CN101734794B - 利用侧流式膜生物反应器装置及利用其的污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种侧流式膜生物反应器装置及利用该装置的污水处理方法，该装置依次包括：调节池(10-2)、至少一个第一生物反应器(20-0)，超滤***(40-0)，其中，所述第一生物反应器(20-0)包括第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)，其中超滤***(40-0)还包括膜超滤装置(40-0-0)、超滤反冲水罐(40-10)，在膜筒(40-8-64)中心设置有气体反冲管(40-8-30)，在膜筒(40-8-64)的下方设有滤过水收集仓(40-8-48)，所述膜筒(40-8-64)与滤过水收集仓(40-8-48)之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜(40-8-10)被紧密排列在中空的膜筒(40-8-64)的内壁与气体反冲管(40-8-30)的外壁之间并开口向下地封装于膜筒(40-8-64)中，并与中空的膜筒形成储污仓(40-8-40)。

Description

利用侧流式膜生物反应器装置及利用其的污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置及方法，更具体地说，涉及一种利用侧流式膜生物反应器(MBR)装置以及利用该装置处理污水的方法。

背景技术

中国是一个缺水国家，污水处理及其回用是开发利用水资源的有效措施。“中水”回用是将城市污水通过膜生物反应器等设备的处理之后，将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体、工业循环水的补充水等非饮用目的；而将进一步深度处理的清洁水可用于饮用等高水质要求的用途。城市污水就近可得，免去了长距离输水，其在被处理之后污染物被大幅度去除，这样不仅节约了水资源，也减少了环境污染。“中水”回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用，被认为具有显著的社会、环境和经济效益。

膜处理技术，是基于膜分离材料的水处理新技术。膜分离技术的工程应用开始于20世纪60年代的海水淡化。以后，随着各种新型膜的不断问世，膜技术也逐步扩展到城市生活饮用水净化和城市污水处理，以及医药、食品、生物工程等领域。在全球水资源紧缺、受污染日益严重的今天，膜技术作为一种新型的再生水回用技术，得到越来越广泛的应用。

膜技术在城市污水处理中的最初应用是利用超滤膜取代传统污水处理的二沉池，取得了极好的水质效果。但当时膜技术处于发展初期，膜价格昂贵，寿命短，能耗高，难以得到广泛的推广应用。

20世纪80年代，随着膜技术的发展和完善，膜生物反应器(MBR)开始引入城市污水及垃圾填埋渗滤液的处理。这种集成式组合新工艺是把活性污泥生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离技术融于一体，具有出水水质好且稳定、处理负荷高、装置占地面积小、产泥量小、操作管理简单等特点。

膜技术在90年代后期发展迅速，特别是进入21世纪后，随着膜材料生产的规模化、膜组件及其处理产品的设备化和集成化，膜设备生产技术的普及化和价格大众化，使膜技术的发展已经从实验室的潜在技术迅速发展成为工程实用技术。已经在许多大型工程应用中应用，并且可以与传统技术相竞争。

从20世纪90年代末到现在，MBR已从单纯好氧型向着与各种新的污泥工艺更紧密结合的方向发展。已经出现的新工艺包括：AO型MBR、A²O型MBR、序批式MBR等。这些新型膜生物反应器的出现使得降解高浓度污水、以及控制大水量排水中的氨氮、总磷、总氮成为可能。

随着工业的迅猛发展及城市规模的不断扩大，将有越来越多的城市污水需要进行处理，城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因，因而污水的有效处理方法已经成为人们亟待解决的难题。

膜-生物反应器(Membrane-Bioreactor，简称MBR)工艺是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与深度处理回用工艺，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池进行固液分离，近年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注，在中国国内再生水处理工程中也得到了较大的推广和应用。通过与生物处理工艺的整合，使得MBR工艺具有很好的脱氮和除磷功能：

1.MBR工艺具有很好的脱氮功能：膜的高效截流作用，使微生物完全截流并全反馈到反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖，***硝化效率高，同时由于膜的高效截流作用，反应器内可维持较高的污泥浓度，使得***的碳化效率、反硝化效率很高。

2.MBR工艺具有很好的除磷功能：由于膜对悬浮固体(SS)近100％的截留，膜***的出水几乎不含SS，这就把颗粒中的磷很好地截留在***内。另外，由于MBR的完全截留作用和通过厌氧、好氧环境的交替，聚磷菌将更容易得到富集，聚磷菌在厌氧环境中将聚磷酸盐(Poly-p)中的磷分解释放出来，提供必需的能量，吸收易降解的有机物并将以聚β-羟基丁酸(pHB)贮存在细胞中；在好氧过程中，聚磷菌利用体内的聚β-羟基丁酸(pHB)，过量地吸收在数量上远远超过其细胞合成所需的磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮藏在菌体内而形成高磷污泥，通常MBR***的剩余污泥含磷量比传统除磷工艺高1.2～1.5倍，这样，即使MBR有更长的SRT，也能取得相当好的除磷效果。

从20世纪90年代末到现在，MBR已从单纯好氧型向着与各种新的污泥工艺更紧密结合的方向发展。这些新型膜生物反应器的出现使得降解高浓度污水、以及控制大水量排水中的氨氮、总磷、总氮成为可能。

在其工作方式上，也已从单纯完成污泥截留的浸没式向着更能合理的利用活性污泥和更适于工程改造改建的侧流式方向发展。由于膜设备是MBR的重要组成部分，而很多新型MBR的发展和所谓的死端膜组件技术的发展密切相关。

此前，通常使用利用比重大于水(水的比重为1.0)的单一滤料的下流式生物膜过滤装置，因而固体物质的去除只能发生在过滤池表面，因为截流在表面的固体物质急速发生落差损失导致过滤持续时间缩短，并且为了除去溢流的固体物质需要频繁进行反冲洗，所以导致操作经常被中断，同时出现反冲洗水量增加的问题。

为了解决上述问题，人们开发出一种下流式多层生物膜过滤装置。该下流式多层生物膜过滤装置具有过滤层厚度增高、过滤持续的时间延长的优点。

近年来，开始将生物膜过滤装置作为脱氮的装置来使用。因为下流式脱氮过滤装置的脱氮速度快且固体物质的去除效果好，所以得到了广泛使用。然而，这种下流式脱氮生物膜过滤装置，脱氮时产生的氮气(按照下列化学反应式进行反应)的排出方向与水流的方向相反，氮气被截流在滤料层内，出现与固体物质相同的效果，使得落差损失急剧增加(参见图2，图2是在下流式脱氮过滤中氮气的截流状态示意图)。因此，在下流式生物膜过滤装置条件下，为了去除截流在滤料内的氮气，需要经常进行脱气操作，从而无法完成连续运转，并且存在反冲洗的空气量及水量增加的缺点。

1/5NO₃ ^-+6/5H⁺+e^-→1/10N₂+3/5H₂O(化学反应式)

为了解决上述问题，美国专利第6,605,216B1号还披露了一种上流式多层生物膜过滤装置，但是由于使用了比重比水大的滤料，因此设置了用于防止因采用上流式而引起的滤料膨胀的装置和用于防止反冲洗引起的滤料膨胀的机械装置，从而使运转工艺变得复杂，而且该装置只能作为单纯的过滤装置，无法实现通过硝化及脱氮去除氮气的效果。

为此，中国专利申请公开CN 1834033A公开了一种利用上流式多层生物膜过滤和浮游式生长组合工艺，用于除去氮、磷、难降解的有机物、以及降低色度。该组合工艺适用于污水的深度处理，特别是可对净化水进行过滤，从而保证了出水的品质。

图1是CN 1834033A的污水深度处理工艺流程图；

该污水深度处理装置包括：厌氧池201、第一缺氧池202、第二缺氧池203、好氧池204、沉淀池205、接触池206、以及生物膜过滤装置207，其中在好氧池204内设置固定式滤料204a以强化硝化作用，并且生物膜过滤装置207为上流式生物膜过滤装置。

其中，固定式滤料204a由聚乙烯制成，设置在好氧池204的底部，装填量为好氧池204总体积的30％，其中固定式滤料204a呈纤毛状，规格为宽是200mm、长是750mm，比重是1.2g/cm³，抗拉强度是700kg/20cm。

但上述的利用上流式多层生物膜过滤和浮游式生长组合工艺的污水深度处理装置是固定配置的，无法根据水质需要和场地要求进行灵活搭配，因此存在一定的缺陷。

综合来看，现有的MBR基本上都是浸没式MBR，虽然与大多数传统活性污泥法相比能耗有所降低，但其能耗仍很高；目前普遍采用的内置膜浸没式MBR，其膜***仅仅起到逆水分离的作用，而不能起到对活性污泥的调控作用；膜的污染问题始终是一个难以解决的问题，采用错流技术虽然可以在一定程度上降低膜的污染，但所需技术设备复杂、能耗高；膜维护过程复杂，对设备、人员技术水平要求较高，一般需要停工维护；多余污泥排放量较大；并且，造价和运行成本也较高。

