一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置与方法制造方法及图纸

一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置及方法，该装置包括反应器，所述的反应器设有撇渣装置，反应器内侧设过滤膜，反应器底部内外侧分设曝气管和排泥管，反应器内设出水管连接过滤膜。方法步骤为1)驯化培养反硝化除磷污泥；2)固体碳源的制备及预处理：取固体碳源处理后备用；3)按相应投加比，将固体碳源投入装置中，进行接种挂膜；4)控制相应参数进行污水处理，并经过滤膜进行泥水分离后排出，撇渣装置用于去除浮渣。本发明专利技术采用固体碳源进行脱氮，有效提高对低碳氮比污水脱氮能力，通过接种反硝化除磷污泥能够获得较好的脱氮除磷效果，撇渣装置定期排除碳源残渣，过滤膜能有效控制碳源残渣和生物量溢出，具有极高应用价值。

A modified MBBR process for treatment of low carbon and nitrogen wastewater

A modified MBBR process for treatment of low carbon nitrogen ratio sewage device and method, which comprises a reactor, the reactor is provided with a skimming device located inside the membrane reactor, the bottom of the reactor is divided into inner and outer side aeration pipe and discharge pipe, a water outlet pipe reactor connected filter membrane. The method includes the steps as follows: 1) domestication of denitrifying phosphorus removal sludge treatment; 2) preparation and pretreatment of solid carbon source system: solid carbon source after standby; 3) according to the corresponding dosing ratio, solid carbon source input device, were inoculated biofilm; 4) to control the corresponding parameters of the sewage treatment, and through the membrane the separation of mud and water discharge, skimming device for removing dross. The invention adopts solid carbon source for nitrogen removal, effectively improve the ability of nitrogen and low ratio of carbon and nitrogen removal, denitrifying phosphorus removal by inoculation sludge can obtain the effects of nitrogen and phosphorus removal, skimming device regularly remove carbon residue, filtration membrane can effectively control the carbon residue and biomass overflow, has high application value.

