CN111484137B - 一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺 - Google Patents

一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统,包括待处理污水依次流经的鸟粪石沉淀池、水解酸化池、厌氧池、AnMBR池、高负荷脱氮池、低负荷脱氮池和反硝化脱氮池,特征在于:还包括Mg2+投加装置、碱度投加装置、第二水泵、第三水泵和控制装置,Mg2+投加装置向鸟粪石沉淀池中加入镁源,AnMBR池中设置有第一AnMBR膜和气泵,反硝化脱氮池中设置有第二AnMBR膜。本发明的高浓度废水处理系统的处理工艺,使用短程硝化厌氧氨氧化的系统节省了曝气量、能源和碳源,实现了磷源以及碳源的回收,AnMBR池4中产生的生物气用来AnMBR膜反冲以及反硝化脱氮池7中的碳源,实现能量多级循环利用。

Description

一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及一种高浓度废水处理系统及工艺,更具体的说,尤其涉及一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺。
背景技术
高铁集便器废水、化粪池清掏物、垃圾填埋场渗滤液、畜禽养殖废水等高浓度废水,一直没有合适的处理方法,使用传统污水处理方法存在工艺复杂、成本高、产生二次污染、药剂加入量多等问题,不适合高浓度污水处理。短程硝化厌氧氨氧化工艺较传统硝化反硝化工艺曝气量减少了60%,不需要投加额外的碳源,碱度投加也减少了50%。这类高浓度废水COD、氨氮、磷含量都很高,实现资源回收利用是有可能的。鸟粪石沉淀法可以很好地回收污水中的磷,需要投加的镁源成本低。厌氧膜生物反应器(AnMBR)是近年来兴起的一种废水生物处理装置,它是一种将污水的生物处理技术和膜过滤技术结合在一起的新型技术,可以用来截留有机物、产生生物燃气,反应速率快、效率高、剩余污泥量少、出水悬浮物低,有较好的脱氮脱磷效果,并且管理方便,占地面积小,易于实现自动化控制。近年来厌氧氨氧化菌培养成功的案例越来越多,符合高浓度污水处理需求。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点,提供了一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统,包括待处理污水依次流经的鸟粪石沉淀池、水解酸化池、厌氧池、AnMBR池、高负荷脱氮池、低负荷脱氮池和反硝化脱氮池,鸟粪石沉淀池上设置有污水进管,鸟粪沉淀池、水解酸化池、厌氧池的上部均开设有用于污水流入下一反应池的开孔,高负荷脱氮池、低负荷脱氮池的上部均开设有用于污水流入下一反应池的开孔;其特征在于:还包括Mg2+投加装置、碱度投加装置、第二水泵、第三水泵和控制装置,Mg2+投加装置经镁盐补充进水管向鸟粪石沉淀池中加入镁源,碱度投加装置经碱度补充进水管向鸟粪石沉淀池和高负荷脱氮池中加入碱性物质;所述AnMBR池中设置有第一AnMBR膜和气泵,第一AnMBR膜将大分子物质截留在AnMBR池中,第一AnMBR膜过滤后的出水经第二水泵抽至高负荷脱氮池中,所述气泵的进气口位于AnMBR池内部空腔的上端,气泵的出气口位于第一AnMBR膜的下方;所述第二水泵的进水口与第一AnMBR膜之间的管路上设置有压力检测器,控制装置根据压力传感器所检测的压力值大小对气泵的曝气量进行控制;
所述高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中均设置有曝气管,曝气管上设置有气体流量计,高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中均设置有溶解氧测定仪,控制装置根据溶解氧测定仪测得的溶解氧数值来控制曝气管路的曝气量;所述反硝化脱氮池中设置有第二AnMBR膜,反硝化脱氮池中经第二AnMBR膜过滤后的出水经第三水泵抽出。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统,所述鸟粪石沉淀池、水解酸化池、厌氧池、AnMBR池、高负荷脱氮池、低负荷脱氮池和反硝化脱氮池中均设置有搅拌装置,所述鸟粪石沉淀池、高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中均填充有用于污泥附着的填料,填料固定于填料架上;鸟粪石沉淀池中设置有沉淀物排出管,厌氧池和AnMBR池中均设置有气体回收装置。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,其特征在于,通过以下步骤来实现:
a).沉淀反应,污水经污水进管从鸟粪石沉淀池的底部流入,通过对污水中磷浓度的检测,经Mg2+投加装置向鸟粪石沉淀池中加入镁离子浓度大于磷浓度的Mg离子溶液,并通过碱度投加装置向鸟粪石沉淀池中投加碱液维持其处于碱性环境,使得污水中的氨氮、磷和投加的镁离子按1:1:1来反应生成鸟粪石沉淀,生成的鸟粪石沉淀经沉淀物排出管排出,污水经上部开孔流入水解酸化池;
b).水解酸化反应,水解酸化池的厌氧环境适合水解酸化中各种菌的生长,水解酸化菌将流入污水中的大分子有机物降解为小分子物质,增加了废水的可生化性,为后续厌氧消化产甲烷提供基质;水解酸化完的污水经上部开孔流入厌氧池;
c).厌氧反应,厌氧池的缺氧环境适合甲烷菌的生长,甲烷菌将污水中的小分子有机物质转化为生物气,生物气经气体回收装置回收并输送至反硝化脱氮池中,以作为反硝化反应的碳源;经厌氧反应后的污水经上部开孔流入AnMBR池;
d). AnMBR膜过滤,AnMBR池的缺氧环境也有利于甲烷菌的生长,甲烷菌将污水中的有机质转换为生物气,气泵通过将顶部的生物气抽至第一AnMBR膜的下方来实现对其反冲洗;污水经第一AnMBR膜的过滤,诸如胶体、有机物的大分子物质被截留在AnMBR池中,增加厌氧反应速率;经第一AnMBR膜过滤后的污水经第二水泵抽至高负荷脱氮池中;
控制装置通过压力检测器来检测第一AnMBR膜的抽水压力,当抽水压力超过设定值上限时,则增加气泵的曝气量,以实现对第一AnMBR膜的冲洗,当抽水压力低于设定值下限时,则停止气泵的曝气;
e).短程硝化厌氧氨氧化,在污水流经高负荷脱氮池和低负荷脱氮池的过程中,分别进行高负荷和低负荷的短程硝化和厌氧氨氧化,池中污泥中的亚硝化菌将部分氨氮转化为亚硝氮,剩余的氨氮和亚硝氮在厌氧氨氧化菌的作用下反应生成氮气;
高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧不高于0.2mg/L的缺氧环境,适合亚硝化菌和厌氧氨氧化菌的生长;当控制装置经溶解氧测定仪检测到高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧低于0.2mg/L时,则增加对相应脱氮池的曝气量,当控制装置经溶解氧测定仪检测到高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧高于0.2mg/L时,则降低相应脱氮池的曝气量;经短程硝化和厌氧氨氧化处理
f).反硝化脱氮和AnMBR膜过滤,进入反硝化脱氮池中的污水在反硝化菌的作用下,以厌氧池产生的生物气为电子供体来源,将污水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐;第二AnMBR膜实现对污水的进一步过滤,过滤后的污水经第三水泵抽出。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,所述鸟粪石沉淀池中的溶解氧维持在8.5~9.0mg/L的范围内,鸟粪石沉淀池中的pH在7.5~8.0之间。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,所述第一AnMBR膜和第二AnMBR膜的中孔纤维膜的孔径为0.01~0.1μm。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,所述Mg2+投加装置投加的物质为Mg(OH)2溶液,所述碱度投加装置向鸟粪石沉淀池和高负荷脱氮池中加入的碱液为碳酸氢钠溶液。
本发明的有益效果是:本发明的高浓度废水处理系统的处理工艺,待处理污水中的氨氮、磷与添加的镁离子在鸟粪石沉淀池按1:1:1反应生成鸟粪石沉淀,污水中的大分子物质在水解酸化池中转化为小分子物质,在厌氧池和AnMBR池中经甲烷菌转化为生物气,产生的生物气一部分用来对AnMBR膜进行冲洗,一部分作为反硝化脱氮反应的碳源;污水在高负荷和低负荷脱氮池中进行一段式短程硝化厌氧氨氧化系统,将水中的氨氮转化为氮气去除,最后污水再次经AnMBR膜过滤后排出。可见,本发明的高浓度废水处理系统的处理工艺,使用短程硝化厌氧氨氧化的系统节省了曝气量、能源和碳源,实现了磷源以及碳源的回收,AnMBR池4中产生的生物气用来AnMBR膜反冲以及反硝化脱氮池7中的碳源,实现能量多级循环利用。
附图说明
图1为本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的原理图。
