申请日2008.11.19
公开(公告)日2010.06.16
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明提供了一种侧流式膜生物反应器装置及利用该装置的污水处理方法，该装置依次包括：调节池(10-2)、至少一个第一生物反应器(20-0)，超滤系统(40-0)，其中，所述第一生物反应器(20-0)包括第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)，其中超滤系统(40-0)还包括膜超滤装置(40-0-0)、超滤反冲水罐(40-10-4)，在膜筒(40-8-64)中心设置有气体反冲管(40-8-30)，在膜筒(40-8-64)的下方设有滤过水收集仓(40-8-48)，所述膜筒(40-8-64)与滤过水收集仓(40-8-48)之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜(40-8-10)被紧密排列在中空的膜筒(40-8-64)的内壁与气体反冲管(40-8-30)的外壁之间并开口向下地封装于膜筒(40-8-64)中，并与中空的膜筒形成储污仓(40-8-40)。本发明还提供一种利用至少一个侧流式生物反应器装置和包括气体反冲洗、气水联合反冲洗及化学膜清洗系统的侧流式膜超滤装置的组合污水处理方法。
翻译权利要求书
1.一种侧流式膜生物反应器装置，依次包括：调节池(10-2)，至少一个第一生物反应器(20-0)，超滤系统(40-0)，其中，所述第一生物反应器(20-0)包括第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)，其特征在于：所述超滤系统(40-0)进一步包括膜超滤装置(40-0-0)、超滤反冲水罐(40-10-4)，所述膜超滤装置(40-0-0)具有中空的膜筒(40-8-64)，在所述膜筒(40-8-64)中心设置有气体反冲管(40-8-30)，在所述膜筒(40-8-64)的下方设有滤过水收集仓(40-8-48)，所述膜筒(40-8-64)与所述滤过水收集仓(40-8-48)之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜(40-8-10)被紧密排列在所述中空的膜筒(40-8-64)的内壁与所述气体反冲管(40-8-30)的外壁之间并开口向下地封装于所述膜筒(40-8-64)中，所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的U型开口被不透性隔板封闭在所述滤过水收集仓(40-8-48)内，所述多个U型中空纤维膜(40-8-10)的开口向下的U型上部顶端与所述中空的膜筒(40-8-64)之间的空间形成储污仓(40-8-40)，在所述膜筒(40-8-64)的上方设有进水口(40-8-80)和/或反冲混合液出口(40-8-90)，在所述膜筒(40-8-64)的下方设有出水口(40-8-50)和/或反冲混合液进口(40-8-60);所述第一生物反应器(20-0)中还具有由所述第一好氧池(20-2)向所述第一缺氧池(20-4)流动过程中形成部分水体回流(20-14)的装置，在所述第一好氧池(20-2)与所述第一缺氧池(20-4)、以及所述第一缺氧池(20-4)与所述第一厌氧池(20-6)之间的隔板上方形成溢流，由所述第一厌氧池(20-6)流出的液体经超滤给水泵(40-2)流入所述超滤系统(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)，经所述反冲混合液出口(40-8-90)流出的反冲混合液返流回到所述第一生物反应器(20-0)的所述第一好氧池(20-2)，所述第一好氧池(20-2)进一步包括带有第一气体分布器(20-20)的第一进气管(20-8)。
