷效果，就需要更多的碳源和更大的回流量。但是我国的生活污水具有碳氮比、碳磷比较低等特点，难同时满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需求，造成反硝化菌和聚磷菌的竞争，为保证系统脱氮除磷效果，在很多市政项目中经常需要人为补充碳源。在MBR工艺中，由于采用膜抽吸过滤出水，在膜的截留作用下，生物反应区的污泥浓度可以达到传统活性污泥法的2-3倍，为减缓膜污染堵塞，目前最主流的方式是通过穿孔管在膜组器底部大量曝气对膜丝冲刷，使膜丝抖动，其气水比约为15:1～20:1，单是进行膜吹扫曝气所需的曝气量就远高于活性污泥法的，增加了曝气能耗。但是大气泡曝气的传氧效率低，而曝气范围主要集中在膜组器附近，因此膜吹扫所用的大量曝气只起到冲刷抖动作用，其中大量的氧气只能浪费，好氧池还需另外设置微孔曝气装置为好氧微生物供氧。

因此，如何解决能耗高的问题是值得探究的方向。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于MBR-MD耦合膜的O-M-A/A脱氮除磷方法，本发明的方法能耗低，脱氮除磷效果好。

本发明提供了一种基于MBR-MD耦合膜的O-M-A/A脱氮除磷装置，包括：

进水装置；

入口与所述进水装置出口相连的超细格栅；

超细格栅出口分别与好氧池和切换式厌氧/缺氧池相连；

设置于所述好氧池底部的微孔曝气盘；

入口与所述好氧池出口相连的MBR-MD耦合膜；

MBR-MD耦合膜通过产水真空泵与切换式厌氧/缺氧池相连；

所述切换式厌氧/缺氧池设置有悬浮填料；