权利要求
1.一种膜生物反应器，其特征在于，包括池体，所述池体的内部被多个隔挡分隔出相互连通的兼氧区、微氧区、好氧区和内回流区;每个区内均设有综合检测仪和推流器，兼氧区和好氧区内设有曝气装置，好氧区内具有催化陶瓷膜组件;待处理的污水沿第一水流路径依次经过兼氧区、微氧区进入好氧区，在好氧区内的水的一部分通过所述催化陶瓷膜组件处理后排出，水的另一部分沿第二水流路径经过内回流区进入兼氧区进行内循环;
其中，各区内的综合检测仪包括溶解氧检测探头和氧化还原电位检测探头，分别用于检测相应区内的溶解氧和氧化还原电位，所述各个区内的溶解氧和氧化还原电位在预定的范围内，在每个区内还设有用于延长水流路径的导流挡板，所述第一水流路径和第二水流路径均为S形。
2.如权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于，所述兼氧区有1-3个，所述微氧区有1-2个，所述好氧区有1-3个，所述内回流区有1-3个;优选地，所述池体的内部被多个隔挡分隔出相互连通的如下10个区：
第一兼氧区，其内具有进水口、综合检测仪、推流器和曝气装置;
第二兼氧区，其内具有综合检测仪和推流器;
第三兼氧区，其内具有综合检测仪和推流器;
第一微氧区，其内具有综合检测仪和推流器;
第二微氧区，其内具有综合检测仪和推流器;
第一好氧区，其内具有综合检测仪和推流器;
第二好氧区，其内具有催化陶瓷膜组件、综合检测仪、出水口、曝气装置和清洗口，所述催化陶瓷膜组件分别与所述出水口和所述清洗口连接;
第一内回流区，其内具有综合检测仪和推流器;
第二内回流区，其内具有综合检测仪和推流器;以及
第三内回流区，其内具有综合检测仪和推流器;
待处理的污水从所述进水口进入所述第一兼氧区后，沿第一水流路径依次经过第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区、第一微氧区、第二微氧区和第一好氧区，进入所述第二好氧区;
进入所述第二好氧区内的水的一部分通过所述催化陶瓷膜组件处理后从所述出水口排出，水的另一部分沿第二水流路径依次经过第一内回流区、第二内回流区和第三内回流区进入所述第一兼氧区进行内循环。
3.如权利要求2所述的膜生物反应器，其特征在于：所述池体是由相对的第一侧和第二侧以及相对的第三侧和第四侧围成的方形池体;所述隔档有9个，分别是第一至第九隔挡;
第一隔挡设置在所述池体内的中部，所述第一隔挡的第一端与所述第一侧之间具有间隔，该间隔作为第一兼氧区的水流向第二兼氧区的入口，所述第一隔挡的第二端与所述第二侧之间有间隔，该间隔作为第一好氧区的水流向第二好氧区的入口;
第二、四隔挡各自的第一端与所述第一隔挡连接并靠近所述第一隔挡的第一端，第二隔挡的第二端与所述第三侧之间有间隔，该间隔作为第三内回流区的水流向第一兼氧区的入口，第四隔挡的第二端与所述第四侧之间有间隔，该间隔作为第二兼氧区的水流向第三兼氧区的入口;
第三、五隔挡各自的第一端与所述第一隔挡连接并靠近所述第一隔挡的第二端，第三隔挡的第二端与所述第三侧之间有间隔，该间隔作为第一内回流区的水流向第二内回流区的入口，第五隔挡的第二端与所述第四侧之间有间隔，该间隔作为第一微氧区的水流向第二微氧区的入口;
第六隔挡位于第二隔挡和第三隔挡之间，且第六隔挡的第一端与所述第三侧连接，第六隔挡的第二端与所述第一隔挡之间具有间隔，该间隔作为第二内回流区的水流向第三内回流区的入口;
第七隔挡位于第四隔挡和第五隔挡之间，且第七隔挡的第一端与所述第四侧连接，第七隔挡的第二端与所述第一隔挡之间具有间隔，该间隔作为第三兼氧区的水流向第一微氧区的入口;
第八隔挡位于第三隔挡和所述第一隔挡的第二端之间，且第八隔挡的第一端与所述第三侧连接，第八隔挡的第二端与所述第一隔挡之间具有间隔，该间隔作为第二好氧区的水流向第一内回流区的入口;
第九隔挡位于第五隔挡和所述第一隔挡的第二端之间，且第九隔挡的第一端与所述第四侧连接，第九隔挡的第二端与所述第一隔挡之间具有间隔，该间隔作为第二微氧区的水流向第一好氧区的入口;
优选地，所述第一隔挡平行于所述池体的第三侧和第四侧;所述第二隔挡和所述第四隔挡连成一条直线垂直于所述第一隔挡并平行于所述池体的第一侧和第二侧;所述第三隔挡和所述第五隔挡连成一条直线垂直于所述第一隔挡并平行于所述池体的第一侧和第二侧;第二、六、三、八隔挡相互平行，第四、七、五、九隔挡相互平行。
4.如权利要求3所述的膜生物反应器，其特征在于：所述池体为长方体;所述第一隔挡的第一端与所述第一侧之间的间隔距离为所述池体的第一侧长度的15%-20%，所述第一隔挡的第二端与所述第二侧之间的间隔距离为所述池体的第一侧长度的10%-15%;
第二隔挡的第二端与所述第三侧之间的间隔距离、第四隔挡的第二端与所述第四侧之间的间隔距离、第三隔挡的第二端与所述第三侧之间的间隔距离、第五隔挡的第二端与所述第四侧之间的间隔距离、第六隔挡的第二端与所述第一隔挡之间的间隔距离、第七隔挡的第二端与所述第一隔挡之间的间隔距离、第八隔挡的第二端与所述第一隔挡之间的间隔距离、第九隔挡的第二端与所述第一隔挡之间的间隔距离各自独立地为所述池体的第一侧长度的5%-10%。
5.如权利要求3所述的膜生物反应器，其特征在于：所述导流挡板有18个，分别是第1至第18导流挡板，均平行于所述第一隔挡;
第1、18导流挡板位于所述第一兼氧区内，第1导流挡板与所述池体的第一侧连接，第18导流挡板与所述第二隔挡连接，且第1导流挡板靠近“第一兼氧区的水流向第二兼氧区的入口”，第18隔挡靠近“第三内回流区的水流向第一兼氧区的入口”;
第2、3导流挡板位于所述第二兼氧区内，第2导流挡板与所述池体的第一侧连接，第3导流挡板与所述第四隔挡连接，且第2导流挡板靠近“第一兼氧区的水流向第二兼氧区的入口”，第3导流挡板靠近“第二兼氧区的水流向第三兼氧区的入口”;
第4、5导流挡板位于所述第三兼氧区内，第4导流挡板与第四隔挡连接，第5导流挡板与所述第七隔挡连接，且第4导流挡板靠近“第二兼氧区的水流向第三兼氧区的入口”，第5导流挡板靠近“第三兼氧区的水流向第一微氧区的入口”;