2.根据权利要求1所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述装置进一步包括第二生物反应器(30-0)，所述第二生物反应器(30-0)可选包括第二好氧池(30-2)、第二缺氧池(30-4)、第二厌氧池(30-6)，其中所述第二生物反应器(30-0)中还具有由所述第二好氧池(30-2)向所述第二缺氧池(30-4)或所述第二厌氧池(30-6)流动过程中形成部分水体回流(30-14)的装置，所述膜超滤装置(40-0)的所述反冲混合液进口(40-8-60)与超滤反冲水罐(40-10)相连，其中所述气体反冲管(40-8-30)连接有鼓风机(40-24)，所述调节池(10-2)兼具有厌氧池的功能，所述第二好氧池(20-2)进一步包括带有第二气体分布器(30-20)的第二进气管(30-8)，所述第一气体分布器(20-20)和第二气体分布器(30-20)将压缩空气在所述第一进气管(20-8)和可选的所述第二进气管(30-8)的出口处排入所述第一和第二好氧池进行曝气，经超滤给水泵(40-2)流入所述超滤系统(40-0)的所述膜超滤装置(40-0-0)的污水来自由所述第二厌氧池(30-6)流出的液体，经所述反冲混合液出口(40-8-90)流出的反冲混合液返流回到所述第一好氧池(20-2)或可选的所述第二好氧池(30-2)，所述第一气体分布器(20-20)远离所述第一缺氧池(20-4)而可选的第二气体分布器(30-20)远离可选的所述第二缺氧池(30-4)。
3.根据权利要求2所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述装置进一步包括第三生物反应器，所述第三生物反应器可选包括第三好氧池、第三缺氧池、第三厌氧池，其中所述第三生物反应器中还具有由所述第三好氧池向所述第三缺氧池或第三厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置;以及可选包括第四生物反应器，所述第四生物反应器可选包括第四好氧池、第四缺氧池、第四厌氧池，其中所述第四生物反应器中还具有由所述第四好氧池向所述第四缺氧池或第四厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，经所述超滤给水泵(40-2)流入所述超滤系统(40-0)的所述膜超滤装置(40-0-0)的污水来自由所述第三厌氧池或第四厌氧池流出的液体。
4.根据权利要求2所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，由所述第一好氧池(20-2)向所述第一缺氧池(20-4)流动过程中形成部分水体回流(20-14)的装置为所述第一好氧池(20-2)与所述第一缺氧池(20-4)之间的隔板下方具有的狭缝，用于在所述第一好氧池(20-2)与所述第一缺氧池(20-4)之间形成部分水体回流(20-14)，由所述第二好氧池(30-2)向所述第二缺氧池(30-4)或所述第二厌氧池(30-6)流动过程中形成部分水体回流(30-14)的装置是所述第二生物反应器(30-0)可选包括的所述第二好氧池(30-2)与所述第二缺氧池(30-4)或所述第二厌氧池(30-6)之间的隔板下方具有的狭缝，用于在流动过程中形成部分水体回流(30-14)，其中所述第一气体分布器(20-20)和第二气体分布器(30-20)将压缩空气在所述第一进气管(20-8)和可选的所述第二进气管(30-8)的出口处沿所述第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出。
5.根据权利要求3所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述第一生物反应器(20-0)，所述第二生物反应器(30-0)，所述第三生物反应器，所述第四生物反应器内的各个好氧池、各个缺氧池、各个厌氧池的反应条件可以是相同的，也可以是不同的，所述反应条件根据欲处理的污水情况而定。
6.根据权利要求1～5任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，进一步包括使反冲所述膜超滤装置(40-0-0)后产生的混合液回流至所述第一生物反应器(20-0)中的所述第一好氧池(20-2)的装置。
7.根据权利要求3～5任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，所述第一生物反应器(20-0)、所述第二生物反应器(30-0)、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是一个整体的生物反应器组件或是单独的组件串接在一起的。
8.根据权利要求1～5任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，其特征在于，通过所述膜筒(40-8-64)的下方设有的所述出水口(40-8-50)排出的经处理后的排水量与进入所述至少第一生物反应器(20-0)的污水(10-6)的水量是相等的。
