[发明专利]一槽式主流厌氧氨氧化流化床膜生物反应器及其处理污水的方法

说明书

本发明公开了一种用于处理污水(尤其是含盐污水)的方法，所述方法包括将污水引入已经富集有微生物的反应器中，以及将所述反应器中经处理的污水过滤，其中所述微生物包含好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌以及反硝化细菌，并且所述微生物附着在载体上。本发明还提供了一种用于处理污水的设备，所述设备包括反应器，所述反应器富集有包含好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌以及任选的反硝化细菌的微生物，其中所述微生物附着在载体上。本发明的方法和设备占用空间小、可以较低的能源消耗有效处理污水，从而实现高的出水质量，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种用于处理污水的方法和设备。具体而言，本发明涉及在存在包含好氧氨氧化菌(aerobic ammonium oxidizing bacteria，AerAOB)、厌氧氨氧化菌(anaerobic ammonium oxidizing bacteria,AnAOB)以及反硝化细菌(Denitrifyingbacteria)的微生物的情况下使用流化床膜生物反应器(FMBR)来处理污水(尤其是含盐污水)的方法和设备，具体而言，所述设备是一槽式主流厌氧氨氧化流化床膜生物反应器。

背景技术

为了缓解水资源短缺问题，特别对沿海地区而言，开发并利用海水资源(例如用海水替代淡水冲厕所)是一种创新且有效的策略，可以节约大量的饮用水资源。然而，引入海水作为供水系统的一部分会导致产生具有独特特征(例如高盐度等)的含盐污水。由于目前可用的大部分成熟污水处理技术均是针对淡水污水而开发的，而污水中海水的含量对污水处理效果是有影响的，因此，简单地采用现有技术中已有的这些技术无法将含盐污水处理到令人满意的水平。

目前，生物处理过程，即传统生物脱氮(BNR)和硫酸盐还原、自养反硝化和硝化集成工艺可用于处理含盐污水。传统的BNR采用硝化和反硝化过程，是最广泛使用的工艺。但是，BNR需要加强曝气和额外添加有机碳源，并且会产生大量的污泥，增加污水处理成本。在SANI工艺中，硫酸盐首先被硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)还原为硫化物，而有机碳被氧化成二氧化碳，硫化物随后被硫氧化菌(Sulfur oxidizingbacteria,SOB)氧化回硫酸盐，而硝酸盐则自养还原为二氮气，随后是自养硝化作用，作为最后一步。SANI工艺的创新之一是采用硫酸盐还原产生的硫化物作为电子供体，从而促进自养反硝化作用并大大节省了额外的碳源。然而，SANI仍然采用硝化作用来进行氨转化，因此需要曝气，从而消耗大量能源。此外，BNR和SANI都是能源消耗型的工艺，且占地面积较大。

随着海水的大规模应用(例如用于冲厕)，人们将面临未曾遇到过的含盐污水处理的挑战。为此，迫切需要开发一种新的技术以及相应的设备，从而以能源有效的方式来处理污水，尤其是含盐污水。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了用于处理污水的方法和设备。具体而言，本发明通过在一槽式主流厌氧氨氧化流化床膜生物反应器中集成亚硝化、厌氧氨氧化以及任选的反硝化工艺来处理污水，尤其是含盐污水。

本发明的一方面提供了一种用于处理污水的方法，所述方法包括：

(a)将污水引入已经富集有微生物的反应器中，以使所述微生物与所述污水接触，所述富集的微生物包含好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌以及任选的反硝化细菌，其中所述微生物附着于载体上；和

(b)将所述反应器中经处理的污水过滤。

在一些实施方案中，通过过滤装置过滤所述经处理的污水。在一些实施方案中，所述过滤装置设置在所述反应器中。在另一些实施方案中，所述过滤装置设置在所述反应器外面，并与所述反应器流体联通。在一些实施方案中，所述过滤装置是中空纤维膜(HFM)组件、管式膜组件(例如管式陶瓷膜组件)或平板膜组件。在一些实施方案中，所述过滤装置是HFM组件。

在一些实施方案中，所述方法还包括以下步骤：