第6、7导流挡板位于所述第一微氧区内，第6导流挡板与第七隔挡连接，第7导流挡板与所述第五隔挡连接，且第6导流挡板靠近“第三兼氧区的水流向第一微氧区的入口”，第7导流挡板靠近“第一微氧区的水流向第二微氧区的入口”;
第8、9导流挡板位于所述第二微氧区内，第8导流挡板与第五隔挡连接，第9导流挡板与所述第九隔挡连接，且第8导流挡板靠近“第一微氧区的水流向第二微氧区的入口”，第9导流挡板靠近“第二微氧区的水流向第一好氧区的入口”;
第10导流挡板位于所述第一好氧区内，第10导流挡板与所述第九隔挡连接，且第10导流挡板靠近“第二微氧区的水流向第一好氧区的入口”;
第11流挡板位于所述第二好氧区内，第11导流挡板与所述第八隔挡连接，且第11导流挡板靠近“第二好氧区的水流向第一内回流区的入口”;
第12、13导流挡板位于所述第一内回流区内，第12导流挡板与第八隔挡连接，第13导流挡板与所述第三隔挡连接，且第12导流挡板靠近“第二好氧区的水流向第一内回流区的入口”，第13导流挡板靠近“第一内回流区的水流向第二内回流区的入口”;
第14、15导流挡板位于所述第二内回流区内，第14导流挡板与第三隔挡连接，第15导流挡板与所述第六隔挡连接，且第14导流挡板靠近“第一内回流区的水流向第二内回流区的入口”，第15导流挡板靠近“第二内回流区的水流向第三内回流区的入口”;
第16、17导流挡板位于所述第三内回流区内，第16导流挡板与第六隔挡连接，第17导流挡板与所述第二隔挡连接，且第16导流挡板靠近“第二内回流区的水流向第三内回流区的入口”，第17导流挡板靠近“第三内回流区的水流向第一兼氧区的入口”。
6.如权利要求5所述的膜生物反应器，其特征在于：第3、4导流挡板连成一条直接垂直于第四隔挡;第5、6导流挡板连成一条直接垂直于第七隔挡;第7、8导流挡板连成一条直接垂直于第五隔挡;第9、10导流挡板连成一条直接垂直于第九隔挡;第11、12导流挡板连成一条直接垂直于第八隔挡;第13、14导流挡板连成一条直接垂直于第三隔挡、第15、16导流挡板连成一条直接垂直于第六隔挡;第17、18导流挡板连成一条直接垂直于第二隔挡;优选地，每个导流挡板的长度为所述池体的第一侧长度的25%-30%;第1、11、12、15、16、2、5、6、9、10导流挡板均平行于第一隔挡，平行距离为所述池体的第一侧长度的25%～30%;第3、4、7、8、13、14、17、18导流挡板均平行于第一隔挡，平行距离为所述池体的第一侧长度的70%～75%。
7.如权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述膜生物反应器还包括第一空气曝气泵、第一阀、第一流量计、第一管、第二空气曝气泵、第二阀、第二流量计、第二管、臭氧发生器、第三阀、第三流量计和第三管;
所述第一兼氧区内的曝气装置为第一空气曝气装置，位于所述池体外的第一空气曝气泵通过第一阀和第一管与所述第一空气曝气装置连接，所述第一流量计连接在所述第一管上;
所述第二好氧区内的曝气装置为第二空气曝气装置和臭氧曝气装置，位于所述池体外的第二空气曝气泵通过第二阀和第二管与所述第二空气曝气装置连接，所述第二流量计连接在所述第二管上，位于所述池体外的臭氧发生器通过第三阀和第三管与臭氧曝气装置连接，所述第三流量计连接在所述第三管上;
所述膜生物反应器还包括进水泵、进水阀、进水流量计、进水管、清水池、出水泵、出水管、出水流量计、压力表、清水反洗泵、清水反洗阀、清水反洗管、清水反洗流量计、药剂池、药剂反洗泵、药剂反洗阀、药剂反洗管、药剂流量计;
待处理的污水经由所述进水阀、所述进水泵通过所述进水管从所述第一兼氧区的进水口进入，所述进水流量计连接在进水管上;
第二好氧区的出口经由出水泵通过出水管与位于所述池体外的清水池连接，所述压力表和所述出水流量计均连接在出水管上，所述清水池还经由清水反洗阀和清水反洗泵通过清水反洗管连接所述催化陶瓷膜组件，清水反洗流量计连接在清水反洗管上;
所述药剂池经由药剂反洗阀和药剂反洗泵通过药剂反洗管连接所述催化陶瓷膜组件，药剂流量计连接在药剂反洗管上。
8.如权利要求7所述的膜生物反应器，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括数据在线监测采集单元、数据离线监测采集单元、数据智能处理分析单元以及调控单元，所述数据在线监测采集单元和数据离线监测采集单元均与所述数据智能处理分析单元连接，所述数据智能处理分析单元与所述调控单元连接;
所述数据在线监测采集单元分别与各区内的各综合检测仪、第一流量计、第二流量计、第三流量计、进水流量计、出水流量计、压力表、清水反洗流量计、药剂流量计连接，以采集监测和采集它们的数据;
所述数据离线监测采集单元分别用于采集进水口、第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区、第一微氧区、第二微氧区、第一好氧区、第二好氧区、第一内回流区、第二内回流区、第三内回流区、出水口的水样指标;所述数据智能处理分析单元用于根据所述数据在线监测采集单元和所述数据离线监测采集单元采集到的数据进行智能分析并做出智能决策;
所述调控单元分别与各区内的推流器、第一空气曝气泵、第一阀、第二空气曝气泵、第二阀、臭氧发生器、第三阀、进水泵、进水阀、出水泵、清水反洗泵、清水反洗阀、药剂反洗泵、药剂反洗阀、第一流量计、第二流量计、第三流量计、进水流量计、出水流量计、清水反洗流量计、药剂流量计连接，并用于根据所述数据智能处理分析单元做出的智能决策调控它们。
9.一种污水处理方法，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的膜生物反应器进行，包括如下步骤：
(1)待处理的污水进入所述兼氧区后，在各推流器的推动作用下，沿第一水流路径依次经过兼氧区、微氧区，进入所述好氧区;
(2)在所述好氧区内，一部分污水经过所述催化陶瓷膜组件处理后排出，另一部分污水沿第二水流路径经过内回流区后进入所述兼氧区进行内循环。
10.如权利要求9所述的污水处理方法，其特征在于，采用权利要求2-8任意一项所述的膜生物反应器进行处理时：
