CN107827325A - 密闭空间污水处理系统与方法 - Google Patents
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Abstract
一种污水处理系统和方法,所述系统包括预处理单元、水解膜生物反应器、好氧膜生物反应器、消毒单元、气体净化单元和曝气单元,所述方法为将经预处理单元过滤和均量均质调节后的污水依次输送至水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器内进行处理,将水解膜生物反应器内生成的气体接入好氧膜生物反应器内,并视运行周期调节污泥在水解酸化反应器和好氧反应器之间的循环,对好氧膜生物反应器的出水进行消毒后排出,对好氧膜生物反应器排放的气体经吸附处理后排出。本发明的系统和方法可以高效去除污水中的有机污染物和氨氮,并且排放气体量小、剩余污泥产率极低,适用于空间狭小且综合排放要求高的密闭空间。
Description
技术领域
本发明属于污水处理与资源化技术领域,特别涉及一种密闭空间污水处理系统与方法。
背景技术
有人活动的密闭空间,如相对封闭的舰船舱、与外界隔离的载人航天密闭系统等由于其自身的特殊性,通常需要对空间内产生的污水进行就地处理且进行再利用,并且对污水处理过程中副产物的排放以及各种物质的消耗也有严格限制。
目前中长期载人航天活动均采用物化技术来实现废水的处理和再生利用,如将包括尿液分离、化学预处理、常压膜蒸馏和吸附/催化(浓缩液)等单元的尿液水回收系统(System for water reclamation from urine,SWR-U)应用于和平号空间站,共回收了6000kg水,实现了80%的水回收率;再如美国在国际空间站上采用蒸汽压缩蒸馏装置对尿液进行处理,蒸馏液进入废水处理系统(由旋转气体分离器、颗粒物过滤器、多介质过滤床以及催化氧化反应器等)中与其它废水合并进行处理,合格出水作为乘员饮用水和电解制氧用水,截止2016年3月27日,共产出约26090kg净水。
综上所述,目前应用于空间站的污水处理工艺都是物理化学方法,对尿液废水和卫生废水分开处理,在其处理过程中需要硫酸、三氧化铬等强氧化性危险化学品。此外,目前的物化方法综合水回收率较低,对废水进行净化的同时会产生浓缩液等副产物。与物化方法相比,污水生物处理技术具有能耗低、消耗物少、不产生浓缩液等优点。近年来,生物与物化技术相结合的膜生物反应器技术已大规模应用于市政污水和工业废水。膜生物反应器具有的占地面积小、硝化效率高、出水水质好等突出优点,非常适合于密闭空间污水处理与回用,但对于密闭空间的特殊性以及其污水特点,在功能单元设置、排放气体和剩余污泥综合控制等方面尚需要进一步的改进和优化。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种密闭空间污水处理系统与方法,以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少一种。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
作为本发明的一方面,提供一种污水处理系统,包括预处理单元、水解膜生物反应器、好氧膜生物反应器、消毒单元、气体净化单元和曝气单元,所述预处理单元、水解膜生物反应器、好氧膜生物反应器、消毒单元和气体净化单元均为密闭结构,其中:
预处理单元,用于对待处理的污水进行初级过滤和均量均质调节,处理后的污水输入到所述水解膜生物反应器;
水解膜生物反应器,用于对输入的污水进行水解处理,并将处理过的污水输入到所述好氧膜生物反应器,所述水解膜生物反应器的顶部设置有接入好氧膜生物反应器液位以下的排气管路,所述水解膜生物反应器的底部设置有用于将污泥输入到好氧膜生物反应器的污泥管路;
