申請日2015.09.01
公開(公告)日2016.09.21
IPC分類號C02F3/30
摘要
本發(fā)明公開了一種不分區(qū)的膜生物污水處理方法，包括以下工藝步驟：通過曝氣控制使反應容器內(nèi)溶解氧濃度為0～1.5mg/L，整個反應容器維持在兼氧環(huán)境下。本發(fā)明還公開了一種不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，包括反應容器、膜分離系統(tǒng)、產(chǎn)水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)，所述膜分離系統(tǒng)置于所述反應容器內(nèi)，所述產(chǎn)水系統(tǒng)與所述膜分離系統(tǒng)連通用于抽出膜分離系統(tǒng)中的濾液，所述曝氣系統(tǒng)用于對所述反應容器以及所述膜分離系統(tǒng)曝氣;所述曝氣系統(tǒng)被配置成能使反應容器內(nèi)溶解氧濃度為0～1.5mg/L，整個反應容器維持在兼氧環(huán)境下。本發(fā)明的不分區(qū)的膜生物污水處理方法及系統(tǒng)僅僅存在兼氧區(qū)，便于控制且溶解氧消耗量低。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種不分區(qū)的膜生物污水處理方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：通過曝氣控制使反應容器內(nèi)溶解氧濃度為0～1.5mg/L，整個反應容器維持在兼氧環(huán)境下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不分區(qū)的膜生物污水處理方法，其特征在于：其中膜分離系統(tǒng)區(qū)域溶解氧濃度低于1.5mg/L，其他區(qū)域溶解氧濃度低于0.5mg/L，所述膜分離系統(tǒng)區(qū)域的溶解氧濃度高于其他區(qū)域的溶解氧濃度。
3.一種不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括反應容器、膜分離系統(tǒng)、產(chǎn)水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)，所述膜分離系統(tǒng)置于所述反應容器內(nèi)，所述產(chǎn)水系統(tǒng)與所述膜分離系統(tǒng)連通用于抽出膜分離系統(tǒng)中的濾液，所述曝氣系統(tǒng)用于對所述反應容器以及所述膜分離系統(tǒng)曝氣;所述曝氣系統(tǒng)被配置成能使反應容器內(nèi)溶解氧濃度為0～1.5mg/L，整個反應容器維持在兼氧環(huán)境下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，其特征在于：其中膜分離系統(tǒng)區(qū)域溶解氧濃度低于1.5mg/L，其他區(qū)域溶解氧濃度低于0.5mg/L，所述膜分離系統(tǒng)區(qū)域的溶解氧濃度高于其他區(qū)域的溶解氧濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述膜分離系統(tǒng)選用微濾膜或超濾膜，所述曝氣系統(tǒng)使用微孔曝氣或穿孔曝氣或二者組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣系統(tǒng)通過將曝氣量集中分布于膜分離系統(tǒng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對所述膜分離系統(tǒng)的沖刷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，其特征在于：通過增加膜區(qū)附近曝氣穿孔管的孔洞數(shù)量或增加孔徑將曝氣量集中分布于膜分離系統(tǒng)區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，其特征在于：通過增加膜區(qū)附近的微孔曝氣盤的數(shù)量將曝氣量集中分布于膜分離系統(tǒng)區(qū)域。
說明書
一種不分區(qū)的膜生物污水處理方法及系統(tǒng)
技術(shù)領域
本發(fā)明涉及污水處理領域，尤其涉及一種不分區(qū)的膜生物污水處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
常規(guī)生化污水處理方法，為提高污水生化性、保證脫氮除磷的效果，反應系統(tǒng)內(nèi)必須分布多種溶解氧環(huán)境，以實現(xiàn)大分子有機物分解為小分子有機物(厭氧環(huán)境下)、排泥除磷(厭氧環(huán)境下釋放磷—好氧環(huán)境下聚合磷)、硝化(好氧環(huán)境)與反硝化(兼性厭氧/缺氧環(huán)境)脫氮等反應，達到降解污染物的效果。該方法的流程如圖1所示。
常規(guī)生化污水處理方法污染物降解過程如下：
