一種可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，特別涉及一種可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的脫氮工藝包括硝化和反硝化兩個過程，即硝化過程由自養(yǎng)型硝化菌完成，反硝化過程由異養(yǎng)型反硝化菌完成，但是這兩種功能菌所需碳源不同，溶解氧、pH等方面的需求相反，導(dǎo)致了硝化和反硝化兩個過程在時間和空間上難以統(tǒng)一，大大增加了生化工藝的占地規(guī)模規(guī)模以及建設(shè)運行費用。
[0003]膜生物反應(yīng)器(Membrane b1reactor,簡稱MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的高效污水處理技術(shù)。由于膜的高效截留，使得MBR的出水水質(zhì)穩(wěn)定，省去了傳統(tǒng)工藝的二沉池，因此也大大降低了處理工藝的占地面積。
[0004]如何實現(xiàn)高效脫氮處理和減少污水設(shè)備的體積一直是污水處理領(lǐng)域科技工作者研究的重點，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為在污水處理中實現(xiàn)可以同步進(jìn)行硝化反硝化脫氮作用，本實用新型公開了一種可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器。
[0006]本實用新型的可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器主要由沉淀區(qū)
(11)、膜生物處理區(qū)(21)和動力控制區(qū)(31)組成，所述沉淀區(qū)(11)內(nèi)設(shè)置有一個或多個斜板(12)。
[0007]所述膜生物處理區(qū)(21)含有膜組件(23 )、微孔曝氣管(22 )。
[0008]所述膜組件(23)由膜元件(231)和集水管(232)組成。
[0009]所述膜組件(23)由1個或多個膜元件(231)和集水管(232)組成，所述集水管(232)和膜元件(231)連接。
[0010]所述膜元件(231)為PVDF材質(zhì)平板膜，膜孔徑為0.2iim，膜通量Q=400~550L/片? d)，集水管(232)為UPVC材料。
[0011]所述微孔曝氣管(22)分布在膜生物處理區(qū)(21)的底部及部分池壁上，曝氣管孔徑為6mm,軸向間隔為60~80mm,徑向開孔角度為140度。
[0012]所述動力控制區(qū)(31)主要由水泵(32)、氣泵(33)和PLC自動控制器(34)組成。
[0013]本實用新型的有益效果在于:
[0014](1)本裝置將異養(yǎng)硝化菌和好氧反硝化菌置于同一區(qū)域生長和進(jìn)行脫氮反應(yīng)，從而實現(xiàn)同步硝化反硝化，這將大大降低裝置的占地，與傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝比占地面積降低30%以上。
[0015](2)本裝置區(qū)別于傳統(tǒng)的同步硝化反硝化，傳統(tǒng)的同步硝化反硝化是利用微曝氣條件創(chuàng)造出微好氧區(qū)和微厭氧區(qū)，在微好氧區(qū)自養(yǎng)硝化菌進(jìn)行硝化過程，在微厭氧區(qū)異養(yǎng)反硝化菌進(jìn)行反硝化過程，這溶氧條件要求很高，在實際應(yīng)用中造成出水水質(zhì)不穩(wěn)定。在本裝置中，異養(yǎng)硝化菌和好氧反硝化菌在碳源、溶解氧、pH等方面一致，反應(yīng)條件平衡，對操作的要求降低，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
[0016](3)本裝置氣水比至28:1能更好地為活性污泥中的微生物提供合適的溶解氧條件，促進(jìn)異養(yǎng)硝化菌和好氧反硝化菌的協(xié)同生長和代謝。
[0017](4)本裝置所使用的微生物都是可以購買的常規(guī)的菌劑，這些微生物適應(yīng)能力強(qiáng)，投加后可以很快適應(yīng)環(huán)境的變化，且能抵御進(jìn)水水質(zhì)的變化。
[0018](5)本裝置穩(wěn)定運行80天，用來處理城市污水廠進(jìn)水。進(jìn)水TN為38.3-62.6mg/L，出水TN可降低至7.7-13.5mg/L,去除率為80%，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021](1)膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)
[0022]圖1是本實用新型的膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，是一種好氧型同步硝化反硝化的膜生物反應(yīng)器裝置，采用“斜板沉淀+膜生物反應(yīng)器”組合工藝，主要由沉淀區(qū)(11)、膜生物處理區(qū)(21)和動力控制區(qū)(31)三部分組成，主體設(shè)備材質(zhì)為鋼結(jié)構(gòu)，均作深度防腐。
[0023]沉淀區(qū)(11)設(shè)置一個或多個斜板(12)，主要對大顆粒的懸浮物進(jìn)行沉淀預(yù)處理。
[0024]膜生物處理區(qū)(21)主要包括膜組件(23)、微孔曝氣管(22)等，其中膜組件(23)由膜元件(231)和集水管(232)組成，所述膜組件(23)由1個或多個膜元件(231)和集水管(232)組成，所述集水管(232)和膜元件(231)連接。其中膜元件(231)為PVDF材質(zhì)平板膜，膜孔徑為0.2iim，膜通量Q=400~550L/片?(!)，集水管(232)為UPVC材料；微孔曝氣管(22)分布在膜生物處理區(qū)(21)的底部及部分池壁，曝氣管孔徑為6mm，軸向間隔為60~80mm，徑向開孔角度為140度。