好氧膜生物反应器,用于对输入的污水进行好氧处理,并将处理过的污水输入到所述消毒单元,所述好氧膜生物反应器的顶部设置连接气体净化单元的排气管路,所述好氧膜生物反应器的底部设置有用于将污泥输入到水解膜生物反应器的污泥管路;
消毒单元,用于对所述好氧膜生物反应器的出水消毒后排出;
气体净化单元,用于对所述好氧膜生物反应器输出的气体吸附净化后排出;
曝气单元,分别连接所述水解膜生物反应器和所述好氧膜生物反应器,分别向所述水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器独立地提供曝气。
优选地,所述水解膜生物反应器为分体式膜生物反应器,包括通过循环泵连接的水解膜生物反应器主体和外置的管式膜组件,所述管式膜组件的出水口包括产水口和循环口,所述产水口连接到所述好氧膜生物反应器,所述循环口连接到所述水解膜生物反应器主体。
优选地,所述分离式膜生物反应器主体内投加悬浮型生物填料,装填容积占反应器工作容积的20~70%。
优选地,所述好氧膜生物反应器为一体式膜生物反应器,包括好氧膜生物反应器主体和在所述好氧膜生物反应器内设置的平板膜组件,所述平板膜组件的出水口连接到所述紫外消毒单元。
优选地,所述好氧膜生物反应器主体内投加悬浮型生物填料,装填容积占反应器工作容积的20~70%。
优选地,所述悬浮型生物填料为以高分子塑料为基材的改性生物悬浮填料,直径10~25mm,相对密度0.97~1.03g/cm3。
优选地,所述曝气单元包括进风为新鲜空气的鼓风机,所述鼓风机通过管道分别连接所述水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器,所述管道上设置用于控制曝气量的控制阀,以分别向所述水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器提供微量曝气和足量曝气;
所述曝气单元还包括膜区曝气风机,所述膜区曝气风机的进风口通过管道接入所述好氧膜生物反应器的排气管路,所述膜区曝气风机的出风口通过管道连接到所述好氧膜生物反应器内平板膜组件下方。
优选地,所述污水处理系统还包括监测单元和控制单元,所述监测单元包括设置于所述水解膜生物反应器内的在线氧化还原电位(ORP)传感器和好氧膜生物反应器内的在线溶解氧传感器,所述控制单元连接到所述监测单元、所述鼓风机和用于控制曝气量的控制阀,用于根据所述在线氧化还原电位传感器或所述在线溶解氧传感器的监测信号控制所述鼓风机和所述控制阀的开闭、或者直接对所述鼓风机和所述控制阀的开闭进行时序控制。
优选地,所述污水处理系统还包括碱液储箱,所述碱液储箱的出液管路通过加碱泵连接到所述好氧膜生物反应器。
优选地,所述污水处理系统还包括监测单元和控制单元,所述监测单元包括设置于所述好氧膜生物反应器内的在线pH传感器,所述控制单元连接到所述监测单元和所述加碱泵,用于根据所述在线pH传感器的监测信号控制所述加碱泵的开闭。
优选地,所述监测单元还包括设置于所述污水处理系统内的多个液位传感器、压力传感器和流量监测传感器。
优选地,所述预处理单元包括初级过滤器和均质均量调节水箱,所述初级过滤器的出水管路连接所述均质均量调节水箱,所述均质均量调节水箱的出水管路连接到所述水解膜生物反应器。
优选地,所述初级过滤器为纤维过滤器以去除污水中的纤维类物质;所述均质调节水箱的容积具有对污水16-24h的调节时间范围。
作为本发明的另一方面,提供一种使用如上所述的污水处理系统的污水处理方法,包括以下步骤:
(1)在预处理单元内对污水进行初级过滤和均量均质调节的预处理;
(2)将预处理后的污水输送至水解膜生物反应器进行充分水解以分解污水中的大分子物质;
