一种可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境工程领域，特别涉及一种可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器。
【背景技术】
[0002]传统的脱氮工艺包括硝化和反硝化两个过程，即硝化过程由自养型硝化菌完成，反硝化过程由异养型反硝化菌完成，但是这两种功能菌所需碳源不同，溶解氧、pH等方面的需求相反，导致了硝化和反硝化两个过程在时间和空间上难以统一，大大增加了生化工艺的占地规模规模以及建设运行费用。
[0003]膜生物反应器(Membrane b1reactor,简称MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的高效污水处理技术。由于膜的高效截留，使得MBR的出水水质稳定，省去了传统工艺的二沉池，因此也大大降低了处理工艺的占地面积。
[0004]如何实现高效脱氮处理和减少污水设备的体积一直是污水处理领域科技工作者研究的重点，具有重要的经济价值。
【发明内容】
[0005]为在污水处理中实现可以同步进行硝化反硝化脱氮作用，本实用新型公开了一种可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器。
[0006]本实用新型的可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器主要由沉淀区
(11)、膜生物处理区(21)和动力控制区(31)组成，所述沉淀区(11)内设置有一个或多个斜板(12)。
[0007]所述膜生物处理区(21)含有膜组件(23 )、微孔曝气管(22 )。
[0008]所述膜组件(23)由膜元件(231)和集水管(232)组成。
[0009]所述膜组件(23)由1个或多个膜元件(231)和集水管(232)组成，所述集水管(232)和膜元件(231)连接。
[0010]所述膜元件(231)为PVDF材质平板膜，膜孔径为0.2iim，膜通量Q=400~550L/片? d)，集水管(232)为UPVC材料。
[0011]所述微孔曝气管(22)分布在膜生物处理区(21)的底部及部分池壁上，曝气管孔径为6mm,轴向间隔为60~80mm,径向开孔角度为140度。
[0012]所述动力控制区(31)主要由水泵(32)、气泵(33)和PLC自动控制器(34)组成。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014](1)本装置将异养硝化菌和好氧反硝化菌置于同一区域生长和进行脱氮反应，从而实现同步硝化反硝化，这将大大降低装置的占地，与传统的硝化反硝化工艺比占地面积降低30%以上。
[0015](2)本装置区别于传统的同步硝化反硝化，传统的同步硝化反硝化是利用微曝气条件创造出微好氧区和微厌氧区，在微好氧区自养硝化菌进行硝化过程，在微厌氧区异养反硝化菌进行反硝化过程，这溶氧条件要求很高，在实际应用中造成出水水质不稳定。在本装置中，异养硝化菌和好氧反硝化菌在碳源、溶解氧、pH等方面一致，反应条件平衡，对操作的要求降低，出水水质稳定。
[0016](3)本装置气水比至28:1能更好地为活性污泥中的微生物提供合适的溶解氧条件，促进异养硝化菌和好氧反硝化菌的协同生长和代谢。
[0017](4)本装置所使用的微生物都是可以购买的常规的菌剂，这些微生物适应能力强，投加后可以很快适应环境的变化，且能抵御进水水质的变化。
[0018](5)本装置稳定运行80天，用来处理城市污水厂进水。进水TN为38.3-62.6mg/L，出水TN可降低至7.7-13.5mg/L,去除率为80%，出水水质稳定。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的膜生物反应器结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0021](1)膜生物反应器结构
[0022]图1是本实用新型的膜生物反应器结构示意图，是一种好氧型同步硝化反硝化的膜生物反应器装置，采用“斜板沉淀+膜生物反应器”组合工艺，主要由沉淀区(11)、膜生物处理区(21)和动力控制区(31)三部分组成，主体设备材质为钢结构，均作深度防腐。
[0023]沉淀区(11)设置一个或多个斜板(12)，主要对大颗粒的悬浮物进行沉淀预处理。
[0024]膜生物处理区(21)主要包括膜组件(23)、微孔曝气管(22)等，其中膜组件(23)由膜元件(231)和集水管(232)组成，所述膜组件(23)由1个或多个膜元件(231)和集水管(232)组成，所述集水管(232)和膜元件(231)连接。其中膜元件(231)为PVDF材质平板膜，膜孔径为0.2iim，膜通量Q=400~550L/片?(!)，集水管(232)为UPVC材料；微孔曝气管(22)分布在膜生物处理区(21)的底部及部分池壁，曝气管孔径为6mm，轴向间隔为60~80mm，径向开孔角度为140度。