为解决现有污水处理装置存在的缺陷，本发明提供了一种利用侧流式膜生物反应器(MBR)装置以及利用该装置处理污水的方法。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用侧流式膜生物反应器装置用于除去COD、BOD、SS以及氮、磷、难降解的有机物、以及降低色度。该组合工艺适用于污水的深度处理，从而保证了出水的品质。

本发明的一个方面提供了一种侧流式膜生物反应器装置，依次包括：调节池，至少一个第一生物反应器，超滤***，其中，所述第一生物反应器包括第一好氧池、第一缺氧池、第一厌氧池，其特征在于：所述超滤***进一步包括膜超滤装置、超滤反冲水罐，所述膜超滤装置具有中空的膜筒，在所述膜筒中心设置有气体反冲管，在所述膜筒的下方设有滤过水收集仓，所述膜筒与所述滤过水收集仓之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜被紧密排列在所述中空的膜筒的内壁与所述气体反冲管的外壁之间并开口向下地封装于所述膜筒中，所述多个U型中空纤维膜的U型开口被不透性隔板封闭在所述滤过水收集仓内，所述多个U型中空纤维膜的开口向下的U型上部顶端与所述中空的膜筒之间的空间形成储污仓，在所述膜筒的上方设有进水口和/或反冲混合液出口，在所述膜筒的下方设有出水口和/或反冲混合液进口；所述第一生物反应器中还具有由所述第一好氧池向所述第一缺氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，在所述第一好氧池与所述第一缺氧池、以及所述第一缺氧池与所述第一厌氧池之间的隔板上方形成溢流，由所述第一厌氧池流出的液体经超滤给水泵流入所述超滤***的膜超滤装置，经所述反冲混合液出口流出的反冲混合液返流回到所述第一生物反应器的所述第一好氧池，所述第一好氧池进一步包括带有第一气体分布器的第一进气管。

优选地，所述装置进一步包括第二生物反应器，所述第二生物反应器可选包括第二好氧池、第二缺氧池、第二厌氧池，其中所述第二生物反应器中还具有由所述第二好氧池向所述第二缺氧池或所述第二厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，所述膜超滤装置的所述反冲混合液进口与超滤反冲水罐相连，其中所述气体反冲管连接有鼓风机，所述调节池为厌氧池，所述第二好氧池进一步包括带有第二气体分布器的第二进气管，所述第一气体分布器和第二气体分布器将压缩空气在所述第一进气管和可选的所述第二进气管的出口处排入第一和第二好氧池进行曝气，经超滤给水泵流入所述超滤***的所述膜超滤装置的污水来自由所述第二厌氧池流出的液体，经所述反冲混合液出口流出的反冲混合液返流回到所述第一好氧池或可选的所述第二好氧池，所述第一气体分布器远离所述第一缺氧池而可选的第二气体分布器远离可选的所述第二缺氧池。

更优选地，所述第一气体分布器和第二气体分布器将压缩空气在所述第一进气管和可选的所述第二进气管的出口处沿所述第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出。

优选地，所述装置进一步包括第三生物反应器，所述第三生物反应器可选包括第三好氧池、第三缺氧池、第三厌氧池，其中所述第三生物反应器中还具有由所述第三好氧池向所述第三缺氧池或第三厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置；以及可选包括第四生物反应器，所述第四生物反应器可选包括第四好氧池、第四缺氧池、第四厌氧池，其中所述第四生物反应器中还具有由所述第四好氧池向所述第四缺氧池或第四厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，经所述超滤给水泵流入所述超滤***的所述膜超滤装置的污水来自由所述第三厌氧池或第四厌氧池流出的液体。

优选地，由所述第一好氧池向所述第一缺氧池流动过程中形成部分水体回流的装置为所述第一好氧池与所述第一缺氧池之间的隔板下方具有的狭缝，用于在所述第一好氧池与所述第一缺氧池之间形成部分水体回流，由所述第二好氧池向所述第二缺氧池或所述第二厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置是所述第二生物反应器可选包括的所述第二好氧池与所述第二缺氧池或所述第二厌氧池之间的隔板下方具有的狭缝，用于在流动过程中形成部分水体回流。

优选地，所述第一生物反应器，所述第二生物反应器，所述第三生物反应器，所述第四生物反应器内的各个好氧池、各个缺氧池、各个厌氧池的反应条件可以是相同的，也可以是不同的，所述反应条件根据欲处理的污水情况而定。

优选地，进一步包括使反冲所述膜超滤装置后产生的混合液回流至所述第一生物反应器中的所述第一好氧池的装置。

优选地，所述第一生物反应器、所述第二生物反应器、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是一个整体的生物反应器组件。

优选地，所述第一生物反应器、所述第二生物反应器、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是由单独的组件串接在一起的。

优选地，通过所述膜筒的下方设有的所述出水口排出的经处理后的排水量与进入所述至少第一生物反应器的污水的水量是相等的。

优选地，该侧流式膜生物反应器装置，进一步包括控制***，用于控制原污水在所述至少第一生物反应器的所述第一好氧池、第一缺氧池、第一厌氧池中的处理时间、在所述超滤***的膜超滤装置中的处理时间、所述膜超滤装置的液体反冲洗时间以及所述膜筒的气体反冲时间，以及上述各处理之间的切换。

优选地，其中所述各处理时间和各处理之间的切换是依据原水水质和对处理后水质的要求预设定的。

优选地，其中所述各处理时间和各处理之间的切换是根据实际需要手动控制的。

优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤***的膜超滤装置中的处理时间、接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的气水联合反冲洗等时间及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后的所要求水质的需要预设好的。

更优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤***的膜超滤装置中的处理时间、接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的气水联合反冲洗等时间以及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后的所要求水质的需要预设好的。

优选地，所述多个U型中空纤维膜的孔径为0.01-1μm。

优选地，所述多个U型中空纤维膜为内径为1mm、外径为2mm的中空管状纤维膜，所述纤维膜的孔径为0.01～0.1μm。

优选地，所述狭缝为200～300mm宽。

优选地，所述超滤给水泵是输水泵。

优选地，在该侧流式膜生物反应器装置的至少第一生物反应器出口包括一泵，用于将来自至少第一生物反应器的污泥返流回到至少第一生物反应器的好氧池。更优选地，该泵为输水泵。

本发明的另一方面，提供了一种侧流式污水处理方法，利用上述的侧流式膜生物反应器装置，所述污水处理方法包括以下步骤：

将欲处理的原污水流经调节池，在所述调节池中调节适宜的pH值；

然后使经pH调节的污水顺次流入至少第一生物反应器的第一好氧池、第一缺氧池、第一厌氧池，其中在由所述第一好氧池向所述第一缺氧池流动过程中形成部分水体的回流；

使流经所述至少第一生物反应器的第一厌氧池的污水在一定的压力下被超滤给水泵泵入超滤***的膜超滤装置中进行超滤，其中经处理的污水进入在所述膜超滤装置的膜筒的下方设有的滤过水收集仓中，流经超滤反冲水罐后被部分排出，活性污泥被截留在所述膜超滤装置的多个U型中空纤维膜的开口向下的U型上部顶端与中空膜筒之间的空间形成的储污仓中或粘附于中空纤维膜外表面。

优选地，该侧流式污水处理方法，进一步包括：

通过在所述膜筒中心设置的气体反冲管鼓入空气，然后将滞留于所述超滤反冲水罐的经处理的污水利用在所述膜筒的下方设置的反冲混合液进口泵入所述膜超滤装置内，所述经处理的污水作为反冲洗水冲洗所述储污仓中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜外表面黏附的活性污泥，并形成浓缩的反冲混合液，所述反冲混合液侧流反馈入所述至少第一生物反应器的第一好氧池或依需要指定的上述生化反应器的任一处理池内。

优选地，该侧流式污水处理方法，进一步包括：

在将滞留于所述超滤反冲水罐的经处理的污水利用在所述膜筒的下方设置的反冲混合液进口泵入所述膜超滤装置内的同时，通过在所述膜筒中心设置的气体反冲管鼓入空气，进一步除去所述储污仓中沉积的活性污泥和所述中空纤维膜外表面黏附的活性污泥，其中通过所述气体反冲管鼓入的所述空气仅在由所述膜筒的内壁、所述多个U型中空纤维膜的外壁以及将所述多个U型中空纤维膜的U型开口封闭在所述滤过水收集仓的不透性隔板之间振荡而不进入所述多个U型中空纤维膜的内部。

优选地，其中所述气体反冲管鼓入的空气由连接于所述气体反冲管的鼓风机或气泵鼓入。

该侧流式污水处理方法，其中：

将所述原污水供给调节池进行pH调节，同时使所述原污水在所述调节池中进行调节，同时起到污泥初沉作用，并发生释放磷的反应，同时将所述原污水中的部分有机物降解；

将经所述调节池处理的污水引入所述至少第一生物反应器的第一好氧池中，在所述第一好氧池中，使经所述调节池处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降；

将经所述第一好氧池处理的污水引入所述至少第一生物反应器的第一缺氧池中，在所述第一缺氧池中进行反硝化脱氮，同时除去经所述调节池处理的污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第一好氧池处理的污水在引入所述至少第一生物反应器的第一缺氧池的过程中有部分回流入所述第一好氧池；

