[发明专利]无泡曝气生物反应器同步硝化反硝化的污水处理装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水生物处理技术领域，尤其涉及一种无泡曝气生物反应器同步硝化反硝化的污水处理装置及处理方法。

背景技术

疏水性微孔膜无泡曝气膜生物反应器是膜生物反应器的一种类型，该反应器是一种通过向疏水性微孔中空纤维膜腔体内充氧，氧气和污染物在附着其上的生物膜内呈现异向传质，通过生物膜、主体料液中微生物的新陈代谢消耗溶解氧并使污水中的污染物得到降解的一种污水处理技术。疏水性微孔膜无泡曝气膜生物反应器去除污染物的过程可分为以下四步：首先，水体中的污染物与水流中的厌氧菌反应，使得一部分磷酸盐被吸收、含氮有机物降解为氨氮；第二，降解后的污染物随水流与生物膜碰撞接触，在浓度差驱动下，向生物膜界面扩散，同时氧气由疏水性微孔膜腔内向外部扩散；第三，生物膜内的好氧菌或兼氧菌通过新陈代谢将污染物进一步降解为硝酸盐NO₃^-、亚硝酸盐NO₂^-等；第四，二次降解后的污染物随水流再次进入厌氧区，转化后的硝酸盐、亚硝酸盐被还原成N₂，达到除氮效果。该反应器缺氧与厌氧环境的共存使得反硝化聚磷菌得以富集，使反应器在脱氮的同时具有除磷功能。

疏水性微孔膜无泡曝气避免了传统生物处理曝气时污水中易挥发性及有毒有害的恶臭物质(如烃及芳香烃类、硫化物、含氮化合物及含氧有机物)随气泡进入大气而对环境造成污染，同时不会由于表面活性剂的存在而产生泡沫。通过微孔供氧，传氧效率得到极大的提高，几乎能达到100％，运行费用也随之降低。同时，气液两相以疏水性微孔膜作为分界，曝气系统的控制可以更加灵活方便。生物脱氮是从废水中去除氮素污染的较为经济有效的方法之一,一般包括硝化过程和反硝化过程。硝化过程是由硝化菌将氨氮转化为NO₂^-和NO₃^-。反硝化过程是在无氧或低氧条件下,NO₂^-和NO₃^-被微生物还原转化为N₂,反应过程中需要有机碳作为碳源和能源。传统脱氮工艺与新型脱氮工艺,负责脱氮的微生物均主要为硝化菌和反硝化菌。在实际应用中,因两种菌体生长环境的差异,一般是将硝化过程和反硝化过程分步序列进行,如传统的A/O,A²/O工艺,存在工艺冗长,污水处理构筑物占地面积大,投资和运行费用高等诸多弊端。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种无泡曝气生物反应器同步硝化反硝化的污水处理装置，实现利用疏水性微孔膜无泡曝气膜生物反应器同步硝化反硝化对污水的脱氮处理。该装置强化生物脱氮技术，提高系统稳定性；

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供无泡曝气生物反应器同步硝化反硝化的污水处理装置，其中：该处理装置包括有原水水箱、进水泵、调节阀、流量计，无泡曝气膜生物反应器、气体流量计Ⅰ、压力表空压机、疏水性中空纤维膜组件、循环泵；所述原水水箱通过进水泵、调节阀、流量计与无泡曝气膜生物反应器相连接，污水经过无泡曝气膜生物反应器处理之后由出水口以溢流方式流出，反应器采用推流运行方式；设在无泡曝气膜生物反应器内的中空纤维膜组件的一端与空压机通过气管路连接，管路上设置气体流量计Ⅰ、压力表，中空纤维膜组件的另一端通过气管路及控制阀与气体流量计Ⅱ连接，监测通过组件未利用的剩余气体流量，流量计Ⅱ的差值可视为曝气量，无泡曝气膜生物反应器一侧从下往上取样口Ⅰ、取样口Ⅱ、取样口Ⅲ，同时在这一侧上端设有出水口，无泡曝气膜生物反应器底部与接近出水口下部的反应器一侧通过水管路连通，在所述水管路上部设有循环泵形成实现同步硝化反硝化脱氮的污水处理装置，空压机和控制阀用于调节组件的曝气压力，循环泵用于疏水性微孔膜无泡曝气膜生物反应器的启动挂膜。

同时提供一种利用无泡曝气生物反应器同步硝化反硝化的污水处理装置的处理方法。