CN111087134A - 基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一体式膜生物反应装置的废水处理系统及方法，该废水处理系统包括厌氧膜生物反应装置，待处理废水在其内发生厌氧反应得到第一废水；中间调节水箱，与厌氧膜生物反应装置的出水口连接，用于调节第一废水；以及一体式膜生物反应装置，用于将第一废水进行生物脱氮反应后得到达标废水。本发明废水经过厌氧‑生物脱氮处理以后，出水水质稳定达标；本发明的废水处理系统集中，减少了占地面积，操作管理方便；本发明采用的时间控制系统可以提升废水处理效率，提高废水处理污染物去除效率；本发明可以在低温下实现废水的脱氮降碳处理效果，实现废水达标排放。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统及方法。
背景技术
养殖废水具有高氨氮(250-2650mg/L)，高浓度有机化合物(Chemical OxygenDemand，COD 3510-35200mg/L)，高总氮(365-3055mg/L)等污染特征，其主要处理方式主要有还田处理，自然处理和生物处理模式。其中还田处理和自然处理模式由于占地面积较大，二次污染等原因较少采用，而生物处理模式中多采用厌氧-缺氧-好氧-净化塘联合处理模式，该处理工艺流程较长，管理不便，处理效果一般，占地面积大。针对畜禽养殖废水生物处理过程中存在的运行效果不佳，工艺流程长，运行成本高等问题，开发一种养殖高效低耗的处理工艺是必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统及方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统，包括：
厌氧膜生物反应装置，待处理废水在其内发生厌氧反应得到第一废水；
中间调节水箱，与厌氧膜生物反应装置的出水口连接，用于调节第一废水；以及
一体式膜生物反应装置，用于将第一废水进行生物脱氮反应后得到达标废水。
作为本发明的另一个方面，还提供了一种废水处理方法，采用如上所述的废水处理系统，包括：
将待处理废水在厌氧膜生物反应装置中进行厌氧反应后得到第一废水；
将第一废水在一体式膜生物反应装置进行生物脱氮反应，即完成所述废水处理。
基于上述技术方案可知，本发明的基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统及方法相对于现有技术至少具有以下优势之一：
1、废水经过厌氧-生物脱氮处理以后，出水水质稳定达标；
2、废水处理设备集中，减少了占地面积，操作管理方便；
3、本发明采用的时间控制系统可以提升废水处理效率，提高废水处理污染物去除效率；
4、本发明采用的一体式膜生物反应器可以在低温下实现废水的脱氮降碳处理效果，实现废水达标排放；
5、本发明的预处理方法通过向预处理反应器提供可控的微量曝气，将常规水解酸化过程中难以分解的物质进行有效分解，在有效降解表面活性剂的同时，不产生影响系统运行的泡沫；
6、表面活性剂在预处理反应器内被微生物降解，不再存在于系统排出的污泥中；通过设置较长的污泥龄，本发明的预处理装置和方法产生的剩余污泥极为有限；
7、本发明的预处理装置和方法可以高效去除废水中的表面活性剂和有机物，并且不产生大量泡沫和大量固体废弃物，可作为混凝、泡沫分离等表面活性剂废水物理化学式预处理的替代工艺。
附图说明
图1为本发明实施例的废水处理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中预处理装置结构示意图。
上图中，附图标记含义如下：
100-厌氧膜生物反应器；101-进水泵；102-超滤膜进水端；103-循环泵；104-超滤膜；105-压力表；106-超滤膜出水端；200-中间调节水箱；300-一体式膜生物反应器；301-第二进水泵；302-搅拌桨；303-曝气砂盘；304-溶解氧探头；305-pH探头；306-氧化还原电位探头；307-板式膜；308-出水泵；309-膜曝气风机；310-生物曝气风机；311-时序控制单元；400-出水箱；501-初级过滤器；502-调节水箱；503-预处理进水泵；504-预处理反应器；505-循环泵；506-预处理膜组件；507-预处理ORP传感器；508-污泥泵；509-电磁阀；510-鼓风机。
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。