将经所述第一缺氧池处理的污水引到所述至少第一生物反应器的第一厌氧池中，在所述第一厌氧池中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第一缺氧池处理的污水中剩余的有机物；

可选地，将经所述至少第一生物反应器的第一厌氧池处理的污水进一步流入所述第二生物反应器的第二好氧池中，在所述第二好氧池中，使经所述第一缺氧池或第一厌氧池处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随聚磷菌的过量摄取，也继续快速下降；

可选地，将经所述第二好氧池处理的污水引入所述第二生物反应器的第二缺氧池或第二厌氧池中，在所述第二缺氧池或第二厌氧池中继续进行反硝化脱氮以除去污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第二好氧池处理的污水在引入所述第二生物反应器的第二缺氧池或第二厌氧池的过程中有部分回流入所述第二好氧池；

被所述超滤给水泵泵入所述超滤***的膜超滤装置中进行超滤的污水来自由所述第一厌氧池或所述第二厌氧池排出的污水，将所述第一厌氧池和所述第二厌氧池中的污泥与所述储污仓中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜外表面黏附的活性污泥通过反冲回流入所述第一生物反应器的第一好氧池或依需要指定的上述生化反应器的任一处理池中。

优选地，其中对供给所述调节池的所述原污水进行pH调节，使pH达到6.5～8之间。

优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤***的膜超滤装置中的处理时间、接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的液体反冲洗时间等，以及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后水质的要求所需而预设好的。

更优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤***的膜超滤装置中的处理时间依水质要求设定，接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的气水联合反冲洗时间及上述各处理之间的切换均是依照原污水水质和处理后的水质要求而预设好的。

根据本发明的侧流式膜生物反应器装置和侧流式污水处理方法具有如下优点：本发明的侧流式膜生物反应器装置(MBR)以及利用其的侧流式污水处理方法是一种把高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，它是把污水“二级处理工艺”与“三级处理工艺”合二为一的工艺，具有“1+1>2”的***优势，可用于有机物含量较高的市政和工业废水处理，是目前水处理高端技术的典型代表。

附图说明

本发明的上述目的和优点通过参照附图对其优选实施例的详细描述将变得更加显而易见，其中：

图1是CN 1834033A的污水深度处理工艺流程图；

图2是在下流式脱氮过滤中氮气的截流状态示意图；

图3是本发明的侧流式膜生物反应器装置的结构原理示意图；

图4是图3所示的侧流式膜生物反应器装置中的膜超滤装置的纵剖图；

图5是图4所示的膜超滤装置中的单个U型中空纤维膜(40-8-10)的放大图。

具体实施方式

侧流复式膜生物反应器(MBR)技术及名词解释

侧流——与活性污泥回流相区别，在本发明中是指：在水体运行过程中存在与水体总体运行方向相异(或相反)的分支，且该分支实施全反馈或全回流(或者或缺回流)过程。在本发明的污水处理方法运行过程中存在两种侧流：①超滤膜组件与泥水的分离，借助对超滤膜的反冲实现高浓度的泥水混合液的全反馈或全回流(或者或缺回流)；②在生物反应器部分中，水体由好氧区向缺氧区流动过程中形成的部分水体反馈的“环流”，即部分回流。

复式——在本发明中是指：在两个或多个生物反应器中，根据需要选择好氧、缺氧、厌氧反应的全部或间或(即部分重复，且各部分的顺序可以调整)多级重复运行，以达到更好的生化降解及除氮排磷效果。

侧流式膜生物反应器装置——在本发明中可解释为：侧流式膜生物反应器装置(MBR)＝生物反应器+膜过滤设备(或膜超滤装置)+反冲程序及其所产生的混合液反馈及全反馈(侧流)+生化反应过程的侧流。

侧流式膜生物反应器装置中的膜超滤装置——在本发明中是指由固定封装放置在塑料管筒(即膜筒)内的中空纤维超滤膜构成的装置(参见图4)。

储污仓(储泥仓或污泥仓)——在本发明中是指U型中空纤维超滤膜(也称为膜丝)被以倒置的U型封装安置于膜筒内，其U型顶端与膜筒之间预留出的空腔，用于缓冲储存污泥之用(参见图4)。

术语“可选地(或可选的)”——在本申请中是指其后的过程或要素或部件可以发生或不发生、或者可以存在或不存在。

术语“处理池”是指任一生物反应器中的“好氧池”、“缺氧池”或“厌氧池”的总称，可以根据需要表示上述任意一个。

术语“或缺回流”是与“全回流”相对的，是指部分回流而非全回流。

侧流式MBR装置的工作原理

1.在本发明中，原水(即污水的来水)经至少第一生物反应器与生物团接触(即通过曝气池、缺氧池或厌氧池)后在一定的压力下被输水泵打入过滤***(或超滤***)中通过超滤膜过滤，实现了泥水分离。过滤后的水被回用或排放，而活性污泥被截留在由倒扣的U型中空纤维超滤膜与膜筒之间的空间构成的储泥仓中或附着在过滤膜的外表面。

2.在本发明中，通过反冲，使反冲洗水与膜超滤装置中沉积的活性污泥(包括储污仓内和膜表面黏附的活性污泥)形成浓缩的混合液侧流。并且通过侧流全反馈实现污泥的循环。膜的高效截流作用，使微生物完全截流并反馈回到第一生物反应器内，实现了生物反应器内水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离并可调控，也就是说，活性污泥中的菌类的培养时间是在各生物反应器中停留时间的总和，间接缩短了活性污泥中的菌类的培养时间。

3.在本发明中，进入生物反应器的污水量和经处理后的排水量可以是相等的。而出水前过滤分离出来的活性污泥通过侧流全回流，可以满足降解进水所需的活性污泥的补充。因此，侧流式膜生物反应器装置基本实现了污泥定量控制或全回流。而在现有技术中，是通过不断重新补充活性污泥来达到所需的菌群浓度的，因为活性污泥是所需菌群的载体。

4.本发明的侧流的作用和一般污水处理装置的氧化沟中的混合液回流作用有某些相似之处，但本发明中的侧流可以允许设计者更灵活地根据需要来回用侧流所带来的活性污泥。如：可以根据需要，用于整个生物反应过程，或过程中的某个或某些环节，因而可以根据需要和现有技术中的AO、A²O、AOA等以及多级降解的新的生物反应器工艺组合成所需的MBR。

5.本发明的侧流式MBR可通过同步硝化-反硝化来加强整个生物反应过程，并不需要追求很高的污泥浓度(MLSS)，却能有效地去除COD、BOD、氨氮、磷等。

下面，将参照附图对本发明的利用侧流式膜生物反应器装置以及利用该装置的污水处理方法进行详细描述。

图3是本发明的侧流式膜生物反应器装置的结构原理示意图；图4是图3所示的侧流式膜生物反应器装置中的膜超滤装置的纵剖图。

如图3和图4所示，在一个具体实施方式中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，依次包括：调节池10-2，至少一个第一生物反应器20-0，超滤***40-0，其中，第一生物反应器20-0包括第一好氧池20-2、第一缺氧池20-4、第一厌氧池20-6，其中超滤***40-0进一步包括膜超滤装置40-0-0、超滤反冲水罐40-10-4，所述膜超滤装置40-0-0具有中空的膜筒40-8-64，在膜筒40-8-64中心设置有气体反冲管40-8-30，在膜筒40-8-64的下方设有滤过水收集仓40-8-48，膜筒40-8-64与滤过水收集仓40-8-48之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜40-8-10被紧密排列在中空的膜筒40-8-64的内壁与气体反冲管40-8-30的外壁之间并开口向下地被封装于膜筒40-8-64中，多个U型中空纤维膜40-8-10的U型开口被不透性隔板封闭在所述滤过水收集仓40-8-48内，在多个U型中空纤维膜40-8-10的开口向下的U型顶端与中空的膜筒40-8-64之间的空间形成储污仓40-8-40，在膜筒40-8-64的上方设有进水口40-8-80和/或反冲混合液出口40-8-90，在膜筒40-8-64的下方设有出水口40-8-50和/或反冲混合液进口40-8-60；第一生物反应器20-0中还具有由所述第一好氧池20-2向所述第一缺氧池20-4流动过程中形成部分水体回流20-14的装置，在第一好氧池20-2与第一缺氧池20-4、以及第一缺氧池20-4与第一厌氧池20-6之间的隔板上方形成溢流，由第一厌氧池20-6流出的液体经超滤给水泵40-2流入超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0，经反冲混合液出口40-8-90流出的反冲混合液返流回到第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2，第一好氧池20-2进一步包括带有第一气体分布器20-20的第一进气管20-8。

