CN113998784A - 一种废水处理***及废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种废水处理***及废水处理方法，属于废水处理技术领域。废水处理***包括厌氧氨氧化颗粒污泥反应器、反硝化反应器、亚硝化反应器和膜生物反应器。废水能够先在厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中发生厌氧氨氧化反应，然后依次进入到反硝化反应器中发生反硝化反应和进入到亚硝化反应器中发生亚硝化反应，最后进入到膜生物反应器中进行分离得到清水。厌氧氨氧化反应能够除去大部分硝酸盐，剩下的硝酸盐也会在反硝化反应和亚硝化反应中进一步除去，从而提高整个净化过程中的氮素的去除效率。同时，亚硝化反应器能够回流部分亚硝酸盐至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器进行厌氧氨氧化反应，无需增加碳源，实现高效脱氮。
Description
技术领域
本申请涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种废水处理***及废水处理方法。
背景技术
由氮素引起的水体富营养化现象受到业界的广泛关注，为了有效削减氮素，现采用氨化—硝化—反硝化生物脱氮工艺处理水体。但是，氨化—硝化—反硝化生物脱氮工艺处理流程长、碳源消耗量高、处理效率低、耐冲击负荷低和外加碳源和碱度高，且设备占地面积大、基建费用高。
发明内容
本申请提供了一种废水处理***及废水处理方法，其能够实现水体的高效脱氮。
本申请的实施例是这样实现的：
在第一方面，本申请示例提供了一种废水处理***，其包括厌氧氨氧化颗粒污泥反应器、反硝化反应器、亚硝化反应器和膜生物反应器。
厌氧氨氧化颗粒污泥反应器底部具有废水进口，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内设置有厌氧氨氧化颗粒污泥，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器顶部设置有用于分离气相、水相和泥相的三相分离器。
反硝化反应器具有第一进水口和第一出水口，第一进水口连接于水相的出口。
亚硝化反应器具有第二进水口和第二出水口，第二进水口连接于第一出水口，第二出水口通过管道连接于废水进口，且连接第二出水口和废水进口的管道上设置有亚硝化回流泵。
膜生物反应器内具有膜组件，且膜组件将膜生物反应器分离形成清水室和浊水室，浊水室具有第三进水口，第三进水口连接于第二出水口。
在上述技术方案中，废水能够先在厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中发生厌氧氨氧化反应，然后依次进入到反硝化反应器中发生反硝化反应和进入到亚硝化反应器中发生亚硝化反应，最后进入到膜生物反应器中进行分离得到清水。
厌氧氨氧化反应能够除去大部分硝酸盐，剩下的硝酸盐也会在反硝化反应和亚硝化反应中进一步除去，从而提高整个净化过程中的氮素的去除效率。同时，亚硝化反应器能够回流部分亚硝酸盐至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器进行厌氧氨氧化反应，无需增加碳源，实现高效脱氮。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述泥相的出口连接于废水进口，气相的出口连通于大气。
在上述示例中，三相分离器能够将水相、气相和泥相分离，使得厌氧氨氧化颗粒污泥能够通过泥相的出口回流到厌氧氨氧化颗粒污泥反应器底部的废水进口。一方面，厌氧氨氧化颗粒污泥能够与废水一同进入到厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中重复利用，另一方面，上述循环有利于提高上升流速，增大颗粒污泥与水流剪切力，使颗粒污泥具有更好的传质速率，进而高效脱氮。厌氧氨氧化反应产生的气体从气相的出口排出。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述废水处理***还包括反洗装置，反洗装置包括水箱，清水室具有第三出水口，水箱具有第四进水口和第四出水口，第四进水口和第四出水口分别连接于第三出水口。
在上述示例中，水箱能够用于储存净化得到的清水。当膜生物反应器需要清洗时，能够使水箱里的水通过第四出水口重新流到膜生物反应器中，并对膜生物反应器进行清洗。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述反洗装置还包括药箱，药箱具有出药口，出药口连接于第三出水口。
在上述示例中，药箱中可以放置有各种清洗试剂，当膜生物反应器中膜污染较严重时，可通过药箱添加清洗试剂进行深度清洗，使膜性能可以得到恢复。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述浊水室底部还具有第一污泥出口，反硝化反应器具有第一污泥进口，第一污泥出口连接于第一污泥进口。
在上述示例中，浊水室底部可能存在含有硝酸盐和亚硝酸盐的污泥，将污泥通过第一污泥出口回流至反硝化反应器，有利于提高脱氮效率。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述废水处理***还包括脱氧池，脱氧池具有第二污泥进口和第二污泥出口，第二污泥进口连接于第一污泥出口，第二污泥出口连接于第一污泥进口。
在上述示例中，浊水室底部的污泥先通过第一污泥出口到达脱氧池脱氧后，再回流至反硝化反应器。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的示例中，上述废水处理***还包括曝气装置，曝气装置包括曝气管，曝气管分别设置于亚硝化反应器和膜生物反应器的底部。