所述第一、二、三兼氧区内的溶解氧各自独立地为0.5～1.0mg/L，ORP各自独立地为50～150mV，且第一、二、三兼氧区内的溶解氧依次递减，第一、二、三兼氧区的ORP依次递减;
所述第一微氧区内的溶解氧为0.2～0.5mg/L，ORP为-100～50mV;
所述第二微氧区内的溶解氧在0.2mg/L以下，ORP为-300～-100mV;
所述第一好氧区和第二好氧区内的溶解氧为2～4mg/L，ORP≥100mV;
污水在第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区内的总停留时间为5-10h，在第一微氧区内的停留时间为2-4h、在第二微氧区的停留时间为1.5-3h，在第一好氧区和第二好氧区内的总停留时间为3.5-7h;
通过曝气，使得所述第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区内的气水体积比为2:1-4:1，所述第一好氧区和第二好氧区内的气水体积比为5:1-15:1;
所述第二好氧区内的催化陶瓷膜组件以恒通量死端过滤方式运行，膜过滤通量控制在30-60L/m2·h，抽停比为8-15min:1-2min;
在所述第二好氧区内进行间歇性臭氧原位曝气，原位臭氧投加量大于0且小于0.3mg-O3/g-SS，原位臭氧曝气频率为2-6h/d;
每12h在线清水反冲洗催化陶瓷膜组件一次，反洗膜通量为2倍膜过滤通量，反冲洗时间为10-30min，每周在线药剂反冲洗催化陶瓷膜组件一次，反洗膜通量为2倍膜过滤通量，反冲洗时间为10-30min，离线药剂反应时长10-30min;
实时监测催化陶瓷膜组件的TMP，当TMP超过35kPa，则暂停水处理，采用药剂离线清洗催化陶瓷膜组件，直至TMP恢复率达到99%以上。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及膜法污水生物处理领域，特别是涉及一种膜生物反应器及污水处理方法。
背景技术
[0002]随着全球工业化和城市化进程不断加速，水污染问题日益加剧，膜生物反应器(MBR)凭借其污泥停留时间长、水处理效率高、占地面积小等优势，近年来被逐渐推广应用于污水处理中。然而传统MBR多采用A/O法或AA/O法等生物处理工艺与有机膜分离技术相结合的工艺。传统水生物处理技术存在水力停留时间长、碳源利用率低、氮磷去除不稳定、新污染物强化去除性能差等技术瓶颈;而有机膜分离技术，仅具备单一的物理分离功能，存在抗氧化性差和使用寿命短等缺点。此外，我国市政污水往往具有低C/N比的特征，在污水生物处理时常因为反硝化碳源不足导致脱氮效果较差。因此，还需额外补充碳源以保障出水水质达标。此外，生物处理工艺还会产生大量剩余污泥，污泥处理成本亦不容忽视。在强化新污染物治理和减污降碳的国家政策号召下，亟需开发一套低碳、高效且运行成本低廉的高水处理品质的新一代MBR。
[0003]需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
[0004]为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种膜生物反应器及污水处理方法，能够解决传统生物处理工艺剩余污泥量较大、后续处理成本高、占地面积大，对低C/N比污水的氮去除效率不高、需要额外增加碳源以提高氮去除率、膜生物反应器膜抗污染性差、膜催化活性有限、氧化控制膜污染过程中有机污染物氧化去除效率低、运行成本高等诸多技术问题。
[0005]本发明采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种膜生物反应器，包括池体，所述池体的内部被多个隔挡分隔出相互连通的兼氧区、微氧区、好氧区和内回流区;每个区内均设有综合检测仪和推流器，兼氧区和好氧区内设有曝气装置，好氧区内具有催化陶瓷膜组件;待处理的污水沿第一水流路径依次经过兼氧区、微氧区进入好氧区，在好氧区内的水的一部分通过所述催化陶瓷膜组件处理后排出，水的另一部分沿第二水流路径经过内回流区进入兼氧区进行内循环;其中，各区内的综合检测仪包括溶解氧检测探头和氧化还原电位检测探头，分别用于检测相应区内的溶解氧和氧化还原电位，所述各个区内的溶解氧和氧化还原电位在预定的范围内，在每个区内还设有用于延长水流路径的导流挡板，所述第一水流路径和第二水流路径均为S形。
[0007]第二方面，提供了一种污水处理方法，其采用第一方面所述的膜生物反应器进行，包括如下步骤：
[0008](1)待处理的污水进入所述兼氧区后，在各推流器的推动作用下，沿第一水流路径依次经过兼氧区、微氧区，进入所述好氧区;
[0009](2)在所述好氧区内，一部分污水经过所述催化陶瓷膜组件处理后排出，另一部分污水沿第二水流路径经过内回流区后进入所述兼氧区进行内循环。
[0010]本发明具有如下有益效果：
[0011]在本发明的反应器中，通过隔挡将池体划分为相互连通的兼氧区、微氧区、好氧区和内回流区，在好氧区中嵌入催化陶瓷膜组件，反应器中，各区的合理布局协同推流器、导流挡板等控制污水在反应器内具有S形的水流路径，从而进行污水处理，在污水处理过程中，通过协同反应器中各个区的合理空间布局、各推流器、各导流挡板、各曝气装置、各综合检测仪等，可以将各个区内的溶解氧和氧化还原电位控制在预定的范围内，本发明的反应器污水混合均匀、死角少，可显著提高水处理效率、提高出水水质并降低占地面积。本发明在无任何外加碳源的条件下能更加高效地实现脱氮除磷，同时实现污泥减量，符合环保和可持续性发展的水处理需求，可为未来污水厂升级改造或者扩容拓建提供一种更高效、节能、环保的水处理技术。
[0012]在优选的技术方案下，可以通过控制系统在智能化精准调控下实现更高效的脱氮除磷和污泥减量。
附图说明
[0013]图1为本发明优选实施例中的膜生物反应器的俯视示意图。
[0014]图2是本发明优选实施例中所用的锰催化陶瓷膜的扫描电镜图。
[0015]图3是本发明优选实施例中的控制系统的示意图。
具体实施方式