(3)将水解后的污水输送至好氧膜生物反应器内进行好氧生物处理,并将所述水解膜生物反应器内产生的少量气体通入好氧膜生物反应器内,以及视运行周期调节污泥在水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器之间的循环;
(4)将经好氧生物处理后的污水输送至消毒单元进行紫外消毒后排出,将所述好氧膜生物反应器内排出的气体通入气体净化单元进行吸附净化后排出,将所述好氧膜生物反应器内的活性污泥定期排出。
优选地,所述步骤(2)中,所述水解膜生物反应器包括通过循环泵连接的水解膜生物反应器主体和外置的管式膜组件,所述管式膜组件的运行膜通量为20~40L/(m2·h),管式膜内液体流速2.5~5m/s,在所述水解膜生物反应器主体内的水力停留时间为12~20h,控制所述水解膜生物反应器主体内的氧化还原电位为-350~-500mV,污泥浓度为10~20g/L。
优选地,利用经管式膜组件的循环口循环的混合液对所述水解膜生物反应器主体内的污水以进行水力均质搅拌。
优选地,所述步骤(3)中,所述好氧膜生物反应器包括好氧膜生物反应器主体和在所述好氧膜生物反应器主体内设置的平板膜组件,所述平板膜运行膜通量为8~12L/(m2·h),控制在所述好氧膜生物反应器主体内的水力停留时间为14~24h,控制所述好氧膜生物反应器主体内污水的溶解氧浓度为2~3mg/L,pH值为6.50~7.00,污泥浓度为8~12g/L。
优选地,通过投加碳酸氢钾溶液调节所述好氧膜生物反应器主体内污水的pH值。
优选地,所述步骤(3)中,在好氧生物处理过程中,将好氧膜生物反应器内排出的部分气体回流至好氧膜反应器内,以冲刷膜组件和减少排气量。
基于上述技术方案,本发明的有益效果在于:
(1)通过向水解膜生物反应器提供微量曝气,有利于维持反应器内的水解酸化环境,将常规水解酸化过程中难以分解的物质进行有效分解,并进一步高效地在好氧膜生物反应器中将有机物和氨氮去除。
(2)将水解膜生物反应器的排气管路接入好氧膜生物反应器内液面以下,并进一步地,将好氧膜生物反应器内的气体循环通入好氧膜生物反应器的液面以下,结合适宜的工艺参数设置如水力停留时间、溶解氧等和气体吸附装置的净化作用,使得本发明的污水处理系统向外排放的气体量小,并避免了对密闭空间内的空气造成污染。
(3)水解膜生物反应器不排泥,避免了排泥造成的气味散逸问题。
(4)通过设置较长的污泥龄并视运行周期调节污泥在水解酸化反应器和好氧反应器之间的循环,本发明的污水处理系统和方法产生的剩余污泥极为有限。
(5)本发明的污水处理系统和方法可以稳定可靠地处理密闭空间污水,可作为空间狭小且综合排放要求高的密闭空间,如密闭的舰船舱、载人航天密闭系统等污水处理及资源化的技术,具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的密闭空间污水处理方法工艺流程示意图。
图2为本发明的密闭空间污水处理系统结构示意图。
其中,图1中,I-初级过滤、II-均量均质调节、III-大分子物质水解、IV-有机物和氨氮去除、V-消毒、VI-气体净化;
图2中,1-初级过滤器、2调节水箱、3进水泵、4水解膜生物反应器、5循环泵、6管式膜组件、7在线ORP传感器、8污泥泵、9电磁阀、10好氧膜生物反应器、11平板膜组件、12自吸泵、13膜区曝气风机、14在线pH值传感器、15在线溶解氧传感器、16鼓风机、17电磁阀、18碱液储箱、19加碱泵、20消毒单元、21气体净化单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明作进一步的详细说明。
请参照图1和图2所示,其中图1为本发明的密闭空间污水处理方法流程示意图,图2为本发明的密闭空间污水处理系统结构示意图。
