[发明专利]一种复合型厌氧膜生物反应器系统及其工艺

说明书

本发明公开了一种复合型厌氧膜生物反应器系统，包括：内部设有颗粒活性炭填料的流化床厌氧生物反应器，侧壁设有出水管和出气管；气升式厌氧膜生物反应器，底部连接所述流化床厌氧生物反应器的出水管和出气管，顶部设有排气管。本发明通过巧妙地设计与合理的工序组合整合了各种AnMBR技术的优点，提出了一种更稳定、高效、灵活并更具经济效益的生活污水处理工艺。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种复合型厌氧膜生物反应器系统及其工艺。

背景技术

当今污水处理工艺正向着高效化、节能化、资源可回收化的趋势发展，这使得厌氧处理工艺逐渐受到行业的青睐。与好氧处理工艺相比，厌氧处理工艺无需曝气，这就极大的减少了能耗，并且厌氧处理工艺可将污水中的有机组分转化为新型能源沼气，从而实现了能源的回收。由于厌氧微生物的生长速率较低，使得剩余污泥的处理成本降低。然而也正是因为厌氧微生物较低的生长速率，在实际操作中往往需要相对较高的污泥龄以维持生物活性，从而达到理想的处理效率。

厌氧膜生物反应器(AnMBR)的应用使得该问题得到了解决。AnMBR可将厌氧消化与膜分离技术相结合，对反应器内部的微生物聚集体即污泥进行截留，使得反应器保持相对较高的污泥龄，从而提高了厌氧处理的效率。与传统的好氧技术相比，AnMBR技术更有可能成为节能型、可持续发展型的污水处理新技术。AnMBR大多设计为完全混合式反应器，反应器内部生物质与液体以及浸没在混合液中的膜组件充分接触，因此生物质附着生长在膜组件的表面，这就造成了较为严重的膜污染问题。

当今国内外针对膜污染问题提出了许多对策，并付之于实践。目前常用的手段为在AnMBR前增设预处理构筑物，旨在减少流入AnMBR中的悬浮物固体浓度，形成两级厌氧消化处理系统，从而减轻膜污染问题。将AnMBR设计为气升式AnMBR，通过反应器底部的沼气循环装置，使反应器内部气体的扰动在膜组件表面形成了剪切力，从而在不破坏膜组件的前提下有效的控制了膜污染问题。与气升式类似的，向预处理构筑物或AnMBR中投加颗粒活性炭也可取得不错的效果，并且颗粒活性炭为生物质的生长提供了载体，这使得厌氧处理系统在面对温度、负荷、进水组分等操作条件大幅变化的情况下可保持相对的稳定。

然而以上所提到的各种对策中或多或少的存在着些许问题，如两级厌氧消化系统在进水有机组分较低的情况下，其能源回收率不尽如人意。对气升式AnMBR而言，当进水悬浮物固体浓度较高时，其悬浮物固体的处理效率很大程度上依赖于相对较高的水力停留时间(HRT)值，这使得气升式AnMBR的操作灵活性有所下降。在AnMBR中添加颗粒活性炭同样存在着填料流失与膜组件损坏等问题。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种复合型厌氧膜生物反应器系统，通过巧妙地设计与合理的工序组合整合了各种AnMBR技术的优点，提出了一种更稳定、高效、灵活并更具经济效益的生活污水处理工艺。

一种复合型厌氧膜生物反应器系统，包括：

内部设有颗粒活性炭填料的流化床厌氧生物反应器，侧壁设有出水管和出气管；

气升式厌氧膜生物反应器，底部连接所述流化床厌氧生物反应器的出水管和出气管，顶部设有排气管。

污水经过流化床厌氧生物反应器处理后从气升式厌氧膜生物反应器底部进入，经厌氧反应处理后达标排放。流化床厌氧生物反应器中厌氧反应产生的沼气同样从气升式厌氧膜生物反应器底部进入，沼气在气升式厌氧膜生物反应器内上升的过程中会在气升式厌氧膜生物反应器内的膜组件表面形成剪切力从而在不损坏膜组件的前提下有效的控制了膜污染问题。

作为优选，所述流化床厌氧生物反应器内颗粒活性炭填料的体积填充比为20％～40％。