[0016]以下对本发明的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0017]本发明具体实施方式提供一种膜生物反应器，其包括池体，所述池体的内部被多个隔挡分隔出相互连通的兼氧区、微氧区、好氧区和内回流区;每个区内均设有综合检测仪和推流器，兼氧区和好氧区内设有曝气装置，好氧区内具有催化陶瓷膜组件;待处理的污水沿第一水流路径依次经过兼氧区、微氧区进入好氧区，在好氧区内的水的一部分通过所述催化陶瓷膜组件处理后排出，水的另一部分沿第二水流路径经过内回流区进入兼氧区进行内循环;其中，各区内的综合检测仪包括溶解氧检测探头和氧化还原电位检测探头，分别用于检测相应区内的溶解氧和氧化还原电位，所述各个区内的溶解氧和氧化还原电位在预定的范围内，在每个区内还设有用于延长水流路径的导流挡板，所述第一水流路径和第二水流路径均为S形。
[0018]优选地，所述兼氧区有1-3个，所述微氧区有1-2个，所述好氧区有1-3个，所述内回流区有1-3个。
[0019]如图1所示，本发明的优选实施例提供一种膜生物反应器(以下简称为反应器)，其包括池体，所述池体的内部被多个隔挡分隔出相互连通的如下10个区：
[0020]第一兼氧区1，其内具有进水口、综合检测仪D、推流器T和曝气装置;
[0021]第二兼氧区2，其内具有综合检测仪D、推流器T;
[0022]第三兼氧区3，其内具有综合检测仪D、推流器T;
[0023]第一微氧区4，其内具有综合检测仪D、推流器T;
[0024]第二微氧区5，其内具有综合检测仪D、推流器T;
[0025]第一好氧区6，其内具有综合检测仪D、推流器T;
[0026]第二好氧区7，其内具有催化陶瓷膜组件C、综合检测仪D、出水口、曝气装置和清洗口，所述催化陶瓷膜组件C分别与所述出水口和所述清洗口连接;
[0027]第一内回流区8，其内具有综合检测仪D、推流器T;
[0028]第二内回流区9，其内具有综合检测仪D和推流器T;以及
[0029]第三内回流区10，其内具有综合检测仪D和推流器T;
[0030]待处理的污水从所述进水口进入所述第一兼氧区1后，沿第一水流路径依次经过第一兼氧区1、第二兼氧区2、第三兼氧区3、第一微氧区4、第二微氧区5和第一好氧区6，进入所述第二好氧区7;
[0031]进入所述第二好氧区7内的水的一部分通过所述催化陶瓷膜组件C处理后从所述出水口排出，水的另一部分沿第二水流路径依次经过第一内回流区8、第二内回流区9和第三内回流区10进入所述第一兼氧区1进行内循环;其中，各区内的综合检测仪D包括溶解氧检测探头和氧化还原电位检测探头，分别用于检测相应区内的溶解氧和氧化还原电位，在每个区内还设有导流挡板，所述第一水流路径和第二水流路径均为S形，所述各个区内的溶解氧和氧化还原电位在预定的范围内。
[0032]其中，通过各个隔挡和导流挡板，可以起到更好的水流导流和反应分区作用，以将水流引导形成S形路径流向各个区，延长水流路径且延缓水流速度，显著提高污染物反应与转化效率，避免短流与死角问题，同时，为加强不同区之间水流的方向性与动力支持，设置了多个推流器，各推流器依据水流死角情况延水流方向设置在相应区的底部，推流器与导流挡板、及隔挡协同作用，实现“定向分区助推、层层递进反应”的整体水力结构布局，进一步确保各区水流速率匹配各自反应需求，兼顾停留时间与流态控制。图1中，虚线箭头表示水的流向，在本发明的反应器中，通过隔挡将其划分为10个区，协同推流器、导流挡板控制污水在反应器内具有S形的水流路径，从而进行污水处理，在污水处理过程中，通过协同反应器中各个区的合理空间布局、各推流器、导流挡板、各曝气装置、各综合检测仪等，可以将各个区内的溶解氧和氧化还原电位控制在预定的范围内，本发明的反应器可用于处理的污水类型包括但不限于生活污水、医院污水，可以显著提高水处理效率、提高出水水质并降低占地面积。
[0033]在优选的实施例中，催化陶瓷膜组件C中的纳米催化陶瓷膜包括陶瓷膜(包括但不限于传统颗粒堆积态陶瓷膜或新型陶瓷纤维膜，陶瓷膜孔径为20-100nm)、以及在陶瓷膜上负载的高催化活性的过渡金属氧化物催化剂，包括但不限于传统一元过渡金属氧化物(Mn2O3、MnO2、Fe3O4、CuO等)、二元过渡金属氧化物(CuMnO、ZnMnO、FeMnO等)、三元过渡金属氧化物(CuFeMnO、CuZnMnO、TiFeMnO等)等。催化膜可高效催化氧化剂(包括但不限于臭氧、过氧化氢等)产生活性氧物种，强化有机污染物去除，且具备强抗污染性能。
[0034]纳米催化陶瓷膜强化负载有高催化活性的过渡金属氧化物催化剂，高效地增强了陶瓷膜的抗污染性和催化活性，在原位氧化处理过程中，能够催化高级氧化反应高效强化去除有机污染物，不仅可更高效控制膜污染，也可强化以新污染物为代表的难降解有机污染物去除，可显著提高反应器的出水水质及运行稳定性。
[0035]如图1所示，所述池体是由相对的第一侧11和第二侧12以及相对的第三侧13和第四侧14围成的方形池体;所述隔档有9个，分别是第一至第九隔挡。
[0036]第一隔挡21设置在所述池体内的中部(优选是设置在池体的中央)，所述第一隔挡21的第一端与所述第一侧11之间具有间隔211，该间隔211作为第一兼氧区1的水流向第二兼氧区2的入口，所述第一隔挡21的第二端与所述第二侧12之间有间隔212，该间隔212作为第一好氧区的水流向第二好氧区的入口。
[0037]第二隔挡22和第四隔挡24各自的第一端与所述第一隔挡21连接并靠近所述第一隔挡21的第一端，第二隔挡22的第二端与所述第三侧13之间有间隔221，该间隔221作为第三内回流区10的水流向第一兼氧区1的入口，第四隔挡24的第二端与所述第四侧14之间有间隔241，该间隔241作为第二兼氧区2的水流向第三兼氧区的入口。
[0038]第三隔挡23和第五隔挡25各自的第一端与所述第一隔挡21连接并靠近所述第一隔挡21的第二端，第三隔挡23的第二端与所述第三侧13之间有间隔231，该间隔231作为第一内回流区8的水流向第二内回流区9的入口，第五隔挡25的第二端与所述第四侧14之间有间隔251，该间隔251作为第一微氧区4的水流向第二微氧区5的入口。