本发明的密闭空间污水处理系统的结构如图2所示,包括初级过滤器1、调节水箱2、进水泵3、水解膜生物反应器主体4、循环泵5、管式膜组件6、在线ORP传感器7、污泥泵8、电磁阀9、好氧膜生物反应器主体10、平板膜组件11、自吸泵12、膜区曝气风机13、在线pH值传感器14、在线溶解氧传感器15、鼓风机16、电磁阀17、碱液储箱18、加碱泵19、消毒单元20、气体净化单元21。
其中,作为一示例性实施例,初级过滤器1为内外双层结构,外层为不锈钢壳体,内层为可提出式不锈钢滤网,网孔直径2~4mm,在进水口端,内层与外层由短管连通,主要用于过滤头发等纤维。初级过滤器1通过管道与调节水箱2连接。
调节水箱2用于对污水进行均质均量调节,其容积设计为具有对污水16-24h的调节时间范围,其具有本技术领域中的常规结构,内部设置低速搅拌装置对污水进行均质搅拌。
初级过滤器1和调节水箱2作为预处理单元包括但不限于前面所描述的结构,只要其结构能实现过滤以及均值均量调节的功能即可。
调节水箱2通过进水泵3与水解膜生物反应器4连接,水解膜生物反应器4在本实施例中为利用水力搅拌的完全混合式反应器,且为分体式膜生物反应器,包括通过循环泵5连接的水解膜生物反应器主体和外置的管式膜组件6,在一示例性实施例中,管式膜组件6为内压式超滤或微滤膜组件,所述管式膜组件6的出水口包括产水口和循环口,所述产水口通过管道连接到所述好氧膜生物反应器,所述循环口通过管道连接到所述水解膜生物反应器主体。本发明的污水处理系统不以产生生物气为目的,因此不具备使用生物气冲刷膜组件的条件,而采用分体式膜生物反应器,通过膜组件内混合液的高速冲刷,可达到有效控制膜污染的目的。
水解膜生物反应器4连接微量曝气装置,包括鼓风机16和电磁阀9,可向水解膜生物反应器4内提供微量新鲜空气,曝气量控制在将水解膜生物反应器内污水的氧化还原电位(ORP)控制在-350~-500mV。
水解膜生物反应器4内的污水经管式膜过滤后输送至好氧膜生物反应器10进行好氧生物处理,以去除污水中的有机污染物和氨氮。
水解膜生物反应器4顶部设置有接入好氧膜生物反应器液位以下的排气管路,以将水解膜生物反应器内产生的包含例如氨气、挥发性有机物等物质的少量气体接入好氧膜生物反应器10内被氧化处理,减少了对密闭空间的污染。
在线ORP传感器7浸入水解膜生物反应器4液位以下,监测水解膜生物反应器4内污水的氧化还原电位。
在水解膜生物反应器4和好氧膜生物反应器10之间设置污泥泵8和排污泥管路,用于视运行周期调节污泥在水解膜生物反应器4和好氧膜生物反应器10之间的循环,这样可避免直接将水解膜生物反应器4内的剩余污泥排出,造成气味散逸问题,也有利于减少产生的剩余污泥量。
好氧膜生物反应器10为一体式膜生物反应器,便于采用气体冲刷方式控制膜污染,包括好氧膜生物反应器主体和在所述好氧膜生物反应器内设置的平板膜组件11,平板膜组件11的出水管路通过自吸泵12连接到消毒单元20,消毒单元20在本实施例中使用紫外消毒。
好氧膜生物反应器10的顶部设置连接气体净化单元21的排气管路,对好氧膜生物反应器10排放的气体经气体净化单元21吸附净化后排出,可在气体净化单元21中装填颗粒活性炭作为吸附剂。
在线pH传感器14和在线溶解氧传感器15浸入好氧膜生物反应器10液位以下,监测好氧膜生物反应器10内污水的pH值和溶解氧浓度。
好氧膜生物反应器10和一碱液储箱18通过加碱泵19连接,用于向好氧膜生物反应器10内投加碱液,控制好氧膜生物反应器10内污水的pH值。
好氧膜生物反应器10连接两套曝气装置,其中一套曝气装置包括鼓风机16和电磁阀13,可向好氧膜生物反应器10提供足量新鲜空气,另一套曝气装置包括膜区曝气风机13,在气体净化单元21之前接入好氧膜生物反应器10的排气管路,出风口连接到好氧膜生物反应器10的平板膜组件11的下方以对平板膜组件11进行冲刷,而且可以对循环的气体进行充分地生物氧化处理,减少了后续进入气体净化单元21的气体量。