9.根据权利要求1～5任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，进一步包括控制系统，用于控制原污水(10-4)在所述至少第一生物反应器(20-0)的所述第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)中的处理时间、在所述超滤系统(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)中的处理时间、所述膜超滤装置(40-0-0)的液体反冲洗时间以及所述膜筒(40-8-64)的气体反冲时间，以及上述各处理之间的切换。
10.一种侧流式污水处理方法，利用根据权利要求1-9中任一项所述的侧流式膜生物反应器装置，所述污水处理方法包括以下步骤：
将欲处理的原污水(10-4)流经调节池(10-2)，在所述调节池(10-2)中调节适宜的pH值;
然后使经pH调节的污水顺次流入至少第一生物反应器(20-0)的第一好氧池(20-2)、第一缺氧池(20-4)、第一厌氧池(20-6)，其中在由所述第一好氧池(20-2)向所述第一缺氧池(20-4)流动过程中形成部分水体的回流(20-14);
使流经所述至少第一生物反应器(20-0)的第一厌氧池(20-6)的污水在一定的压力下被超滤给水泵(40-2)泵入超滤系统(40-0)的膜超滤装置(40-0-0)中进行超滤，其中经处理的污水进入在所述膜超滤装置(40-0-0)的膜筒(40-8-64)的下方设有的滤过水收集仓(40-8-48)中，流经超滤反冲水罐(40-10)后被部分排出，活性污泥被截留在所述膜超滤装置(40-0)的多个U型中空纤维膜(40-8-10)的开口向下的U型上部顶端与中空膜筒(40-8-64)之间的空间形成的储污仓(40-8-40)中或黏附于中空纤维膜外表面。
说明书
利用侧流式膜生物反应器装置及利用其的污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置及方法，更具体地说，涉及一种利用侧流式膜生物反应器(MBR)装置以及利用该装置处理污水的方法。
背景技术
中国是一个缺水国家，污水处理及其回用是开发利用水资源的有效措施。“中水”回用是将城市污水通过膜生物反应器等设备的处理之后，将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体、工业循环水的补充水等非饮用目的;而将进一步深度处理的清洁水可用于饮用等高水质要求的用途。城市污水就近可得，免去了长距离输水，其在被处理之后污染物被大幅度去除，这样不仅节约了水资源，也减少了环境污染。“中水”回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用，被认为具有显著的社会、环境和经济效益。
膜处理技术，是基于膜分离材料的水处理新技术。膜分离技术的工程应用开始于20世纪60年代的海水淡化。以后，随着各种新型膜的不断问世，膜技术也逐步扩展到城市生活饮用水净化和城市污水处理，以及医药、食品、生物工程等领域。在全球水资源紧缺、受污染日益严重的今天，膜技术作为一种新型的再生水回用技术，得到越来越广泛的应用。
膜技术在城市污水处理中的最初应用是利用超滤膜取代传统污水处理的二沉池，取得了极好的水质效果。但当时膜技术处于发展初期，膜价格昂贵，寿命短，能耗高，难以得到广泛的推广应用。
20世纪80年代，随着膜技术的发展和完善，膜生物反应器(MBR)开始引入城市污水及垃圾填埋渗滤液的处理。这种集成式组合新工艺是把活性污泥生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离技术融于一体，具有出水水质好且稳定、处理负荷高、装置占地面积小、产泥量小、操作管理简单等特点。
膜技术在90年代后期发展迅速，特别是进入21世纪后，随着膜材料生产的规模化、膜组件及其处理产品的设备化和集成化，膜设备生产技术的普及化和价格大众化，使膜技术的发展已经从实验室的潜在技术迅速发展成为工程实用技术。已经在许多大型工程应用中应用，并且可以与传统技术相竞争。
从20世纪90年代末到现在，MBR已从单纯好氧型向着与各种新的污泥工艺更紧密结合的方向发展。已经出现的新工艺包括：AO型MBR、A2O型MBR、序批式MBR等。这些新型膜生物反应器的出现使得降解高浓度污水、以及控制大水量排水中的氨氮、总磷、总氮成为可能。