本发明公开了一种基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统，包括：
厌氧膜生物反应装置，待处理废水在其内发生厌氧反应得到第一废水；
中间调节水箱，与厌氧膜生物反应装置的出水口连接，用于调节第一废水；以及
一体式膜生物反应装置，用于将第一废水进行生物脱氮反应后得到达标废水。
在本发明的一些实施例中，所述厌氧膜生物反应装置包括：
厌氧膜生物反应器，其内发生厌氧反应；以及
设置在厌氧膜生物反应器外部的过滤单元。
在本发明的一些实施例中，所述过滤单元上设有过滤出水口和过滤回流口，所述过滤出水口与中间调节水箱连接，所述过滤回流口与厌氧膜生物反应器连通；
在本发明的一些实施例中，所述过滤单元包括超滤膜和循环泵。
在本发明的一些实施例中，所述一体式膜生物反应装置包括：
一体式膜生物反应器，第一废水在其内进行生物脱氮反应；
曝气单元，为生物脱氮反应过程中提供曝气；
膜分离单元，将生物脱氮反应后的废水分离；
监测单元，监测一体式膜生物反应器中混合液的参数；以及
时序控制单元，控制一体式膜生物反应器内反应的进行和/或停止；
在本发明的一些实施例中，所述监测单元包括：
ORP探头，用于监测一体式膜生物反应器内混合液的ORP值；
pH探头，用于监测一体式膜生物反应器内混合液的pH值；以及溶解氧探头，用于监测一体式膜生物反应器内混合液的溶解氧量。
在本发明的一些实施例中，所述生物脱氮反应包括缺氧阶段和好氧阶段；
在本发明的一些实施例中，当缺氧阶段开始时，所述控制单元控制缺氧阶段反应60至90分钟后进入好氧阶段；
在本发明的一些实施例中，当好氧阶段开始时，所述控制单元控制曝气单元曝气时间为120至180分钟；
在本发明的一些实施例中，当好氧阶段开始时，控制单元控制好氧阶段开始60至120分钟后开始排水；
在本发明的一些实施例中，所述的曝气单元包括曝气泵和曝气砂盘；所述曝气砂盘设置在一体式膜生物反应器底部；
在本发明的一些实施例中，所述膜分离单元上设有用于减轻膜污染的膜曝气风机；
在本发明的一些实施例中，所述膜分离单元设置在反应器内；
在本发明的一些实施例中，所述膜分离单元包括平板膜组件；
在本发明的一些实施例中，所述一体式膜生物反应装置还包括搅拌单元；
在本发明的一些实施例中，所述一体式膜生物反应装置还包括用于废水进入反应器的第二进水泵；
在本发明的一些实施例中，所述一体式膜生物反应装置还包括用于储存达标排放废水的出水箱，所述出水箱与一体式膜生物反应器的出水口连接。
在本发明的一些实施例中，所述的废水处理系统还包括预处理装置，其中，所述预处理装置包括：
预处理反应器，用于将待处理废水生化处理；
预处理曝气单元，向所述反应器提供曝气；
预处理监测单元，用于在线实时监测预处理系统内的运行参数；以及
预处理控制单元，根据监测单元实时反馈的数据时序控制预处理系统内设备的启动和停止。
在本发明的一些实施例中，所述预处理反应器包括推流式活性污泥反应器、完全混合式活性污泥反应器、颗粒污泥反应器、膜生物反应器中的任一种；
在本发明的一些实施例中，所述预处理监测单元包括设置于所述预处理反应器内的氧化还原电位传感器和液位传感器；
在本发明的一些实施例中，所述预处理控制单元根据所述氧化还原电位传感器监测的数据控制所述预处理曝气单元的开启或停止；
在本发明的一些实施例中，所述预处理控制单元根据所述液位传感器监测的数据控制预处理反应器的进水的启动或停止；
在本发明的一些实施例中，所述预处理装置还包括前处理单元；
在本发明的一些实施例中，所述前处理单元包括初级过滤器和均质均量调节水箱，待废水经过所述初级过滤器后进入均质均量调节水箱；所述均质均量调节水箱与预处理反应器连接。
本发明还公开了一种废水处理方法，采用如上所述的废水处理系统，包括：
将待处理废水在厌氧膜生物反应装置中进行厌氧反应后得到第一废水；
将第一废水在一体式膜生物反应装置进行生物脱氮反应，即完成所述废水处理。
在本发明的一些实施例中，所述厌氧反应的反应温度为25至35℃；
在本发明的一些实施例中，所述厌氧反应的pH为7.2至8.5；
在本发明的一些实施例中，所述厌氧反应中污泥的浓度为15至25g/L，污泥中的有机负荷为0.25至0.7kgCOD/(m3d)；
在本发明的一些实施例中，所述生物脱氮反应的反应温度为25至35℃；
在本发明的一些实施例中，所述生物脱氮反应的pH为7.2至8.0；
在本发明的一些实施例中，所述生物脱氮反应中污泥的浓度为6至10g/L，污泥脱氮负荷为0.25至0.7kgN/(m3d)；