可视需要向水解膜生物反应器4和好氧膜生物反应器10内投加悬浮型生物填料,装填容积占反应器工作容积的20~70%,优选地,所述悬浮型生物填料为以高分子塑料为基材的改性生物悬浮填料,直径10~25mm,相对密度0.97~1.03g/cm3。
在线ORP传感器7、在线pH传感器14和在线溶解氧传感器15属于本发明的污水处理系统中的监测单元的一部分,所述监测单元还可以包括设置于系统内各装置或设备的多个液位传感器、压力传感器和流量监测传感器等。
进一步地,所述监测单元和一控制单元连接,所述控制单元依据监测单元的监测信号对泵、风机或电磁阀的开闭进行连锁控制、或者直接对泵、风机或电磁阀进行时序控制,实现了高度自动化,方便整体运行,减小了维护工作量,具体地,例如可依据在线ORP传感器7的监测值控制鼓风机16和电磁阀9的开闭;可依据在线pH值传感器14的监测值控制加碱泵19的启动和停止;也可依据在线溶解氧传感器15的监测值控制鼓风机16和电磁阀17的开闭。
容易理解,所述的初级过滤器1、调节水箱2、水解膜生物反应器4、好氧膜生物反应器10、消毒单元20、碱液储箱18和气体净化单元21均为完全密闭结构,以避免处理过程中的臭气散味至密闭空间。
本发明的密闭空间污水处理方法的工艺流程如图1所示,主要包括以下步骤:
(1)在预处理单元内对污水进行初级过滤和均量均质调节的预处理;
(2)将预处理后的污水输送至水解膜生物反应器进行充分水解以分解污水中的大分子物质;
(3)将水解后的污水输送至好氧膜生物反应器内进行好氧生物处理,并将所述水解膜生物反应器内产生的少量气体通入好氧膜生物反应器内,以及视运行周期调节污泥在水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器之间的循环;
(4)将经好氧生物处理后的污水输送至消毒单元进行紫外消毒后排出,将所述好氧膜生物反应器内排出的气体通入气体净化单元进行吸附净化后排出,将所述好氧膜生物反应器内的活性污泥定期排出。
污水处理全过程在密闭反应器中进行,控制水解膜生物反应器内的水力停留时间为12~20h,对过滤后的污水进行水解;管式膜运行膜通量20~40L/(m2·h),管式膜内混合液流速2.5~5m/s;通过适量曝气,将ORP控制在-450~-500mV,配合控制水力停留时间使水解膜生物反应器维持在水解阶段,通过水力停留时间和定期向好氧膜生物反应器10中排泥,将污泥浓度控制为10~20g/L。
控制好氧膜生物反应器内的水力停留时间为14~24h,完成对水解膜生物反应器出水中有机污染物的充分降解并将氨氮充分转化为硝酸盐氮;平板膜运行膜通量8~12L/(m2·h);控制好氧膜生物反应器内污水的溶解氧浓度为2~3mg/L;控制pH值为6.50~6.60,以保证系统对氨氮的去除效果和出水pH的稳定,通过水力停留时间和定期排泥控制污泥浓度为8~10g/L。
污水处理全过程采用综合控制方式减少气体,具体包括:严格控制水解膜生物反应器运行状态;将水解膜生物反应器4排放的微量气体通入好氧膜生物反应器10内污水中进行处理;以及在好氧膜生物反应器10内采用循环曝气方式进行膜组件冲刷。进一步采用吸附方式净化污水处理过程中产生的少量气体。
以下列举具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
