[发明专利]低能耗耦合膜生物反应器及污水处理方法

权利要求书

1.一种低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于包括一个反应池(1)、位于所述反应池(1)中有至少一纵向膜池隔断(2)、所述膜池隔断(2)将所述反应池(1)分隔成的反应区(4)和膜池(6)，在所述膜池(6)内设至少一横向气提隔断(5)，该气提隔断(5)将膜池(6)分隔成相等的至少一个膜池A(6A)和至少一个膜池B(6B)，所述气提隔断(5)顶端将膜池A(6A)和膜池B(6B)联通，膜池A(6A)和膜池B(6B)的中部分别设有至少一膜组件(100)；在所述膜池隔断(2)底部设有至少一膜池通道A(7A)，联通所述反应区(4)与膜池A(6A)；在所述膜池隔断(2)底部设有至少一膜池通道B(7B)联通所述反应区(4)与膜池B(6B)；在所述反应区(4)内设有至少一缺氧隔断(8)将反应区(4)隔断为缺氧区(11)和好氧区(12)；好氧区(12)内设有至少一个好氧隔断(9)，所述好氧区隔断(9)将所述好氧区(12)分隔成至少一反应渠(13)；所述好氧区隔断(9)上设有至少一个好氧流道(14)以便水的上下和水平折流流动；所述反应渠(13)一端与所述膜池A(6A)通过膜池通道A(7A)联通，所述反应渠(13)另一端与所述膜池B(6B)通过膜池通道B(7B)联通；所述缺氧隔断(8)上设有至少两组缺氧流道(15)，该至少两组缺氧流道(15)分别与好氧隔断(9)两侧的反应渠(13)联通；其中所述缺氧流道(15)面积远小于所述好氧流道(14)面积；膜池A(6A)和膜池B(6B)底部分别设有曝气装置A(41A)和曝气装置B(41B)，所述曝气装置A(41A)和曝气装置B(41B)分别与至少一进气管路(40)联接，通过切换供气阀门分别实现对曝气装置A(41A)或曝气装置B(41B)曝气；所述低能耗耦合膜生物反应器还包括分别与位于膜池A(6A)和膜池B(6B)内的膜组件(100)产水管路联接的至少一个产水管路(20)；所述反应池(1)上设置的至少一进水管路(10)、至少一溢流管路(60)、至少一排泥管路(30)；所述溢流管路(60)位于所述反应池(1)上部并限定了反应区水位(81)；低能耗耦合膜生物反应器还包括必要的水泵、风机、阀门、仪表、膜清洗系统和自动控制系统。

2.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述缺氧区(11)内设有至少一个搅拌器(50)。

3.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述缺氧区(11)内设有至少一个缺氧内部隔断(16)，该缺氧内部隔断(16)上设有至少一个缺氧内部流道(17)。

4.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述反应区(4)内还包括至少一个膜池隔离板(23)，膜池隔离板(23)高度略低于所述反应区水位(81)。所述膜池隔离板(23)尽量接近所述膜池隔断(2)。

5.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述反应渠(13)内设至少一个折流导流板(24)，用以实现反应渠(13)内水流的上下折流。

6.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述反应渠(13)内设有生物填料。该处填料是固定床或浮动床中的一种。

7.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述缺氧区(11)内设有流动生物填料。

8.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于所述反应渠(13)内设有曝气装置。

9.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于包括至少一个膜池内隔断(18)，所述至少一个膜池内隔断(18)把所述膜池(6)分隔成至少两个独立的膜池。

10.根据权利要求1所述的低能耗耦合膜生物反应器，其特征在于包括至少一个好氧池内隔断(19)，所述至少一个好氧池内隔断(18)把所述好氧池(12)分隔成至少两个独立的好氧池。

11.一种低能耗耦合膜生物反应污水处理方法，其特征在于使用所述低能耗耦合膜生物反应器，包括开启曝气装置A(41A)向所述膜池A(6A)下部均匀曝气，曝气强度满足膜池A(6A)膜冲洗曝气强度要求，关闭曝气装置B(41B)；气提水流在膜池A(6A)向上流，膜池A水位(83)在气提作用下被提升，膜池A(6A)内膜表面被上向水流冲洗；在气提作用下膜池B水位(82)低于膜池A水位(83)，气提水流自膜池A(6A)越过气提隔断(5)顶端进入膜池B(6B)，然后向下流，膜池B(6B)内膜表面被下向水流冲洗；气提水流经所述膜池通道B(7B)进入反应渠(13)并延反应渠(13)流动至膜池通道A(7A)进入膜池A(6A)底部，并在膜池A(6A)中被气提提升，实现气提循环；反应渠(13)中的水经位于反应渠(13)上游缺氧通道(15)流入缺氧区(11)，缺氧区(11)水再经过位于反应渠(13)下游的缺氧通道(15)流入反应渠(13)下游；产水经膜过滤由至少一产水管路(20)产出；适时开启曝气装置B(41B)，关闭曝气装置A(41A)，膜组件(100)的冲洗方向和反应渠(13)中水流方向同时被改变，定时切换曝气，实现对所述膜组件(100)的双向冲洗和反应渠(13)内水流方向转换。