[发明专利]一种复合式自控膜生物反应器及其处理低温低浊高色高氨氮水源水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种给水处理反应器及给水处理方法。

背景技术

北方水系与全国其他水系相比，在地理位置、气候、地形水文、土壤类型（黑土地富含有机质）、经济发展现状等方面均存在自身的特点：①北方地区冬季长达4~6个月，自然气温低于零度，而水温也在5℃以下，水中浊度低；②河流常穿梭于山区与丘陵地区，该地区森林广泛分布，土壤为黑土、黑钙土和草垫土（即广义黑土），侵蚀程度高，是造成流域泥沙与面源污染的重要来源之一；③面源污染冬季蓄积、春季释放、夏季集中在6~9月，冰封枯水期河流流量明显减小，且有机污染物降解作用十分缓慢，延长了有机污染物滞留与迁移的时间，同时冰层覆盖割断了其挥发迁移途径，且光解能力差，使有机污染物有更大的污染范围与较强的污染强度；综上，决定了冬季北方水质呈现低温低浊高色高氨氮的明显特征，由于自然条件非常独特，很难借鉴已有流域的研究结果；另外由于北方地区不同季节原水水质变化大，给处理构筑物的设计造型与处理工艺造成了困难，故低温低浊高色高氨氮源水的处理一直是水处理工程中的热点和难点；与此同时，新标准的实施对饮用水的安全性与处理工艺也提出了更高、更严的要求；因此，针对低温低浊高色度高氨氮源水进行系统研究十分必要。

近年来，膜技术已广泛应用于水处理领域，其中，微滤和超滤膜用于自来水生产发展特别迅速。随着膜价格的下降，它有望取代混凝、沉淀砂滤和消毒的常规饮用水生产工艺，成为水处理领域里最重要的技术革新之一。膜生物反应器由于其处理出水水质好，倍受关注。因此大量文献采取将超滤膜与混凝、粉末活性炭联用，或采取超滤膜与高浓度粉末活性炭组合技术，以减缓膜污染和提高污染物的处理效果，但费用较高，且处理能力低。

综上所述现有的低温低浊高色高氨氮水处理方法存在成本高，且处理能力低的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有的低温低浊高色高氨氮水处理方法存在成本高，且处理能力低的问题，而提供一种复合式自控膜生物反应器及其处理低温低浊高色高氨氮水源水的方法。

一种复合式自控膜生物反应器由配水箱、进水泵、进水压力表、进水流量计、进水液位传感器、投药装置、膜组件、膜生物反应器、导流筒、曝气管、气体流量计、空气泵、第一变频器、出水-反冲洗三通电磁阀、出水恒流抽吸泵、第二变频器、出水压力表、出水流量计、清水箱、反冲洗泵、第三变频器、反冲洗压力表、反冲洗流量计、排泥三通电磁阀、排泥泵、贮泥池、排泥液位传感器、排泥阀、可编程逻辑控制器和上位机组成，其中由配水箱、进水泵、进水压力表、进水流量计和进水液位传感器组成进水系统，配水箱通过进水泵与膜生物反应器上部进水口连通，且在进水泵和膜生物反应器之间的管道上安装进水压力表和进水流量计，采用进水液位传感器控制进水泵的开关，进水液位传感器有三个探头，分别是上限水位探头、下限水位探头与最低水位探头；其中由膜组件、膜生物反应器、导流筒、曝气管、气体流量计和空气泵组成膜生物反应器水处理系统，膜组件顶部低于最低水位探头探头端，且悬于膜生物反应器中部，在膜组件与膜生物反应器底部之间设置双排曝气管，且曝气管连接一个空气泵，在空气泵与曝气管之间的管道上安装气体流量计，在膜组件与膜生物反应器侧壁之间设置导流筒；其中由出水-反冲洗三通电磁阀、出水恒流抽吸泵、出水压力表、出水流量计和清水箱组成出水系统，膜组件出水口与出水-反冲洗三通电磁阀相连，出水-反冲洗三通电磁阀通过出水恒流抽吸泵与清水箱上进水口相连，在出水恒流抽吸泵和清水箱之间的管道上安装出水压力表和出水流量计；其中由出水-反冲洗三通电磁阀、反冲洗泵、反冲洗压力表、反冲洗流量计和清水箱组成反冲洗系统，出水-反冲洗三通电磁阀通过反冲洗泵与清水箱左下出水口相连，在反冲洗泵和出水-反冲洗三通电磁阀之间的管道上安装反冲洗压力表和反冲洗流量计；其中由排泥三通电磁阀、排泥泵、贮泥池、排泥液位传感器、排泥阀和清水箱组成排泥系统，贮泥池通过排泥泵与排泥三通电磁阀相连，排泥三通电磁阀分别与膜生物反应器底部出口和清水箱右下出水口相连，在贮泥池内安装一个排泥液位传感器，排泥液位传感器有两个探头，分别是污泥终止探头和清水终止探头，在贮泥池排泥口的管道上安装一个排泥阀；膜生物反应器上方安装投药装置；利用可编程逻辑控制器控制进水泵和排泥泵的开关情况，利用可编程逻辑控制器通过第一变频器、第二变频器和第三变频器分别控制空气泵、出水恒流抽吸泵和反冲洗泵的开关情况，进水压力表、进水流量计、进水液位传感器、气体流量计、出水压力表、出水流量计、反冲洗压力表、反冲洗流量计和排泥液位传感器显示的信息通过可编程逻辑控制器反馈给上位机，在上位机显示出进水压力表、进水流量计、进水液位传感器、气体流量计、出水压力表、出水流量计、反冲洗压力表、反冲洗流量计和排泥液位传感器的实际信息。