一体化逆流氧化反硝化HQMBR膜生物反应器的制作方法

本实用新型涉及一种生物反应器，具体地说是一体化逆流氧化反硝化HQMBR膜生物反应器，属于生物反应器领域。

背景技术：

随着经济快速发展，河涌、湖泊、江流的污染逐渐加剧。工厂排放的废水，附近居民的生活污水吞噬着河涌的美丽。河涌、湖泊、江流水流作为生活饮用水最主要的部分，严重污染饮用水的现象，加剧了我国水资源危机。

中国是一个缺水国家，污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水，而实现就近处理实现水资源的充分利用，同时污水经过就近处理，也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏，导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用，被认为21世纪污水处理最实用技术。

(MembraneBio-Reactor，MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至6000～8000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至40天以上。

膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。

目前，MBR膜一体化污水处理设备用于处理废水应用较广，效果较好，但市场上以及其相关专利都是厌氧-缺氧-好氧-MBR膜反应器，或其他MBR组合工艺。采用MBR组合工艺处理都可达标出水。

但现有技术的存在以下客观缺点：

1、目前市场上的MBR一体化设备不仅设备较多、能耗较高、控制复杂；

2、设备体积较大、占地较广；

3、好氧MBR膜工艺采用的鼓风曝气产生的噪音影响周围居民。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型设计了一体化逆流氧化反硝化HQMBR膜生物反应器，工艺流程简单，投资成本降低，提高了兼氧池的处理效率，硝化反应和反硝化反应同时存在提高了处理效果，即降低了运行成本，又减少了噪音污染，应用范围广，不仅实现了资源持续利用，使用寿命长，维护简单；避免重复污染，重复治理，实现一次投资长期受益。并且不受水域形状、深浅、水下地基等情况影响，工程量小，投资省。

本实用新型的技术方案为：

一体化逆流氧化反硝化HQMBR膜生物反应器，包括依次连通的前置接触池、兼氧双级反硝化池、好氧MBR反应池、中部船舶防腐装置、顶部生物除臭系统；

所述前置接触氧化池内挂体生物填料，设有进水管，所述进水管连接有脉冲布水器；

所述兼氧双级反硝化池内布有MBBR生化流化床用悬浮填料；所述悬浮填料设置在悬浮载体上，所述悬浮载体内部为柱状十字花波纹板，所述悬浮载体内壁和所述十字花波纹板上均生长有厌氧菌和兼氧菌；所述悬浮载体外部生长有好兼氧菌；

所述兼氧反硝化池分为两段，第一段主要处理上一单元消化后的污水，第二段设有管道静态混合器，提高回流消化液与原水的混合效果，处理后第一段回流消化液，形成一个兼氧反硝化池，具有双级反硝化功能；

所述好氧MBR反应池内置MBR膜组件，污水在所述好氧MBR反应池内完成好氧彻底的硝化反应，彻底降解COD/BOD；

所述中部船舶防腐装置也称为牺牲阳极船舶防腐技术，设有高导电率低电阻传导装置，所述传导装置连接有牺牲阳极，所述牺牲阳极埋设于主机附近，在设备埋于地下后通过牺牲阳极来防止或延缓设备主体碳钢板的腐蚀，极大延长碳钢焊接的地埋设备的使用，寿命延长2倍以上；

所述顶部生物除臭系统包括生物接触填料和汽水分离装置，当设备内含有生物臭味气体经过生物除臭系统（此处也是该设备臭气的唯一出口）时，首先臭气污染物被生物接触填料表面的生物活性菌吸附，并通过自我兼氧反应过程将臭味污染物分解，汽水混合物经过汽水分离装置时液体回流到吸收反应系统，洁净的气体从设备顶部排入大气，彻底消除了臭气对空气的二次污染。

进一步地，所述兼氧双级反硝化池与所述好氧MBR反应池之间由布设有过水孔的隔板隔开，兼氧双级反硝化池的污水与好氧MBR反应池的污水相互流通；

其中，所述过水孔的孔径不大于所述MBBR生化流化床的悬浮载体的直径。

进一步地，所述前置接触池与所述兼氧双级反硝化池之间设有配水渠；所述配水渠的两端分别设有过水管；其中一个所述过水管与所述前置接触池连通，另一个所述过水管与所述兼氧双级反硝化池连通。

进一步地，所述好氧MBR反应池设有抽吸泵，污水净化后由抽吸泵抽出好氧MBR反应池。

进一步地，所述好氧MBR反应池通过管道连接有微气泡发生系统；所述微气泡发生系统的出水管连接有微气泡喷头。

其中，所述微气泡喷头伸入至所述兼氧双级反硝化池和所述好氧MBR反应池。

更进一步地，所述微气泡喷头水平布置或喷头朝上布置。

更进一步地，所述微气泡喷头设有开关阀门。

进一步地，所述抽吸泵还连接有清水池和/或消毒池；污水净化后由所述抽吸泵抽出排入所述清水池。

本发明提供的一体化逆流氧化反硝化HQMBR污水处理设备相较于现有技术，具有以下优势：

本实用新型在治理水体污染的具体实践中结合物理方法、化学方法、生物方法，充分考虑到水体的具体环境；

与现有技术相比，本实用新型只有前置接触池、兼氧双级反硝化池、好氧MBR反应池，工艺流程简单，投资成本降低；

前置接触池由布水管均匀布水，内置生物填料，污泥不易沉降，微生物菌种以生物填料为载体，增大容积负荷，使得整体处理负荷提高；

兼氧双级反硝化池内填充一定数量的MBBR悬浮载体，提高了兼氧池中的生物量及生物种类，从而提高兼氧池的处理效率。由于兼氧双级反硝化池内悬浮填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。MBBR悬浮载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个MBBR悬浮载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个球形悬浮载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果；