【技术实现步骤摘要】
一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置与方法
：本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置与方法。
技术介绍
：随着社会发展，人们的饮食结构和生活方式的改变，进入污水厂的生活污水中氮的含量不断增高，而COD浓度不断降低，我国的生活污水低碳氮比趋势日益严重。原水的低碳氮比导致污水处理中硝化和反硝化反应难以达到平衡，影响总氮去除效果，脱氮和除磷过程存在碳源竞争，进而影响除磷效果。移动床生物膜反应器(MBBR)是在生物膜技术的基础上，以悬浮填料载体上附着生长的生物膜代替活性污泥而形成的一种复合式膜生物废水处理装置。其生物膜作为一种特殊的微生物聚集形式，可在生物膜上形成稳定的好氧区、缺氧区/厌氧区，从而实现在生物膜表面硝化，内部反硝化的同步硝化反硝化(SND)过程。瑞典Siolunda污水处理厂将MBBR作为反硝化反应池，并持续投加液体碳源乙醇和甲醇，在水温为16℃时，乙醇的反硝化速率约为2.5gN/m2·d，甲醇的最大硝化率约为2.0gN/m2·d(见文献WaterScience&Technology，1998，38(1)：31-38)。由此可见，MBBR工艺对于低碳氮比的污水的处理需投加外加碳源。外加碳源一般会优先选择乙醇、甲醇、乙酸钠、葡萄糖等液体碳源。然而这些液体碳源在投加中投加量不易控制，极易影响出水的水质，造成二次污染(见文献，AppliedmicrobiologyandBiotechnology.1996，46(1)：92-97.)。固体碳源与液体碳源相比，既可以提供碳源，又可以作为生物附着的载体。具有使用寿命长，不需多次投加，可避免快速释碳而引起的二次污染的优势。目前研究最多的固体碳源主要有两种，可生物降解聚合物材料，如PLA、PBS、PCL等(见文献PolymerdegradationandStability.2002，76(2)：321-327.)，和天然纤维素材料，如稻草，花生壳，玉米芯等(见文献，中国环境科学，2011，31(5)：748-754.)。李秀艳等人专利技术一种可生物降解缓释碳材料及其制备方法，在专利技术中利用可生物降解聚合物(BDPS)作为外加固体碳源，提高率脱氮效率(见专利CN2016101603753，2016.03.21)。郝瑞霞等人专利技术的一种以淀粉和聚乙烯醇(PVA)作为基材的缓释碳源滤料的制备方法，在对于低碳氮比污水处理中，缓释碳源滤料的反硝化脱氮效果较好，同时出水COD能够达到再生水回用的要求(见专利CN1039644565A，2014.8.6)。可生物降解聚合物材料虽然反硝化速率较高，但是其使用成本偏高，严重限制了其在实际工程中的使用范围。天然纤维素材料具有来源广泛，易获取，价格低廉，易生物降解，无毒等优点。采用天然纤维素类材料酒糟作为外加固体碳源，通过木薯酒糟在污水处理中缓慢释放有机碳作为微生物反硝化的碳源，不仅实现了高效脱氮也避免了资源浪费，减轻了对环境的污染。(见专利CN102826649，2012.07.24)。以芦苇作为填料以及生物载体，在生物流化床或固定床中进行有机废水处理，由于其比表面积大，比重接近于水，其表面附着的微生物量大，使得出水中总氮，总磷，有机物及氨氮含量均满足国家一级排放标准。(见专利CN103214106A，2013.7.24)。采用以稻壳粉末、玉米芯粉末、秸秆粉末、稻草粉末和米糠复合而成的固体碳源为外加碳源处理低碳氮比的生活污水，污水从流入预脱硝池到流出沉淀池仅需2～5h，即可使出水的总氮含量≤10mg/L，总磷含量≤5mg/L。(见专利CN104003520A，2014.8.27)。采用荔枝核粉末与天然多糖物质葡甘聚糖制备的复合固体碳源处理养殖废水，硝酸盐氮去除率即可达100％，且无亚硝酸盐积累(见专利CN105502650A，2016.4.20)。以上专利技术通过添加固体碳源的方式弥补低碳氮比进水中碳源不足的缺陷，从而提高了脱氮效率。但未考虑水处理过程中固体碳源残渣对出水水质的影响，也未考虑对磷的同步去除问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，提供一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置与方法。该方法用固体碳源替代MBBR工艺中的悬浮填料，兼具碳源和生物载体两种功能，强化工艺对低碳氮比污水的脱氮能力；出水采用平板膜或中空纤维膜等膜过滤方式能够有效控制碳源残渣和生物量溢出，并设置撇渣装置排除上浮的碳源残渣，培养驯化反硝化除磷污泥接种于反应器，可使系统获得较好的脱氮除磷功能。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，该装置包括反应器，所述的反应器设有撇渣装置，其中：所述的反应器侧壁下方设有进水管，所述的反应器底部外侧设有排泥管，所述的反应器底部内侧设有曝气管；所述的反应器内一侧设有过滤膜，所述的撇渣装置设置在反应器上方；所述的反应器内设有出水管，所述的出水管在反应器内连接过滤膜。所述的撇渣装置包括撇渣板和撇渣板滑道，所述的撇渣板设置在撇渣滑道内。所述的撇渣板滑道端部设有贮渣箱。所述的撇渣板能够在撇渣板滑道内往复滑动。所示的过滤膜为平板膜或中空纤维膜。所述的排泥管上设有阀门。所述的出水管上分别设有自吸泵和反冲洗泵。所述的曝气管在反应器底部并排设置。所述的曝气管连接有鼓风机。一种采用改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，处理低碳氮比污水的方法，包括以下步骤：(1)反硝化除磷污泥的驯化与培养：采用培养液进行污泥培养，将污泥浓度培养至8000mg/L以上，出水TP稳定在0.3～0.7mg/L，且COD、TN、TP去除率稳定在78～82％，完成反硝化除磷污泥的驯化与培养，形成反硝化除磷污泥；(2)固体碳源的制备及预处理：取固体碳源，进行处理后，备用；(3)固体碳源的接种挂膜：按质量比，固体碳源：反应器内污水＝(1∶50)～(1∶100)，将固体碳源投加到改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置中，按体积比，接种反应器内污水体积8～12％的反硝化除磷污泥进行挂膜，挂膜时间为10～15d；(4)装置的启动和运行：控制改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置中的溶解氧为0.8～2mg/L，温度为20～30℃，pH为6.0～8.0，进行污水处理，处理后经中空纤维膜泥水分离后排出，并定期开启撇渣装置去除浮渣。所述的步骤(1)中，污泥为污水厂二沉池回流污泥。所述的步骤(1)中，反硝化除磷污泥的驯化培养过程为：取二沉池回流污泥，闷曝3d后，完成反硝化除磷污泥的驯化培养，所述的反硝化除磷污泥中含有反硝化除磷菌，其中：所述的培养方式为厌氧-好氧交替的培养方式；所述的培养液中COD、氮、磷由葡萄糖、硝酸钠、磷酸二氢钾配置而成，其中COD：60～100mg/L，TN：15～25mg/L，TP：2.5～5mg/L，添加量配比为COD：TN：TP＝(4～5)：1∶(0.2～0.4)。所述的步骤(1)中，厌氧与好氧培养的时间比为1∶2。所述的步骤(2)中，固体碳源为生物可降解高分子聚合物或天然纤维素材料，其中：所述的生物可降解高分子聚合物为PLA、PBS或PCL；所述的天然纤维素材料为玉米芯、稻杆或大豆壳；所述的步骤(2)中，所述的生物可降解高分子聚合物处理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，其特征在于，该装置包括反应器，所述的反应器设有撇渣装置，其中：所述的反应器侧壁下方设有进水管，所述的反应器底部外侧设有排泥管，所述的反应器底部内侧设有曝气管；所述的反应器内一侧设有过滤膜，所述的撇渣装置设置在反应器上方；所述的反应器内设有出水管，所述的出水管在反应器内连接过滤膜。

