[发明专利]污水脱氮方法、反应装置、反应器、生物膜组件及制法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术，尤其涉及污水中氮的去除方法和生物膜反应装置及其反应器与生物膜组件。 

背景技术

随着人类活动的不断增加，环境资源的不断改变，含氮污水排放急剧增加，废水中氮营养物质对环境所造成的影响也逐渐引起人们的注意。据2007中国环境状况公报统计，全国地表水污染依然严重，七大水系总体为中度污染，湖泊富营养化问题突出主要污染指标为总氮和总磷。在监测的26个湖(库)中，重度富营养的2个，占7.7％；中度富营养的3个，占11.5％；轻度富营养的9个，占34.6％。我国虽然在不断的新建污水处理厂，到2007年底，城市污水处理率是58％，而农村污水处理率只有4％，农村污水排放量在污水总排放量中所占的比例越来越大。由于部分地区管道敷设成本高昂，处理设施的缺乏，大量的生活污水和某些兴起的工业废水随意排放，饮水和生活环境的恶化已经成为不容忽视的问题。 

目前含氮污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物脱氮法，其中物理法主要指氨氮的吹脱法，由于该法应用受限制，一般只用作高浓度氨氮废水的预处理，故不能被广泛使用；而化学法与物理化学法(如离子交换法、加氯氧化法、吸附法、合成消化法等)由于运行成本高，对环境易造成二次污染，故实际运用中也受到一定的限制。污水生物脱氮技术是70年代在美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术，该技术由于处理过程可靠，处理成本低，操作管理方便等优点而被广泛使用。目前应用较广的生物脱氮工艺有传统活性污泥法、A²/O、A/O工艺、氧化沟脱氮工艺、SBR工艺、MBR工艺等。但是以上工艺的主要缺点是由于硝化反应和反硝化反应的进行需要两个独立的反应器，硝化反应进行较慢，反应器占地面积大，反应时间长，脱氮反硝化需要外加碳源等；MBR虽然较好地克服了以上问题，但是膜污染不但影响了膜的稳定运行，也加快膜的更换 频率，严重影响了膜分离工艺的经济性。SBBR工艺是在SBR的基础上把反应器中的活性污泥变成带有载体的生物膜，兼具序批式工艺和生物膜法的优点，通过厌氧、缺氧、好氧等不同工序的控制，在一个反应器内完成脱氮除磷的过程，实现污水处理一体化。其主要优点有，占地面积小，处理效率高，处理能力大且运行稳定，剩余污泥量少等。 

目前在SBBR中主要应用的填料有塑料、陶瓷、粒状活性炭等，如国内专利CN2600437填料选用2-8mm的均匀陶粒或塑料颗粒，是反应器具有悬浮固体SS的额外优点；CN1927739选用中空渔网状聚丙烯外壳和装于壳内空心竹节和聚乙烯塑料丝状物，但上以上填料的主要缺点就是生物膜过滤性较差，老化的生物更新较慢，影响了生物膜净化性能充分发挥。 

一般的SBBR在线控制主要是根据经验值，在一定条件下(原水水质、温度、pH等)进行部分实验后，设定一系列的控制值或控制范围，如DO、ORP和pH等，然后将上述值输入控制器中，通过比较设定值和测量值之间的差值，推测实际的污水所需要的反应条件如国内专利CN1837092，日本专利JPA1994091294、JPA1994238294、JPA1997174084。这种控制方法由于设定的控制值或控制范围有限，不能快速适应进水水质的变化，不易于准确的控制；同时，此类控制方法只适用于与实验所取经验值同种或类似水质的污水，适用范围局限性较大。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、微生物附着性能高、兼备过滤器作用的生物膜组件。 

本发明的另一目的在于提供一种上述生物膜组件的制备方法。 

本发明的又一目的在于提供一种利用该生物膜组件的去除污水中氮的反应器。 

本发明的又一目的在于提供一种去除污水中氮的控制反应装置。 

本发明的再一目的在于提供一种利用上述控制反应装置的污水生物脱氮的控制方法。 

为实现上述目的，本发明提供一种去除污水中氮的生物膜组件，该生物膜组件包括集水器及软性载体，该集水器的壁上具有多个过滤小孔，该软性载体填充于该多个过滤小孔中，并且填充的松紧程度以水能够通过毛细管作用顺利流进该集水器为宜。 

其中，该软性载体为软性纤维，并且该软性纤维选用棉线、合成纤维或其两者的混纺线。 

其中，该软性纤维直径为0.5mm-2mm。 

其中，该多个过滤小孔的直径为0.2cm-1cm，各孔之间的中心距为2cm-5cm。 

其中，该集水器上还具有一出水管。