[0025]动力与控制区主要由水泵(32)、气泵(33)和PLC自动控制器(34)等组成，对膜生物反应器装置的水力停留时间，气水比和出水方式等参数进行自动控制。
[0026](2)菌剂投加
[0027]膜生物反应器投加的好氧反硝化菌和异养硝化菌为常规菌剂，通过购买获得。好氧反硝化菌主要为假单胞菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、副球菌属(Paracoccus)和芽孢杆菌属(等；异养硝化菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)、脱氮副球菌(deni trificans)和幾产喊杆麗(Alcaligenesfaecal is)等。
[0028]启动阶段一次性菌剂投加量为反应器容积的5%，好氧反硝化菌和异养硝化菌的比例约为1:1 ;20d后每隔10d补加一次菌剂，投加量为反应器容积的1%，好氧反硝化菌和异养硝化菌的比例约为1:1，连续投加5次。
[0029](3)实施过程
[0030]污水首先进入沉淀区(11)，停留时间2.5h，大颗粒悬浮物在斜板沉淀池中沉淀，使污水实现预处理。预处理后的污水进入膜生物处理区(21)，在膜生物处理区底部采用气泵和微孔曝气管(22)进行曝气，使气水比为28:1 ;由水泵将处理后的水通过膜组件(32)集水管中抽出装置，水泵采用低压进行抽吸，保证膜组件的膜前产水真空度不超过
0.04MPa(0.4kg)压力，并采用间歇式的抽吸方式即“ lOmin运行，lmin停止”的运行方式，控制污水在膜生物处理区(21)的停留时间约为4.5h。
[0031]本装置稳定运行80天，用来处理城市污水厂进水。进水TN为38.3-62.6mg/L,出水TN可降低至7.7-13.5mg/L,去除率为80%，出水水质稳定。
[0032]综上所述，但本实用新型并不局限于上述实施方式，本领域一般技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，主要由依次连接的沉淀区(11)、膜生物处理区(21)和动力控制区(31)组成，其特征在于:所述沉淀区(11)内设置有一个或多个斜板(12)。
2.如权利要求1所述的可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，其特征在于:所述膜生物处理区(21)含有膜组件(23)、微孔曝气管(22)。
3.如权利要求2所述的可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，其特征在于:所述膜组件(23 )由I个或多个膜元件(231)和集水管(232 )组成，所述集水管(232 )和膜元件(231)连接。
4.如权利要求3所述的可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，其特征在于:所述膜元件(231)为PVDF材质平板膜，膜孔径为0.2 μ m，膜通量Q=400~550L/片.d，集水管(232)为UPVC材料。
5.如权利要求2所述的可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，其特征在于:所述微孔曝气管(22)分布在膜生物处理区(21)的底部及部分池壁上，曝气管孔径为6mm,轴向间隔为60~80mm,径向开孔角度为140度。
6.如权利要求1所述的可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，其特征在于:所述动力控制区(31)主要由水泵(32)、气泵(33)和PLC自动控制器(34)组成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可实现同步硝化反硝化脱氮作用的膜生物反应器，主要由依次连接的沉淀区（11）、膜生物处理区（21）和动力控制区（31）组成，其特征在于：所述沉淀区（11）内设置有一个或多个斜板（12）进行预处理；膜生物处理区（21）加强了微孔曝气管（22）以维持较适宜的溶解氧含量；动力控制区（31）通过水泵（32）、气泵（33）和PLC自动控制器（34），对膜生物反应器装置的水力停留时间，气水比和出水方式等参数进行自动控制。本装置将异养硝化菌和好氧反硝化菌置于同一区域生长和进行脱氮反应，从而实现同步硝化反硝化，大大降低装置的占地，提高了处理效果。
【IPC分类】C02F3-12
【公开号】CN204400694
【申请号】CN201420794752
【发明人】刘欢, 骆灵喜, 李旭宁, 王源, 王波
【申请人】深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司, 深港产学研基地
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月17日