[发明专利]一种膜生物反应装置及方法

说明书

本发明属于膜生物反应器技术领域。为了解决生物脱氮过程中，由于进水碳源不足以及反硝化不充分而影响着污水中氮的去除率问题，本发明公开了一种膜生物反应装置。该装置包括厌氧池，膜池、回流装置以及第一超声波发生器和第二超声波发生器；厌氧池的出口与膜池的进口通过管道连通，回流装置位于膜池和厌氧池之间将溶液由膜池引回至厌氧池；第一超声波发生器与厌氧池连通并发出第一频率超声波，用于提高厌氧池中微生物活度和酶活性；第二超声波发生器与膜池连通并发出第二频率超声波，用于对微生物进行破壁处理。采用本发明的膜生物反应装置时，通过对微生物的破壁处理，可以将原生质体作为氮源补充至厌氧池中，保证反硝化处理，提高氮去除率。

技术领域

本发明属于膜生物反应器技术领域，具体涉及一种膜生物反应装置及方法。

背景技术

膜生物反应器(MBR)技术是结合生物反应与膜分离技术，并利用膜作为分离介质取代二沉池进行污水处理的方法。膜生物反应器具有泥水分离高效、活性污泥浓度高、污染物浓度富集、泥水停留时间完全分离以及污泥停留时间更长的特点，使得其具备出水水质高且稳定、占地面积小、剩余污泥量少、有机负荷高等优势。

其中，在传统污水处理脱氮进程中，生物脱氮的方式占主导地位，理论上将溶解氧浓度维持在0.2～0.5mg/L之间的范围内，可以满足反硝化细菌进行脱氮的环境要求。然而，在实际操作过程中发现，进水碳源的不足以及反硝化不充分的问题依旧影响着污水中氮的去除率，并且最终导致污水处理效果较差。

发明内容

为了解决生物脱氮过程中，由于进水碳源不足以及反硝化不充分而影响着污水中氮的去除率问题，本发明提出了一种膜生物反应装置。该装置包括厌氧池，膜池、回流装置以及第一超声波发生器和第二超声波发生器；其中，所述厌氧池的出口与所述膜池的进口之间通过管道连通，所述第一超声波发生器与所述厌氧池连通，所述第二超声波发生器与所述膜池连通，所述回流装置位于所述膜池和所述厌氧池之间，将溶液由所述膜池引回至所述厌氧池；所述第一超声波发生器向所述厌氧池中发出第一频率超声波，用于提高所述厌氧池中微生物活度和酶活性；所述第二超声波发生器向所述膜池中发出第二频率超声波，用于对微生物进行破壁处理。

优选的，该装置还设有活性炭投放池，并且与所述厌氧池连接，用于向所述厌氧池中投放活性炭。

进一步优选的，所述活性炭投加池与所述厌氧池之间设有蠕动泵，用于定量输送活性炭至所述厌氧池中。

优选的，该装置还设有曝气组件；所述曝气组件与所述厌氧池连通，用于向所述厌氧池中输送曝气。

进一步优选的，所述曝气组件由曝气泵和多个曝气头组成；多个所述曝气头位于所述曝气泵的输出端，并且分布在所述厌氧池的底部。

进一步优选的，多个所述曝气头以阵列的方式布设在所述厌氧池中。

一种采用膜生物反应装置进行污水处理的方法，具体步骤包括：

步骤S1，将待处理的原水注入厌氧池中，并开启第一超声波发生器，向厌氧池中发送第一频率超声波；

步骤S2，将厌氧池中的原水引流至膜池中，进行膜过滤处理；

步骤S3，对膜池中膜组件进行反冲洗操作，并开启第二超声波发生器，向厌氧池中发送第二频率超声波，同时利用回流装置将膜池中的溶液引回至厌氧池中；

其中，所述第一频率超声波主要用于提高所述厌氧池中微生物活度和酶活性，所述第二频率超声波主要用于对微生物进行破壁处理。

优选的，在所述步骤S1中，开启第一超声波发生器之前，还包括向厌氧池中投加活性炭。

进一步优选的，在所述步骤S1中，向厌氧池中投加活性炭的同时，向厌氧池中引入曝气，使厌氧池中的溶解氧保持在0.2-0.5mg/L。