[发明专利]双曝气好氧颗粒污泥-膜生物反应器耦合装置及其应用

说明书

本发明公开了一种双曝气好氧颗粒污泥‑膜生物反应器耦合装置及其应用，属于污水处理技术领域。本发明装置包括进水管、外筒、内筒、第一曝气组件、上壳体、沉降槽、膜池本体、第二曝气组件、出水管；外筒与内筒之间为下部外反应区，内筒内腔为下部内反应区；第一曝气组件用于向下部内反应区内曝气；上壳体与沉降槽之间为上部升流区，沉降槽与膜生物反应池之间为上部降流区，沉降槽底部为沉淀区，沉降槽底部通过回流管与外筒相连；膜池本体由多孔板组成，膜池本体内设有膜组件；第二曝气组件用于对膜组件表面进行曝气冲刷，出水管的两端分别与膜组件的内腔和清水池相连通。本发明可充分保证好氧颗粒污泥和MBR膜组件的不同曝气强度和曝气量需求。

技术领域

本发明涉及一种双曝气好氧颗粒污泥-膜生物反应器耦合装置及其应用，属于污水处理技术领域。

背景技术

伴随着城市化的发展及人口密集程度加剧，生活污水大量排放到自然水体，引起水环境质量恶化，尤其是生活污水中氮磷的超量排放导致水体严重缺氧，导致水生生态环境破坏，也是城市黑臭水体的重要诱因。近年来污水处理技术不断发展，在传统活性污泥法基础上，A2/O、SBR、氧化沟及其改良工艺得到广泛应用。为了适应不断提高的污水处理标准，膜生物反应器(MBR)工艺在膜材料的发展基础上，凭借良好的出水水质、节省占地面积等优势，逐渐成为了污水处理主流工艺之一。

MBR工艺能耗高，容易产生污堵，需要定期更换膜组件，一直是该工艺应用过程中不可避免的问题。一般膜池采用高浓度、低负荷运行方式，配合采用大曝气量冲刷膜丝来减少胞外聚合物(EPS)等物质对膜孔的污堵，也需要高压泵来提供跨膜压差，因此MBR工艺能耗较高的原因在于减少膜孔污堵的曝气冲刷措施以及提供压差的高压泵。在MBR膜污染有研究中，一般会从材料方面开发抗污染性能更好的膜材。随着好氧颗粒污泥工艺的不断成熟，给MBR膜污染控制有研究提供了新的方向。

好氧颗粒污泥工艺被认为是最有前途的废水生物处理技术之一，因其密实的颗粒结构，同时具备去除有机物、脱氮除磷的功能，其表面产生的EPS明显少于絮状污泥，如将MBR膜组件置于好氧颗粒污泥的混合液中，必将大幅减少膜孔的污堵。同时，由于好氧颗粒污泥工艺仍然需要二次沉淀来完成泥水分离，由MBR膜取代二沉池，出水水质更优，二者可优势互补，达到降低膜污染，提高出水水质的目的。

但在好氧颗粒污泥工艺的应用过程中仍然存在培养周期长、长期运行稳定性难以保证等难题，由于MBR工艺需要大曝气量来冲刷膜丝，好氧颗粒污泥在较高的曝气强度下容易破碎，在好氧颗粒污泥与MBR工艺的组合工艺中也存在曝气量需求不一致的问题，因此开发一种新型的好氧颗粒污泥-膜生物反应器耦合装置具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种双曝气好氧颗粒污泥-膜生物反应器耦合装置及其应用，本发明装置通过巧妙的设计将好氧颗粒污泥与MBR反应器耦合，不仅可以充分利用好氧颗粒污泥高效去除污水中的有机污染物，降低MBR的膜污染，而且还可以使好氧颗粒污泥与膜生物反应区完全分开，互不影响，充分保证好氧颗粒污泥和MBR膜组件的不同曝气强度和曝气量需求，解决了好氧颗粒污泥与MBR工艺组合时的曝气强度需求不一致的问题。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种双曝气好氧颗粒污泥-膜生物反应器耦合装置，包括进水管、下壳体、第一曝气组件、上壳体、沉降槽、膜生物反应池、第二曝气组件、出水管；所述进水管上设有进水泵；所述下壳体包括外筒和套设在外筒内的内筒，外筒顶部开口，外筒底部与进水管相连通，外筒与内筒之间为下部外反应区，内筒顶部和底部均开口，内筒内腔为下部内反应区；所述第一曝气组件用于向下部内反应区内曝气；所述上壳体内设有沉降槽，上壳体与沉降槽之间为上部升流区，所述沉降槽内设有膜生物反应池，沉降槽与膜生物反应池之间为上部降流区，沉降槽底部为沉淀区，沉降槽底部通过回流管与外筒相连通；所述膜生物反应池包括膜池本体，膜池本体由多孔板组成，膜池本体内设有膜组件；所述第二曝气组件用于对膜组件表面进行曝气冲刷，所述出水管的一端与膜组件的内腔相连通，另一端与清水池相连通，出水管上设有出水泵。