在上述示例中，曝气管能够用于分别向亚硝化反应器和膜生物反应器中通入空气或氧气，从而提高水体中的氧气含量。
在第二方面，本申请示例提供了一种利用上述的废水处理***的废水处理方法，其包括：使废水依次经过厌氧氨氧化颗粒污泥反应器、反硝化反应器和亚硝化反应器处理后到达膜生物反应器中，膜组件分离得到清水室中的清水，亚硝化反应器的水相经第二出水口部分回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器。
在上述技术方案中，废水能够先在厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中发生厌氧氨氧化反应，然后依次进入到反硝化反应器中发生反硝化反应和进入到亚硝化反应器中发生亚硝化反应，最后进入到膜生物反应器中进行分离得到清水。
厌氧氨氧化反应能够除去大部分硝酸盐，剩下的硝酸盐也会在反硝化反应和亚硝化反应中进一步除去，从而提高整个净化过程中的氮素的去除效率。同时，亚硝化反应器能够回流部分亚硝酸盐至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器进行厌氧氨氧化反应，无需增加碳源，实现高效脱氮。
结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的示例中，上述亚硝化反应器回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器为150～200％。
结合第二方面，在本申请的第二方面的第二种可能的示例中，上述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的溶解氧＜0.2mg/L，流体温度为31～35℃。
可选地，反硝化反应器内的溶解氧＜0.5mg/L。
可选地，亚硝化反应器内的溶解氧为0.5～1mg/L，游离氧＞10mg/L，流体的pH值为7～8.5。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例的废水处理***的结构示意图。
图标：10-废水处理***；100-厌氧氨氧化颗粒污泥反应器；101-废水进口；102-取样口；110-进水泵；120-三相分离器；121-水相的出口；122-泥相的出口；123-气相的出口；124-上分离室；130-厌氧氨氧化回流泵；141-水浴循环箱；142-换热器；143-水浴循环泵；144-加热套；200-反硝化反应器；201-第一进水口；202-第一出水口；203-第一污泥进口；210-搅拌器；300-亚硝化反应器；301-第二进水口；302-第二出水口；310-亚硝化回流泵；400-膜生物反应器；401-清水室；402-浊水室；403-第三进水口；404-第三出水口；405-第一污泥出口；410-膜组件；420-出水泵；430-出水阀；440-出水管；441-排水阀；450-反洗泵；460-计量泵；470-管道混合器；510-曝气管；520-鼓风机；610-水箱；611-第四进水口；612-第四出水口；613-浮球液位计；620-药箱；621-出药口；700-脱氧池；701-第二污泥进口；702-第二污泥出口；710-污泥回流泵；720-脱氧回流泵。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
现有的氨化—硝化—反硝化生物脱氮工艺包括氨化反应、硝化反应和反硝化反应。其中，氨化反应为含氮有机物在氨化菌作用下转化为氨氮的过程；硝化反应为在亚硝化菌的作用下将氨氮转化为亚硝酸盐，以及在硝化菌的作用下将亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程；反硝化反应为在反硝化菌的作用下将亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气的过程。
发明人发现现有的氨化—硝化—反硝化生物脱氮工艺中，硝化反应中亚硝酸盐转化为硝酸盐和反硝化反应中硝酸盐转化为亚硝酸盐的过程中，存在重复反应过程造成资源浪费，且工艺流程长，占地大，曝气量大、能耗高，所需碳源量大。
以下针对本申请实施例的一种废水处理***10及废水处理方法进行具体说明：
请参阅图1，本申请实施例提供一种废水处理***10，其包括：厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100、反硝化反应器200、亚硝化反应器300和膜生物反应器400(Membrane Bio-Reactor，MBR)。
厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100中分布有厌氧氨氧化颗粒污泥，厌氧氨氧化颗粒污泥活性较高，抗冲击负荷能力强。厌氧氨氧化颗粒污泥中含有浮霉菌(AnAOB)，浮霉菌能够以氨氮为电子供体，亚硝酸氮为电子受体实现氮素以氮气形式从水体中去除，厌氧氨氧化反应如下所示：
NH4 ++1.32NO2 -+0.066HCO3 -+0.13H+→1.02N2+0.26NO3 -+0.066CH2O2.5N0.15+2.03H2O；
厌氧氨氧化工艺具有无需投加碳源、能耗低的优点。
厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的底部具有用于连接废水管道的废水进口101，废水进入到厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100后，从下往上流动。
可选地，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100整体为上下布置的圆筒形反应器，且厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100下部为圆锥形。