在本发明的一些实施例中，所述生物脱氮反应包括缺氧阶段和好氧阶段，所述缺氧阶段的反应时间为60至90分钟，所述好氧阶段的反应时间为120至180分钟；
在本发明的一些实施例中，所述待处理废水采用序批式的方法进入一体式膜生物反应装置中。
在本发明的一些实施例中，所述的废水处理方法还包括将待处理废水先进行预处理后再在厌氧膜生物反应装置中处理；
在本发明的一些实施例中，所述预处理方法包括将待处理废水在预处理反应器内与污泥进行预处理曝气反应。
在本发明的一些实施例中，所述预处理反应器中废水的氧化还原电位为-300至-250mV；
在本发明的一些实施例中，所述预处理反应器内的污泥浓度为10至20g/L；
在本发明的一些实施例中，废水在所述反应器内的水力停留时间为12至20小时；
在本发明的一些实施例中，所述预处理后的废水中表面活性剂的去除率大于70％。
在一个示例性实施例中，本发明的基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统，包括厌氧膜生物反应装置、中间调节水箱和一体式膜生物反应装置。厌氧膜生物反应装置包括第一进水泵、厌氧膜生物反应器、过滤单元、循环泵，一体式膜生物反应装置包括管式膜组件、一体式膜生物反应器、时序控制单元、曝气单元、搅拌单元、监测单元、膜分离单元。
其中，所述厌氧膜生物反应器的末端设有一超滤膜(即过滤单元)，废水通过所述超滤膜进入到中间调节水箱，一部分回流水进入到厌氧膜生物反应器内；
其中，超滤膜材质为聚偏氟乙烯，孔径为500～20000道尔顿，有效膜面积为2～6m2。
其中，曝气单元包括生物曝气风机和曝气砂盘；所述曝气砂盘设置在一体式膜生物反应器底部；
其中，监测单元包括ORP探头、pH探头、DO探头；
其中，时序控制单元通过ORP探头、pH探头、DO探头实时监测控制一体式膜生物反应器运行状况；
其中，所述膜分离单元上设有用于减轻膜污染的膜曝气风机；
其中，所述膜分离单元设置在反应器内；
其中，所述膜分离单元包括平板膜组件。
本发明的基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统，还可以包括预处理装置，所述预处理装置包括：
预处理反应器，用于将待处理废水生化处理；
预处理曝气单元，向所述预处理反应器提供曝气；
预处理监测单元，用于在线实时监测预处理装置内的运行参数；以及
预处理控制单元，根据预处理监测单元实时反馈的数据时序控制预处理装置内设备的启动和停止。
其中，所述预处理反应器包括推流式活性污泥反应器、完全混合式活性污泥反应器、颗粒污泥反应器、膜生物反应器中的任一种；
其中，所述预处理反应器内设有用于增加污泥浓度的悬浮型生物填料；
其中，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，直径为10至25毫米，相对密度0.97至1.03g/cm3。
其中，所述预处理曝气单元包括鼓风机；
其中，所述预处理曝气单元的出气孔孔径为2至3毫米；
其中，所述预处理监测单元包括设置于所述反应器内的预处理氧化还原电位传感器和预处理液位传感器；
其中，所述预处理控制单元根据所述预处理氧化还原电位传感器监测的数据控制所述预处理曝气单元的开启或停止；
其中，所述预处理控制单元根据所述预处理液位传感器监测的数据控制预处理反应器的进水的启动或停止；
其中，所述预处理监测单元还包括设置于所述预处理装置内的多个液位传感器、压力传感器和流量监测传感器。
其中，所述预处理系统还包括前处理单元；
其中，所述前处理单元包括初级过滤器和均质均量调节水箱，待废水经过所述初级过滤器后进入均质均量调节水箱；所述均质均量调节水箱与反应器连接；
其中，所述初级过滤器包括纤维过滤器；
其中，所述均质调节水箱的容积满足对待处理废水16至24小时的调节。
采用基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统的废水处理方法如下：
(1)将处理废水先进性预处理，具体步骤包括：
在前处理单元内对废水进行初级过滤和均量均质调节的前处理；
将前处理后的废水输送至预处理反应器进行充分水解、酸化以分解废水中的大分子物质并有效去除大部分表面活性剂，将所述预处理反应器内的活性污泥定期排出，预处理反应器出水进入厌氧膜生物反应器进行进一步处理。
所述预处理反应器包括通过循环泵连接的预处理反应器主体和外置的预处理管式膜组件，所述预处理管式膜组件的运行膜通量为20～40L/(m2·h)，预处理管式膜内液体流速>2m/s，在所述预处理反应器主体内的水力停留时间为12～20h，控制所述预处理反应器主体内的氧化还原电位为-300～-250mV，污泥浓度为10～20g/L。