在一个优选实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，进一步包括第二生物反应器30-0，第二生物反应器30-0包括第二好氧池30-2、第二缺氧池30-4、第二厌氧池30-6，其中第二生物反应器30-0中还具有由第二好氧池30-2向第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6流动过程中形成部分水体回流30-14的装置，膜超滤装置40-0的反冲混合液进口40-8-60与超滤反冲水罐40-10相连，其中气体反冲管40-8-30连接有鼓风机40-24，调节池10-2兼具有厌氧池的功能，第二好氧池20-2进一步包括带有第二气体分布器30-20的第二进气管30-8，第一气体分布器20-20和第二气体分布器30-20将压缩空气在所述第一进气管20-8和所述第二进气管30-8的出口处排入第一和第二好氧池进行曝气，沿第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出，经超滤给水泵40-2流入超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0的污水来自由第二厌氧池30-6流出的液体，经反冲混合液出口40-8-90流出的反冲混合液返流回到第一好氧池20-2或第二好氧池30-2，第一气体分布器20-20远离第一缺氧池20-4而第二气体分布器30-20远离第二缺氧池30-4。在一更优选实施例中，第一气体分布器20-20和第二气体分布器30-20将压缩空气在第一进气管20-8和第二进气管30-8的出口处沿第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出排入第一和第二好氧池进行曝气。

在另一优选的实施例中，本发明的装置进一步包括第三生物反应器，该第三生物反应器包括选自由第三好氧池、第三缺氧池、第三厌氧池构成的组中的一个或多个处理池，其中所述第三生物反应器中还具有由所述第三好氧池向所述第三缺氧池或第三厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置。

在另一优选的实施例中，本发明的装置进一步包括第四生物反应器，所述第四生物反应器选自由包括第四好氧池、第四缺氧池、第四厌氧池构成的组中的一个或多个处理池，其中所述第四生物反应器中还具有由所述第四好氧池向所述第四缺氧池或第四厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置。

在一更优选的实施例中，由第一好氧池20-2向第一缺氧池20-4流动过程中形成部分水体回流20-14的装置为第一好氧池20-2与第一缺氧池20-4之间的隔板下方具有的狭缝，用于在第一好氧池20-2与第一缺氧池20-4之间形成部分水体回流20-14，由第二好氧池30-2向第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6流动过程中形成部分水体回流30-14的装置是第二生物反应器30-0可选包括的第二好氧池30-2与第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6之间的隔板下方具有的狭缝，用于在流动过程中形成部分水体回流30-14，其中第一气体分布器20-20和第二气体分布器30-20将压缩空气在第一进气管20-8和可选的第二进气管30-8的出口处沿第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出。

本领域技术人员应该理解，至少一个第一生物反应器20-0，第二生物反应器30-0，第三生物反应器，第四生物反应器，以及更多的生物反应器可以根据需要设置，其中的好氧池、缺氧池、厌氧池也可以根据需要处理的污水的情况包括全部的好氧池、缺氧池、厌氧池或其中的部分处理池，并且其中各个处理池的顺序可以互换。

在另一优选的实施例中，本发明的装置，其中第一生物反应器20-0，第二生物反应器30-0，第三生物反应器，第四生物反应器内的各个好氧池、各个缺氧池、各个厌氧池的反应条件可以是相同的，也可以是不同的，所述反应条件根据欲处理的污水情况而定。

在另一优选的实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，进一步包括使反冲所述膜超滤装置40-0-0后产生的混合液回流至所述第一生物反应器20-0中的所述第一好氧池20-2的装置。

在一个优选的实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，其中所述第一生物反应器20-0、所述第二生物反应器30-0、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是一个整体的生物反应器组件。

在另一优选的实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，其中所述第一生物反应器20-0、所述第二生物反应器30-0、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是由单独的组件串接在一起的。

在另一优选的实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，其中通过所述膜筒40-8-64的下方设有的所述出水口40-8-50排出的经处理后的排水量与进入所述至少第一生物反应器20-0的污水10-6的水量是相等的。

在另一优选的实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，进一步包括控制***，用于控制原污水10-4在至少第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2、第一缺氧池20-4、第一厌氧池20-6中的处理时间、在超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0中的处理时间、膜超滤装置40-0-0的液体反冲洗时间以及膜筒40-8-64的气体反冲时间，以及上述各处理之间的切换。

在一个优选的实施例中，其中所述各处理时间和各处理之间的切换是依据原污水水质和对处理后水质的要求预设定的。

在另一优选的实施例中，其中所述各处理时间和各处理之间的切换是依据实际需要手动控制的。

在一个优选的实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置，其中原污水10-4在所述至少第一生物反应器20-0中的处理时间与在所述超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0中的处理时间依水质要求设定，例如在所述至少第一生物反应器20-0中的处理时间可以为10～20小时，接着所述膜筒40-8-64的气体反冲时间依水质要求进行设定，例如为0.5～2分钟，优选30秒，然后所述膜超滤装置40-0-0的液体反冲洗与所述膜筒40-8-64同时进行的气液联合反冲洗的时间也依水质要求进行设定，例如为0.5～2分钟，优选30秒，并且上述各处理之间的切换是预设好的。

在一个优选的实施例中，多个U型中空纤维膜40-8-10的孔径为0.01-1μm，其是可商购的任何中空管状纤维，例如为内径为1～10mm、外径为2～20mm的中空管状纤维膜。

在一个更优选的实施例中，多个U型中空纤维膜40-8-10的孔径为0.01-0.1μm，其为商购的内径为1mm、外径为2mm的中空管状纤维膜。

在一个优选的实施例中，在各生物反应器内的各处理池之间的狭缝为200-300mm宽。

在一个优选的实施例中，其中所述超滤给水泵40-2为输水泵。

在本发明的另一具体实施例中，还提供了一种侧流式污水处理方法，利用上述的侧流式膜生物反应器装置，所述污水处理方法包括以下步骤：

将欲处理的原污水10-4流经调节池10-2，在所述调节池10-2中调节适宜的pH值，同时兼有在厌氧条件下使污泥进行初沉的作用；

然后使经pH调节的污水顺次流入至少第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2、第一缺氧池20-4、第一厌氧池20-6，其中在由所述第一好氧池20-2向所述第一缺氧池20-4流动过程中形成部分水体的回流20-14；

使流经所述至少第一生物反应器20-0的第一厌氧池20-6的污水在一定的压力下被超滤给水泵40-2泵入超滤***40-0的膜超滤装置40-0中进行超滤，其中经处理的污水进入在所述膜超滤装置40-0-0的膜筒40-8-64的下方设有的滤过水收集仓40-8-48中，流经超滤反冲水罐40-10后被部分排出，活性污泥被截留在所述膜超滤装置40-0的多个U型中空纤维膜40-8-10的开口向下的U型顶端与中空膜筒40-8-64之间的空间形成的储污仓40-8-40中或粘附于中空纤维膜外表面。

在一优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，进一步包括：

将滞留于所述超滤反冲水罐40-10的经处理的污水40-10-4利用在所述膜筒40-8-64的下方设置的反冲混合液进口40-8-60泵入所述膜超滤装置40-0-0内，所述经处理的污水40-10-4作为反冲洗水冲洗所述储污仓40-8-40中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜40-8-10外表面黏附的活性污泥，并形成浓缩的反冲混合液40-8-90，所述反冲混合液40-8-90侧流反馈入所述至少第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2内或依需要指定的上述生化反应器的任意处理池内。

在另一优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，进一步包括：

在将滞留于所述超滤反冲水罐40-10的经处理的污水40-10-4利用在所述膜筒40-8-64的下方设置的反冲混合液进口40-8-60泵入所述膜超滤装置40-0-0中的同时，通过在所述膜筒40-8-64中心设置的气体反冲管40-8-84鼓入空气，进一步除去所述储污仓40-8-40中沉积的活性污泥和所述中空纤维膜40-8-10外表面黏附的活性污泥，其中通过所述气体反冲管40-8-84鼓入的所述空气仅在由所述膜筒40-8-64的内壁、多个U型中空纤维膜40-8-10的外壁以及将所述多个U型中空纤维膜40-8-10的U型开口封闭在滤过水收集仓40-8-48中的不透性隔板之间振荡而不进入多个U型中空纤维膜40-8-10的内部。

在另一优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，其中所述气体反冲管40-8-84鼓入的空气由连接于所述气体反冲管40-8-84的鼓风机40-24鼓入。

在一更优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，其中将所述原污水10-4供给调节池10-2进行pH调节，同时使所述原污水10-4在所述调节池10-2中进行污泥初沉，并发生释放磷的反应，同时将所述原污水10-4中的部分有机物降解；

将经所述调节池10-2处理的污水引入所述至少第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2中，在所述第一好氧池20-2中，使经所述调节池10-2处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降；

将经所述第一好氧池20-2处理的污水引入所述至少第一生物反应器20-0的第一缺氧池20-4中，在所述第一缺氧池20-4中进行反硝化脱氮，同时除去经所述调节池10-2处理的污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第一好氧池20-2处理的污水在引入所述至少第一生物反应器20-0的第一缺氧池20-4的过程中有部分回流入所述第一好氧池20-2；

将经所述第一缺氧池20-4处理的污水引到所述至少第一生物反应器20-0的第一厌氧池20-6中，在所述第一厌氧池20-6中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第一缺氧池20-4处理的污水中剩余的有机物；