C10H19O3N+CO2+SO4→R-COOH+CH4+NH3+H2S+H2O(厭氧段產(chǎn)生臭味)
C10H19O3N+NO3-→CO2+N2+H2O(缺氧段)
C10H19O3N+O2→CO2+NO3-+H2O(好氧段)
NH3+O2→NO3-+H2O(好氧段)
上述反應式C10H19O3N用于指代所有有機物，可以理解的，有機物還可以是其他分子結(jié)構(gòu)。
常規(guī)生化污水處理方法所需的溶解氧處于多種狀態(tài)且相互之間存在界限，即在同一反應系統(tǒng)內(nèi)，存在不同的溶解氧環(huán)境的區(qū)域，如圖4所示。
常規(guī)的MBR膜生物反應器污水處理方法的流程如圖2所示，也一樣存在不同的溶解氧環(huán)境的區(qū)域。
常規(guī)生化污水處理方法和常規(guī)的MBR膜生物反應器污水處理方法在實際應用中,各段分別在不同構(gòu)筑物或不同區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)，工藝過程繁雜，而且不同段常需單獨配套系統(tǒng)裝置，控制點多、能耗高、維護困難，從而導致運行效果不穩(wěn)定。
公開號為CN101885538B的發(fā)明專利公開了一種不排泥除磷膜生物反應器工藝，該不排泥除磷膜生物反應器工藝利用曝氣控制，使得膜生物反應器內(nèi)形成好氧-兼氧-厭氧的環(huán)境，磷在厭氧區(qū)被微生物釋放出來后，在系統(tǒng)中的磷酸鹽還原菌的作用下，轉(zhuǎn)化為磷化氫釋放，并經(jīng)曝氣系統(tǒng)吹脫進入大氣，實現(xiàn)了不排泥除磷。但該技術(shù)方案仍需要控制反應器內(nèi)溶解氧環(huán)境，使其溶解氧狀態(tài)分為好氧——兼氧——厭氧等兩或三甚至更多區(qū)域，為了實現(xiàn)好氧吸磷——厭氧釋磷的過程，由于在同一區(qū)域內(nèi)難以既存在好氧又存在厭氧，其除磷所必須的兩個反應過程要在多個溶解氧區(qū)完成。為嚴格實現(xiàn)該過程，其溶解氧消耗量仍偏大且控制點不好操作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種不分區(qū)的膜生物污水處理方法及系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種不分區(qū)的膜生物污水處理方法，包括以下工藝步驟：通過曝氣控制使反應容器內(nèi)溶解氧濃度為0～1.5mg/L，整個反應容器維持在兼氧環(huán)境下。
其中膜分離系統(tǒng)區(qū)域溶解氧濃度低于1.5mg/L，其他區(qū)域溶解氧濃度低于0.5mg/L，所述膜分離系統(tǒng)區(qū)域的溶解氧濃度高于其他區(qū)域的溶解氧濃度。
污染物磷的降解過程如下：
有機物+磷酸鹽+兼性微生物→微生物細胞(有機磷)
微生物細胞(有機磷)+兼性微生物→P2H4/PH3
污染物氮的主要降解過程如下：
1/2NH4+(氨氮)+1/2H2O+1/4O2+兼性微生物→1/2NO2-+2e+3H+
1/2NH4+(氨氮)+1/2NO2-+兼性微生物→1/2N2+H2O。
隨著進水中氮濃度發(fā)生變化，反應系統(tǒng)中氮的降解過程還伴隨著短程硝化反硝化等反應。
本發(fā)明還公開了一種不分區(qū)的膜生物污水處理系統(tǒng)，包括反應容器、膜分離系統(tǒng)、產(chǎn)水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)，所述膜分離系統(tǒng)置于所述反應容器內(nèi)，所述產(chǎn)水系統(tǒng)與所述膜分離系統(tǒng)連通用于抽出膜分離系統(tǒng)中的濾液，所述曝氣系統(tǒng)用于對所述反應容器以及所述膜分離系統(tǒng)曝氣;所述曝氣系統(tǒng)被配置成能使反應容器內(nèi)溶解氧濃度為0～1.5mg/L，整個反應容器維持在兼氧環(huán)境下。
其中膜分離系統(tǒng)區(qū)域溶解氧濃度低于1.5mg/L，其他區(qū)域溶解氧濃度低于0.5mg/L，所述膜分離系統(tǒng)區(qū)域的溶解氧濃度高于其他區(qū)域的溶解氧濃度。
所述膜分離系統(tǒng)選用微濾膜或超濾膜。
所述曝氣系統(tǒng)使用微孔曝氣或穿孔曝氣或二者組合。
所述曝氣系統(tǒng)通過將曝氣量集中分布于膜分離系統(tǒng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對所述膜分離系統(tǒng)的沖刷。
可通過增加膜區(qū)附近曝氣穿孔管的孔洞數(shù)量或增加孔徑將曝氣量集中分布于膜分離系統(tǒng)區(qū)域。
也可通過增加膜區(qū)附近的微孔曝氣盤的數(shù)量將曝氣量集中分布于膜分離系統(tǒng)區(qū)域。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的不分區(qū)的膜生物污水處理方法及系統(tǒng)僅僅存在兼氧區(qū)，便于控制且溶解氧消耗量低。在膜分離系統(tǒng)區(qū)域溶解氧濃度略高只是為了沖刷。