(2)将预处理后的废水通过第一进水泵连续进入到厌氧膜生物反应器进行厌氧处理，进水COD在3000～13000mg/L，NH4 +-N在200-1700mg/L；
(3)厌氧膜生物反应器温度控制在25至35℃，pH控制在7.2-8.5之间，厌氧膜生物反应器污泥浓度在15至25g/L，进水有机负荷控制在0.25-0.7kgCOD/·(m3d)，HRT(水力停留时间)在13-37.5小时之间；
(4)厌氧膜生物反应器中处理过的废水经过超滤膜过滤，所述超滤膜的孔径为500～20000道尔顿；
(5)经过过滤的废水进入到中间调节水箱；
(6)中间调节水箱的水进入到后续一体式膜生物反应器中进行生物脱氮反应处理，所述硝化反硝化反应(即生物脱氮反应)的反应温度为25至35℃；所述短程硝化反硝化反应的pH为7.2至8.0；所述污泥浓度为6至10g/L，污泥中的氮负荷为0.25至0.7kgN/(m3d)；
其步骤如下：
进水阶段：开启搅拌器、第二进水泵和膜曝气风机，进水采用序批式进水，所述输入流量可为16～30L/min，所述设计处理量可为0.5-1m3/周期，待处理的所述废水被输入一体式膜生物反应器中，关闭第二进水泵；
缺氧阶段：所述废水中的有机物作为碳源作为所述缺氧阶段中的硝态氮和亚硝态氮的还原提供电子；在搅拌器充分搅拌作用下，废水中的硝态氮被还原为亚硝态氮，亚硝态氮被还原为氮气；所述废水中的有机物作为碳源为所述缺氧阶段中的硝态氮和亚硝态氮的还原提供电子；缺氧阶段内，时序控制单元控制搅拌时长为60～90min，判定反硝化完成，结束缺氧阶段，进入好氧阶段；
好氧阶段：开启曝气风机，废水中的氨态氮和有机物被氧化，所述氨态氮被氧化为亚硝态氮，亚硝态氮被氧化为硝态氮；在好氧阶段，根据时间控制程序，通过优化曝气时间合理减少曝气能耗，降低处理成本；时序控制单元控制生物曝气风机曝气时间为120至180分钟，结束曝气过程，判定硝化完成，结束好氧阶段；
其中，膜曝气流量可为5-15L/min，所述输入流量可为0.3-1L/min，所述设计处理量可为0.5-2L/周期。
排水阶段：在所述好氧阶段开始60-120min后，开启出水泵，所述出水泵为连续抽吸，设计处理量的所述废水经所述膜组件(膜分离单元)中膜的过滤后排出，依次关闭出水泵和曝气泵。
其中，所述监测单元全程开启，检测高浓度废水中的氧化还原电极电位、pH值和溶解氧的大小。
以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。
下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获取。
以下实施例采用的厌氧膜生物反应器-一体式膜生物反应器组合工艺的废水处理系统，如图1和图2所示，包括预处理装置、厌氧膜生物反应装置和一体式膜生物反应装置，其中，
预处理装置包括初级过滤器501、调节水箱502、预处理进水泵503、预处理反应器504、循环泵505、预处理膜组件506、预处理ORP传感器507、污泥泵508、电磁阀509和鼓风机510。
其中，初级过滤器501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501通过管道与调节水箱502连接。
调节水箱502用于对废水进行均质均量调节，其容积设计为具有对废水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废水进行均质搅拌。
初级过滤器501和调节水箱502作为前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502通过预处理进水泵503与预处理反应器504连接，预处理反应器504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505连接的预处理反应器504和外置的预处理膜组件506，本实施例中，预处理膜组件506为内压式超滤或微滤膜组件，所述预处理膜组件506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后续处理单元(按出水标准按需配置)，所述循环口通过管道连接到所述预处理反应器504。本发明的预处理装置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。
