[发明专利]基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明为污水处理领域，特别涉及一种基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法及装置。

【背景技术】

随着人们生活水平的不断提高和社会经济的高速发展，不但增加了对水资源的需求，也导致水环境质量的日益恶化。因此，节水和治污成了当前迫切需要解决的问题。膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)工艺凭借出水水质好、出水可直接回用、设备占地面积小、活性污泥浓度高、剩余污泥产量低和便于自动控制等优点，在废水处理中的应用中格外引人注目。

但是，由于MBR反应器中污泥浓度较高，需要较高的气水比，即需要较高的曝气量才能达到稳定的运行效果，因此能耗较高；同时，膜污染始终是其推广应用中面临的关键障碍之一，它会导致膜通量持续降低，运行费用增加，维护难度增大，同时影响系统的稳定运行、能耗、膜的使用寿命和更换频率，直接关系到MBR工艺的经济性。造成膜污染的主要因素则是MBR内污泥的特性。MLSS、污泥粘度、F/M、胞外聚合物(Extracellular PolymericSubstances，EPS)、溶解性微生物产物(Soluble Microbial Product，SMP)等都对膜污染产生重要的影响。针对以上造成膜污染的各项因素，产生的相对应的措施，都是通过直接或间接的改变污泥的特性，从而达到降低膜污染的目的。现阶段主要措施有：通过对HRT、SRT的优化，间接的改变污泥的特性、加强反冲洗、MBR内曝气气泡大小的控制、在MBR内添加活性炭、以及改变膜本身的特性和研发更加经济的膜过滤器。

【发明内容】

本发明的目的是通过澄清池与MBR联用，分段去除COD和氨氮，有效地去除COD及进行硝化反应，能够达到节能、高效和减缓膜污染的双赢效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法，包括以下步骤：

第一步：将原水与活性污泥充分混合，完成活性污泥对有机物吸附过程；

第二步：将泥水混合物进行泥水分离；

第三步：将第二步中的吸附了有机物的活性污泥通过曝气作用，完成对有机物的降解，同时活性污泥的吸附能力得到恢复，重新与原水混合；

第四步：将第二步中的上清液通过膜生物反应器完成硝化过程，实现氨氮的去除。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法一优选技术方案是：第一步中水力停留时间为10～20分钟。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法一优选技术方案是：第二步中水力停留时间为30～50分钟。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法一优选技术方案是：第二步中活性污泥的回流比为1∶3～1∶2。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法一优选技术方案是：所述第二步包括排放剩余活性污泥的步骤。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法一优选技术方案是：第三步中水力停留时间0.5～1.5小时，溶解氧为1.0～3.0mg/L。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的方法一优选技术方案是：第四步中水力停留时间2～3小时，pH 7.5～8.5，溶解氧为1.0～2.0mg/L。

本发明还提供了一种基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的装置，包括：混合池、澄清池、硝化池及碳化池；所述混合池分别与澄清池与碳化池连接；所述澄清池顶部的出水口与硝化池连接；所述澄清池底部的排泥口与碳化池连接。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的装置一优选技术方案是：所述碳化池腔内设置成至少两个依次串联的隔段结构，每个隔段内设有曝气装置。

根据本发明提供的基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的装置一优选技术方案是：所述混合池底部设置排泥管。

本发明的有益效果是：高效去除污水中的COD和氨氮，使生活污水和城市市政污水达到回用水水质，同时极大地降低膜污染程度。对于典型的生活污水和城市市政污水水质(COD 200～400mg/L，氨氮30～50m/L)，COD的去除率可达80％～90％，氨氮去除率大于90％，出水中COD低于50mg/L，氨氮低于5mg/L，SS低于1mg/L，浊度小于0.5NTU，出水水质稳定。本工艺操作简单方便，耗能低，处理效果好，并且硝化细菌产生较少的SMP，大幅度减缓了膜污染，降低了处理成本。

【附图说明】

图1本发明基于MBR工艺分段去除有机物与氨氮的装置结构图；