请参见图1。人工配置的模拟密闭生保系统污水,pH值7.0~7.5,COD1200~1400mg/L,TOC 500~750mg/L,总氮700~800mg/L,表面活性剂100~130mg/L。污水经过滤后置于调节水箱2,进水泵3将调节水箱2中的污水泵送入水解膜生物反应器4。污水在水解膜生物反应器4中的停留时间为16h,经外置管式膜组件6过滤后进入好氧膜生物反应器10。水解膜生物反应器4的ORP控制在-450~-500mV。好氧膜生物反应器10内溶解氧浓度2~3mg/L,自吸泵12将好氧膜生物反应器10内污水通过平板膜组件11抽出,经紫外消毒后排放。污水在好氧膜生物反应器10内的停留时间为18h。自吸泵12按“开启4分钟、停止1分钟”周期性运行。污泥泵每天开启4次,每次将20mL水解膜生物反应器4内污泥排放至好氧膜生物反应器10。30天的连续监测数据显示,系统出水pH值6.6~6.8,TOC≤10mg/L,氨氮≤2mg/L,亚硝酸盐氮≤1mg/L,表面活性剂浓度≤0.2mg/L,未检出排放氨气和硫化氢,排放甲烷浓度≤2mg/m3,排放总挥发性有机物(TVOCs)浓度≤0.5mg/m3(8小时平均值)。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污水处理系统,包括预处理单元、水解膜生物反应器、好氧膜生物反应器、消毒单元、气体净化单元和曝气单元,其特征在于,所述预处理单元、水解膜生物反应器、好氧膜生物反应器、消毒单元和气体净化单元均为密闭结构,其中:
预处理单元,用于对待处理的污水进行初级过滤和均量均质调节,处理后的污水输入到所述水解膜生物反应器;
水解膜生物反应器,用于对输入的污水进行水解处理,并将处理过的污水输入到所述好氧膜生物反应器,所述水解膜生物反应器的顶部设置有接入好氧膜生物反应器液位以下的排气管路,所述水解膜生物反应器的底部设置有用于将污泥输入到好氧膜生物反应器的污泥管路;
好氧膜生物反应器,用于对输入的污水进行好氧处理,并将处理过的污水输入到所述消毒单元,所述好氧膜生物反应器的顶部设置连接气体净化单元的排气管路,所述好氧膜生物反应器的底部设置有用于将污泥输入到水解膜生物反应器的污泥管路;
消毒单元,用于对所述好氧膜生物反应器的出水消毒后排出;
气体净化单元,用于对所述好氧膜生物反应器输出的气体吸附净化后排出;
曝气单元,分别连接所述水解膜生物反应器和所述好氧膜生物反应器,分别向所述水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器独立地提供曝气。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统,其特征在于,所述水解膜生物反应器为分体式膜生物反应器,包括通过循环泵连接的水解膜生物反应器主体和外置的管式膜组件,所述管式膜组件的出水口包括产水口和循环口,所述产水口连接到所述好氧膜生物反应器,所述循环口连接到所述水解膜生物反应器主体;
优选地,所述水解膜生物反应器主体内投加悬浮型生物填料,装填容积占反应器工作容积的20~70%;
优选地,所述悬浮型生物填料为以高分子塑料为基材的改性生物悬浮填料,直径10~25mm,相对密度0.97~1.03g/cm3。
3.根据权利要求1所述的污水处理系统,其特征在于,所述好氧膜生物反应器为一体式膜生物反应器,包括好氧膜生物反应器主体和在所述好氧膜生物反应器内设置的平板膜组件,所述平板膜组件的出水口连接到所述紫外消毒单元;
优选地,所述好氧膜生物反应器主体内投加悬浮型生物填料,装填容积占反应器工作容积的20~70%;
优选地,所述悬浮型生物填料为以高分子塑料为基材的改性生物悬浮填料,直径10~25mm,相对密度0.97~1.03g/cm3。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统,其特征在于,所述曝气单元包括膜区曝气风机,所述膜区曝气风机的进风口通过管道接入所述好氧膜生物反应器的排气管路,所述膜区曝气风机的出风口通过管道连接到所述好氧膜生物反应器内平板膜组件下方。
