[发明专利]污水处理工艺、污水处理装置及污水处理用膜生物反应器

权利要求书

1.一种生物污水处理工艺，其用于通过使用保持在高通量运行条件下的膜组件来处理曝气池内的污水中所包含的有机物及氮，该工艺包括：

设置安装有曝气设备并充满液体的曝气区，其中所述液体包含细菌和进水污水的混合物，从而形成混合液体；

在所述曝气池中设置膜组件，该膜组件包括孔径为5微米至150微米的膜；

向所述曝气区提供污水进水；

通过如下方式处理所述曝气区中的所述混合液体：

使所述混合液体的第一部分经过所述膜的过滤而形成透过水,以作为处理完毕的出水，而残留部分作为未过滤的活性污泥继续留在曝气区中，

使所述混合液体的第二部分从所述曝气区转移至厌氧区中，以及

将来自于所述曝气区的所述混合液体的第二部与所述厌氧区中的液体混合；以及

混合液由所述厌氧区回流至所述曝气区。

2.根据权利要求1所述的工艺，还包括使用硫化物作为电子供体进行自养反硝化以去除硝酸盐，以及/或者使用了硫酸盐作为电子受体以将有机碳氧化为二氧化碳。

3.根据权利要求2所述的工艺，还包括通过加入硫化合物以提供硫化物和硫酸盐，其中该硫化合物选自硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫化物以及单质硫所组成的组。

4.根据权利要求2所述的工艺，还包括使用含盐污水或者海水，其中所述污水及海水中的硫酸盐用作硫的来源。

5.根据权利要求1所述的工艺，还包括曝气设备以维持所述曝气池中溶解氧浓度在2毫克/升，并提供气泡以搅动、冲刷并且/或者清理所述膜。

6.根据权利要求1所述的工艺，还包括通过自养硝化作用来促进所述曝气池中的硝化。

7.根据权利要求1所述的工艺，还包括利用有机碳来促进异养反硝化作用，以将硝酸盐还原为氮气。

8.根据权利要求1所述的工艺，还包括使用由如下材料构成的膜作为所述膜，其中该材料选自无纺布、塑料、有机聚合物、不锈钢、金属、陶瓷、纤维玻璃或薄膜复合物所构成的组。

9.根据权利要求1所述的工艺，其中所述曝气区还可以接收未经过初沉池的预处理的污水以作为污水进水。

10.根据权利要求1所述的工艺，还包括在所述曝气区使用高通量膜组件，该膜组件包括嵌于其中的片状非纺织材料膜。

11.根据权利要求10所述的工艺，还包括使用两片耐腐蚀薄板以固定所述膜，所述板上设置有孔。

12.根据权利要求11所述的工艺，还包括将所述膜的通量范围设定为2立方米/平方米/天至16立方米/平方米/天。

13.一种污水处理设备，包括：

曝气区，其接收污水进水，并充满悬浮细菌的混合液；

膜组件，其使用了孔径为5微米至150微米的膜；

曝气装置，其通过控制所述曝气区的氧气输送速率以维持充足的氧气；

厌氧区，其安装有搅拌装置，并含有悬浮细菌的混合物；

分离处理部分，该分离处理部分能够：

使所述曝气区中所述混合液体的第一部分经过所述膜的过滤而形成透过水,以作为处理完毕的出水，而残留部分作为未过滤的活性污泥继续悬浮在所述曝气区中，

将所述曝气区中所述混合液体的第二部分转移至所述厌氧区；以及

将所述厌氧区中部分所述混合液回流至所述曝气区。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述曝气装置还具有膜清洗功能，所述曝气装置利用曝气气泡搅动所述膜，从而维持膜在高通量运行条件下无堵塞运行。

15.根据权利要求13所述的设备，还包括这样的构造，该构造能够利用硫化物作为电子供体进行自养反硝化以去除硝酸盐，并能够使用硫酸盐作为电子受体以将有机碳氧化为二氧化碳。

16.根据权利要求13所述的设备，还包括用于通过添加硫化合物来提供硫化物和硫酸盐的构造，其中所述硫化合物选自硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫化物以及单质硫。

17.根据权利要求15或16所述的设备，其中所述污水和海水中的硫酸盐用作为硫的来源。

18.根据权利要求13所述的设备，还包括用于通过自养硝化反应来促进所述曝气区中的硝化的构造。