【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，特别是涉及一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置及方法。
技术介绍
1、由于污废水排放问题导致水体中氮素污染，是引起水体富营养化的重要原因。生物脱氮技术是污水处理厂削减氮素排放的常用技术。
2、基于硝化、反硝化的ao异养反硝化脱氮需要充足的碳源方能获得较好的脱氮效果。然而，污废水经常呈现低c/n比的特征，碳源不足导致脱氮效率较低。为获得较高的脱氮效率，往往需要外加碳源，使运行成本大幅提升，剩余污泥产量也随之增高；同时，外加碳源被反硝化菌利用后又增加了co2温室气体的排放。
3、为降低异养反硝化脱氮对碳源需求和温室气体co2的排放以还原型无机物作为反硝化脱氮电子供体的自养反硝化成为了现今研究的热点。其中，由于以低价态硫、铁为电子供体的自养反硝化易于工程化，已成为自养反硝化脱氮的主流研究方向。自养反硝化菌以co2、co3-或hco3-为碳源，以还原态无机硫(s0、s2-、s2o32-)和还原态铁(fe、fe2+)作为电子供体，将no3-还原为n2。用于低c/n比污废水脱氮可部分或完全替代有机碳源，降低碳源成本和污泥产量，并获得较高脱氮效率。以s2o32-为电子供体的自养反硝化，可规避单质硫(s0，危险品)使用的安全性，以及s2-易于产生h2s的不足；同时，s2o32-可采用灵活调整投加量的液体投加方式，易于工程应用；但是，s2o32-反应过程产酸使出水ph降低、出水硫酸盐较高是其主要缺点。以fe0为电子供体的铁自养反硝化也可以获得较高的脱氮效率，但其在处理过程中产碱，且容易形成
4、膜生物反应器(mbr)通过活性污泥与膜分离的有机组合，将水力停留时间与污泥龄完全分离，可避免污泥流失，有利于生物处理系统中富集生长速率慢、世代时间长的自养反硝化优势菌。目前工程应用中mbr的膜组件以有机膜为主，价格相对较高，而且存在膜污染，导致膜清洗成本较高，且使用寿命到期后需换膜。为降低mbr膜成本，以廉价粗孔微网材料替代mbr中膜组件实现泥水分离，不仅显著降低膜材料投资及更换费用，而且可降低过滤材料阻力，延长运行使用周期。
5、以无纺布大孔材料替代mbr中的有机膜，同时将mbr与硫、铁协同自养反硝化进行组合，不仅可解决单一硫自养反硝化出水ph值低、硫酸盐高等问题，而且利用无纺布膜的截留作用，实现生长速率慢的自养反硝化菌的富集。
6、因此，亟需一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置及方法，用来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，包括：
3、缺氧无纺布mbr反应器和好氧无纺布mbr反应器，所述缺氧无纺布mbr反应器和所述好氧无纺布mbr反应器内均设置有无纺布膜和铁刨花填料；
4、所述缺氧无纺布mbr反应器一侧设置有进水管，所述缺氧无纺布mbr反应器另一侧通过第一出水管与所述好氧无纺布mbr反应器连通，所述好氧无纺布mbr反应器上设置有第二出水管，所述好氧无纺布mbr反应器内的硝化液通过回流管回流至所述缺氧无纺布mbr反应器内的所述无纺布膜中。
5、优选的，所述进水管上设置有碳源投加管和硫源电子供体投加管。
6、优选的，所述缺氧无纺布mbr反应器内设置有搅拌器。
7、优选的，所述无纺布膜的孔径为0μm-200μm。
8、优选的，所述铁刨花填料由聚乙烯网袋包裹铁刨花制作，铁刨花填充密度为30kg/m3-50kg/m3。
9、一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法，包括以下步骤：
10、所述缺氧无纺布mbr反应器和所述好氧无纺布mbr反应器接种取自污水处理厂二沉池污泥，并通入污废水以小流量驯化一周；
11、污水进入所述缺氧无纺布mbr反应器，同时投加硫自养反硝化电子供体na2s2o3，处理后的出水进入所述好氧无纺布mbr反应器进一步处理，在所述好氧无纺布mbr反应器中通过好氧菌的作用完成nh4+-n转化为no3--n的过程，同时进行有机物降解作用，出水部分达标排放，部分含no3--n的所述好氧无纺布mbr反应器的出水回流至所述缺氧无纺布mbr反应器。
12、优选的，
13、在所述缺氧无纺布mbr反应器中同时发生以s2o32-、fe0为电子供体的自养反硝化，以及以污废水中有机物或外加碳源为电子供体的异养反硝化；
14、自养反硝化过程为：
15、s2o32-自养反硝化：
16、s2o32-+1.24no3-+0.45hco3-+0.09nh4++0.11h2o→0.09c5h7o2n+0.4h++0.62n2+2so42-；
17、fe0自养反硝化：fe0+0.4no3-+1.2h2o→fe2++0.2n2+2.4oh-；
18、异养反硝化过程为：
