[发明专利]一种膜丝反硝化深度脱氮方法及装置

说明书

本发明公开了膜丝反硝化深度脱氮方法及装置，属于污水处理技术领域，所述的膜丝反硝化深度脱氮方法，污水通过反硝化反应器实现深度脱氮并进行泥水分离，所述反硝化反应器内部固定有废旧中空纤维膜组件，所述废旧中空纤维膜组件在反硝化反应器中膜丝填充比为80％～90％。本发明通过将废旧中空纤维膜组件与反硝化深度脱氮工艺相结合，所述废旧中空纤维膜组件经过挂膜后，反硝化细菌附着在膜丝表面并形成生物膜，然后将其固定于反硝化反应器中，以进水中有机碳源为电子供体，将污水中的硝酸盐氮持续还原为氮气，废旧中空纤维膜丝为反硝化菌创造了适宜形成生物膜的环境，强化了污水深度脱氮的过程，能够有效降低污水的指标。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种膜丝反硝化深度脱氮方法及装置。

背景技术

膜分离技术在我国的污水处理领域发挥着关键作用，其中，膜法工艺作为一种高效的污水处理技术，已成为市政污水处理行业中最具有竞争力的技术之一。目前，实际膜法工艺广泛使用的膜组件由中空纤维复合膜材料构成，其平均设计使用寿命仅为3年。随着膜法工艺系统的广泛应用，废旧中空纤维膜组件的处理与处置成为了污水处理行业面临的重要难题之一。由于中空纤维复合膜材料稳定性极强，难以通过常规固体废弃物处理方法进行处理。因此探寻高效可行的废旧中空纤维膜组件循环再利用技术，对解决中空纤维复合膜材料难降解、难处理，实现废弃物资源化利用具有深远的实际意义。

废旧中空纤维膜组件产生的原因在于清洗膜污染过程中化学药剂(如次氯酸钠等)的氧化作用导致膜材料失效。但失效的中空纤维膜材料具有比表面积大、微生物易于附着的特点，可以在常规污水处理工艺中充当生物载体以实现废旧中空纤维膜组件的二次利用。与传统填料相比，废旧中空纤维膜组件的优势在于其膜丝表面更易形成生物膜，符合废弃物资源化利用的发展理念。此外，中空纤维复合膜材料作为生物膜填料不易降解损坏，能够代替传统填料长期循环利用，这能够在避免产生固废污染的同时节省污水处理厂的运营成本。

污水处理厂污水经生物处理后仍有10～15mg/L的总氮残留(以NO₃^--N为主)，直接排放会导致水体富营养化，而深度脱氮处理能够很好地解决这一问题。反硝化菌在污水深度脱氮过程中起到关键作用，其能够将硝态氮转化为氮气，有效去除水体中的氮元素，但反硝化菌在工程应用过程中存在容易流失的难题。虽然生物膜法是目前市政污水处理厂解决这一难题的主要手段之一，但是传统的生物填料(如活性炭、陶粒、聚乙烯塑料等)存在挂膜效率低、稳定性差运行成本高等问题，会给污水处理厂带来经济成本上的负担。例如CN111348751 A公开了一种生物膜反应器的快速挂膜方法，其采用悬浮填料、软性填料、组合填料、辫带式填料或碳纤维填料作为生物填料，其存在挂膜效率低、稳定性差，需要频繁更换填料的缺点，因此，探寻一种廉价易得、高效稳定的新型填料充当生物载体，对生物膜法在污水处理领域的推广应用具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种膜丝反硝化深度脱氮方法及装置，以废旧中空纤维膜组件代替传统填料充当生物载体，将其固定于反硝化反应器内，能够实现良好的深度脱氮、泥水分离效果，能够有效降低污水的指标。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种膜丝反硝化深度脱氮方法，污水通过反硝化反应器实现深度脱氮并进行泥水分离，所述反硝化反应器内部固定有废旧中空纤维膜组件，所述废旧中空纤维膜组件在反硝化反应器中膜丝填充比为80％～90％。

本发明通过以废旧中空纤维膜组件代替传统填料充当生物载体，将其固定于反硝化反应器内，并通过设置80％～90％的膜丝填充比，能够实现良好的深度脱氮、泥水分离效果，能够有效降低污水的指标。

作为本发明的优选实施方案，所述废旧中空纤维膜组件经过挂膜，再固定于反硝化反应器中；

所述废旧中空纤维膜组件挂膜方法为：