[发明专利]生物滤池-陶瓷膜生物反应器装置及应用其净化水质方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水体深度净化及中水回用技术，特别是涉及采用厌氧生物滤 池-陶瓷膜生物反应器组合工艺技术，属于环境工程技术领域。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，尤其是全球性的需水量增大导致世界水资源短缺 和水污染不断加剧，人类对再生水资源化利用和城市水环境整治需求已显得日益 紧迫，急需受污染地表水净化技术的研发用以恢复河湖水体功能要求，提高流域 水资源利用率和构建良好的生态系统。其中，厌氧生物滤池工艺作为一种淹没式 的固定填料生物膜法，因具有对水中有机物及总氮处理效率高，抗冲击负荷能力 强，运行稳定，几乎无剩余污泥排放等优点而被广泛应用于污水处理的脱氮工艺 中；膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)水处理技术是将传统的活性污泥法 与膜分离技术相结合的一种高效污水处理技术，由于膜的过滤作用，微生物被截 留在生物反应器中，实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，使膜生物反应器 内保持较高的生物活性，对化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)及氨氮污 染物的去除率高。

目前，国内外已开发出多种膜生物反应器，主要可分为一体式膜生物反应器 和分置式膜生物反应器两大类。由于分置式MBR一般均采用高错流速度的运行 方式，相对于一体式MBR存在着运行能耗略高，占地面积较大等问题，因此一 体式膜生物反应器被市场更为广泛的接受和推广。在膜应用过程中，陶瓷膜相比 有机膜因具有化学稳定性好、机械强度高、通量大、寿命长、抗污染等优点，现 已广泛应用于生物化工、食品工业、环境保护等领域。近年来，很多研究表明， 一体式陶瓷膜生物反应器不仅充分体现了陶瓷膜自身的优点，而且具有高效COD 去除率和减缓膜污染等独特的优点。

当前，MBR被广泛应用于城市污水和工业污水领域。但MBR系统在河流污 水资源化中的研究仍鲜有报道。由于河湖等地表水的污染程度大大低于城市污水 和工业污水，其污染物和有机物的浓度较低，现有的处理城市污水和工业污水的 净化装置不适于地表水的深度净化。因此亟需研发针对地表水的水质特点的净化 装置及工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有低浓度污水深度处理与水体净化技术中COD和氨 氮去除率较低和现有机高分子分离膜为膜元件的一体化MBR系统膜污染严重的 不足，提供一种污染地表水深度净化装置及应用该装置净化水质的方法。

为此，一方面，本发明提供一种生物滤池-陶瓷膜生物反应器装置，其包括进 水泵6、厌氧生物滤池反应器2和陶瓷膜好氧膜生物反应器3；

该进水泵6通过管道与厌氧生物滤池反应器2的入水口连接，该厌氧生物滤 池反应器2的出水口与陶瓷膜好氧膜生物反应器3的入水口连接；

该厌氧生物滤池反应器2底部具有入水口21，其内部填充亲水性多孔悬浮型 介质12；

该陶瓷膜好氧膜生物反应器3包括生物单元13和膜单元14，其中

生物单元13的入水口连接厌氧生物滤池反应器2出水口，生物单元13出水 口与膜单元14的入水口连接；该生物单元13底部具有曝气装置131；生物单元 13内部填充活性污泥132；

该膜单元14内部具有陶瓷膜组件18，陶瓷膜组件的结构为管式单通道、管式 多通道、平板式或中空纤维式，有出口32与外部真空抽吸泵7连接，在真空抽吸 泵负压作用下，进入膜单元14内的污水通过陶瓷膜组件的膜分离作用，经出口排 出；真空抽吸泵7的出水口与清水池4连接。

如上所述的装置，还可包括

三通阀门a分别连接所述生物单元13、膜单元14和回流泵9入水口；回流泵 9出水口通过管道与厌氧生物滤池反应器2入水口连接；

三通阀门b分别连接所述回流泵9的出水口、厌氧生物滤池反应器2入水口 和生物单元13；

清水池4的一个出水口通过管道依次连接反洗泵8和陶瓷膜组件出口32。

如上所述的装置，其中，该亲水性多孔悬浮型介质优选为聚丙烯或聚氨酯。 介质湿密度优选为0.6～1.0g/cm³，持水量优选为2000-2600％，比表面优选为 80-120m²/g。

如上所述的装置，其中，该陶瓷膜组件的结构优选为管式单通道、管式多通 道、平板式或中空纤维式。