可选地，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的长径比为6～8。
可选地，废水管道上设置有进水泵110，进水泵110用于将废水管道中的废水由废水进口101泵入厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100。
厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100顶部设置有用于分离气相、水相和泥相的三相分离器120，三相分离器120设置于上分离室124中，上分离室124具有水相的出口121、泥相的出口122和气相的出口123。其中，气相的出口123连通于大气，泥相的出口122通过管道连接于废水进口101，使得从泥相的出口122排出的污泥能够从废水进口101回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100继续反应。
可选地，上分离室124整体为上下布置的圆筒形，上分离室124内径为厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100内径的1.5～2倍，更有助于泥、水、气三相分离。
可选地，泥相的出口122和废水进口101之间的管道上设置有厌氧氨氧化回流泵130，厌氧氨氧化回流泵130用于将泥相的出口122排出的污泥由废水进口101泵回厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100中。
由于厌氧氨氧化反应生成的气体为氮气，其不会污染大气环境，可以直接排放至大气。泥相大部分为厌氧氨氧化颗粒污泥，其通过厌氧氨氧化回流泵130重新回到厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100中，既可以提升厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的上升流速，还可以重复利用进行厌氧氨氧化反应。
可选地，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100底部还设置有取样口102。
废水处理***10还包括用于加热厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的加热机构。
可选地，加热结构为水浴加热机构。
水浴加热机构包括水浴循环箱141、换热器142、水浴循环泵143以及套设在厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100外的加热套144。换热器142用于加热水浴循环箱141内的加热流体，水浴循环箱141通过管道连接于加热套144，实现加热流体的流通，水浴循环泵143设置于水浴循环箱141和加热套144之间的管道上，水浴循环泵143用于将加热流体从水浴循环箱141中泵入到加热套144中，并通过控制换热器142的温度使厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100内的流体保持预设温度。
仅通过厌氧氨氧化反应，仍有11％左右的硝酸盐存在于水体中无法去除。反硝化反应器200中分布有异养反硝化细菌，异养反硝化细菌可以利用有机物对厌氧氨氧化反应生成的NO-3N进行反硝化，反硝化反应如下所示：
6NO3 -+2CH3OH→6NO2 -+2CO2+2H2O；
6NO3 -+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-。
反硝化反应器200具有第一进水口201和第一出水口202，第一进水口201通过管道连接于水相的出口121。经厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100处理后的废水进一步通过第一进水口201到达反硝化反应器200中进行反硝化反应。
可选地，第一进水口201设置于反硝化反应器200的顶部，第一出水口202设置于反硝化反应器200的底部。
可选地，反硝化反应器200顶部安装有搅拌器210，搅拌器210包括搅拌桨，搅拌桨包括多个搅拌叶片，多个搅拌叶片设置于反硝化反应器200的腔体内。
亚硝化反应器300中分布有亚硝化菌，亚硝化菌可以利用有机物对氨氮进行硝化，硝化反应如下所示：
NH4 ++1.5O2→NO2 -+H2O+2H+。
本申请将硝化反应控制到亚硝化阶段，节省供气量，节约能源。
亚硝化反应器300具有第二进水口301和第二出水口302，第二进水口301通过管道连接于第一出水口202，第二出水口302通过管道连接于废水进口101，且第二出水口302和废水进口101之间的管道上设置有亚硝化回流泵310。
亚硝化反应器300能够通过亚硝化回流泵310回流部分亚硝酸盐至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100进行厌氧氨氧化反应，无需增加碳源，实现高效脱氮。同时，回流的部分可以提升厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的上升流速。
可选地，第二进水口301设置于亚硝化反应器300的底部，第二出水口302设置于反硝化反应器200的顶部。
膜生物反应器400内具有膜组件410，膜生物反应器400采用膜截留实现高效泥水分离，进一步提升出水水质的处理效果。
膜组件410将膜生物反应器400分离形成清水室401和浊水室402，浊水室402具有第三进水口403，清水室401具有第三出水口404，第三进水口403通过管道连接于第二出水口302，第三出水口404用于排出清水。