随着工业的迅猛发展及城市规模的不断扩大，将有越来越多的城市污水需要进行处理，城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因，因而污水的有效处理方法已经成为人们亟待解决的难题。
膜-生物反应器(Membrane-Bioreactor，简称MBR)工艺是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与深度处理回用工艺，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池进行固液分离，近年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注，在中国国内再生水处理工程中也得到了较大的推广和应用。通过与生物处理工艺的整合，使得MBR工艺具有很好的脱氮和除磷功能：
1.MBR工艺具有很好的脱氮功能：膜的高效截流作用，使微生物完全截流并全反馈到反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖，系统硝化效率高，同时由于膜的高效截流作用，反应器内可维持较高的污泥浓度，使得系统的碳化效率、反硝化效率很高。
2.MBR工艺具有很好的除磷功能：由于膜对悬浮固体(SS)近100%的截留，膜系统的出水几乎不含SS，这就把颗粒中的磷很好地截留在系统内。另外，由于MBR的完全截留作用和通过厌氧、好氧环境的交替，聚磷菌将更容易得到富集，聚磷菌在厌氧环境中将聚磷酸盐(Poly-p)中的磷分解释放出来，提供必需的能量，吸收易降解的有机物并将以聚β-羟基丁酸(pHB)贮存在细胞中;在好氧过程中，聚磷菌利用体内的聚β-羟基丁酸(pHB)，过量地吸收在数量上远远超过其细胞合成所需的磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮藏在菌体内而形成高磷污泥，通常MBR系统的剩余污泥含磷量比传统除磷工艺高1.2～1.5倍，这样，即使MBR有更长的SRT，也能取得相当好的除磷效果。
从20世纪90年代末到现在，MBR已从单纯好氧型向着与各种新的污泥工艺更紧密结合的方向发展。这些新型膜生物反应器的出现使得降解高浓度污水、以及控制大水量排水中的氨氮、总磷、总氮成为可能。
在其工作方式上，也已从单纯完成污泥截留的浸没式向着更能合理的利用活性污泥和更适于工程改造改建的侧流式方向发展。由于膜设备是MBR的重要组成部分，而很多新型MBR的发展和所谓的死端膜组件技术的发展密切相关。
此前，通常使用利用比重大于水(水的比重为1.0)的单一滤料的下流式生物膜过滤装置，因而固体物质的去除只能发生在过滤池表面，因为截流在表面的固体物质急速发生落差损失导致过滤持续时间缩短，并且为了除去溢流的固体物质需要频繁进行反冲洗，所以导致操作经常被中断，同时出现反冲洗水量增加的问题。
为了解决上述问题，人们开发出一种下流式多层生物膜过滤装置。该下流式多层生物膜过滤装置具有过滤层厚度增高、过滤持续的时间延长的优点。
近年来，开始将生物膜过滤装置作为脱氮的装置来使用。因为下流式脱氮过滤装置的脱氮速度快且固体物质的去除效果好，所以得到了广泛使用。然而，这种下流式脱氮生物膜过滤装置，脱氮时产生的氮气(按照下列化学反应式进行反应)的排出方向与水流的方向相反，氮气被截流在滤料层内，出现与固体物质相同的效果，使得落差损失急剧增加(参见图2，图2是在下流式脱氮过滤中氮气的截流状态示意图)。因此，在下流式生物膜过滤装置条件下，为了去除截流在滤料内的氮气，需要经常进行脱气操作，从而无法完成连续运转，并且存在反冲洗的空气量及水量增加的缺点。
1/5NO3-+6/5H++e-→1/10N2+3/5H2O (化学反应式)
为了解决上述问题，美国专利第6,605,216 B1号还披露了一种上流式多层生物膜过滤装置，但是由于使用了比重比水大的滤料，因此设置了用于防止因采用上流式而引起的滤料膨胀的装置和用于防止反冲洗引起的滤料膨胀的机械装置，从而使运转工艺变得复杂，而且该装置只能作为单纯的过滤装置，无法实现通过硝化及脱氮去除氮气的效果。
为此，中国专利申请公开CN 1834033A公开了一种利用上流式多层生物膜过滤和浮游式生长组合工艺，用于除去氮、磷、难降解的有机物、以及降低色度。该组合工艺适用于污水的深度处理，特别是可对净化水进行过滤，从而保证了出水的品质。
图1是CN 1834033A的污水深度处理工艺流程图;
该污水深度处理装置包括：厌氧池201、第一缺氧池202、第二缺氧池203、好氧池204、沉淀池205、接触池206、以及生物膜过滤装置207，其中在好氧池204内设置固定式滤料204a以强化硝化作用，并且生物膜过滤装置207为上流式生物膜过滤装置。