【技术特征摘要】
1.一种改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，其特征在于，该装置包括反应器，所述的反应器设有撇渣装置，其中：所述的反应器侧壁下方设有进水管，所述的反应器底部外侧设有排泥管，所述的反应器底部内侧设有曝气管；所述的反应器内一侧设有过滤膜，所述的撇渣装置设置在反应器上方；所述的反应器内设有出水管，所述的出水管在反应器内连接过滤膜。2.根据权利要求1所述的改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，其特征在于，所述的撇渣装置包括撇渣板和撇渣板滑道，所述的撇渣板设置在撇渣滑道内，所述的撇渣板滑道端部设有贮渣箱。3.根据权利要求1所述的改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，其特征在于，所示的过滤膜为平板膜或中空纤维膜。4.一种采用权利要求1所述的改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置，处理低碳氮比污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)反硝化除磷污泥的驯化与培养：采用培养液进行污泥培养，将污泥浓度培养至8000mg/L以上，出水TP稳定在0.3～0.7mg/L，且COD、TN、TP去除率稳定在78～82％，完成反硝化除磷污泥的驯化与培养，形成反硝化除磷污泥；(2)固体碳源的制备及预处理：取固体碳源，进行处理后，备用；(3)固体碳源的接种挂膜：按质量比，固体碳源：反应器内污水＝(1：50)～(1：100)，将固体碳源投加到改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置中，按体积比，接种反应器内污水体积8～12％的反硝化除磷污泥进行挂膜，挂膜时间为10～15d；(4)装置的启动和运行：控制改良MBBR工艺处理低碳氮比污水的装置中的溶解氧为0.8～2mg/L，温度为20～30℃，pH为6.0～8.0，进行污水...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐婧，任琦，苏书宇，李光昊，侯哲，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21