19、ch3coo-+1.18no3-+2.18h+→0.12c5h7o2n+1.4co2+2.5h2o+0.53n2。
20、优选的，所述缺氧无纺布mbr反应器和所述好氧无纺布mbr反应器中水力停留时间为4h-2h。
21、优选的，所述好氧无纺布mbr反应器中溶解氧含量为2mg/l-4mg/l。
22、优选的，所述外加碳源为乙酸钠或甲醇中的一种，进水cod/tn为1-3；投加硫自养反硝化电子供体na2s2o3，进水s/n摩尔比为0.45-1.35。
23、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
24、1、本专利技术提供的一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置及方法，通过设置的缺氧无纺布mbr反应器和好氧无纺布mbr反应器，针对低c/n比污废水脱氮问题，以低价态硫、铁替代或部分替代外加碳源，可降低碳源投加成本及co2温室气体排放。
25、2、针对自养反硝化菌生长速率慢、难以富集的问题，采用大孔无纺布mbr与自养反硝化组合，以解决传统生物反应器自养反硝化菌易于流失的问题。
26、3、与传统a/o脱氮装置相比，本专利技术提出的一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法及装置具有易于操作、运行管理成本低等优点，在提高脱氮效率的同时又降低了污泥产量和膜污染。
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1.一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述进水管(5)上设置有碳源投加管(9)和硫源电子供体投加管(10)。
3.根据权利要求1所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述缺氧无纺布MBR反应器(1)内设置有搅拌器(11)。
4.根据权利要求1所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述无纺布膜(3)的孔径为10μm-200μm。
5.根据权利要求1所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述铁刨花填料(4)由聚乙烯网袋包裹铁刨花制作，铁刨花填充密度为30kg/m3-50kg/m3。
6.一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法，适用于权利1-5任一所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法，其特征在于
8.根据权利要求6所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法，其特征在于：所述缺氧无纺布MBR反应器(1)和所述好氧无纺布MBR反应器(2)中水力停留时间为4h-12h。
9.根据权利要求6所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法，其特征在于：所述好氧无纺布MBR反应器(2)中溶解氧含量为2mg/L-4mg/L。
10.根据权利要求7所述的一种无纺布MBR耦合硫铁协同自养反硝化脱氮方法，其特征在于：所述外加碳源为乙酸钠或甲醇中的一种，进水COD/TN为1-3；
...【技术特征摘要】
1.一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述进水管(5)上设置有碳源投加管(9)和硫源电子供体投加管(10)。
3.根据权利要求1所述的一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述缺氧无纺布mbr反应器(1)内设置有搅拌器(11)。
4.根据权利要求1所述的一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述无纺布膜(3)的孔径为10μm-200μm。
5.根据权利要求1所述的一种无纺布mbr耦合硫铁协同自养反硝化脱氮装置，其特征在于：所述铁刨花填料(4)由聚乙烯网袋包裹铁刨花制作，铁刨花填充密度为30kg/m3-50kg/m3。
6.一种无纺布...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋立杰，邰俊，夏旻，贾川，曹瑞杰，何文远，刘惠，邹灿，
申请(专利权)人：上海环境卫生工程设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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