预处理反应器504连接微量曝气单元，包括鼓风机510和电磁阀509，可向预处理反应器504内提供微量新鲜空气，曝气量控制在将预处理反应器504内废水的氧化还原电位(ORP)控制在-300～-250mV。
预处理ORP传感器507浸入预处理反应器504液位以下，监测预处理反应器504内废水的氧化还原电位。
预处理反应器504内的剩余污泥通过污泥泵508按照设定的污泥停留时间排出。
可根据需要向预处理反应器504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％，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。
预处理ORP传感器507属于预处理装置中的预处理监测单元的一部分，所述预处理监测单元还可以包括设置于预处理反应器504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，预处理监测单元和一预处理控制单元连接，所述预处理控制单元依据预处理监测单元的监测信号对预处理进水泵503、鼓风机510或电磁阀509的开闭进行连锁控制、或者进水泵503、鼓风机510或电磁阀509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，例如可依据预处理ORP传感器507的监测值控制鼓风机510和电磁阀509的开闭。
厌氧膜生物反应装置包括：第一进水泵101、厌氧膜生物反应器100、循环泵103、超滤膜组件104。第一进水泵101与厌氧膜生物反应器100连接，厌氧膜生物反应器100与循环泵103、超滤膜104的回流管连接，循环泵103与超滤膜104连接，超滤膜104与中间调节水箱200连接。
一体式膜生物反应装置包括：第二进水泵301、DO探头304、PH探头305、ORP探头306、一体式膜生物反应器300、时序控制单元311、曝气砂盘303，第二进水泵301与中间调节水箱200连接，一体式膜生物反应器300与第二进水泵301连接、时序控制单元311通过DO探头304、PH探头305、ORP探头306实时监测一体式膜生物反应器300内运行情况。
在本实施例中，进水通过第一进水泵101连续进入到厌氧膜生物反应器100中。厌氧膜生物反应器100出水通过循环泵103进入到超滤膜104进行过滤，超滤膜104回流水进入到厌氧膜生物反应器100中，过滤后的水进入到中间调节水箱200。中间调节水箱200的废水通过第二进水泵301间歇进入到一体式膜生物反应器300。时序控制单元311通过DO探头304、PH探头305、ORP探头306实时监测一体式膜生物反应器300内运行情况，利用时间控制反应过程，最终达到硝化反硝化脱氮的目的。
实施例1
在本实施例中，厌氧膜生物反应器进水流量为7m3/d，有机负荷率为1.3(kg/m3/d)，水力停留时间为3.5d，污泥停留时间为80天；一体式膜生物反应器氨氮进水负荷0.2(kg/m3/d)，污泥停留时间为13d。
经过上述步骤处理前后的废水中的污染物浓度及去除率见表1。
表1、废水处理运行结果
ND：未检出
由表1数据可知，废水经过处理以后，COD去除率达到96％，NH4 +-N去除率达到97.8％，说明该基于一体式膜生物反应装置的废水处理方法对污染物具有较好的处理效果。
实施例2
在本实施例中，厌氧膜生物反应器进水流量为9m3/d，有机负荷率为1.6(kg/m3/d)，水力停留时间为3.1d，污泥停留时间为80天；一体式膜生物反应器氨氮进水负荷0.3(kg/m3/d)，污泥停留时间为19d。
经过上述步骤处理前后的废水中的污染物浓度及去除率见表2。
表2、废水处理运行结果
由表2数据可知，废水经过处理以后，COD去除率达到95.5％，NH4 +-N去除率达到98.5％，说明该基于一体式膜生物反应装置的废水处理方法对污染具有较好的处理效果。
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)
1.一种基于一体式膜生物反应装置的废水处理系统，其特征在于，包括：
厌氧膜生物反应装置，待处理废水在其内发生厌氧反应得到第一废水；
中间调节水箱，与厌氧膜生物反应装置的出水口连接，用于调节第一废水；以及
一体式膜生物反应装置，用于将第一废水进行生物脱氮反应后得到达标废水。
2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，
所述厌氧膜生物反应装置包括：
厌氧膜生物反应器，其内发生厌氧反应；以及
设置在厌氧膜生物反应器外部的过滤单元；