[0039]第六隔挡26位于第二隔挡22和第三隔挡23之间，且第六隔挡26的第一端与所述第三侧13连接，第六隔挡26的第二端与所述第一隔挡21之间具有间隔261，该间隔261作为第二内回流区的水流向第三内回流区的入口。
[0040]第七隔挡27位于第四隔挡24和第五隔挡25之间，且第七隔挡27的第一端与所述第四侧14连接，第七隔挡27的第二端与所述第一隔挡21之间具有间隔271，该间隔271作为第三兼氧区3的水流向第一微氧区4的入口。
[0041]第八隔挡28位于第三隔挡23和所述第一隔挡21的第二端之间，且第八隔挡28的第一端与所述第三侧13连接，第八隔挡28的第二端与所述第一隔挡21之间具有间隔281，该间隔281作为第二好氧区7的水流向第一内回流区8的入口。
[0042]第九隔挡29位于第五隔挡25和所述第一隔挡21的第二端之间，且第九隔挡29的第一端与所述第四侧14连接，第九隔挡29的第二端与所述第一隔挡21之间具有间隔291，该间隔291作为第二微氧区5的水流向第一好氧区6的入口。
[0043]如图1所示，所述第一隔挡21平行于所述池体的第三侧13和第四侧14;所述第二隔挡21和所述第四隔挡24连成一条直线垂直于所述第一隔挡21并平行于所述池体的第一侧11和第二侧12;所述第三隔挡23和所述第五隔挡25连成一条直线垂直于所述第一隔挡21并平行于所述池体的第一侧11和第二侧12;第二、三、六、八隔挡相互平行，第四、七、五、九隔挡相互平行。
[0044]所述池体为长方体，优选地，池体的第一侧和第二侧是长方体的短边，池体的第三侧和第四侧是长方体的长边;所述第一隔挡21的第一端与所述第一侧11之间的间隔距离为所述池体的第一侧长度的15%-20%，所述第一隔挡21的第二端与所述第二侧12之间的间隔距离为所述池体的第一侧长度的10%-15%;第二隔挡22的第二端与所述第三侧13之间的间隔距离、第四隔24挡的第二端与所述第四侧14之间的间隔距离、第三隔挡23的第二端与所述第三侧13之间的间隔距离、第五隔挡25的第二端与所述第四侧14之间的间隔距离、第六隔挡26的第二端与所述第一隔挡21之间的间隔距离、第七隔挡27的第二端与所述第一隔挡21之间的间隔距离、第八隔挡28的第二端与所述第一隔挡21之间的间隔距离、第九隔挡29的第二端与所述第一隔挡21之间的间隔距离各自独立地为所述池体的第一侧11长度的5%-10%。
[0045]在优选的实施方式中，通过各个隔挡的分隔，三个兼氧区的总容积>两个好氧区的总容积>两个微氧区的总容积，更优选地，三个兼氧区的总容积、第一微氧区的容积、第二微氧区的容积、两个好氧区的总容积的比为6.3：1.1：1.1：2.5。
[0046]如图1所示，所述导流挡板有18个，分别是第1至第18导流挡板，均平行于所述第一隔挡21。
[0047]第1导流挡板31、第18导流挡板318位于所述第一兼氧区1内，第1导流挡板31与所述池体的第一侧11连接，第18导流挡板318与所述第二隔挡22连接，且第1导流挡板31靠近“第一兼氧区的水流向第二兼氧区的入口”(即靠近间隔211)，第18隔挡318靠近“第三内回流区的水流向第一兼氧区的入口”(即靠近间隔221)。
[0048]第2导流挡板32、第3导流挡板33位于所述第二兼氧区2内，第2导流挡板32与所述池体的第一侧11连接，第3导流挡板33与所述第四隔挡24连接，且第2导流挡板32靠近“第一兼氧区的水流向第二兼氧区的入口”(即靠近间隔211)，第3导流挡板33靠近“第二兼氧区的水流向第三兼氧区的入口”(即靠近间隔241)。
[0049]第4导流挡板34、第5导流挡板35位于所述第三兼氧区3内，第4导流挡板34与第四隔挡24连接，第5导流挡板35与所述第七隔挡27连接，且第4导流挡板34靠近“第二兼氧区的水流向第三兼氧区的入口”(即靠近间隔241)，第5导流挡板35靠近“第三兼氧区的水流向第一微氧区的入口”(即靠近间隔271)。
[0050]第6导流挡板36、第7导流挡板37位于所述第一微氧区4内，第6导流挡板36与第七隔挡27连接，第7导流挡板37与所述第五隔挡25连接，且第6导流挡板36靠近“第三兼氧区的水流向第一微氧区的入口”(即靠近间隔271)，第7导流挡板37靠近“第一微氧区的水流向第二微氧区的入口”(即靠近间隔251)。
[0051]第8导流挡板38、第9导流挡板39位于所述第二微氧区5内，第8导流挡板38与第五隔挡25连接，第9导流挡板39与所述第九隔挡29连接，且第8导流挡板38靠近“第一微氧区的水流向第二微氧区的入口”(即靠近间隔251)，第9导流挡板39靠近“第二微氧区的水流向第一好氧区的入口”(即靠近间隔291)。
[0052]第10导流挡板310位于所述第一好氧区6内，第10导流挡板310与所述第九隔挡29连接，且第10导流挡板310靠近“第二微氧区的水流向第一好氧区的入口”(即靠近间隔291)。
[0053]第11流挡板311位于所述第二好氧区7内，第11导流挡板311与所述第八隔挡28连接，且第11导流挡板311靠近“第二好氧区的水流向第一内回流区的入口”(即靠近间隔281)。
[0054]第12导流挡板312、第13导流挡板313位于所述第一内回流区8内，第12导流挡板312与第八隔挡28连接，第13导流挡板313与所述第三隔挡23连接，且第12导流挡板312靠近“第二好氧区的水流向第一内回流区的入口”(即靠近间隔281)，第13导流挡板靠近“第一内回流区的水流向第二内回流区的入口”(即靠近间隔231)。
[0055]第14导流挡板314、第15导流挡板315位于所述第二内回流区9内，第14导流挡板314与第三隔挡23连接，第15导流挡板315与所述第六隔挡26连接，且第14导流挡板314靠近“第一内回流区的水流向第二内回流区的入口”(即靠近间隔231)，第15导流挡板315靠近“第二内回流区的水流向第三内回流区的入口”(即靠近间隔261)。
[0056]第16导流挡板316、第17导流挡板317位于所述第三内回流区10内，第16导流挡板316与第六隔挡26连接，第17导流挡板317与所述第二隔挡22连接，且第16导流挡板316靠近“第二内回流区的水流向第三内回流区的入口”(即靠近间隔261)，第17导流挡板317靠近“第三内回流区的水流向第一兼氧区的入口”(即靠近间隔221)。