5.根据权利要求1所述的污水处理系统,其特征在于,所述曝气单元包括进风为新鲜空气的鼓风机,所述鼓风机通过管道分别连接所述水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器,所述管道上设置用于控制曝气量的控制阀,以分别向所述水解膜生物反应器和好氧膜生物反应器独立地提供曝气。
6.根据权利要求5所述的污水处理系统,其特征在于,所述污水处理系统还包括监测单元和控制单元,所述监测单元包括设置于所述水解膜生物反应器内的在线氧化还原电位传感器和好氧膜生物反应器内的在线溶解氧传感器,所述控制单元连接到所述监测单元、所述鼓风机和用于控制曝气量的控制阀,用于依据所述在线氧化还原电位传感器或所述在线溶解氧传感器的监测信号对所述鼓风机和所述控制阀的开闭进行连锁控制、或者直接对所述鼓风机和所述控制阀的开闭进行时序控制。
7.根据权利要求1所述的污水处理系统,其特征在于,所述污水处理系统还包括碱液储箱,所述碱液储箱的出液管路通过加碱泵连接到所述好氧膜生物反应器;
优选地,所述污水处理系统还包括监测单元和控制单元,所述监测单元包括设置于所述好氧膜生物反应器内的在线pH传感器,所述控制单元连接到所述监测单元和所述加碱泵,用于根据所述在线pH传感器的监测信号控制所述加碱泵的开闭;
优选地,所述预处理单元包括初级过滤器和均质均量调节水箱,所述初级过滤器的出水管路连接所述均质均量调节水箱,所述均质均量调节水箱的出水管路连接到所述水解膜生物反应器;
进一步优选地,所述初级过滤器为纤维过滤器以去除污水中的纤维类物质;所述均质调节水箱的容积具有对污水16-24h的调节时间范围。
8.一种使用如权利要求1至7中任意一项所述的污水处理系统的污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在预处理单元内对污水进行初级过滤和均量均质调节的预处理;
(2)将预处理后的污水输送至水解膜生物反应器进行充分水解以分解污水中的大分子物质;
(3)将水解后的污水输送至好氧膜生物反应器内进行好氧生物处理,并将所述水解膜生物反应器内产生的少量气体通入好氧膜生物反应器内,以及视运行周期调节污泥在水解酸化反应器和好氧反应器之间的循环;
(4)将经好氧生物处理后的污水输送至消毒单元进行紫外消毒后排出,将所述好氧膜生物反应器排出的气体通入气体净化单元进行吸附净化后排出,将所述好氧膜生物反应器内的活性污泥定期排出。
9.根据权利要求8所述的污水处理方法,其特征在于:
所述步骤(2)中,所述水解膜生物反应器包括通过循环泵连接的水解膜生物反应器主体和外置的管式膜组件,所述管式膜组件的运行膜通量为20~40L/(m2·h),管式膜组件内液体流速2.5~5m/s,在所述水解膜生物反应器主体内的水力停留时间为12~20h,控制所述水解膜生物反应器主体内的氧化还原电位为-350~-500mV,污泥浓度为10~20g/L;利用经管式膜组件的循环口循环的混合液对所述水解膜生物反应器主体内的污水进行水力均质搅拌;
作为优选,所述步骤(3)中,所述好氧膜生物反应器包括好氧膜生物反应器主体和在所述好氧膜生物反应器主体内设置的平板膜组件,所述平板膜组件的运行膜通量为8~12L/(m2·h),控制在所述好氧膜生物反应器主体内的水力停留时间为14~24h,控制所述好氧膜生物反应器主体内污水的溶解氧浓度为2~3mg/L,pH值为6.50~7.00,污泥浓度为8~12g/L;进一步优选地,通过投加碳酸氢钾溶液调节所述好氧膜生物反应器主体内污水的pH值。
10.根据权利要求8所述的污水处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,在好氧生物处理过程中,将好氧膜生物反应器内排出的部分气体回流至好氧膜生物反应器内以冲刷膜组件和减少排气量。
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