混合生长式膜生物反应器系统的制作方法

本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种用于城镇和工业污水处理的混合生长式膜生物反应器系统。

背景技术：

膜生物反应器(mbr)技术是膜技术与生物降解作用相结合的一种污水处理技术。mbr与传统活性污泥处理工艺相比具有以下优点：结构紧凑、占地面积小，运行管理方便；出水水质高，对ss、有机物、病毒和细菌具有较高的去除率；具有较强的抗冲击负荷能力等等。但mbr核心部件为膜组件，其多采用有机物或无机膜，价格昂贵，运行过程中膜易被污染物覆盖造成膜污染等问题制约着mbr进一步广泛运用。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等，目前已经广泛的应用在各个领域的废水处理中。生物膜法对水质、水量变动有较强的适应性；污泥沉降性能良好，宜于固液分离；易于维护运行、节能。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可以克服膜生物反应器的膜组件易污染的缺点、改善膜通量、延缓膜运行周期的混合生长式膜生物反应器系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的混合生长式膜生物反应器系统从前到后依次包括厌氧折流反应器、混合生长式膜生物反应器；所述混合生长式膜生物反应器从前到后包括生物膜法反应器与膜生物反应器；还包括剩余污泥系统，所述剩余污泥系统将所述混合生长式膜生物反应器产生的污泥中的一部分或全部回流至所述厌氧折流反应器。

进一步地，所述混合生长式膜生物反应器包括反应池，所述反应池中设置穿孔挡板，所述穿孔挡板将所述反应池分隔成第一反应单元与第二反应单元；所述生物膜法反应器包括设置在第一反应单元内的悬浮生物填料以及第一曝气器；所述膜生物反应器包括设置在所述第二反应单元内的膜组件与第二曝气器以及设置在所述反应池之外的抽水泵，所述抽水泵抽取经膜组件过滤后的污水。

进一步地，所述第一曝气器设置在所述第一反应单元底部的一侧对所述第一反应单元中的液体进行单边曝气。

根据权利要求所述的混合生长式膜生物反应器系统，其特征在于：所述悬浮生物填料的密度与水相近，可悬浮在水中。

进一步地，所述膜组件微滤膜或超滤膜。

进一步地，所述厌氧折流反应器包括池体，所述池体内设有多个折板，所述折板将池体分隔成多个处理单元，相邻的处理单元之间相互连通，污水沿着各处理单元沿s形路线上下起伏流动；第一个所述处理单元内设置有搅拌器、污水排入主口以及污泥回流主口，后续的处理单元中的某几个或者全部设置有弹性填料。

进一步地，第一个处理单元后续的处理单元中的某几个或者全部设置有污水排入支口以及污泥回流支口。

进一步地，第一个处理单元后续的处理单元中，分为反应单元与注污单元两种，反应单元与注污单元间隔设置，反应单元内设置有弹性填料，注污单元内设置有污水排入支口以及污泥回流支口。

进一步地，所述厌氧折流反应器与混合生长式膜生物反应器之间设有溢流堰。

进一步地，所述剩余污泥系统将所述混合生长式膜生物反应器产生的污泥中的一部分回流至所述厌氧折流反应器，其余作为剩余污泥排放。

有益效果：本发明的混合生长式膜生物反应器系统具有以下优点：

(1)将普通膜生物反应器的高浓度污泥生物量部分转移到填料表面以生物膜形式生长，降低膜生物反应器中mlss浓度而不损失总生物量，保证污染去除效率的同时，减轻膜污染，使膜的运行周期更长，达到节能效果；

(2)悬浮污泥、生物膜和膜组件表面生物膜共生，生物多样性更好，系统运行更稳定，抗冲击负荷能力更强；

(3)前端厌氧折流反应器(弹性填料为选用项)的应用，使系统组合更完整，且灵活方便，不同污泥回流量和进水方式可组成a²o或者倒置a²o；

(4)装置可大可小，可模块化操作，可全自动控制。

附图说明

附图1为混合生长式膜生物反应器系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的混合生长式膜生物反应器系统，从前到后依次包括厌氧折流反应器、混合生长式膜生物反应器(hg-mbr)和剩余污泥系统；经厌氧折流反应器处理过的污水流入混合生长式膜生物反应器继续处理，厌氧折流反应器与混合生长式膜生物反应器之间设有溢流堰4。剩余污泥系统包括污泥泵11以及污泥处理管线，混合生长式膜生物反应器所产生的污泥通过污泥泵11一部分回流至厌氧折流反应器，其余作为剩余污泥处置。