[0057]第3导流挡板33、第4导流挡板34连成一条直接垂直于第四隔挡24;第5、6导流挡板35、36连成一条直接垂直于第七隔挡27;第7、8导流挡板37、38连成一条直接垂直于第五隔挡25;第9、10导流挡板39、310连成一条直接垂直于第九隔挡29;第11、12导流挡板211、312连成一条直接垂直于第八隔挡28;第13、14导流挡板313、314连成一条直接垂直于第三隔挡23、第15、16导流挡板315、316连成一条直接垂直于第六隔挡26;第17、18导流挡板317、318连成一条直接垂直于第二隔挡22。
[0058]每个导流挡板的长度为池体的第一侧长度的25%-30%;第1、11、12、15、16、2、5、6、9、10导流挡板均平行于第一隔挡21，平行距离为所述池体的第一侧长度的25%～30%;第3、4、7、8、13、14、17、18导流挡板均平行于第一隔挡21，平行距离为所述池体的第一侧长度的70%～75%。
[0059]反应器还包括第一空气曝气泵41、第一阀61、第一流量计F1、第一管51、第二空气曝气泵42、第二阀62、第二流量计F2、第二管52、臭氧发生器43、第三阀63、第三流量计F3和第三管53;
[0060]所述第一兼氧区1内的曝气装置为第一空气曝气装置71(如曝气棒)，位于所述池体外的第一空气曝气泵41通过第一阀61和第一管51与所述第一空气曝气装置71连接，所述第一流量计F1连接在所述第一管51上;
[0061]所述第二好氧区7内的曝气装置为第二空气曝气装置72和臭氧曝气装置73，位于所述池体外的第二空气曝气泵42通过第二阀62和第二管52与所述第二空气曝气装置72连接，所述第二流量计F2连接在所述第二管52上，位于所述池体外的臭氧发生器43通过第三阀63和第三管53与臭氧曝气装置73连接，所述第三流量计F3连接在所述第三管53上。
[0062]反应器还包括进水泵44、进水阀64、进水流量计F4、进水管54、清水池81、出水泵45、出水管55、出水流量计F5、压力表P、清水反洗泵45、清水反洗阀65、清水反洗管56、清水反洗流量计F6、药剂池82、药剂反洗泵46、药剂反洗阀66、药剂反洗管57、药剂流量计F7;
[0063]待处理的污水经由所述进水阀64、所述进水泵44通过所述进水管54从所述第一兼氧区1的进水口进入，所述进水流量计F4连接在进水管54上;
[0064]第二好氧区7的出口经由出水泵45通过出水管55与位于所述池体外的清水池81连接，所述压力表P和所述出水流量计F5均连接在出水管55上，所述清水池81还经由清水反洗阀65和清水反洗泵45通过清水反洗管56连接所述催化陶瓷膜组件C，清水反洗流量计F6连接在清水反洗管56上;
[0065]所述药剂池82经由药剂反洗阀66和药剂反洗泵46通过药剂反洗管57连接所述催化陶瓷膜组件C，药剂流量计F7连接在药剂反洗管57上。
[0066]进一步参考图3，本发明还可以通过智能自动控制来调控反应器的运行，反应器还包括控制系统，所述控制系统包括数据在线监测采集单元、数据离线监测采集单元、数据智能处理分析单元以及调控单元，所述数据在线监测采集单元和数据离线监测采集单元均与所述数据智能处理分析单元连接，所述数据智能处理分析单元与所述调控单元连接;所述数据在线监测采集单元分别与各区内的各综合检测仪、各流量计(包括第一流量计、第二流量计、第三流量计、进水流量计、出水流量计、清水反洗流量计、药剂流量计)、压力表连接，以采集监测和采集它们的数据(例如，可以每隔1分钟实时采集数据并同步传输至数据智能处理分析单元);所述数据离线监测采集单元分别用于采集进水口、第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区、第一微氧区、第二微氧区、第一好氧区、第二好氧区、第一内回流区、第二内回流区、第三内回流区、出水口的水样指标;例如，数据离线监测采集单元每日在固定时间内在进水口、第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区、第一微氧区、第二微氧区、第一好氧区、第二好氧区、第一内回流区、第二内回流区、第三内回流区、第二好氧区的出水口采集水样的包括但不限于总氮、氨氮、总磷、CODcr、新污染物、污泥浓度、污泥沉降性能等水质指标，用于后续分析;所述数据智能处理分析单元用于根据所述数据在线监测采集单元和所述数据离线监测采集单元采集到的数据进行智能分析并做出智能决策;所述调控单元分别与各区内的推流器、各泵(包括第一空气曝气泵、第二空气曝气泵、进水泵、出水泵、清水反洗泵、药剂反洗泵)、各阀(包括第一阀、第二阀、第三阀、进水阀、清水反洗阀、药剂反洗阀)、各流量计(包括第一流量计、第二流量计、第三流量计、进水流量计、出水流量计、清水反洗流量计、药剂流量计)、臭氧发生器连接，并用于根据所述数据智能处理分析单元做出的智能决策调控它们。
[0067]本发明通过控制系统，可以更精准地控制反应器各区的DO和ORP来实现短程硝化与反硝化及厌氧氨氧化的精准控制，达到高效脱氮除磷、在不额外增加碳源的前提下实现剩余污泥减量的目标。
[0068]在优选的实施例中，可以通过控制系统进行如下调控：
[0069]通过调控第一兼氧区的曝气量，控制第一、二、三兼氧区内的DO值各自独立地在0.5～1.0mg/L，ORP值各自独立地在50～150mV，且第一、二、三兼氧区内的溶解氧依次递减，第一、二、三兼氧区的ORP依次递减;
[0070]通过调控推流器的推流强度及兼氧区曝气量，控制第一微氧区和第二微氧区的DO值分别在0.2～0.5mg/L和0.2mg/L以下，ORP值分别在-100～50mV和-300～-100mV。
[0071]通过调控好氧区曝气量和推流器的推流强度，控制好氧区(包括第一好氧区和第二好氧区)DO值为2～4mg/L，ORP≥100mV。
[0072]在所述第二好氧区内进行间歇性臭氧原位曝气，以启动基于催化陶瓷膜组件的催化臭氧氧化反应，进而强化污水中以新污染物为代表的生物难降解有机物去除，同时高效控制膜污染。原位臭氧投加量大于0且小于0.3mg-O3/g-SS;原位臭氧曝气频率为2-6h/d。
