[发明专利]采用悬浮生长和膜曝气生物膜的废水处理

说明书

本文描述了一种混合膜曝气生物膜反应器(MABR)和活性污泥(AS)系统和方法。AS系统的至少一部分包括需氧混合液，例如在包括膜曝气生物膜模块的槽或区下游的需氧槽或区中。考虑到系统或需氧混合液的氨加载速率，例如根据昼夜循环，调节到膜曝气生物膜的空气流量。例如，在低氨载量期间，到膜支撑生物膜的空气流量可以低于平均或初始空气流量。在同一时间期间，到需氧混合液的空气流量可以保持基本恒定。任选地，在高氨载量期间，可以对膜曝气生物膜模块周围的混合液进行曝气。

技术领域

本说明书涉及废水处理和膜曝气生物膜反应器。

背景技术

膜曝气生物膜模块可以安装在废水处理系统的一个或多个处理槽中以形成膜曝气生物膜反应器(MABR)。附着的生物膜在模块上形成，并通过模块的气体传递膜接收氧气。当系统还包括具有通过活性污泥(AS)方法产生的悬浮生物质的混合液时，产生混合MABR/AS系统。在MABR/AS系统中，氧化(即氨氧化，例如硝化)可以在膜曝气生物膜中和在混合液的悬浮生物质中发生。该混合系统通常比提供类似氧化量的常规AS系统更紧凑。增加膜曝气生物膜模块因此可以增加现有AS污泥系统的氧化能力，或者可以促进在现有AS系统中进行另外的过程，例如反硝化或生物除磷。

美国公开号2016/0009578A1，Membrane Assembly for Supporting a Biofilm，描述了一种用于支撑生物膜的绳。该绳具有多根纱线，包括至少一种具有中空纤维气体传递膜的纱线。模块具有封装在至少一个集管（header）中的多根绳。反应器具有浸入待处理的水的槽中的模块。空气被供应到模块并且行进通过气体传递膜的内腔。形成膜曝气生物膜，其附着到绳的外侧并且接收通过气体传递膜的氧气。

美国公开号2017/0088449A1，Wastewater Treatment with Primary Treatmentand MBR or MABR-IFAS Reactors，描述了用于处理废水的各种方法。包括气体传递膜的支撑结构浸入水中，并且通过所述膜向附着的膜曝气生物膜供应氧气。在一个实例中，将模块添加到活性污泥反应器中的处理槽。所述模块支撑硝化生物膜，所述硝化生物膜浸在所述槽中的缺氧悬浮生物质中。

国际公开号WO2016/209235A1，Floating Apparatus for Membrane BiofilmReactor and Process for Water Treatment，描述了具有多个气体传递膜的模块。该模块漂浮在水中，其中浸没在水中的膜支撑膜曝气生物膜。该模块可以被添加到常规活性污泥反应器中的处理槽。

引言

以下内容旨在向读者介绍本发明，而不限制或限定任何要求保护的发明。

在混合MABR/AS系统中，需氧混合液可以在混合液被送至二次分离装置之前，例如通过氧化残留在混合液中的氨（尽管在膜曝气生物膜和任何其它过程中氧化）净化（polish）废水。然而，在膜曝气生物膜中去除的氨不支持需氧混合液中氨氧化细菌(AOB)的生长。结果，在相同总氨去除的情况下，MABR/AS方法的需氧混合液中AOB浓度可以低于常规AS方法中的AOB浓度。在其它操作参数保持恒定的情况下，当系统的氨载量降低时，需氧混合液中AOB的浓度也可以降低，并且可用于净化废水的AOB的总数有时可以非常低。例如，城市污水处理厂中的AOB的总数可能在夜间降低。如果系统的氨载量快速增加，例如在早晨，而AOB的总数非常低，则氨可能以超过系统的氨排放限值的量穿透进入系统流出物。

在本文所述的处理废水的方法中，在混合MABR/AS系统中用膜曝气生物膜和需氧混合液处理废水。将氧气供应到生物膜和需氧混合液中。根据系统或需氧混合液的氨载量调节对膜曝气生物膜的氧气供应，任选地优选相对于对需氧混合液的氧气供应的任何调节。例如，在调节对膜曝气生物膜的氧气供应的时间段期间，对需氧混合液的氧气供应可以基本上恒定。