将经所述至少第一生物反应器20-0的第一厌氧池20-6处理的污水进一步流入所述第二生物反应器30-0的第二好氧池30-2中，在所述第二好氧池30-2中，使经所述第一缺氧池20-4或第一厌氧池20-6处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随聚磷菌的过量摄取，也继续快速下降；

将经所述第二好氧池30-2处理的污水引入所述第二生物反应器30-0的第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6中，在所述第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6中继续进行反硝化脱氮以除去污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第二好氧池30-2处理的污水在引入所述第二生物反应器30-0的第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6的过程中有部分回流入所述第二好氧池30-2；

将经所述第二缺氧池30-4处理的污水引到所述第二生物反应器30-0的第二厌氧池30-6中，在所述第二厌氧池30-6中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第二缺氧池30-4处理的污水中剩余的有机物；

被所述超滤给水泵40-2泵入所述超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0中进行超滤的污水来自由所述第一厌氧池20-6或所述第二厌氧池30-6排出的污水，

将所述第一厌氧池20-6和所述第二厌氧池30-6中的污泥与所述储污仓40-8-40中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜40-8-10外表面黏附的活性污泥通过反冲回流入所述第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2中、或依需要指定的上述任一生化反应器的任意处理池中。

在一更优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，其中对供给所述调节池10-2的所述原污水10-4进行pH调节，使pH达到6.5～8之间。

在一更优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，其中所述原污水10-4在所述至少第一生物反应器20-0中的处理时间与在所述超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0中的处理时间视原水水质和处理后的水质要求而异，接着所述膜筒40-8-64的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置40-0-0的气水联合反冲洗等时间、以及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后的水质要求所需预设好的。

在一更为优选的实施例中，本发明的侧流式污水处理方法，其中所述原污水10-4在至少第一生物反应器20-0中的处理时间与在所述超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0中的处理时间依水质要求设定，例如在第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2中的处理时间在4小时以上，在第一厌氧池20-4中的处理时间在10小时以上，在第一缺氧池20-4中的处理时间在4小时以上，接着通过气体反冲管40-8-84鼓入的空气对所述膜筒40-8-64的气体反冲时间为0.5～2分钟，例如30秒钟，然后利用在膜筒40-8-64下方设置的反冲混合液进口40-8-60将经处理的污水泵入膜超滤装置40-0-0内对所述膜超滤装置40-0-0的液体反冲洗时间为0.5～2分钟，例如为30秒钟，并且上述各处理之间的切换是通过控制***预设好的。

由于采用本发明的侧流式膜生物反应器装置，当污水从进水处进入到膜管内时，污泥等大部分停留在储污仓，仅有很少一部分会进入到膜与膜中间和膜管的底部，这对于膜的清洗非常有益；鼓风机或气泵通过气体反冲管向膜筒内注入空气(空气不穿越中空纤维膜壁，不到达膜内腔，而仅流荡于膜筒内腔与膜外壁之间)，空气的振荡流动冲击使膜表面黏附的污泥疏松、脱落，有利于反冲洗时将污泥清洗的更彻底。

本发明的侧流式MBR的优点：

通过和传统的活性污泥法及生物膜法比较，本发明的侧流式MBR工艺有以下优点：

作为死端膜组件(即中空的U型膜纤维)的特点，其出水水质标准高，品质稳定。膜表面孔径只有1～0.1微米，能够高效地进行固液分离，悬浮物和浊度都接近于零，可直接回用；

运行控制更加灵活稳定。膜的高效截流作用，使活性污泥和微生物完全截流并反馈在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离；水力停留时间短，污泥(有机大分子胶料)停留时间长；微生物浓度、生化效率大幅度提高。

对水质水量的变化适应力强，耐冲击负荷强。解决了传统活性污泥法造成的沉淀部分对最大生物浓度的限制，反应器内的微生物浓度高；同时侧流式MBR可通过同步硝化-反硝化来加强整个生物反应过程，并不单纯追求很高的MLSS，这是由于本发明的侧流式膜生物反应器装置中的活性污泥随所形成的浓缩反冲混合液返流入至少第一生物反应器的第一好氧池内，使得好氧池中始终保持一定浓度的活性污泥，同时还能有效地去除COD、BOD、氨氮、磷等。

除磷脱氮效果好。有利于增殖缓慢的硝化细菌及其它细菌的截流、生长和繁殖，***硝化效率、COD去除率等各项指标得以提高，反应时间也大大缩短；同时大的有机物被截留在池内，保证其被继续降解；

有机物去除率高。膜分离使污水中的大分子难降解成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，有利于专性菌的培养，例如利用商购的活性污泥在需要处理的污水中进行驯化，从而使驯化后的菌群适于处理该污水，大大提高了难降解有机物的降解效率，COD去除率高；

模块化设计，适应性强，易于扩容或进行工艺调整，可以根据来水的情况和外排污水的要求可以采用单生物反应器、双生物反应器、三生物反应器或四生物反应器，优选为双生物反应器，其中后续生物反应器中的好氧池、缺氧池和厌氧池是否存在及其排列顺序是可变的，根据来水的情况和外排污水的要求来决定，但是应该注意，在进入超滤***之前的生物反应器最后排列的应为厌氧池，只是因为厌氧池中污水进行静置，减少了过滤污水中的污泥量；

***采用PLC控制，可实现全程自动化控制，运行管理方便，在本发明的侧流式膜生物反应器装置中包括控制***，可以对污泥反冲进行自动控制；

中空膜的材质为聚丙烯腈，寿命长，抗污染性强，易清洗，价格低廉，适于污水处理。化学性能稳定，抗氧化性强，并且在需要时可采用常用的氧化性药剂清洗；

本发明的侧流式膜生物反应器装置中实现了污泥的全回流，使得污泥龄长，污泥量少。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行，剩余污泥排放量极低；

采用低压过滤，定时周期程序化地进行气体反冲和气水联合反冲洗、其中气体反冲与气水联合反冲洗可以顺序进行，可以先进行气体反冲0.1～10分钟，例如0.3～3分钟，优选0.5～1分钟，使储泥仓中的污泥和附着在中空纤维膜表面的污泥疏松，然后进行气水联合反冲洗0.1～10分钟，例如0.3～3分钟，优选0.5～1分钟，还可以根据中空纤维膜的表面污染情况进行程序化增强反冲洗(即增加气体反冲洗和气水联合反冲洗的强度和时间)、增强化学反冲洗(在反冲水罐中加入常用的化学试剂来进行反冲洗)，以确保膜污染达到最低水平。同时大幅度降低能耗。

本发明的侧流式膜生物反应器装置容积负荷高，占地少；启动快，操作简便，不受污泥膨胀的影响；可省去二沉池，污泥浓缩与消毒池。

本发明的侧流式MBR的适用性

高效低压超滤运行，减少膜表面污染。

设计紧凑，体积小，并且灵活，可以根据污水的实际情况以及处理后的污水的要求进行设计，决定所需要的生物反应器的数量。

能耗低(较浸没式膜反应器相比大幅度降低能耗)，与传统处理***相比，可节省50％的能耗。本发明的给水输水泵为加压泵，加压泵的能耗远低于抽吸泵，并且传统的浸没式膜反应器通常需要使用一组抽吸泵，每个抽吸泵仅能进行若干个中空纤维膜的抽吸，本发明比传统浸没式膜反应器相比大幅度减低了能耗，同时，本发明又使膜污染问题大幅度减轻(低压给水对膜形成的污染强度远低于高压或抽吸泵吸水给膜造成的污染强度)，并且本发明中，污泥仅存在由开口向下的U型中空纤维膜的顶部与塑料膜筒的内壁之间的空间构成的储泥仓中以及粘附在紧密排列的U型中空纤维膜的外表面上。

低造价和低运行成本，清洗简单，运行费用低。无异味。高负荷处理能力强。

污泥排放量很低，甚至在某些条件下几乎没有污泥排放量，减少了处理的费用。完全去除悬浮物和细菌。在一个MBR内能同时去除悬浮物、细菌和降解COD、BOD、氨氮、总氮和总磷。无污泥膨胀问题。启动***快。可以根据要求在好氧、缺氧、厌氧等条件下操作。更方便项目改建和改建设计。超滤***(或膜过滤***)中的膜超滤装置可代替活性污泥法中的二次沉降池去除悬浮固体、有机物，制备无菌水。可截留硝化菌及大分子有机物，延长其在反应器内的停留时间，可提高氮的去除率和有机物降解。

能够在程序化空气、过滤水、和化学自动反冲洗的条件下长期运行，膜过滤取水形式，可适应根据需要从好氧、缺氧、厌氧任意部位取水。

即使各种反冲洗失效，也只是膜孔变小。不会引起出水质量问题。

对膜的维护不会影响膜过滤***(或膜超滤***)外的生物反应，因而可以在低氧条件下操作；膜超滤装置不但完成泥水分离，而且完成对污泥的收集。因而可以通过反冲混合液的合理利用，实现污泥使用的依需要合理调控。