[0073]本发明具体实施方式还提供一种污水处理方法，包括如下步骤：
[0074](1)待处理的污水进入所述兼氧区后，在各推流器的推动作用下，沿第一水流路径依次经过兼氧区、微氧区，进入所述好氧区;
[0075](2)在所述好氧区内，一部分污水经过所述催化陶瓷膜组件处理后排出，另一部分污水沿第二水流路径经过内回流区后进入所述兼氧区进行内循环。
[0076]在优选的实施例中，其采用图1所述的膜生物反应器进行，包括如下步骤：
[0077](1)待处理的污水从所述进水口进入所述第一兼氧区后，在各推流器的推动作用以及导流挡板的导流下，呈S形水流路径依次经过第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区、第一微氧区、第二微氧区和第一好氧区，进入所述第二好氧区;其中：
[0078]在所述第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区内，污水与活性污泥混合，发生兼氧呼吸作用、短程硝化和部分氨化作用，去除部分COD、BOD5和氨氮，第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区内的溶解氧逐渐衰减，大分子有机物被氧化成小分子有机物或CO2;部分有机氮化合物被氨化细菌分解转化为氨氮，随后被氨氧化细菌氧化成亚硝氮或进一步被亚硝酸盐氧化菌氧化成硝酸根;
[0079]在第一微氧区内，污水中的污染物发生水解反应、短程硝化-反硝化和厌氧氨氧化作用，去除部分COD、BOD5、氨氮和总氮(TN)，大分子有机物在微氧条件下被氧化分解成小分子;
[0080]在第二微氧区内，污水中的污染物发生水解反应、除磷反应，去除总磷(TP)和部分有机物;大分子有机物在微氧条件下水解为小分子，在合适的电位条件下，水中的磷酸根可被还原成磷化氢气体逸出，能实现气化除磷。
[0081]在第一好氧区内，污水中的污染物主要发生好氧呼吸反应，去除部分小分子有机物;
[0082](2)在所述第二好氧区内，一部分污水经过所述催化陶瓷膜组件处理后从所述出水口排出，另一部分污水在各推流器的推动作用以及导流挡板的导流下，呈S形水流路径依次经过第一内回流区、第二内回流区和第三内回流区进入所述第一兼氧区进行内循环;其中，在第二好氧区内，污水中的污染物主要发生好氧呼吸反应，去除小分子有机物，同时通过催化陶瓷膜组件过滤实现泥水分离以及难降解的有机污染物被进一步氧化去除。第二好氧区中的部分活性污泥死亡后可转换为内碳源，经内回流区循环融入整个反应器，参与生物脱氮过程，进而实现污泥减量化。
[0083]在一些优选的实施方式中，还具有如下至少之一的条件：
[0084]所述第一、二、三兼氧区内的溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)各自独立地为0.5～1.0mg/L，ORP(Oxidation-Reduction Potential，氧化还原电位)自独立地为50～150mV，且第一、二、三兼氧区内的溶解氧依次递减，第一、二、三兼氧区的ORP依次递减。
[0085]所述第一微氧区内的溶解氧为0.2～0.5mg/L，ORP为-100～50mV。
[0086]所述第二微氧区内的溶解氧在0.2mg/L以下，ORP为-300～-100mV。
[0087]所述第一好氧区和第二好氧区内的溶解氧为2～4mg/L，ORP≥100mV。
[0088]污水在第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区内的总停留时间为5-10h，在第一微氧区内的停留时间为2-4h、在第二微氧区的停留时间为1.5-3h，在第一好氧区和第二好氧区内的总停留时间为3.5-7h。
[0089]通过曝气，使得所述第一兼氧区、第二兼氧区、第三兼氧区内的气水体积比为2:1-4:1，所述第一好氧区和第二好氧区内的气水体积比为5:1-15:1。
[0090]所述第二好氧区内的催化陶瓷膜组件以恒通量死端过滤方式运行，膜过滤通量控制在30-60L/m2·h，抽停比为8-15min:1-2min。
[0091]在所述第二好氧区内进行间歇性臭氧原位曝气，原位臭氧投加量大于0且小于0.3mg-O3/g-SS，原位臭氧曝气频率为2-6h/d。
[0092]每12h在线清水反冲洗催化陶瓷膜组件一次，反洗膜通量为2倍膜过滤通量，反冲洗时间为10-30min，每周在线药剂反冲洗催化陶瓷膜组件一次，反洗膜通量为2倍膜过滤通量，反冲洗时间为10-30min，离线药剂反应时长10-30min。
[0093]每周在线药剂反冲洗的药剂为低浓度过氧化氢溶液，浓度为1-10mM。离线清洗污染催化陶瓷膜组件的药剂优选为高浓度过氧化氢溶液，浓度为200-1000mM。
[0094]实时监测催化陶瓷膜组件的TMP(Transmembrane Pressure，跨膜压差)，当TMP超过35kPa，则暂停水处理，采用药剂离线清洗催化陶瓷膜组件，直至TMP恢复率达到99%以上。
[0095]以下进一步描述本发明具体实施例。
[0096]该实施例采用图1所示的反应器，如图2所示，催化陶瓷膜组件C中的纳米催化陶瓷膜为膜层掺杂有2wt%Mn2O3的锰催化陶瓷膜，平均膜孔径为100nm。反应器运行过程中通过控制系统对各区的DO和ORP进行精准调控，实现无额外碳源添加条件下污水的高效脱氮除磷和剩余污泥减量。具体调控如下：
[0097]采用开/停周期为3h/1h的间歇曝气模式，兼氧区1、2、3的曝气气水比设为3:1，将兼氧区DO控制在1.0mg/L，ORP为50～150mV。
[0098]采用低速潜水推流将第一微氧区4和第二微氧区5的DO分别控制在0.2-0.5mg/L和0mg/L
[0099]在好氧区6、7进行持续曝气以原位控制膜污染，气水比控制在10:1，同时控制好氧区6、7的DO稳定在2.2-2.5mg/L，ORP≥100mV。
[0100]为进一步强化膜污染控制和污水中新污染物去除，进行3h/d的间歇性原位臭氧曝气，臭氧投加量为2.0mg/L。