浊水室402底部还具有第一污泥出口405，反硝化反应器200具有第一污泥进口203，第一污泥出口405通过管道连接于第一污泥进口203。
可选地，膜生物反应器400底部为圆锥形，有利于污泥沉淀富集。
浊水室402底部可能存在含有硝酸盐和亚硝酸盐的污泥，将污泥通过第一污泥出口405回流至反硝化反应器200，有利于提高脱氮效率。
可选地，废水处理***10还包括脱氧池700，脱氧池700具有第二污泥进口701和第二污泥出口702，第二污泥进口701通过管道连接于第一污泥出口405，第二污泥出口702通过管道连接于第一污泥进口203。
可选地，第一污泥出口405和第二污泥进口701之间的管道上设置有污泥回流泵710；
可选地，第二污泥出口702和第一污泥进口203之间的管道上设置有脱氧回流泵720。
浊水室402底部的污泥先通过污泥回流泵710到达脱氧池700脱氧后，再通过脱氧回流泵720回流至反硝化反应器200。
废水处理***10还包括曝气装置，曝气装置包括曝气管510和鼓风机520，曝气管510分别设置于亚硝化反应器300和膜生物反应器400的底部。
鼓风机520和曝气管510配合能够用于分别向亚硝化反应器300和膜生物反应器400中通入空气或氧气，从而提高水体中的氧气含量。
废水处理***10还包括反洗装置，反洗装置包括水箱610和药箱620，水箱610具有第四进水口611和第四出水口612，第四进水口611和第四出水口612分别通过管道连接于第三出水口404，药箱620具有出药口621，出药口621通过管道连接于第三出水口404。
可选地，第三出水口404和第四进水口611之间的管道上设置有出水泵420和出水阀430，出水泵420用于抽吸膜组件410，产出清水。
可选地，出水泵420连接有出水管440，出水管440上设置有排水阀441。
可选地，第三出水口404和第四出水口612之间的管道上设置有反洗泵450。
可选地，出药口621和第三出水口404的管道上设置有计量泵460和管道混合器470，计量泵460用于泵出药箱620中的清洗试剂，管道混合器470用于将清水和清洗试剂均匀混合。
可选地，水箱610中设置有浮球液位计613。
当水箱610中的水位在低液位时，打开出水阀430，关闭排水阀441，经膜组件410滤过的清水通过出水泵420进入到水箱610中储存，当水箱610中的水位到达高液位时，关闭出水阀430，打开排水阀441，清水经出水管440直接排出。
当膜生物反应器400需要清洗时，能够使水箱610里的水通过第四出水口612重新流到膜生物反应器400中，并对膜生物反应器400进行清洗。
药箱620中可以放置有各种清洗试剂，当膜生物反应器400膜污染较严重时，可通过药箱620添加清洗试剂进行深度清洗，使膜性能可以得到恢复。
本申请示例提供了一种利用上述的废水处理***10的废水处理方法，其包括：废水从底部的废水进口101进入到厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100中，并在从下往上的流动过程中发生厌氧氨氧化反应，到达厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100顶部的三相分离器120，经三相分离器120分离后得到泥相的污泥、水相的水体以及气相的氮气，水相经第一进水口201进入到反硝化反应器200中，泥相经厌氧氨氧化回流泵130回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的废水进口101。进入到反硝化反应器200中的水体在反硝化反应器200中发生硝化反应后，经第二进水口301进入到亚硝化反应器300中。进入到亚硝化反应器300中的水体在亚硝化反应器300中发生亚硝化反应后，部分经第三进水口403进入到膜生物反应器400的浊水室402中，并经过膜组件410的过滤，得到清水，余下的经亚硝化回流泵310回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的废水进口101，浊水室402底部沉积的污泥经过脱氧池700脱氧后回流到反硝化反应器200中。
可选地，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的外回流为80～100％；
可选地，亚硝化反应器300回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100为150～200％；
可选地，膜生物反应器400回流至反硝化反应器200为300～400％。
可选地，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100内的溶解氧(DO)＜0.2mg/L，流体温度为31～35℃，流体pH值为7.3～7.6。
可选地，反硝化反应器200内的溶解氧＜0.5mg/L。
可选地，亚硝化反应器300内的溶解氧为0.5～1mg/L，游离氧(FA)＞10mg/L，流体的pH值为7～8.5，泥龄介于亚硝酸菌和硝酸菌世代时间之间。
当膜生物反应器400需要进行正常清洗时，打开反洗泵450，使水箱610中的清水进入到膜生物反应器400中，由膜组件410内向膜组件410外进行清洗，同时打开鼓风机520通过曝气管510进行布气，进行气水联合洗；当膜生物反应器400需要进行维护性清洗时，打开计量泵460，将药箱620内的清洗试剂和反洗水经管道混合器470混合进入到膜生物反应器400中，由膜组件410内向膜组件410外进行清洗，同时打开鼓风机520通过曝气管510进行布气，进行气水联合洗；当膜污染较严重时(跨膜压差衰减40％以上)需要进行恢复性清洗，在水箱610中依次配置次氯酸钠和草酸溶液，使次氯酸钠和草酸溶液进入到膜生物反应器400中进行清洗，使膜组件410恢复初始状态。