本发明的侧流式膜生物反应器同时适应新建和改造项目发展的需求。适应水资源匮乏使社会对水的合理利用提出的新的要求，并使污水排放标准提高了。

由于本发明的侧流式MBR使用输水(加压)式的膜设备，改建项目不需要建设膜过滤池等不必要的设施，也不需要原设施停产。

与改建或新建每一个工程都需要专业的浸没式膜设备安装队伍相比，采用本发明的侧流式膜生物反应器装置，污水厂改建承包商只需购买膜设备和具备简单的设备安装知识。施工简单，工期缩短，易于维护。

与浸没式膜生物反应器相比，本发明的侧流式膜生物反应器装置的造价要低20％到30％，但设备性能却更好。

由于本发明的侧流式膜生物反应器装置可以在厌氧、缺氧、或好氧的条件下工作，给了生物反应器设计者更大的设计空间。

气体反冲与汽水联合反冲结构，使得当污水从进水口进入到膜筒内时，污泥等大部分停留在储污仓，很少一部分会进入到膜与膜中间和膜筒的底部，这对于减小膜污染和膜的清洗非常有益；

鼓风机或气泵通过气体反冲管向膜筒内注入空气(空气不穿越中空纤维膜壁，不到达膜内腔，仅流荡于膜筒内腔与膜外壁之间)，空气的振荡流动冲击使膜表面黏附的污泥疏松、脱落，有利于反冲洗时将污泥清洗的更彻底。

同时，空气进入膜筒中进行气体反冲对膜纤维表面还可起到类似小气泡维护的作用。

膜过滤***的侧流，不仅可以起到泥水分离的作用，使泥龄和水力停留时间彻底分离，互不相关，也就是说，污泥龄为从设备开车或运行过程中添加新的污泥开始计算，而水力停留时间则为每个污水处理周期的时间总和，使得污泥龄远大于水力停留时间。而且，还能借助膜反冲洗实现高浓度泥水混合液反馈或全反馈，起到对活性污泥和活性污泥生化反应的调控作用。

在生物反应器部分中，水体依生物反应器的结构，由好氧区向缺氧区流动过程中形成的部分水体反馈“环流”是又一项侧流技术。它进一步使水体的生化反应时间达到可控。泥龄与水体生化反应时间的“可控”，使得MBR水处理技术的可控程度达到了一个新的水平。同时由于流体力学规律的作用，流体的变化也会给生化反应带来一些变化。

由于侧流技术的应用，使生化处理过程没有必要以追求较高的MLSS来达到较高的生化效果。因此，多余污泥排放量很低，甚至在某些条件下几乎可以做到没有多余污泥排放量。

本发明的侧流式膜生物反应器装置进行了气体反冲洗、气水联合反冲洗和化学反冲洗，以及增强化学反冲洗技术的应用，并且其可以根据需要设定于整个MBR正常运行程序之中，它可以使得膜长期处于高通量状态，使MBR的运行可以保持在高效运行之中；同时使膜维护过程变得极其简单，不需要任何复杂的设备和高技术水平的人员，一般无需停工。

生化反应器中，由于本发明的侧流式膜生物反应器装置的结构特点(如图3的结构原理图)及间歇曝气技术的应用，一方面可以依需要调节好氧、厌氧反应，有效的提高处理效率；另一方面使好氧区与缺氧区、厌氧区会存在短时间的落差，对于水质较恶劣的污水经曝气后会产生大量气泡浮于表面，气泡会流动覆盖于各区域表面，在一定程度上可以抑制异味气体的散发，使异味小。

下面结合实施例，对本发明进行进一步阐述，并且不会因此限制本发明的保护范围。

实施例

本发明的实施例是中试装置，如图3所示，将其安装在废水处理工厂。

实施例1

在本实施例中，本发明的侧流式膜生物反应器装置如图3所示，其中将膜超滤(或过滤)装置40-0-0设置成如图4所示的组件，其中开口向下的多个U型中空纤维膜紧密排列被封装在一膜筒中。

如图3和图4所示，本发明的侧流式膜生物反应器装置，依次包括：调节池10-2、至少一个第一生物反应器20-0，第二生物反应器30-0，膜超滤***40-0，其中，膜超滤***40-0进一步包括膜超滤装置40-0-0、超滤反冲水罐40-10-4，所述膜超滤装置40-0-0具有中空的膜筒40-8-64，在膜筒40-8-64中心设置有气体反冲管40-8-30，在膜筒40-8-64的下方设有滤过水收集仓40-8-48，膜筒40-8-64与滤过水收集仓40-8-48之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜40-8-10被紧密排列在中空的膜筒40-8-64的内壁与气体反冲管40-8-30的外壁之间并开口向下地被封装于膜筒40-8-64中，多个U型中空纤维膜40-8-10的U型开口被不透性隔板封闭在所述滤过水收集仓40-8-48内，在多个U型中空纤维膜40-8-10的开口向下的U型顶端与中空的膜筒40-8-64之间的空间形成储污仓40-8-40。

第一生物反应器20-0包括第一好氧池20-2、第一缺氧池20-4、第一厌氧池20-6，第二生物反应器30-0包括第二好氧池30-2、第二缺氧池30-4、第二厌氧池30-6，在膜筒40-8-64的上方设有进水口40-8-80和/或反冲混合液出口40-8-90，在膜筒40-8-64的下方设有出水口40-8-50和/或反冲混合液进口40-8-60；在第一生物反应器20-0中所述第一好氧池20-2与所述第一缺氧池20-4之间的不透性隔板的下部具有一狭缝，该狭缝的高度为约200-300mm，从而在所述第一好氧池20-2向所述第一缺氧池20-4的流动过程中形成部分水体回流20-14。在第二生物反应器30-0的第二好氧池30-2与第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6之间的不透性隔板的下部也具有一狭缝，该狭缝的高度为约200-300mm，从而在所述第二好氧池30-2向所述第二缺氧池30-4或第二厌氧池30-6的流动过程中形成部分水体回流30-14，在第一好氧池20-2与第一缺氧池20-4、以及第一缺氧池20-4与第一厌氧池20-6之间的隔板上方形成溢流，在第二好氧池30-2与第二缺氧池30-4、以及第二缺氧池30-4与第二厌氧池30-6之间的隔板上方形成溢流，并且在超滤***40-0中的膜超滤装置40-0-0的反冲混合液进口40-8-60与超滤反冲水罐40-10相连，其中气体反冲管40-8-30连接有鼓风机40-24。由第一厌氧池20-6流出的液体经超滤给水泵40-2流入超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0，经反冲混合液出口40-8-90流出的反冲混合液返流回到第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2，第一好氧池20-2还包括带有第一气体分布器20-20的第一进气管20-8，第二好氧池20-2还包括带有第二气体分布器30-20的第二进气管30-8，第一气体分布器20-20和第二气体分布器30-20将压缩空气在第一进气管20-8和第二进气管30-8的出口处沿第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出排入第一和第二好氧池进行曝气，经超滤给水泵40-2流入超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0的污水来自由第二厌氧池30-6流出的液体，经反冲混合液出口40-8-90流出的反冲混合液返流回到第一好氧池20-2或第二好氧池30-2，第一气体分布器20-20远离第一缺氧池20-4而第二气体分布器30-20远离第二缺氧池30-4。

在本发明的侧流式膜生物反应器装置中，还包括必要的流量计、必要的阀门、回流或输送管道、输水泵、污泥循环泵等配件，以上均是本领域技术人员所熟知的。

实施例2

在本实施例中，本发明的利用侧流式膜生物反应器装置的侧流式污水处理方法如图3所示，其中将膜超滤(或过滤)装置40-0-0设置成如图4所示的组件，其中开口向下的多个U型中空纤维膜紧密排列被封装在一膜筒中。

如图3和图4所示，本发明的侧流式污水处理方法，包括

将所述原污水10-4供给调节池10-2，使所述原污水10-4在所述调节池10-2中调节pH值，使pH达到6.5～8，同时进行原污水的污泥初沉，并发生释放磷的反应，同时将所述原污水10-4中的部分有机物降解；

将经所述调节池10-2处理的污水引入所述至少第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2中，在所述第一好氧池20-2中，使经所述调节池10-2处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降；

将经所述第一好氧池20-2处理的污水溢流入所述至少第一生物反应器20-0的第一缺氧池20-4中，通过第一气体分布器20-20将压缩空气在第一进气管20-8的出口处沿第一进气管内径各点的切线方向甩出，在所述第一缺氧池20-4中进行反硝化脱氮，同时除去经所述调节池10-2处理的污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第一好氧池20-2处理的污水在引入所述至少第一生物反应器20-0的第一缺氧池20-4的过程中，在第一好氧池20-2与第一缺氧池20-4的不透性隔板下方设置有一200～300mm的狭缝，使得部分第一缺氧池20-4的污水回流入所述第一好氧池20-2；

将经所述第一缺氧池20-4处理的污水溢流到所述至少第一生物反应器20-0的第一厌氧池20-6中，在所述第一厌氧池20-6中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第一缺氧池20-4处理的污水中剩余的有机物；