其中，固定式滤料204a由聚乙烯制成，设置在好氧池204的底部，装填量为好氧池204总体积的30%，其中固定式滤料204a呈纤毛状，规格为宽是200mm、长是750mm，比重是1.2g/cm3，抗拉强度是700kg/20cm。
但上述的利用上流式多层生物膜过滤和浮游式生长组合工艺的污水深度处理装置是固定配置的，无法根据水质需要和场地要求进行灵活搭配，因此存在一定的缺陷。
综合来看，现有的MBR基本上都是浸没式MBR，虽然与大多数传统活性污泥法相比能耗有所降低，但其能耗仍很高;目前普遍采用的内置膜浸没式MBR，其膜系统仅仅起到逆水分离的作用，而不能起到对活性污泥的调控作用;膜的污染问题始终是一个难以解决的问题，采用错流技术虽然可以在一定程度上降低膜的污染，但所需技术设备复杂、能耗高;膜维护过程复杂，对设备、人员技术水平要求较高，一般需要停工维护;多余污泥排放量较大;并且，造价和运行成本也较高。
为解决现有污水处理装置存在的缺陷，本发明提供了一种利用侧流式膜生物反应器(MBR)装置以及利用该装置处理污水的方法。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用侧流式膜生物反应器装置用于除去COD、BOD、SS以及氮、磷、难降解的有机物、以及降低色度。该组合工艺适用于污水的深度处理，从而保证了出水的品质。
本发明的一个方面提供了一种侧流式膜生物反应器装置，依次包括：调节池，至少一个第一生物反应器，超滤系统，其中，所述第一生物反应器包括第一好氧池、第一缺氧池、第一厌氧池，其特征在于：所述超滤系统进一步包括膜超滤装置、超滤反冲水罐，所述膜超滤装置具有中空的膜筒，在所述膜筒中心设置有气体反冲管，在所述膜筒的下方设有滤过水收集仓，所述膜筒与所述滤过水收集仓之间具有不透性隔板，多个U型中空纤维膜被紧密排列在所述中空的膜筒的内壁与所述气体反冲管的外壁之间并开口向下地封装于所述膜筒中，所述多个U型中空纤维膜的U型开口被不透性隔板封闭在所述滤过水收集仓内，所述多个U型中空纤维膜的开口向下的U型上部顶端与所述中空的膜筒之间的空间形成储污仓，在所述膜筒的上方设有进水口和/或反冲混合液出口，在所述膜筒的下方设有出水口和/或反冲混合液进口;所述第一生物反应器中还具有由所述第一好氧池向所述第一缺氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，在所述第一好氧池与所述第一缺氧池、以及所述第一缺氧池与所述第一厌氧池之间的隔板上方形成溢流，由所述第一厌氧池流出的液体经超滤给水泵流入所述超滤系统的膜超滤装置，经所述反冲混合液出口流出的反冲混合液返流回到所述第一生物反应器的所述第一好氧池，所述第一好氧池进一步包括带有第一气体分布器的第一进气管。
优选地，所述装置进一步包括第二生物反应器，所述第二生物反应器可选包括第二好氧池、第二缺氧池、第二厌氧池，其中所述第二生物反应器中还具有由所述第二好氧池向所述第二缺氧池或所述第二厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，所述膜超滤装置的所述反冲混合液进口与超滤反冲水罐相连，其中所述气体反冲管连接有鼓风机，所述调节池为厌氧池，所述第二好氧池进一步包括带有第二气体分布器的第二进气管，所述第一气体分布器和第二气体分布器将压缩空气在所述第一进气管和可选的所述第二进气管的出口处排入第一和第二好氧池进行曝气，经超滤给水泵流入所述超滤系统的所述膜超滤装置的污水来自由所述第二厌氧池流出的液体，经所述反冲混合液出口流出的反冲混合液返流回到所述第一好氧池或可选的所述第二好氧池，所述第一气体分布器远离所述第一缺氧池而可选的第二气体分布器远离可选的所述第二缺氧池。
更优选地，所述第一气体分布器和第二气体分布器将压缩空气在所述第一进气管和可选的所述第二进气管的出口处沿所述第一和第二进气管内径各点的切线方向甩出。
优选地，所述装置进一步包括第三生物反应器，所述第三生物反应器可选包括第三好氧池、第三缺氧池、第三厌氧池，其中所述第三生物反应器中还具有由所述第三好氧池向所述第三缺氧池或第三厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置;以及可选包括第四生物反应器，所述第四生物反应器可选包括第四好氧池、第四缺氧池、第四厌氧池，其中所述第四生物反应器中还具有由所述第四好氧池向所述第四缺氧池或第四厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置，经所述超滤给水泵流入所述超滤系统的所述膜超滤装置的污水来自由所述第三厌氧池或第四厌氧池流出的液体。