图中:1鸟粪石沉淀池,2水解酸化池,3厌氧池,4 AnMBR池,5高负荷脱氮池,6低负荷脱氮池,7反硝化脱氮池,8 Mg2+投加装置,9控制装置,10气体流量计,11溶解氧测定仪,12压力检测器,13气泵,14碱度投加装置,15第一AnMBR膜,16第二AnMBR膜,17第一水泵,18第二水泵,19第三水泵。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,给出了本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的原理图,其由沿污水的处理流向依次设置的鸟粪石沉淀池1、水解酸化池2、厌氧池3、AnMBR池4、高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6、反硝化脱氮池7组成,还包括Mg2+投加装置8、碱度投加装置14、气泵13、控制装置9、第一AnMBR膜15、第二AnMBR膜16、压力检测器12、气体流量计10以及溶解氧测定仪11。所示鸟粪石沉淀池1、水解酸化池2和厌氧池3的上部均开设有污水流入下一反应池的开孔,高负荷脱氮池5和低负荷脱氮池6的上部也均开设有流入下一反应池的开孔。
第一AnMBR膜15和第二AnMBR膜16分别设置在AnMBR池4和反硝化脱氮池7中,由于过滤和截留大分子物质。气泵13设置于AnMBR池4中,第一AnMBR膜15的出水经第二水泵8抽至高负荷脱氮池5中,高负荷脱氮池5和低负荷脱氮池6中均设置有溶解氧测定仪11。所示鸟粪石沉淀池1、水解酸化池2、厌氧池3、AnMBR池4、高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6和反硝化脱氮池7中均设置有搅拌装置。
所示鸟粪石沉淀池1中设置有废水进管、镁盐补充进水管、碱度补充进水管、电机、搅拌桨、填料、沉淀物排出管,其中填料为边长为1cm的有机合成填料,大约占池深的2/3,废水在第一水泵17的抽取下从鸟粪石沉淀池1的底部流入。Mg2+投加装置8向鸟粪石沉淀池1中投加镁离子,所投加的镁离子的浓度由污水中氨氮和磷的含量来决定,高浓度污水中氨氮含量很高,一般大于一千,而磷的浓度在几十,反应池中氨氮、磷和镁离子是按1:1:1来反应的,为了使磷能够尽可能的回收,一般使投加的镁离子浓度大于磷的浓度。因为该反应对碱度有要求,因此需要碱度投加装置14提供碱度,一般使用碳酸氢钠来补充碱度,保持鸟粪石沉淀池1中的pH在8.5-9。Mg2+投加装置8可投加Mg(OH)2溶液,碱度投加装置14可投加碳酸氢钠溶液。
污水中的氨氮、磷与投加的镁离子,经过磷酸铵镁沉淀反应,生成鸟粪石沉淀,生成的鸟粪石沉淀通过沉淀物排出管排出,进行回收利用,废水经过填料的过滤作用,除去较大的悬浮物质以及生成的鸟粪石沉淀物,从上部的小孔流入水解酸化池2。
水解酸化池2中没有曝气,厌氧环境下适合水解酸化中各种菌的生长,将污水中的大分子有机物降解为小分子物质,增加了废水的可生化性,为后续厌氧消化产甲烷提供基质。水解酸化池2反应完的水通过水解酸化池2、厌氧池3之间的孔自流流入厌氧池3。
水解酸化池2、厌氧池3、AnMBR池4中均含有大量的活性污泥,处于厌氧环境,厌氧池3和AnMBR池4中均设置有电机、搅拌桨、气体回收装置、活性污泥,气泵13的出气口位于第一AnMBR膜15的下方,气泵13用于将AnMBR池4内腔中上部的生物气抽至第一AnMBR膜15下方进行曝气,以实现对第一AnMBR膜15的反冲洗。厌氧池3和AnMBR池4均产生物气,产生的生物气一部分可用作第一AnMBR膜15的反冲洗气体,另一部分可用作反硝化脱氮池7中反硝化所需的碳源。AnMBR池4反应完的出水经第一AnMBR膜15打入高负荷脱氮池5中。
中孔纤维膜的孔径为0.01-0.1微米,可以截留胶体、有机物等大分子物质,不易堵塞,将有机物和活性污泥截留在厌氧池中,增加厌氧池的污泥浓度,使反应速率加快,进而减少水力停留时间。
高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6均设置有填料架、电机、搅拌桨、曝气管、气体流量计、气体收集装置,高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6均进行短程硝化厌氧氨氧化反应,从高负荷到低负荷,污水中部分氨氮短程硝化反应生成亚硝氮,剩余的氨氮和生成的亚硝氮进行氨氧氨氧化反应,生成N2,将反应池中的氮气收集起来,如果气体量大可以用作反硝化脱氮池7中膜的冲洗,从而节省惰性气体的使用。高负荷脱氮池5中的出水经高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6之间上部的小孔流入低负荷脱氮池6中。
高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6的填料悬挂在填料架上,使厌氧氨氧化颗粒污泥附着在填料上,亚硝化污泥悬浮在反应池中进行亚硝化反应,另一方面填料可以使每个反应池中的污泥不易流失,适应高负荷的污泥在高负荷的环境下生长,适应低负荷的污泥在低负荷环境下生长。