将经所述至少第一生物反应器20-0的第一厌氧池20-6处理的污水进一步溢流入(或泵入)所述第二生物反应器30-0的第二好氧池30-2中，在所述第二好氧池30-2中通过第二气体分布器30-20将压缩空气在第二进气管30-8的出口处沿第二进气管内径各点的切线方向甩出，使经所述第一缺氧池20-4或第一厌氧池20-6处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随聚磷菌的过量摄取，也继续快速下降；

将经所述第二好氧池30-2处理的污水溢流入所述第二生物反应器30-0的第二缺氧池30-4中，在所述第二缺氧池30-4中继续进行反硝化脱氮以除去污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第二好氧池30-2处理的污水在溢流入所述第二生物反应器320-0的第二缺氧池30-4的过程中，在第二好氧池30-2与第二缺氧池30-4的不透性隔板下方设置有一200-300mm的狭缝，使得部分第二缺氧池30-4的污水回流入所述第二好氧池30-2；

将经所述第二缺氧池30-4处理的污水溢流到所述第二生物反应器30-0的第二厌氧池30-6中，在所述第二厌氧池30-6中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第二缺氧池30-4处理的污水中剩余的有机物；

由第二厌氧池30-6流出的液体经超滤给水泵40-2泵入所述超滤***40-0的膜超滤装置40-0-0，其中污泥被储存在由多个U型中空纤维膜40-8-10的开口向下的U型顶端与中空的膜筒40-8-64之间的空间形成储污仓40-8-40，流出的净水流入超滤反冲水罐40-10-4被排放，上述各过程共运行10分钟。

然后，通过控制***将压缩空气通过反冲空气入口40-8-84经气体反冲管40-8-30鼓入中空的膜筒40-8-64的内壁、封闭滤过水收集仓40-8-48的不透性隔板与多个U型中空纤维膜40-8-10的外壁与气体反冲管40-8-30的外壁之间的空间内，使储污仓40-8-40中沉积的与多个U型中空纤维膜40-8-10的外壁上沉积的污泥疏松，共运行1分钟；

接着，将超滤反冲水罐40-10-4中的净水通过超滤反冲泵40-2经反冲混合液进口40-8-60泵入膜超滤装置40-0-0进行反冲洗，同时压缩空气仍通过气体反冲管40-8-30鼓入中空的膜筒40-8-64的内壁、封闭滤过水收集仓40-8-48的不透性隔板与多个U型中空纤维膜40-8-10的外壁与气体反冲管40-8-30的外壁之间的空间内，共运行1分钟。

然后，将经反冲混合液出口40-8-90流出的反冲混合液返流回到所述第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2内。

然后又开始上述的操作循环。

还可以根据生物反应器中累计的污泥量(以不堵塞第一缺氧池20-4与第一厌氧池20-6之间的狭缝、第二好氧池30-2与第二缺氧池30-4之间的狭缝以及第二缺氧池30-4与第二厌氧池30-6之间的狭缝为限)，利用污泥循环泵40-2将第一厌氧池20-6和所述第二厌氧池30-6中的污泥与储污仓40-8-40中沉积的活性污泥和中空纤维膜40-8-10外表面黏附的活性污泥反冲回流入所述第一生物反应器20-0的第一好氧池20-2中或上述任一生物反应器的任一处理池中。

上述的操作时间可以根据污水的来水情况和对净水的要求加以改变。还可以根据中空膜的污染情况进行化学清洗等处理，所使用的药剂和方法是本领域公知的，在此不再赘述。

采用本发明的侧流式膜生物反应器装置及污水深度处理方法，有效地提高了脱氮、除磷、脱除难溶有机物的效果，并且省略了二沉池。从而更进一步地体现了本发明的先进性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

主要组件符号说明

10-2 调节池    10-4 原污水    20-0 第一生物反应器

30-0 第二生物反应器    20-2 第一好氧池    20-4 第一缺氧池

20-6 第一厌氧池    30-2 第二好氧池    30-4 第二缺氧池

30-6 第二厌氧池    40-0 超滤***    40-0-0 膜超滤装置

40-10-4 超滤反冲水罐    40-8-44 隔板    40-8-48 滤过水收集仓

40-8-64 膜筒    40-8-10 中空纤维膜    40-8-40 储污仓

40-8-80 进水口    40-8-50 出水口    40-8-60 反冲混合液进口

20-14 第一好氧池部分水体回流    30-14 第二好氧池部分水体回流

40-10 超滤反冲水罐    40-8-30 气体反冲管    40-24 鼓风机

40-6 流量计    40-4 调节阀    20-8 第一进气管

20-20 第一气体分布器    10-6 进水    20-10 气体鼓泡

30-8 第二进气管    30-20 第二气体分布器    20-14 第一回流

50-10 污泥排出管道    30-14 第二回流

40-2泵 (如超滤给水泵、超滤反冲泵或污泥循环泵)

40-8-84 反冲空气入口    40-50 第一污水回流

40-60 第二污水回流    40-90 第三污水回流。

Claims (22)

1.一种侧流式膜生物反应器装置，依次包括：调节池(10-2)，至少一个第一生物反应器(20-0)，超滤***(40-0)，其中，所述第一生物反应器(20-0)包括第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)，其特征在于：所述超滤***(40-0)进一步包括膜超滤装置(40-0-0)、超滤反冲水罐(40-10)，所述膜超滤装置(40-0-0)具有中空的膜筒(40-8-64)，在所述膜筒(40-8-64)中心设置有气体反冲管(40-8-30)，在所述膜筒(40-8-64)的下方设有滤过水收集仓(40-8-48)，所述膜筒(40-8-64)与所述滤过水收集仓(40-8-48)之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜(40-8-10)被紧密排列在所述中空的膜筒(40-8-64)的内壁与所述气体反冲管(40-8-30)的外壁之间并开口向下地封装于所述膜筒(40-8-64)中，所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的U型开口被不透性隔板封闭在所述滤过水收集仓(40-8-48)内，所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的开口向下的U型上部顶端与所述中空的膜筒(40-8-64)之间的空间形成储污仓(40-8-40)，在所述膜筒(40-8-64)的上方设有进水口(40-8-80)和/或反冲混合液出口(40-8-90)，在所述膜筒(40-8-64)的下方设有出水口(40-8-50)和/或反冲混合液进口(40-8-60)；所述第一生物反应器(20-0)中还具有由所述第一好氧池(20-2)向所述第一缺氧池(20-4)流动过程中形成部分水体回流(20-14)的装置，在所述第一好氧池(20-2)与所述第一缺氧池(20-4)、以及所述第一缺氧池(20-4)与所述第一厌氧池(20-6)之间的隔板上方形成溢流，由所述第一厌氧池(20-6)流出的液体经超滤给水泵(40-2)流入所述超滤***(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)，经所述反冲混合液出口(40-8-90)流出的反冲混合液返流回到所述第一生物反应器(20-0)的所述第一好氧池(20-2)，所述第一好氧池(20-2)进一步包括带有第一气体分布器(20-20)的第一进气管(20-8)。

2.根据权利要求1所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述装置进一步包括第二生物反应器(30-0)，所述第二生物反应器(30-0)包括第二好氧池(30-2)、第二缺氧池(30-4)、第二厌氧池(30-6)，其中所述第二生物反应器(30-0)中还具有由所述第二好氧池(30-2)向所述第二缺氧池(30-4)或所述第二厌氧池(30-6)流动过程中形成部分水体回流(30-14)的装置，所述膜超滤装置(40-0-0)的所述反冲混合液进口(40-8-60)与超滤反冲水罐(40-10)相连，其中所述气体反冲管(40-8-30)连接有鼓风机(40-24)，所述调节池(10-2)兼具有厌氧池的功能，所述第二好氧池(20-2)进一步包括带有第二气体分布器(30-20)的第二进气管(30-8)，所述第一气体分布器(20-20)和第二气体分布器(30-20)将压缩空气在所述第一进气管(20-8)和所述第二进气管(30-8)的出口处排入所述第一和第二好氧池进行曝气，经超滤给水泵(40-2)流入所述超滤***(40-0)的所述膜超滤装置(40-0-0)的污水来自由所述第二厌氧池(30-6)流出的液体，经所述反冲混合液出口(40-8-90)流出的反冲混合液返流回到所述第一好氧池(20-2)或所述第二好氧池(30-2)，所述第一气体分布器(20-20)远离所述第一缺氧池(20-4)而第二气体分布器(30-20)远离所述第二缺氧池(30-4)。

3.根据权利要求2所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述装置进一步包括第三生物反应器，所述第三生物反应器包括第三好氧池、第三缺氧池、第三厌氧池，其中所述第三生物反应器中还具有由所述第三好氧池向所述第三缺氧池或第三厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置。

4.根据权利要求3所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述装置进一步包括第四生物反应器，所述第四生物反应器包括第四好氧池、第四缺氧池、第四厌氧池构成，其中所述第四生物反应器中还具有由所述第四好氧池向所述第四缺氧池或第四厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，经所述超滤给水泵(40-2)流入所述超滤***(40-0)的所述膜超滤装置(40-0-0)的污水来自由所述第三厌氧池或第四厌氧池流出的液体。