[0025]動力與控制區(qū)主要由水泵(32)、氣泵(33)和PLC自動控制器(34)等組成，對膜生物反應(yīng)器裝置的水力停留時間，氣水比和出水方式等參數(shù)進(jìn)行自動控制。
[0026](2)菌劑投加
[0027]膜生物反應(yīng)器投加的好氧反硝化菌和異養(yǎng)硝化菌為常規(guī)菌劑，通過購買獲得。好氧反硝化菌主要為假單胞菌屬(Pseudomonas)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、副球菌屬(Paracoccus)和芽孢桿菌屬(等；異養(yǎng)硝化菌為惡臭假單胞菌(Pseudomonasputida)、脫氮副球菌(deni trificans)和幾產(chǎn)喊桿麗(Alcaligenesfaecal is)等。
[0028]啟動階段一次性菌劑投加量為反應(yīng)器容積的5%，好氧反硝化菌和異養(yǎng)硝化菌的比例約為1:1 ;20d后每隔10d補(bǔ)加一次菌劑，投加量為反應(yīng)器容積的1%，好氧反硝化菌和異養(yǎng)硝化菌的比例約為1:1，連續(xù)投加5次。
[0029](3)實施過程
[0030]污水首先進(jìn)入沉淀區(qū)(11)，停留時間2.5h，大顆粒懸浮物在斜板沉淀池中沉淀，使污水實現(xiàn)預(yù)處理。預(yù)處理后的污水進(jìn)入膜生物處理區(qū)(21)，在膜生物處理區(qū)底部采用氣泵和微孔曝氣管(22)進(jìn)行曝氣，使氣水比為28:1 ;由水泵將處理后的水通過膜組件(32)集水管中抽出裝置，水泵采用低壓進(jìn)行抽吸，保證膜組件的膜前產(chǎn)水真空度不超過
0.04MPa(0.4kg)壓力，并采用間歇式的抽吸方式即“ lOmin運行，lmin停止”的運行方式，控制污水在膜生物處理區(qū)(21)的停留時間約為4.5h。
[0031]本裝置穩(wěn)定運行80天，用來處理城市污水廠進(jìn)水。進(jìn)水TN為38.3-62.6mg/L,出水TN可降低至7.7-13.5mg/L,去除率為80%，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
[0032]綜上所述，但本實用新型并不局限于上述實施方式，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，主要由依次連接的沉淀區(qū)(11)、膜生物處理區(qū)(21)和動力控制區(qū)(31)組成，其特征在于:所述沉淀區(qū)(11)內(nèi)設(shè)置有一個或多個斜板(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述膜生物處理區(qū)(21)含有膜組件(23)、微孔曝氣管(22)。
3.如權(quán)利要求2所述的可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述膜組件(23 )由I個或多個膜元件(231)和集水管(232 )組成，所述集水管(232 )和膜元件(231)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述膜元件(231)為PVDF材質(zhì)平板膜，膜孔徑為0.2 μ m，膜通量Q=400~550L/片.d，集水管(232)為UPVC材料。
5.如權(quán)利要求2所述的可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述微孔曝氣管(22)分布在膜生物處理區(qū)(21)的底部及部分池壁上，曝氣管孔徑為6mm,軸向間隔為60~80mm,徑向開孔角度為140度。
6.如權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述動力控制區(qū)(31)主要由水泵(32)、氣泵(33)和PLC自動控制器(34)組成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮作用的膜生物反應(yīng)器，主要由依次連接的沉淀區(qū)（11）、膜生物處理區(qū)（21）和動力控制區(qū)（31）組成，其特征在于：所述沉淀區(qū)（11）內(nèi)設(shè)置有一個或多個斜板（12）進(jìn)行預(yù)處理；膜生物處理區(qū)（21）加強(qiáng)了微孔曝氣管（22）以維持較適宜的溶解氧含量；動力控制區(qū)（31）通過水泵（32）、氣泵（33）和PLC自動控制器（34），對膜生物反應(yīng)器裝置的水力停留時間，氣水比和出水方式等參數(shù)進(jìn)行自動控制。本裝置將異養(yǎng)硝化菌和好氧反硝化菌置于同一區(qū)域生長和進(jìn)行脫氮反應(yīng)，從而實現(xiàn)同步硝化反硝化，大大降低裝置的占地，提高了處理效果。
【IPC分類】C02F3-12
【公開號】CN204400694
【申請?zhí)枴緾N201420794752
【發(fā)明人】劉歡, 駱靈喜, 李旭寧, 王源, 王波
【申請人】深圳市深港產(chǎn)學(xué)研環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司, 深港產(chǎn)學(xué)研基地
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月17日