所述厌氧折流反应器包括池体，所述池体内设有多个折板2，所述折板2将池体分隔成多个处理单元，相邻的处理单元之间相互连通，污水从第一个处理单元进入沿着各处理单元沿s形路线上下起伏流动，这样可以实现污泥与污水充分混合；有的折板2下端接触到池体底部，上端低于池体上端，使相邻两个处理单元之间上方连通，有的折板2下端高于池体底部，上端与池体上端齐平，使相邻两个处理单元之间下方连通，折板2在池体内交替靠上安装与靠下安装，使得污水可沿着各处理单元沿s形路线上下起伏流动。

第一个所述处理单元内设置有用于将污水与污泥充分搅拌混合的搅拌器1、污水排入主口以及用于将混合生长式膜生物反应器产生的污泥回流利用的污泥回流主口，后续的处理单元中的某几个或者全部设置有污水排入支口以及污泥回流支口，且后续的处理单元中的某几个或者全部设置有弹性填料3，优选地，后续的处理单元中，分为反应单元与注污单元两种，反应单元与注污单元间隔设置，反应单元内设置有弹性填料3，注污单元内设置有污水排入支口以及污泥回流支口。剩余污泥系统的污泥处理管线连接所述污泥回流主口与污泥回流支口。

使用时，污水以及经剩余污泥系统回流的污泥首先进入第一个所述处理单元，第一个处理单元内的搅拌器1将回流污泥与污水充分搅拌混合，混合液随即进入后续的处理单元，后续的处理单元可根据污水中有机物负荷等要求选择性添加弹性填料3以提高本段反应器生物量。回流污泥以及污水可分散进入厌氧折流反应器内的各个处理单元，各个处理单元不同的进水和回流污泥量可实现缺氧-厌氧或者厌氧-缺氧运行方式，达到污水的脱氮除磷效果。污水经厌氧折流反应器处理后通过溢流堰4进入混合生长式膜生物反应器。

所述混合生长式膜生物反应器包括反应池、生物膜法反应器、膜生物反应器以及鼓风曝气系统，所述反应池中设置穿孔挡板6，所述穿孔挡板6将所述反应池分隔成第一反应单元与第二反应单元，经所述厌氧折流反应器处理后的污水先流入第一反应单元；所述生物膜法反应器包括设置在第一反应单元内的悬浮生物填料5以及第一曝气器12，且所述第一曝气器12对第一反应单元内的液体采用单边曝气方式，即第一曝气器12安装在第一反应单元底部的一侧，优选地，第一曝气器12安装在第一反应单元底部靠近所述穿孔挡板6的一侧。

第一反应单元内的悬浮生物填料5，附着生物膜后的悬浮生物填料5的密度与水相近，可悬浮于污水中，生物膜法采用单边曝气方式，具有以下四个优点：

(a)单边曝气提供生物膜处理污水有机物过程中所需要的氧；

(b)单边曝气可带动悬浮生物填料5在反应器内形成循环流，悬浮生物填料5之间相互摩擦，不断更新悬浮生物填料5表面的生物膜；

(c)单边曝气形成的循环流可延长空气与污水的接触时间，提高充氧效果；

(d)单边曝气形成的循环流具有搅拌混合的功能。微生物在悬浮生物填料5表面上附着生长形成生物膜，废水携带污染物和氧气被生物膜上的微生物吸收、降解并实现微生物自身的增殖。生物膜法处理后的污水通过穿孔挡板6进入膜生物反应器，所述的穿孔挡板6将生物膜法反应器和膜生物反应器分隔开，避免流动的悬浮生物填料5损坏膜组件。

所述膜生物反应器包括设置在所述第二反应单元内的膜组件8与第二曝气器10以及设置在所述反应池之外的抽水泵7，所述抽水泵7抽取经膜组件8过滤后的污水。膜组件8可根据回用水质要求选用微滤膜或者超滤膜。

膜生物反应器中的第二曝气器10提供膜组件8表面附着的微生物降解污水中有机物所需的氧气。膜组件8除了降解作用，同时还具有截留作用，在抽水泵7的抽吸下，膜以及膜表面形成滤饼层对污水中的有机物分子过滤，污水过滤后可回用。混合生长式膜生物反应器为好氧系统，产生的污泥通过污泥泵11一部分或全部回流至前段反应器，优选地，污泥泵11将污泥的一部分回流至前段反应器，其余作为剩余污泥处置。

所述鼓风曝气系统包括鼓风机9以及将鼓风机9连接到第一曝气器12以及第二曝气器10的空气管线。

需要指出的是：所述的厌氧折流反应器和生物膜法反应器前置于膜生物反应器，可有效降低膜生物反应器负荷，降低膜生物反应器中mlss浓度，改善膜组件通量。

本发明综合了生物膜法和膜生物反应器等优点，同时前置厌氧折流反应器，系统组合完整，抗冲击负荷强，保证污染去除效率的同时，减轻膜污染，使膜的运行周期更长，达到节能效果。本发明适用性广，可用于城镇污水、工业污水处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。