其中，所述过滤单元上设有过滤出水口和过滤回流口，所述过滤出水口与中间调节水箱连接，所述过滤回流口与厌氧膜生物反应器连通；
其中，所述过滤单元包括超滤膜和循环泵。
3.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，
所述一体式膜生物反应装置包括：
一体式膜生物反应器，第一废水在其内进行生物脱氮反应；
曝气单元，为生物脱氮反应过程中提供曝气；
膜分离单元，将生物脱氮反应后的废水分离；
监测单元，监测一体式膜生物反应器中混合液的参数；以及
时序控制单元，控制一体式膜生物反应器内反应的进行和/或停止；
其中，所述监测单元包括：
ORP探头，用于监测一体式膜生物反应器内混合液的ORP值；
pH探头，用于监测一体式膜生物反应器内混合液的pH值；以及
溶解氧探头，用于监测一体式膜生物反应器内混合液的溶解氧量。
4.根据权利要求3所述的废水处理系统，其特征在于，
所述生物脱氮反应包括缺氧阶段和好氧阶段；
当缺氧阶段开始时，所述控制单元控制缺氧阶段反应60至90分钟后进入好氧阶段；
当好氧阶段开始时，所述控制单元控制曝气单元曝气时间为120至180分钟；
当好氧阶段开始时，控制单元控制好氧阶段开始60至120分钟后开始排水；
所述的曝气单元包括曝气泵和曝气砂盘；所述曝气砂盘设置在一体式膜生物反应器底部；
所述膜分离单元上设有用于减轻膜污染的膜曝气风机；
所述膜分离单元设置在反应器内；
所述膜分离单元包括平板膜组件；
所述一体式膜生物反应装置还包括搅拌单元；
所述一体式膜生物反应装置还包括用于废水进入反应器的第二进水泵；
所述一体式膜生物反应装置还包括用于储存达标排放废水的出水箱，所述出水箱与一体式膜生物反应器的出水口连接。
5.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，
所述的废水处理系统还包括预处理装置，其中，所述预处理装置包括：
预处理反应器，用于将待处理废水生化处理；
预处理曝气单元，向所述反应器提供曝气；
预处理监测单元，用于在线实时监测预处理系统内的运行参数；以及
预处理控制单元，根据监测单元实时反馈的数据时序控制预处理系统内设备的启动和停止。
6.根据权利要求5所述的废水处理系统，其特征在于，
所述预处理反应器包括推流式活性污泥反应器、完全混合式活性污泥反应器、颗粒污泥反应器、膜生物反应器中的任一种；
所述预处理监测单元包括设置于所述预处理反应器内的氧化还原电位传感器和液位传感器；
所述预处理控制单元根据所述氧化还原电位传感器监测的数据控制所述预处理曝气单元的开启或停止；
所述预处理控制单元根据所述液位传感器监测的数据控制预处理反应器的进水的启动或停止；
所述预处理装置还包括前处理单元；
其中，所述前处理单元包括初级过滤器和均质均量调节水箱，待废水经过所述初级过滤器后进入均质均量调节水箱；所述均质均量调节水箱与预处理反应器连接。
7.一种废水处理方法，采用如权利要求1至6任一项所述的废水处理系统，其特征在于，包括：
将待处理废水在厌氧膜生物反应装置中进行厌氧反应后得到第一废水；
将第一废水在一体式膜生物反应装置进行生物脱氮反应，即完成所述废水处理。
8.根据权利要求7所述的废水处理方法，其特征在于，
所述厌氧反应的反应温度为25至35℃；
所述厌氧反应的pH为7.2至8.5；
所述厌氧反应中污泥的浓度为15至25g/L，污泥中的有机负荷为0.25至0.7kgCOD/(m3d)；
所述生物脱氮反应的反应温度为25至35℃；
所述生物脱氮反应的pH为7.2至8.0；
所述生物脱氮反应中污泥的浓度为6至10g/L，污泥脱氮负荷为0.25至0.7kgN/(m3d)；
所述生物脱氮反应包括缺氧阶段和好氧阶段，所述缺氧阶段的反应时间为60至90分钟，所述好氧阶段的反应时间为120至180分钟；
所述待处理废水采用序批式的方法进入一体式膜生物反应装置中。
9.根据权利要求7所述的废水处理方法，其特征在于，
所述的废水处理方法还包括将待处理废水先进行预处理后再在厌氧膜生物反应装置中处理；
所述预处理方法包括将待处理废水在预处理反应器内与污泥进行预处理曝气反应。
10.根据权利要求9所述的废水处理方法，其特征在于，
所述预处理反应器中废水的氧化还原电位为-300至-250mV；
所述预处理反应器内的污泥浓度为10至20g/L；
废水在所述反应器内的水力停留时间为12至20小时；
所述预处理后的废水中表面活性剂的去除率大于70％。
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