反硝化脱氮池7中进行反硝化反应,反硝化脱氮池7中设置有电机、搅拌桨、第二AnMBR膜16,利用厌氧池中产生的生物气作为碳源,将高负荷脱氮池5、低负荷脱氮池6产生的硝态氮还原为氮气,反应完的出水通过第二AnMBR膜16打出。
如果反应装置在室外,可以根据需要在反应池外设一层保温层。
本发明的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,通过以下步骤来实现:
a).沉淀反应,污水经污水进管从鸟粪石沉淀池的底部流入,通过对污水中磷浓度的检测,经Mg2+投加装置向鸟粪石沉淀池中加入镁离子浓度大于磷浓度的Mg离子溶液,并通过碱度投加装置向鸟粪石沉淀池中投加碱液维持其处于碱性环境,使得污水中的氨氮、磷和投加的镁离子按1:1:1来反应生成鸟粪石沉淀,生成的鸟粪石沉淀经沉淀物排出管排出,污水经上部开孔流入水解酸化池;
b).水解酸化反应,水解酸化池的厌氧环境适合水解酸化中各种菌的生长,水解酸化菌将流入污水中的大分子有机物降解为小分子物质,增加了废水的可生化性,为后续厌氧消化产甲烷提供基质;水解酸化完的污水经上部开孔流入厌氧池;
c).厌氧反应,厌氧池的缺氧环境适合甲烷菌的生长,甲烷菌将污水中的小分子有机物质转化为生物气,生物气经气体回收装置回收并输送至反硝化脱氮池中,以作为反硝化反应的碳源;经厌氧反应后的污水经上部开孔流入AnMBR池;
d). AnMBR膜过滤,AnMBR池的缺氧环境也有利于甲烷菌的生长,甲烷菌将污水中的有机质转换为生物气,气泵通过将顶部的生物气抽至第一AnMBR膜的下方来实现对其反冲洗;污水经第一AnMBR膜的过滤,诸如胶体、有机物的大分子物质被截留在AnMBR池中,增加厌氧反应速率;经第一AnMBR膜过滤后的污水经第二水泵抽至高负荷脱氮池中;
控制装置通过压力检测器来检测第一AnMBR膜的抽水压力,当抽水压力超过设定值上限时,则增加气泵的曝气量,以实现对第一AnMBR膜的冲洗,当抽水压力低于设定值下限时,则停止气泵的曝气;
e).短程硝化厌氧氨氧化,在污水流经高负荷脱氮池和低负荷脱氮池的过程中,分别进行高负荷和低负荷的短程硝化和厌氧氨氧化,池中污泥中的亚硝化菌将部分氨氮转化为亚硝氮,剩余的氨氮和亚硝氮在厌氧氨氧化菌的作用下反应生成氮气;
高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧不高于0.2mg/L的缺氧环境,适合亚硝化菌和厌氧氨氧化菌的生长;当控制装置经溶解氧测定仪检测到高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧低于0.2mg/L时,则增加对相应脱氮池的曝气量,当控制装置经溶解氧测定仪检测到高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧高于0.2mg/L时,则降低相应脱氮池的曝气量;经短程硝化和厌氧氨氧化处理
f).反硝化脱氮和AnMBR膜过滤,进入反硝化脱氮池中的污水在反硝化菌的作用下,以厌氧池产生的生物气为电子供体来源,将污水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐;第二AnMBR膜实现对污水的进一步过滤,过滤后的污水经第三水泵抽出。
鸟粪石沉淀池1中的溶解氧维持在8.5~9.0mg/L的范围内,鸟粪石沉淀池中的pH在7.5~8.0之间。

Claims (6)

1.一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统,包括待处理污水依次流经的鸟粪石沉淀池(1)、水解酸化池(2)、厌氧池(3)、AnMBR池(4)、高负荷脱氮池(5)、低负荷脱氮池(6)和反硝化脱氮池(7),鸟粪石沉淀池上设置有污水进管,鸟粪沉淀池、水解酸化池、厌氧池的上部均开设有用于污水流入下一反应池的开孔,高负荷脱氮池、低负荷脱氮池的上部均开设有用于污水流入下一反应池的开孔;其特征在于:还包括Mg2+投加装置(8)、碱度投加装置(14)、第二水泵(18)、第三水泵(19)和控制装置(9),Mg2+投加装置经镁盐补充进水管向鸟粪石沉淀池中加入镁源,碱度投加装置经碱度补充进水管向鸟粪石沉淀池和高负荷脱氮池中加入碱性物质;所述AnMBR池中设置有第一AnMBR膜(15)和气泵(13),第一AnMBR膜将大分子物质截留在AnMBR池中,第一AnMBR膜过滤后的出水经第二水泵抽至高负荷脱氮池(5)中,所述气泵的进气口位于AnMBR池内部空腔的上端,气泵的出气口位于第一AnMBR膜的下方;所述第二水泵的进水口与第一AnMBR膜之间的管路上设置有压力检测器(12),控制装置根据压力传感器所检测的压力值大小对气泵的曝气量进行控制;