[0101]第二好氧区的催化陶瓷膜组件以恒通量死端过滤方式运行，膜通量为30L/m2·h(简写为30LMH)，优化抽停比为9min:1min。
[0102]为更高效控制膜污染，每天持续3h启动臭氧发生器，实施原位臭氧曝气控制膜污染和优化水质，每12h采用60LMH的膜通量在线清水反冲洗陶瓷膜一次，反冲洗时间为10min。每周采用2mM的过氧化氢溶液进行在线药剂反冲洗陶瓷一次，反洗膜通量为60LMH，反冲洗时间为10min，离线药剂反应时长30min。
[0103]压力表实时监测催化陶瓷膜组件过滤过程中的TMP，当TMP增长超过35kPa，则暂停反应器进水和膜过滤，采用500mM过氧化氢溶液离线清洗污染陶瓷膜，直至TMP恢复率达到95%以上。
[0104]在该实施例中，反应器的进水配水水质如表1所示。
[0105]表1：反应器的进水配水水质
[0106]
[0107]将表1所示的城市污水进行连续90天的反应器运行试验，过程如下：
[0108]污水经由进水泵泵入反应器，在反应器内的总水力停留时间14h，整个反应器的平均污泥浓度7.0-8.5g/L。具体而言，污水经进水泵泵入后，在各推流器的推动下，依次经过第一、二、三兼氧区，第一微氧区、第二微氧区、第一好氧区，然后部分污水在第二好氧区经由催化陶瓷膜组件的超滤作用完成处理进入清水池，部分污水在推流器推动作用下依次经过第一、二、三内回流区进入第一兼氧区，继续进行循环水处理。反应器通过控制系统实时监测反应器各分区的DO，通过智能调控各区空气或臭氧曝气强度或推流强度将各分区的DO精准调控至上述预定值，实现了污水生物处理短程硝化与反硝化、厌氧氨氧化间协同运行的精准控制，达到高效脱氮除磷及污泥减量的目的。其中，主要的脱氮除磷净水机制如下：
[0109]脱氮：在三个兼氧区的低氧条件下，反硝化菌利用进水碳源将硝酸盐还原为N2，两个好氧区完成氨氧化，硝酸盐通过内回流至兼氧区参与反硝化。
[0110]除磷：聚磷菌(PAOs)在两个微氧区释磷，在两个好氧区过量吸磷。
[0111]有机物去除：三个兼氧区去除易降解COD，第二好氧区内的催化陶瓷膜组件截留大分子有机物同时可通过催化原位臭氧氧化难降解组分。
[0112]颗粒物及污泥分离：第二好氧区的催化陶瓷膜组件在膜过滤过程中可高效截留微米级颗粒物和絮状污泥，实现高效泥水分离，提高水处理效率。
[0113]污泥减量：污泥混合液从好氧区经内回流区回流至兼氧区时，由于水质环境的改变，部分活性污泥死亡后可转换为内碳源，经内源代谢等途径参与生物脱氮过程，进而实现污泥减量化。此外，好氧区的间歇性原位臭氧曝气可通过臭氧氧化作用和基于催化陶瓷膜的催化臭氧氧化作用将一些难生物降解的活性污泥胞外/胞内超高分子量有机聚合物氧化分解为低分子量生物可利用有机物，从而进一步强化反应器剩余污泥减量化。
[0114]经过上述的处理后，出水水质如表2所示：
[0115]表2：有间歇性臭氧曝气条件下反应器的出水水质
[0116]
[0117]由此可知，在好氧区进行间歇性原位臭氧(2mg/L)曝气条件下，如表2所示，反应器的出水除了TN指标外，其他污染物指标均得到显著优化提升。反应器的出水氨氮进一步降低至NH4+-N≤0.5mg/L，在优化运行条件下仍满足TN≤15mg/L，常规出水水质仍满足《GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准，甚至略优。
[0118]相较于无间歇性臭氧曝气运行条件下的出水水质，间歇性原位臭氧曝气显著地提高了反应器对水中新污染物的氧化去除能力。四环素、环丙沙星、氧氟沙星的去除率分别达到了98.9%、93.9%、90.4%。这证明臭氧化的反应器具备显著强化的新污染物去除能力，可适用于医院污水等富含新污染物的特殊水体处理。
[0119]此外，原位臭氧氧化也有效地氧化去除污泥胞外聚合物(EPS)中的聚多糖等造成膜污染的有机物，氧化去除率超过45%，从而有效缓解膜污染。无原位臭氧条件下，催化陶瓷膜的TMP增长速率为4.2kPa/h，而间歇性原位臭氧条件有效地缓解了膜污染，催化陶瓷膜的TMP增长速率为1.1kPa/h。
[0120]整个反应器的污泥龄(SRT)>100天，运行过程中无需排泥操作。
[0121]间歇性原位臭氧氧化通过原位臭氧氧化和内源代谢等途径成功实现了反应器剩余污泥减量化(MLSS从无臭氧化条件下的8.6g/L降至间歇臭氧化条件下的4.8g/L)。DO和ORP精准的调控成功优化了污泥沉降性(SVI从78.3降至50.2mL/g)，提高了污泥混合液的综合膜过滤性能，有助于膜污染控制。污泥EPS中蛋白质/多糖比值升高(4.78→10.75)，增强了污泥絮体的稳定性。
[0122]微生物群落响应功能菌群(如Pseudomonadota、Nitrospira)在精准调控的氧环境中被成功富集，反硝化菌Zoogloea丰度提升至1.54%，形成抗逆性群落结构，有助于高效脱氮除磷的水处理性能提高。
[0123]实施例2
[0124]与实施例1的区别在于，无间歇性臭氧曝气，经过上述的处理后，出水水质如表3所示：
[0125]表3：无间歇性臭氧曝气条件下反应器的出水水质
[0126]
[0127]
[0128]出水COD≤30mg/L，NH4+-N≤3.0mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L，满足《GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准，甚至略优。
[0129]由此可知，反应器对以医院污水为代表的水中抗生素类新污染物具备一定的去除能力，对四环素的去除效果较好，平均去除率可高达94%，这是由于四环素分子含多个羟基和氨基基团，易通过吸附或生物降解途径被活性污泥去除，而无间歇性原位臭氧条件下，反应器对环丙沙星和氧氟沙星的去除能力有限，相应的去除率仅有56.4%和39.6%。
[0130]以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。
说明书附图(3)