5.根据权利要求2所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，由所述第一好氧池(20-2)向所述第一缺氧池(20-4)流动过程中形成部分水体回流(20-14)的装置为所述第一好氧池(20-2)与所述第一缺氧池(20-4)之间的隔板下方具有的狭缝，用于在所述第一好氧池(20-2)与所述第一缺氧池(20-4)之间形成部分水体回流(20-14)，由所述第二好氧池(30-2)向所述第二缺氧池(30-4)或所述第二厌氧池(30-6)流动过程中形成部分水体回流(30-14)的装置是所述第二生物反应器(30-0)包括的所述第二好氧池(30-2)与所述第二缺氧池(30-4)或所述第二厌氧池(30-6)之间的隔板下方具有的狭缝，用于在流动过程中形成部分水体回流(30-14)，其中所述第一气体分布器(20-20)和第二气体分布器(30-20)将压缩空气在所述第一进气管(20-8)和所述第二进气管(30-8)的出口处沿所述第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出。

6.根据权利要求4所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述第一生物反应器(20-0)，所述第二生物反应器(30-0)，所述第三生物反应器，所述第四生物反应器内的各个好氧池、各个缺氧池、各个厌氧池的反应条件相同或不同，所述反应条件根据欲处理的污水情况而定。

7.根据权利要求2～6任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，进一步包括使反冲所述膜超滤装置(40-0-0)后产生的混合液回流至所述第一生物反应器(20-0)中的所述第一好氧池(20-2)的装置。

8.根据权利要求4～6任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述第一生物反应器(20-0)、所述第二生物反应器(30-0)、所述第三生物反应器、所述第四生物反应器是一个整体的生物反应器组件或是单独的组件串接在一起的。

9.根据权利要求2～6任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，通过所述膜筒(40-8-64)的下方设有的所述出水口(40-8-50)排出的经处理后的排水量与进入所述至少第一生物反应器(20-0)的污水(10-6)的水量是相等的。

10.根据权利要求2～6任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，进一步包括控制***，用于控制原污水(10-4)在所述至少第一生物反应器(20-0)的所述第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)中的处理时间、在所述超滤***(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)中的处理时间、所述膜超滤装置(40-0-0)的液体反冲洗时间以及所述膜筒(40-8-64)的气体反冲时间，以及上述各处理之间的切换。

11.根据权利要求10所述的侧流式膜生物反应器装置，其中所述各处理时间和各处理之间的切换或者依据原水水质和对处理后水质的要求预设定的，或者根据实际需要手动控制。

12.根据权利要求2～6任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的孔径为0.01-1μm。

13.根据权利要求5所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述狭缝为200～300mm宽。

14.根据权利要求2～6任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其中所述超滤给水泵(40-2)为输水泵。

15.一种侧流式污水处理方法，利用根据权利要求2～14中任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，所述污水处理方法包括以下步骤：

将欲处理的原污水(10-4)流经调节池(10-2)，在所述调节池(10-2)中调节适宜的pH值；

然后使经pH调节的污水顺次流入至少第一生物反应器(20-0)的第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)，其中在由所述第一好氧池(20-2)向所述第一缺氧池(20-4)流动过程中形成部分水体的回流(20-14)；

使流经所述至少第一生物反应器(20-0)的第一厌氧池(20-6)的污水在一定的压力下被超滤给水泵(40-2)泵入超滤***(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)中进行超滤，其中经处理的污水进入在所述膜超滤装置(40-0-0)的膜筒(40-8-64)的下方设有的滤过水收集仓(40-8-48)中，流经超滤反冲水罐(40-10)后被部分排出，活性污泥被截留在所述膜超滤装置(40-0-0)的多个U型中空纤维膜(40-8-10)的开口向下的U型上部顶端与中空膜筒(40-8-64)之间的空间形成的储污仓(40-8-40)中或黏附于中空纤维膜外表面。

16.根据权利要求15所述的侧流式污水处理方法，进一步包括：

通过在所述膜筒(40-8-64)中心设置的气体反冲管(40-8-84)鼓入空气，然后将滞留于所述超滤反冲水罐(40-10)的经处理的污水(40-10-4)利用在所述膜筒(40-8-64)的下方设置的反冲混合液进口(40-8-60)泵入所述膜超滤装置(40-0-0)内，所述经处理的污水(40-10-4)作为反冲洗水冲洗所述储污仓(40-8-40)中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)外表面黏附的活性污泥，并形成浓缩的反冲混合液(40-8-90)，所述反冲混合液(40-8-90)侧流反馈入所述至少第一生物反应器(20-0)的第一好氧池(20-2)或依需要指定的上述生化反应器的任一处理池内。

17.根据权利要求16所述的侧流式污水处理方法，进一步包括：

在将滞留于所述超滤反冲水罐(40-10)的经处理的污水(40-10-4)利用在所述膜筒(40-8-64)的下方设置的反冲混合液进口(40-8-60)泵入所述膜超滤装置(40-0-0)内的同时，通过在所述膜筒(40-8-64)中心设置的气体反冲管(40-8-84)鼓入空气，进一步除去所述储污仓(40-8-40)中沉积的活性污泥和所述中空纤维膜(40-8-10)外表面黏附的活性污泥，其中通过所述气体反冲管(40-8-84)鼓入的所述空气仅在由所述膜筒(40-8-64)的内壁、所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的外壁以及将所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的U型开口封闭在所述滤过水收集仓(40-8-48)的不透性隔板之间振荡而不进入所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的内部。

18.根据权利要求16所述的侧流式污水处理方法，其中所述气体反冲管(40-8-84)鼓入的空气由连接于所述气体反冲管(40-8-84)的鼓风机或气泵(40-24)鼓入。

19.根据权利要求17所述的侧流式污水处理方法，其中所述气体反冲管(40-8-84)鼓入的空气由连接于所述气体反冲管(40-8-84)的鼓风机或气泵(40-24)鼓入。

20.根据权利要求15至19任一项所述的侧流式污水处理方法，其中将所述原污水(10-4)供给调节池(10-2)进行pH调节，同时使所述原污水(10-4)在所述调节池(10-2)中进行调节，同时起到污泥初沉作用，并发生释放磷的反应，同时将所述原污水(10-4)中的部分有机物降解；

将经所述调节池(10-2)处理的污水引入所述至少第一生物反应器(20-0)的第一好氧池(20-2)中，在所述第一好氧池(20-2)中，使经所述调节池(10-2)处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降；

将经所述第一好氧池(20-2)处理的污水引入所述至少第一生物反应器(20-0)的第一缺氧池(20-4)中，在所述第一缺氧池(20-4)中进行反硝化脱氮，同时除去经所述调节池(10-2)处理的污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第一好氧池(20-2)处理的污水在引入所述至少第一生物反应器(20-0)的第一缺氧池(20-4)的过程中有部分回流入所述第一好氧池(20-2)；

将经所述第一缺氧池(20-4)处理的污水引到所述至少第一生物反应器(20-0)的第一厌氧池(20-6)中，在所述第一厌氧池(20-6)中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第一缺氧池(20-4)处理的污水中剩余的有机物；

将经所述至少第一生物反应器(20-0)的第一厌氧池(20-6)处理的污水进一步流入所述第二生物反应器(30-0)的第二好氧池(30-2)中，在所述第二好氧池(30-2)中，使经所述第一缺氧池(20-4)或第一厌氧池(20-6)处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随聚磷菌的过量摄取，也继续快速下降；

将经所述第二好氧池(30-2)处理的污水引入所述第二生物反应器(30-0)的第二缺氧池(30-4)或第二厌氧池(30-6)中，在所述第二缺氧池(30-4)或第二厌氧池(30-6)中继续进行反硝化脱氮以除去污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第二好氧池(30-2)处理的污水在引入所述第二生物反应器(320-0)的第二缺氧池(30-4)或第二厌氧池(30-6)的过程中有部分回流入所述第二好氧池(30-2)；

被所述超滤给水泵(40-2)泵入所述超滤***(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)中进行超滤的污水来自由所述第一厌氧池(20-6)或所述第二厌氧池(30-6)排出的污水，将所述第一厌氧池(20-6)和所述第二厌氧池(30-6)中的污泥与所述储污仓(40-8-40)中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)外表面黏附的活性污泥通过反冲回流入所述第一生物反应器(20-0)的第一好氧池(20-2)或依需要指定的上述生化反应器的任一处理池中。

21.根据权利要求15至19任一项所述的侧流式污水处理方法，其中对供给所述调节池(10-2)的所述原污水(10-4)进行pH调节，使pH达到6.5～8之间。

22.根据权利要求15至19任一项所述的侧流式污水处理方法，其中所述原污水(10-4)在所述至少第一生物反应器(20-0)中的处理时间与在所述超滤***(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)中的处理时间、接着所述膜筒(40-8-64)的气体反冲时间，然后所述膜超滤装置(40-0-0)的液体反冲洗时间及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后水质的要求所需而预设好的。

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