所述高负荷脱氮池(5)和低负荷脱氮池(6)中均设置有曝气管,曝气管上设置有气体流量计(10),高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中均设置有溶解氧测定仪(11),控制装置根据溶解氧测定仪测得的溶解氧数值来控制曝气管路的曝气量;所述反硝化脱氮池(7)中设置有第二AnMBR膜(16),反硝化脱氮池中经第二AnMBR膜过滤后的出水经第三水泵(19)抽出;
高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中为溶解氧不高于0.2mg/L的缺氧环境,适合亚硝化菌和厌氧氨氧化菌的生长;反硝化脱氮池中的污水在反硝化菌的作用下,以厌氧池产生的生物气为电子供体来源,将污水中的硝酸盐还原为氮气。
2.根据权利要求1所述的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统,其特征在于:所述鸟粪石沉淀池(1)、水解酸化池(2)、厌氧池(3)、AnMBR池(4)、高负荷脱氮池(5)、低负荷脱氮池(6)和反硝化脱氮池(7)中均设置有搅拌装置,所述鸟粪石沉淀池、高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中均填充有用于污泥附着的填料,填料固定于填料架上;鸟粪石沉淀池中设置有沉淀物排出管,厌氧池和AnMBR池中均设置有气体回收装置。
3.一种基于权利要求2所述的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,其特征在于,通过以下步骤来实现:
a).沉淀反应,污水经污水进管从鸟粪石沉淀池的底部流入,通过对污水中磷浓度的检测,经Mg2+投加装置向鸟粪石沉淀池中加入镁离子浓度大于磷浓度的Mg离子溶液,并通过碱度投加装置向鸟粪石沉淀池中投加碱液维持其处于碱性环境,使得污水中的氨氮、磷和投加的镁离子按1:1:1来反应生成鸟粪石沉淀,生成的鸟粪石沉淀经沉淀物排出管排出,污水经上部开孔流入水解酸化池;
b).水解酸化反应,水解酸化池的厌氧环境适合水解酸化中各种菌的生长,水解酸化菌将流入污水中的大分子有机物降解为小分子物质,增加了废水的可生化性,为后续厌氧消化产甲烷提供基质;水解酸化完的污水经上部开孔流入厌氧池;
c).厌氧反应,厌氧池的缺氧环境适合甲烷菌的生长,甲烷菌将污水中的小分子有机物质转化为生物气,生物气经气体回收装置回收并输送至反硝化脱氮池中,以作为反硝化反应的碳源;经厌氧反应后的污水经上部开孔流入AnMBR池;
d). AnMBR膜过滤,AnMBR池的缺氧环境也有利于甲烷菌的生长,甲烷菌将污水中的有机质转换为生物气,气泵通过将顶部的生物气抽至第一AnMBR膜的下方来实现对其反冲洗;污水经第一AnMBR膜的过滤,大分子物质被截留在AnMBR池中,增加厌氧反应速率;经第一AnMBR膜过滤后的污水经第二水泵抽至高负荷脱氮池中;
控制装置通过压力检测器来检测第一AnMBR膜的抽水压力,当抽水压力超过设定值上限时,则增加气泵的曝气量,以实现对第一AnMBR膜的冲洗,当抽水压力低于设定值下限时,则停止气泵的曝气;
e).短程硝化厌氧氨氧化,在污水流经高负荷脱氮池和低负荷脱氮池的过程中,分别进行高负荷和低负荷的短程硝化和厌氧氨氧化,池中污泥中的亚硝化菌将部分氨氮转化为亚硝氮,剩余的氨氮和亚硝氮在厌氧氨氧化菌的作用下反应生成氮气;
高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧不高于0.2mg/L的缺氧环境,适合亚硝化菌和厌氧氨氧化菌的生长;当控制装置经溶解氧测定仪检测到高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧低于0.2mg/L时,则增加对相应脱氮池的曝气量,当控制装置经溶解氧测定仪检测到高负荷脱氮池和低负荷脱氮池中的溶解氧高于0.2mg/L时,则降低相应脱氮池的曝气量;
f).反硝化脱氮和AnMBR膜过滤,进入反硝化脱氮池中的污水在反硝化菌的作用下,以厌氧池产生的生物气为电子供体来源,将污水中的硝酸盐还原为氮气;第二AnMBR膜实现对污水的进一步过滤,过滤后的污水经第三水泵抽出。
4.根据权利要求3所述的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,其特征在于:所述鸟粪石沉淀池(1)中的溶解氧维持在8.5~9.0mg/L的范围内,鸟粪石沉淀池中的pH在7.5~8.0之间。
5.根据权利要求3所述的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,其特征在于:所述第一AnMBR膜(15)和第二AnMBR膜(16)的中孔纤维膜的孔径为0.01~0.1μm。
