[发明专利]低能耗耦合膜生物反应器及污水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及膜过滤和污水处理技术领域，特别涉及一种将缺氧好氧及膜过滤耦合的低能耗膜生物反应器及污水处理方法。

技术背景

将膜过滤与活性污泥污水处理法相结合产生了膜生物反应器(MBR)技术。MBR污水处理技术比传统的活性污泥法池容效率更高、产水质量更有保证。然而MBR目前存在众多技术问题，其中耗能问题较为突出。已知技术中具有硝化-反硝化功能的MBR系统依次包括缺氧池、好氧池和膜池，主要能耗来自：1、膜气冲洗曝气；2、生化曝气；3、用于膜池向好氧池回流和向缺氧池回流的液体回流泵；4、产水泵等其他能耗。据报道MBR工艺中膜气冲洗曝气、生化曝气、液体循环泵及其他耗能分别占总耗能的约45％、30％、10％和15％。

中国专利低能耗膜生物反应器(专利号：201520845702.X)揭示了一种将MBR能耗节约约70％的技术方案：包括至少一反应渠、至少一膜池A、至少一膜池B；反应渠联通膜池A和膜池B的底部，膜池A和膜池B中部分别设有至少一膜组件、底部分别设有曝气装置；运行时首先向膜池A曝气，膜池B不曝气，气提水流依次流经膜池A、膜池B、反应渠、膜池A，实现多次气提循环；通过膜池曝气为反应渠提供溶解氧，并在反应渠内依次存在好氧、缺氧甚至厌氧环境；定时在膜池A和膜池B之间切换曝气实现膜的双向冲洗和反应区流向转换。该技术方案节能效果显著。但是该技术方案在实际应用中由于气提循环流流量较高，膜池和反应渠中溶解氧浓度过高，难以形成缺氧环境，反硝化效果较差。

本发明的目的是要解决低能耗膜生物反应器反硝化效果较差的技术问题。

发明内容

为了达到以上目的，本发明低能耗耦合膜生物反应器(LE-AOCMBR)(Low Energy consumption anaerobic-oxic Coupled Membrane Bioreactor)低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于包括一个反应池、位于所述反应池中有至少一纵向膜池隔断、所述膜池隔断将所述反应池分隔成的反应区和膜池，在所述膜池内设至少一横向气提隔断，该气提隔断将膜池分隔成相等的至少一个膜池A和至少一个膜池B，所述气提隔断顶端将膜池A和膜池B联通，膜池A和膜池B的中部分别设有至少一膜组件；在所述膜池隔断底部设有至少一膜池通道A，联通所述反应区与膜池A；在所述膜池隔断底部设有至少一膜池通道B联通所述反应区与膜池B；

在所述反应区内设有至少一缺氧隔断将反应区隔断为缺氧区和好氧区；

好氧区内设有至少一个好氧隔断，所述好氧区隔断将所述好氧区分隔成至少一反应渠；所述好氧区隔断上设有至少一个好氧流道以便水的上下和水平折流流动；所述反应渠一端与所述膜池A通过膜池通道A联通，所述反应渠另一端与所述膜池B通过膜池通道B联通；

所述缺氧隔断上设有至少两组缺氧流道，该至少两组缺氧流道分别与好氧隔断两侧的反应渠联通；其中所述缺氧流道面积远小于所述好氧流道面积；

膜池A和膜池B底部分别设有曝气装置A和曝气装置B，所述曝气装置A和曝气装置B分别与至少一进气管路联接，通过切换供气阀门(图中省略)分别实现对曝气装置A或曝气装置B曝气；

所述低能耗耦合膜生物反应器还包括分别与位于膜池A和膜池B内的膜组件产水管路联接的至少一个产水管路；所述反应池上设置的至少一进水管路、至少一溢流管路、至少一排泥管路；所述溢流管路位于所述反应池上部并限定了反应区水位；低能耗耦合膜生物反应器还包括必要的水泵、风机、阀门、仪表、膜清洗系统和自动控制系统。

所述缺氧区内设有至少一个搅拌器。

所述缺氧区内设有至少一个缺氧内部隔断，该缺氧内部隔断上设有至少一个缺氧内部流道。该缺氧内部隔断将缺氧区进一步分隔成多个缺氧区，所述多个缺氧区中有较高溶解氧浓度的缺氧区和较低溶解氧浓度的缺氧区甚至厌氧区。

所述反应区内还包括至少一个膜池隔离板，膜池隔离板高度略低于所述反应区水位，所述膜池隔离板尽量接近所述膜池隔断。

所述反应渠内设至少一个折流导流板，用以实现反应渠内水流的上下折流。

所述反应渠内设有生物填料。该处填料是固定床或浮动床中的一种。

所述缺氧区内设有流动生物填料。

所述反应渠内设有曝气装置，用于在必要时补充生化曝气，冲洗填料，搅拌底泥。

低能耗耦合膜生物反应器还包括多个膜池，多个反应渠和多个缺氧区。