[发明专利]基于疏水膜的厌氧和好氧的废水处理系统及方法

权利要求书

1.基于疏水膜的厌氧和好氧的废水处理系统，其特征在于，包括固液分离器(1)、厌氧反应组件和好氧光合微藻生长反应组件；

所述固液分离器(1)的输出端与厌氧反应组件的输入端连接，所述固液分离器(1)用于接收高氨氮废水并将高氨氮废水进行固液分离，得到粗虑废水和废渣，并将粗虑废水输入厌氧反应组件，废渣排出；

所述厌氧反应组件内设置有疏水性中空纤维膜(21)，所述厌氧反应组件用于向疏水性中空纤维膜(21)内通入酸液，粗虑废水中的自由氨扩散至疏水性中空纤维膜(21)被酸液吸收，得到铵盐溶液，并将铵盐溶液进行储存，所述厌氧反应组件还用于使粗虑废水进行厌氧发酵，得到沼气和二次处理废水；

所述好氧光合微藻生长反应组件内设置有膜接触器(51)，所述好氧光合微藻生长反应组件用于将厌氧反应组件内的粗虑废水中的沼气抽入二次处理废水膜接触器(51)内，将二次处理废水抽入好氧光合微藻生长反应组件内，所述好氧光合微藻生长反应组件还用于通过微藻吸收膜接触器(51)内的沼气中的二氧化碳和二次处理废水中的二氧化碳，得到三次处理废水、氧气和甲烷气体，并将氧气排放，将甲烷气体进行储存，将三次处理废水经过滤后排放，将滤渣制成动物饲料。

2.根据权利要求1所述的基于疏水膜的厌氧和好氧的废水处理系统，其特征在于，所述厌氧反应组件包括厌氧反应池(2)、酸液罐(3)和铵盐储液罐(4)；

所述厌氧反应池(2)内设置有疏水性中空纤维膜(21)，所述酸液罐(3)的输出端与疏水性中空纤维膜(21)的出入口连接，所述酸液罐(3)的输出端与疏水性中空纤维膜(21)的出入口之间设置有第二阀(31)和酸液泵(32)，所述酸液泵(32)用于将酸液罐(3)内的酸液泵(32)入中疏水性中空纤维膜(21)，粗虑废水中的自由氨扩散至疏水性中空纤维膜(21)被酸液吸收，得到铵盐溶液，所述疏水性中空纤维膜(21)的输出端与铵盐储液罐(4)的输入端连接，所述疏水性中空纤维膜(21)的输出端与铵盐储液罐(4)的输入端之间设置有第三阀(41)，所述铵盐储液罐(4)用于储存铵盐溶液，所述厌氧反应池(2)用于使粗虑废水进行厌氧发酵，得到沼气和二次处理废水；

所述好氧光合微藻生长反应组件包括好氧光合微藻生长反应器(5)、储气罐(6)和过滤器(7)；

所述好氧光合微藻生长反应器(5)内设置有膜接触器(51)，所述好氧光合微藻生长反应器(5)与膜接触器(51)之间设置有微藻，所述膜接触器(51)的输入端与疏水性中空纤维膜(21)的出入口连接，所述膜接触器(51)的输入端与疏水性中空纤维膜(21)的出入口之间设置有第四阀(22)和真空泵(23)，所述厌氧反应池(2)的输出端与好氧光合微藻生长反应器(5)的输入端连接，所述厌氧反应池(2)的输出端与好氧光合微藻生长反应器(5)的输入端之间设置有第五阀(24)和沼液泵(25)，所述真空泵(23)用于通过微真空减压提取二次处理废水中的沼气，并将沼气输入膜接触器(51)内，所述沼液泵(25)用于将二次处理废水泵入好氧光合微藻生长反应器(5)内；

所述好氧光合微藻生长反应器(5)的顶部设置有排气孔，所述膜接触器(51)的输出端与储气罐(6)的输入端连接，所述好氧光合微藻生长反应器(5)的输出端与过滤器(7)连接，所述好氧光合微藻生长反应器(5)的输出端与过滤器(7)之间设置有第六阀(71)。

3.根据权利要求2所述的基于疏水膜的厌氧和好氧的废水处理系统，其特征在于，所述固液分离器(1)的输出端与厌氧反应池(2)的输入端连接，所述固液分离器(1)的输出端与厌氧反应池(2)的输入端之间设置有流体泵(11)和第一阀(12)，所述固液分离器(1)用于接收高氨氮废水并将高氨氮废水进行固液分离，得到粗虑废水和废渣，所述流体泵(11)用于将粗虑废水泵入厌氧反应池(2)内。

4.根据权利要求3所述的基于疏水膜的厌氧和好氧的废水处理系统，其特征在于，所述第一阀(12)、第二阀(31)、第三阀(41)、第四阀(22)、第五阀(24)和第六阀(71)均为蝶形阀。

5.基于疏水膜的厌氧和好氧的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将高氨氮废水输入固液分离器(1)中进行固液分离，得到粗虑废水和废渣；

步骤2、打开流体泵(11)和第一阀(12)，流体泵(11)将固液分离器(1)的粗虑废水泵入厌氧反应池(2)内，废渣从固液分离器(1)底部排出；

步骤3、关闭流体泵(11)和第一阀(12)，打开酸液泵(32)、第二阀(31)和第三阀(41)，酸液泵(32)酸液从酸液罐(3)内泵入疏水性中空纤维膜(21)中，粗虑污水中的自由氨扩散至疏水性中空纤维膜(21)的膜孔后被酸液吸收，得到铵盐溶液，铵盐溶液从中空纤维膜的输出端进入铵盐储存罐内，厌氧反应池(2)内的粗虑废水经厌氧发酵，得到二次处理废水和沼气；

步骤4、关闭酸液泵(32)、第二阀(31)和第三阀(41)，打开真空泵(23)、第四阀(22)，通过真空泵(23)从粗虑废水中提取沼气，并将沼气输送至膜接触器(51)内，打开第五阀(24)和沼液泵(25)，沼液泵(25)将二次处理废水泵入好氧光合微藻生长反应器(5)内，沼气中的二氧化碳穿过膜接触器(51)的膜孔进入好氧光合微藻生长反应器(5)，得到甲烷气体，甲烷气体通过膜接触器(51)的输出端进入储气罐(6)，好氧光合微藻生长反应器(5)中微藻通过光合作用吸收二次处理废水和沼气中的二氧化碳，得到氧气和三次处理废水，生成的氧气从好氧光合微藻生长反应器(5)顶部的排气孔排出；

步骤5、打开第六阀(71)将三次处理废水排入过滤器(7)内过滤，得到滤渣和过滤水，过滤水直接排放，滤渣用于堆肥或加工为动物饲料。