[发明专利]一种高效低能延缓膜污染MBR装置及其方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种膜生物反应器，尤其涉及一种以好氧菌为优势菌种、兼氧菌为辅助菌种的高效低能延缓膜污染MBR装置及其方法。

背景技术

膜生物反应器是近年来迅速发展的一种新型污水处理方法。它是将膜分离技术和生物反应技术相结合的新型方法，取代了传统方法的二沉池，而且显著提高了出水水质。随着膜生产技术的提升，膜性能不断提高，其生产成本也不断下降，为膜生物反应器的普及提供了条件。近年出现的膜生物反应器有好氧型、兼氧型等多种类型。

目前，好氧型膜生物反应器中，为了给好氧微生物提供足够的氧分和保持对膜组件的有效冲洗，所以一般都配备大功率的风机，因些运行能耗很高。而且好型膜生物反应器以好氧菌为优势菌种，其繁殖周期短、死亡速度快，形成大量的剩余污泥，处理难度大。好氧环境下，微生物只能对污水进行氨氮消化，吸收磷，缺少厌氧或缺氧阶段，脱氮和释磷效果差。

兼氧型膜生物反应器，将曝气强度集中分布于膜组件下方，形成局部好氧，其余区域形成兼氧环境，以兼性微生物为优势菌群，好氧菌和兼性菌共存的形态，提高了对有机物的快速降解，减少了剩余污泥的产量，提高了脱氮除磷的效果，降低了膜生物反应器的设备功率，但同时也降低了对膜组件的冲刷效果，增加了膜组件的负荷，因此膜组件上易附着微生物菌群，造成了膜组件的堵塞，降低了膜组件的使用寿命。

发明内容                   

本发明的目的是提供一种能耗小、剩余污泥产量少且脱氮除磷效果好的高效低能延缓膜污染MBR方法，以解决上述背景技术中出现的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种高效低能延缓膜污染MBR装置，包括气提驱动装置、好氧反应区、膜生物反应区、以及主回流管道；所述好氧反应区的进水口与前处理池连接，好氧反应区包括缺氧区、好氧区和预沉淀区，其中缺氧区和好氧区中间设有隔板，缺氧区和好氧区的顶部连通，缺氧区设置在污水的进口端, 预沉淀区为好氧反应区中与膜生物反应区相接的一段区域，是虚拟区域，好氧区的底部设有曝气管道，曝气管道上设有曝气盘或射流器；所述膜生物反应区内装置有膜组件和用于将膜生物反应区中的泥水混合液回流至好氧反应区的气动提水器；所述气提驱动装置包括储气柜和鼓风机；所述储气柜的进气端与鼓风机连接，出气端由主干管道后分为三条分支管道，第一条分支管道通过减压阀与好氧反应区底部的曝气管道连接，第二条分支管道通过减压阀与气动提水器连接，第三条分支管道通过减压阀与膜组件底部的曝气管连接；所述主回流管道的进口通过阀门与气动提水器连接，主回流管道的出口端设置在缺氧区，主回流管道上设有相互连通分支回流管道；所述分支回流管道与主回流管道之间设有阀门，分支回流管道的出口端设置在预沉淀区的底部。

作为本发明的进一步方案，所述膜生物反应区的出口经出水管道和电机与出水清水池连接。

作为本发明的进一步方案，所述前处理池内的污水由管道输送至好氧反应区。

一种高效低能延缓膜污染MBR方法，包括以下步骤：

(1) 污水由前处理池经电机输送至好氧反应区； 

(2) 污水进入好氧反应区，首先经过好氧反应区中的缺氧区，在该区域保持缺氧状态，溶解氧小于1.0mg/L，然后经过好氧反应区中的好氧区，在该区域曝气使其保持好氧状态，溶解氧大于1.0mg/L，形成好氧微生物为主、兼氧微生物为辅的微生态系统，为有机物的好氧分解、氨氮的硝化及好氧吸磷提供好氧条件，污染物在该区域大部分得以降解；

(3) 污水经好氧反应区分解后，形成的高浓度泥水混合物，该泥水混合物进入预沉淀区，在该区域泥和水得到分离，清水由上部溢流出去，预沉淀区不曝气，为缺氧环境，溶解氧低于1.0mg/L；

(4)经过缺氧、好氧生化和预沉淀区处理后的水，溢流进入膜生物反应区，因有机物和悬浮物较少，有效减轻了膜组件的负荷；曝气强度大大降低，整个膜生物反应区保持缺氧环境，溶解氧低于1.0mg/L，形成兼氧微生物和厌氧微生物共存的微生态系统，为有机物的进一步去除、缺氧反硝化和缺氧释磷提供有利条件；各种难降解的有机物、微生物、含磷污泥被膜截留后，在长周期的兼氧或缺氧状态下，被微生物分解为水、气体及能量排出系统；

(5) 膜生物反应区中的泥水通过气动提水器和主回流管道回流，使膜生物反应区（缺氧区）中的泥水混合液回流至缺氧区，强化脱氮除磷效果；