兼氧双级反硝化池与好氧MBR反应池由布满过水孔的隔板隔开，使得两池污水可以互相流通，而MBBR悬浮载体不会进入到MBR膜组件而损坏膜组件，同时省去了传统的污泥回流，降低了运行成本；

兼氧双级反硝化池与好氧MBR反应池的曝气采用微气泡发生系统与特定微气泡喷头射流曝气，产生的微小气泡使兼氧池内的悬浮填料处于流化状态，产生的微小气泡加速MBR膜组件的扰动，吹扫MBR膜组件的污泥。用微气泡发生系统来取代传统的鼓风曝气，即降低了运行成本，又减少了噪音污染；

本实用新型可用于多种工业废水和生活污水，本实用新型有前置接触池、兼氧双级反硝化池、好氧MBR反应池，后续增加消毒池则可以用于医院废水的处理；

本实用新型在治理水体污染的具体实践中结合厌氧生物反应、兼氧生物反应、好氧接触氧化反应、MBR膜生化过滤、污泥兼氧磷化物吸附物理反应、生物吸收厌氧分解、气液分离等方法，彻底去除污水中的COD、BOD、氨氮（总氮）、磷化物、污水反应过程中所产生的臭气等所有污染物，与传统工艺相比克服了传统工艺只是专注于处理污水COD、BOD类污染物，忽视了氨氮（总氮）、磷酸盐等污染物的去除的缺点；

本实用新型增加了生物除臭和设备防腐技术：传统的小型污水处理设施都没有设计臭气处理装置，任凭生物反应所产生的臭气无序排入大气造成二次污染，本设计除臭系统保证了污水处理的出水水质和尾气排放所有指标彻底一次性达标排放。传统的地埋设备绝大多数也是以碳钢Q235系列钢板为基本材质，仅仅通过金属表面涂漆来防腐，设备埋于地下湿度很高盐分含量较高，很多设备甚至是直接浸泡在水里，其耐腐蚀时间非常短暂，而本设计增加了船舶防腐技术设计，将设备的耐腐蚀时间和使用寿命延长2倍以上，从延长使用寿命方面节约了设备更换维修投资。

综上所述，本实用新型将治理污水的有效性、长效性、经济性和生态相容性有机的结合起来：不仅实现了资源持续利用，使用寿命长，维护简单；避免重复污染，重复治理，实现一次投资长期受益。并且不受水域形状、深浅、水下地基等情况影响，工程量小，投资省。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种一体化逆流氧化反硝化HQMBR膜生物反应器，包括依次连通的前置接触池1、兼氧双级反硝化池6、好氧MBR反应池4、中部船舶防腐装置、顶部生物除臭系统2；

所述前置接触氧化池内挂体生物填料，设有进水管，所述进水管连接有脉冲布水器；

所述兼氧双级反硝化池内布有MBBR生化流化床用悬浮填料；所述悬浮填料设置在悬浮载体上，所述悬浮载体内部为柱状十字花波纹板，所述悬浮载体内壁和所述十字花波纹板上均生长有厌氧菌和兼氧菌；所述悬浮载体外部生长有好兼氧菌；

所述兼氧反硝化池分为两段，第一段主要处理上一单元消化后的污水，第二段设有管道静态混合器，提高回流消化液与原水的混合效果，处理后第一段回流消化液，形成一个兼氧反硝化池，具有双级反硝化功能；

所述好氧MBR反应池内置MBR膜组件5，污水在所述好氧MBR反应池内完成好氧彻底的硝化反应，彻底降解COD/BOD；

所述中部船舶防腐装置也称为牺牲阳极船舶防腐技术，设有高导电率低电阻传导装置，所述传导装置连接有牺牲阳极，所述牺牲阳极埋设于主机附近，在设备埋于地下后通过牺牲阳极来防止或延缓设备主体碳钢板的腐蚀，极大延长碳钢焊接的地埋设备的使用，寿命延长2倍以上；

所述顶部生物除臭系统包括生物接触填料和汽水分离装置，当设备内含有生物臭味气体经过生物除臭系统（此处也是该设备臭气的唯一出口）时，首先臭气污染物被生物接触填料表面的生物活性菌吸附，并通过自我兼氧反应过程将臭味污染物分解，汽水混合物经过汽水分离装置时液体回流到吸收反应系统，洁净的气体从设备顶部排入大气，彻底消除了臭气对空气的二次污染。

所述兼氧双级反硝化池与所述好氧MBR反应池之间由布设有过水孔的隔板隔开，兼氧双级反硝化池的污水与好氧MBR反应池的污水相互流通；

其中，所述过水孔的孔径不大于所述MBBR生化流化床的悬浮载体的直径。

所述前置接触池与所述兼氧双级反硝化池之间设有配水渠；所述配水渠的两端分别设有过水管；其中一个所述过水管与所述前置接触池连通，另一个所述过水管与所述兼氧双级反硝化池连通。

所述好氧MBR反应池设有抽吸泵，污水净化后由抽吸泵抽出好氧MBR反应池。

所述好氧MBR反应池通过管道连接有微气泡发生系统；所述微气泡发生系统的出水管连接有微气泡喷头。

其中，所述微气泡喷头伸入至所述兼氧双级反硝化池和所述好氧MBR反应池。所述微气泡喷头水平布置或喷头朝上布置。所述微气泡喷头设有开关阀门。

所述抽吸泵还连接有清水池3和/或消毒池；污水净化后由所述抽吸泵抽出排入所述清水池。