以下结合实施例对本申请的一种利用上述的废水处理***10的废水处理方法作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种废水处理方法，其包括以下步骤：
废水从底部的废水进口101进入到厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100中，并在从下往上的流动过程中发生厌氧氨氧化反应，到达厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100顶部的三相分离器120，经三相分离器120分离后得到泥相的污泥、水相的水体以及气相的氮气，水相经第一进水口201进入到反硝化反应器200中，泥相经厌氧氨氧化回流泵130回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的废水进口101。厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的外回流为100％，厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100内的溶解氧＜0.2mg/L，流体温度为31～35℃，流体pH值为7.3～7.6。
进入到反硝化反应器200中的水体在反硝化反应器200中发生硝化反应后，经第二进水口301进入到亚硝化反应器300中。反硝化反应器200内的溶解氧＜0.5mg/L。
进入到亚硝化反应器300中的水体在亚硝化反应器300中发生亚硝化反应后，部分经第三进水口403进入到膜生物反应器400的浊水室402中，并经过膜组件410的过滤，得到清水，余下的经亚硝化回流泵310回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100的废水进口101，浊水室402底部沉积的污泥经过脱氧池700脱氧后回流到反硝化反应器200中。亚硝化反应器300回流至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100为200％，亚硝化反应器300内的溶解氧为0.5～1mg/L，游离氧＞10mg/L，流体的pH值为7～8.5，泥龄介于亚硝酸菌和硝酸菌世代时间之间。膜生物反应器400回流至反硝化反应器200为400％。
试验例1
采用紫外分光光度法测试实施例1在140天内的进水总氮(TN)、出水TN和TN除去率，如表1所示；采用快速消解分光光度法测试实施例1在140天内的进水化学需氧量(COD)、出水COD和COD除去率，如表2所示。
表1实施例1在140天内的进水TN、出水TN和TN除去率
表2实施例1在140天内的进水COD、出水COD和COD除去率
由表1～2可知，本申请的废水处理方法的TN去除率在95％以上，COD去除率在70％以上，出水满足(GB18918-2002)一级A标准，TN＜15mg/L，COD＜50mg/L。
综上所述，本申请实施例的一种废水处理***10及废水处理方法，通过厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100、反硝化反应器200、亚硝化反应器300和膜生物反应器400的配合，实现废水的高效除氮，且产泥量少。废水能够先在厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100中发生厌氧氨氧化反应，然后依次进入到反硝化反应器200中发生反硝化反应和进入到亚硝化反应器300中发生亚硝化反应，最后进入到膜生物反应器400中进行分离得到清水。厌氧氨氧化反应能够除去大部分硝酸盐，剩下的硝酸盐也会在反硝化反应和亚硝化反应中进一步除去，从而提高整个净化过程中的氮素的去除效率。同时，亚硝化反应器300能够回流部分亚硝酸盐至厌氧氨氧化颗粒污泥反应器100进行厌氧氨氧化反应，无需增加碳源，实现高效脱氮。本申请的废水处理方法的TN去除率在95％以上，COD去除率在70％以上，出水满足(GB18918-2002)一级A标准，TN＜15mg/L，COD＜50mg/L，SS＜10mg/L。
以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种废水处理***，其特征在于，所述废水处理***包括：
厌氧氨氧化颗粒污泥反应器，所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器底部具有废水进口，所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内设置有厌氧氨氧化颗粒污泥，所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器顶部设置有用于分离气相、水相和泥相的三相分离器；
反硝化反应器，所述反硝化反应器具有第一进水口和第一出水口，所述第一进水口连接于所述水相的出口；
亚硝化反应器，所述亚硝化反应器具有第二进水口和第二出水口，所述第二进水口连接于所述第一出水口，所述第二出水口通过管道连接于所述废水进口，且连接所述第二出水口和所述废水进口的管道上设置有亚硝化回流泵；
膜生物反应器，所述膜生物反应器内具有膜组件，且所述膜组件将所述膜生物反应器分离形成清水室和浊水室，所述浊水室具有第三进水口，所述第三进水口连接于所述第二出水口。
2.根据权利要求1所述的废水处理***，其特征在于，所述泥相的出口连接于所述废水进口，所述气相的出口连通于大气。
3.根据权利要求1所述的废水处理***，其特征在于，所述废水处理***还包括反洗装置，所述反洗装置包括水箱，所述清水室具有第三出水口，所述水箱具有第四进水口和第四出水口，所述第四进水口和所述第四出水口分别连接于所述第三出水口。