6.根据权利要求3所述的采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统的处理工艺,其特征在于:所述Mg2+投加装置(8)投加的物质为Mg(OH)2溶液,所述碱度投加装置(14)向鸟粪石沉淀池(1)和高负荷脱氮池(5)中加入的碱液为碳酸氢钠溶液。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050026A (zh) * 2007-04-17 2007-10-10 北京市环境保护科学研究院 高浓度有机废水深度脱氮处理方法
CN103241903A (zh) * 2013-05-22 2013-08-14 北京工业大学 一种同步厌氧氨氧化和厌氧甲烷氧化处理低碳氮污水的装置和方法
CN103936145A (zh) * 2014-04-12 2014-07-23 北京工业大学 一种mbr用于启动canon工艺的方法
CN104724889A (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 山东大学 一种降低温室气体排放的污水处理系统及方法
CN106430565A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 同济大学 一种基于碳源直接转化、氮生物脱除的污水低耗处理与能源回收组合处理工艺
CN108002661A (zh) * 2017-12-29 2018-05-08 什邡市长丰化工有限公司 一种含氮、磷废水的处理方法
CN108059307A (zh) * 2017-12-27 2018-05-22 中国科学院生态环境研究中心 同步除碳脱氮的废水处理系统及其运行方法
CN108946944A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 农业部沼气科学研究所 短程反硝化促进废水总氮去除的方法
CN109160606A (zh) * 2018-08-21 2019-01-08 海南大学 一种城市污水产甲烷及高效深度脱氮的方法
CN109592785A (zh) * 2018-12-28 2019-04-09 中国科学院生态环境研究中心 厌氧膜反应器-部分亚硝化-厌氧氨氧化组合装置及方法
CN208869459U (zh) * 2018-08-21 2019-05-17 苏州市华测检测技术有限公司 一种垃圾渗滤液的处理系统
CN110104903A (zh) * 2019-06-10 2019-08-09 南方创业(天津)科技发展有限公司 一种一体化短程硝化厌氧氨氧化设备及其处理工艺
CN110294575A (zh) * 2019-07-26 2019-10-01 中国恩菲工程技术有限公司 垃圾渗沥液的处理装置
CN110372091A (zh) * 2019-08-08 2019-10-25 西安建筑科技大学 一种厌氧膜生物反应器耦合厌氧氨氧化系统及城市污水处理工艺
CN111056705A (zh) * 2019-12-17 2020-04-24 福建中盟环保科技有限公司 一种处理高浓度氨氮废水的高效生物脱氮mbr设备
CN111533393A (zh) * 2020-05-22 2020-08-14 北京工业大学 净化养殖废水并回收其中能量和营养元素的系统及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210261292U (zh) * 2019-06-26 2020-04-07 陈加波 多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器
CN110372096A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 中国恩菲工程技术有限公司 垃圾渗沥液的处理方法
CN111606419B (zh) * 2020-06-01 2022-05-06 北京工业大学 一种能源自给的污水处理系统及方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050026A (zh) * 2007-04-17 2007-10-10 北京市环境保护科学研究院 高浓度有机废水深度脱氮处理方法
CN103241903A (zh) * 2013-05-22 2013-08-14 北京工业大学 一种同步厌氧氨氧化和厌氧甲烷氧化处理低碳氮污水的装置和方法
CN103936145A (zh) * 2014-04-12 2014-07-23 北京工业大学 一种mbr用于启动canon工艺的方法
CN104724889A (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 山东大学 一种降低温室气体排放的污水处理系统及方法
