[发明专利]一体式污水处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用结合多种污水处理技术进行的污水处理装置及方法，具体涉及采用膜生物反应处理器（Membrane Bio-Reactor，简称MBR）、以及高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes，简称AOP技术）等多种污水处理技术相结合而进行的污水处理方法，属于水污染处理技术领域。

背景技术

水资源环境保护是现今社会广泛关注的问题。长期以来，人们采用不同技术和方法对污水进行处理。常用的污水处理方法有三大类，其一，采用格栅、过滤、沉淀、气浮、反渗透等物理处理方法进行水污染处理；其二，采用电解、氧化还原、吸附、萃取等化学处理方；其三，采用活性污泥法、生物膜法、微生物分解等方法将污泥中的有机污染物转化成无害物质的生物处理方法。其中，生物处理方法是处理目前水污染越来越常用的方法。采用现有的污水处理技术进行污水处理存在很多弊端，例如，对污水中的大分子物质的处理，无论是采用现有的哪种方法处理都比较难。

传统的化学氧化法由于氧化能力差，反应有选择性等原因，往往不能直接达到完全去除有机物降低总有机碳（Total Organic Carbon，简称TOC）和化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，简称COD）目的。除此之外，传统的化学氧化处理方法由于其氧化能力差、且加药处理又会造成水的二次污染。而利用现有的生物处理方法，对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理不力。而且生物处理如果对微生物的处理不够彻底，还会导致出水水质差等问题。因此，传统的化学氧化法和生物处理方法越来越不为人们接受。

膜生物反应处理器是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，目前广泛应用于污水处理领域。膜生物反应处理器以膜组件取代二次沉淀池（Secondary Settling Tank简称二沉池），并且其生物反应器中保持高活性污泥浓度，减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。膜生物反应处理器包含了曝气、固液分离、微生物降解等多种水处理技术，将病毒、微生物、悬浮物大幅去除，但是经膜生物反应处理器处理后的水依然会残留相当量的微生物。此外，膜生物反应处理器对水中的异味、颜色、COD、BOD、氨、氮、磷等达不到去除效果。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一体式污水处理装置及方法，其通过采用膜生物反应处理器和高级氧化技术一体式组合方案，使用活性污泥中的微生物和曝气系统对有机物的降解功能与膜对污水的分离功能相结合，出水后经臭氧和紫外线处理，再经过羟基自由基（.OH）的高级氧化过程，保证了出水水质更优。本发明为解决其技术问题采用的技术方案如下：

一体式污水处理装置，其包括前箱体和后箱体，其中所述前箱体的上部分为PIC电控系统，下部分为高级氧化单元，所述高级氧化单元包括气液混合泵、自吸泵、臭氧发生系统、UV分解处理器；所述后箱体包括膜生物反应处理器，外接潜水泵与所述后箱体连接，所述膜生物反应处理器与所述自吸泵相连，所述自吸泵与所述气液混合泵串接，所述臭氧发生系统与所述气液混合泵相连，所述气液混合泵与所述UV分解处理器连接；所述UV分解处理器包含至少一个UV光源，所述PIC电控系统同时控制所述UV分解处理器与所述臭氧发生器的工作，所述气泵连接的管道直接与所述膜生物反应处理器底部的曝气单元相连。

优选地，所述臭氧发生系统包括分子筛、无油压缩机和高压电晕发生器。

所述膜生物反应处理器包括用于膜分离的膜组件单元、容纳活性污泥的生物处理单元。其中，所述膜组件单元由聚乙烯中空纤维膜丝组件构成，所述聚乙烯中空纤维膜丝组件对污泥中的水进行分离，从而进行固液分离。

进一步地，所述曝气单元在所述膜生物反应处理器的底部并包含若干曝气孔，其对注入的污水进行曝气。

进一步地，所述一体式污水处理装置还包括液位控制器，其通过控制潜水泵和自吸泵来调节后箱体中的水位高低。

经膜生物反应处理器处理后的水经所述自吸泵注入所述气液混合泵，所述臭氧发生系统产生的高浓度臭氧也进入所述气液混合泵，从而使得高浓度臭氧在所述气液混合泵中与水分子充分混合。

本发明为解决其技术问题还采用如下的技术方案：

一体式污水处理方法，其步骤包括：

步骤一，由外接潜水泵将污水注入后箱体内，采用置于膜生物反应处理器下方的的曝气单元对污水进行曝气，从而使得污水中大的有机颗粒处于悬浮状态；