4.根据权利要求3所述的废水处理***，其特征在于，所述反洗装置还包括药箱，所述药箱具有出药口，所述出药口连接于所述第三出水口。
5.根据权利要求1～4任一项所述的废水处理***，其特征在于，所述浊水室底部还具有第一污泥出口，所述反硝化反应器具有第一污泥进口，所述第一污泥出口连接于所述第一污泥进口。
6.根据权利要求5所述的废水处理***，其特征在于，所述废水处理***还包括脱氧池，所述脱氧池具有第二污泥进口和第二污泥出口，所述第二污泥进口连接于所述第一污泥出口，所述第二污泥出口连接于所述第一污泥进口。
7.根据权利要求1～4任一项所述的废水处理***，其特征在于，所述废水处理***还包括曝气装置，所述曝气装置包括曝气管，所述曝气管分别设置于所述亚硝化反应器和所述膜生物反应器的底部。
8.一种利用权利要求1～7任一项所述的废水处理***的废水处理方法，其特征在于，所述废水处理方法包括：使废水依次经过所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器、所述反硝化反应器和所述亚硝化反应器处理后到达所述膜生物反应器中，所述膜组件分离得到所述清水室中的清水，所述亚硝化反应器的水相经所述第二出水口部分回流至所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器。
9.根据权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，所述亚硝化反应器回流至所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器为150～200％。
10.根据权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，所述厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的溶解氧＜0.2mg/L，流体温度为31～35℃；
可选地，所述反硝化反应器内的溶解氧＜0.5mg/L；
可选地，所述亚硝化反应器内的溶解氧为0.5～1mg/L，游离氧＞10mg/L，流体的pH值为7～8.5。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115872573A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-03-31 | 山东普旭富中节能环保科技有限公司 | 一种医药废水用具有脱氧功能的循环除氮装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102115296A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-07-06 | 中国环境科学研究院 | 一种新型多格室脱氮型膜生物反应器 |
| CN104710018A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-06-17 | 中国环境科学研究院 | 一种厌氧氨氧化细菌多相混培物的淹没式喷射回流快速扩增培养装置与方法 |
| CN110436631A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 清华大学深圳研究生院 | 反硝化-亚硝化-厌氧氨氧化组合装置及废水处理方法 |
| CN111646648A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-11 | 中铁环境科技工程有限公司 | 一种模块化铁路列车集便器粪便废水远期处理方法 |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102115296A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-07-06 | 中国环境科学研究院 | 一种新型多格室脱氮型膜生物反应器 |
| CN104710018A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-06-17 | 中国环境科学研究院 | 一种厌氧氨氧化细菌多相混培物的淹没式喷射回流快速扩增培养装置与方法 |
| CN110436631A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 清华大学深圳研究生院 | 反硝化-亚硝化-厌氧氨氧化组合装置及废水处理方法 |
| CN111646648A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-11 | 中铁环境科技工程有限公司 | 一种模块化铁路列车集便器粪便废水远期处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谢冰等: "《废水生化处理》", 上海：上海交通大学出版社, pages: 145 - 146 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115872573A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-03-31 | 山东普旭富中节能环保科技有限公司 | 一种医药废水用具有脱氧功能的循环除氮装置 |
| CN115872573B (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-20 | 山东普旭富中节能环保科技有限公司 | 一种医药废水用具有脱氧功能的循环除氮装置 |
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