CN106430565A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 同济大学 一种基于碳源直接转化、氮生物脱除的污水低耗处理与能源回收组合处理工艺
CN108059307A (zh) * 2017-12-27 2018-05-22 中国科学院生态环境研究中心 同步除碳脱氮的废水处理系统及其运行方法
CN108002661A (zh) * 2017-12-29 2018-05-08 什邡市长丰化工有限公司 一种含氮、磷废水的处理方法
CN108946944A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 农业部沼气科学研究所 短程反硝化促进废水总氮去除的方法
CN208869459U (zh) * 2018-08-21 2019-05-17 苏州市华测检测技术有限公司 一种垃圾渗滤液的处理系统
CN109160606A (zh) * 2018-08-21 2019-01-08 海南大学 一种城市污水产甲烷及高效深度脱氮的方法
CN109592785A (zh) * 2018-12-28 2019-04-09 中国科学院生态环境研究中心 厌氧膜反应器-部分亚硝化-厌氧氨氧化组合装置及方法
CN110104903A (zh) * 2019-06-10 2019-08-09 南方创业(天津)科技发展有限公司 一种一体化短程硝化厌氧氨氧化设备及其处理工艺
CN110294575A (zh) * 2019-07-26 2019-10-01 中国恩菲工程技术有限公司 垃圾渗沥液的处理装置
CN110372091A (zh) * 2019-08-08 2019-10-25 西安建筑科技大学 一种厌氧膜生物反应器耦合厌氧氨氧化系统及城市污水处理工艺
CN111056705A (zh) * 2019-12-17 2020-04-24 福建中盟环保科技有限公司 一种处理高浓度氨氮废水的高效生物脱氮mbr设备
CN111533393A (zh) * 2020-05-22 2020-08-14 北京工业大学 净化养殖废水并回收其中能量和营养元素的系统及方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anaerobic membrane bioreactor towards biowaste biorefinery and chemical energy harvest: Recent progress, membrane fouling and future perspectives;GuangyinZhen等;《Renewable and Sustainable Energy Reviews》;20190918;第115卷;109392 *
AnMBR-Anammox 耦合污水甲烷回收及自养脱氮的工艺特性研究;杨舒茗等;《环境科学学报》;20191031;第39卷(第10期);3265-3272 *
Current perspectives on the application of N-damo and anammox in wastewater treatment;Maartje AHJvan Kessel等;《Current Opinion in Biotechnology》;20180222;第50卷;222-227 *
High-level nitrogen removal by simultaneous partial nitritation, anammox and nitrite/nitrate-dependent anaerobic methane oxidation;TaoLiu等;《Water Research》;20190905;第166卷;15057 *
厌氧氨氧化菌种类及其与各类功能菌在ANAMMOX系统内的协作;李权等;《水处理技术》;20180703;第44卷(第07期);10-16 *
后置反硝化MBR分段进水工艺脱氮除磷效能研究;刘彬等;《中国给水排水》;20150101;第31卷(第01期);13-16 *
基于能源回收的城市污水厌氧氨氧化生物脱氮新工艺;卢健聪等;《环境科学》;20130415;第34卷(第04期);1435-1441 *
电化学强化短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理垃圾焚烧渗沥液厌氧出水的研究;刘钊;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士) 工程科技Ⅰ辑》;20200415(第04期);B027-66 *

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