优选地，由所述第一好氧池向所述第一缺氧池流动过程中形成部分水体回流的装置为所述第一好氧池与所述第一缺氧池之间的隔板下方具有的狭缝，用于在所述第一好氧池与所述第一缺氧池之间形成部分水体回流，由所述第二好氧池向所述第二缺氧池或所述第二厌氧池流动过程中形成部分水体回流的装置是所述第二生物反应器可选包括的所述第二好氧池与所述第二缺氧池或所述第二厌氧池之间的隔板下方具有的狭缝，用于在流动过程中形成部分水体回流。
优选地，所述第一生物反应器，所述第二生物反应器，所述第三生物反应器，所述第四生物反应器内的各个好氧池、各个缺氧池、各个厌氧池的反应条件可以是相同的，也可以是不同的，所述反应条件根据欲处理的污水情况而定。
优选地，进一步包括使反冲所述膜超滤装置后产生的混合液回流至所述第一生物反应器中的所述第一好氧池的装置。
优选地，所述第一生物反应器、所述第二生物反应器、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是一个整体的生物反应器组件。
优选地，所述第一生物反应器、所述第二生物反应器、可选的所述第三生物反应器、可选的所述第四生物反应器是由单独的组件串接在一起的。
优选地，通过所述膜筒的下方设有的所述出水口排出的经处理后的排水量与进入所述至少第一生物反应器的污水的水量是相等的。
优选地，该侧流式膜生物反应器装置，进一步包括控制系统，用于控制原污水在所述至少第一生物反应器的所述第一好氧池、第一缺氧池、第一厌氧池中的处理时间、在所述超滤系统的膜超滤装置中的处理时间、所述膜超滤装置的液体反冲洗时间以及所述膜筒的气体反冲时间，以及上述各处理之间的切换。
优选地，其中所述各处理时间和各处理之间的切换是依据原水水质和对处理后水质的要求预设定的。
优选地，其中所述各处理时间和各处理之间的切换是根据实际需要手动控制的。
优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤系统的膜超滤装置中的处理时间、接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的气水联合反冲洗等时间及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后的所要求水质的需要预设好的。
更优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤系统的膜超滤装置中的处理时间、接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的气水联合反冲洗等时间以及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后的所要求水质的需要预设好的。
优选地，所述多个U型中空纤维膜的孔径为0.01-1μm。
优选地，所述多个U型中空纤维膜为内径为1mm、外径为2mm的中空管状纤维膜，所述纤维膜的孔径为0.01～0.1μm。
优选地，所述狭缝为200～300mm宽。
优选地，所述超滤给水泵是输水泵。
优选地，在该侧流式膜生物反应器装置的至少第一生物反应器出口包括一泵，用于将来自至少第一生物反应器的污泥返流回到至少第一生物反应器的好氧池。更优选地，该泵为输水泵。
本发明的另一方面，提供了一种侧流式污水处理方法，利用上述的侧流式膜生物反应器装置，所述污水处理方法包括以下步骤：
将欲处理的原污水流经调节池，在所述调节池中调节适宜的pH值;
然后使经pH调节的污水顺次流入至少第一生物反应器的第一好氧池、第一缺氧池、第一厌氧池，其中在由所述第一好氧池向所述第一缺氧池流动过程中形成部分水体的回流;
使流经所述至少第一生物反应器的第一厌氧池的污水在一定的压力下被超滤给水泵泵入超滤系统的膜超滤装置中进行超滤，其中经处理的污水进入在所述膜超滤装置的膜筒的下方设有的滤过水收集仓中，流经超滤反冲水罐后被部分排出，活性污泥被截留在所述膜超滤装置的多个U型中空纤维膜的开口向下的U型上部顶端与中空膜筒之间的空间形成的储污仓中或粘附于中空纤维膜外表面。
优选地，该侧流式污水处理方法，进一步包括：
通过在所述膜筒中心设置的气体反冲管鼓入空气，然后将滞留于所述超滤反冲水罐的经处理的污水利用在所述膜筒的下方设置的反冲混合液进口泵入所述膜超滤装置内，所述经处理的污水作为反冲洗水冲洗所述储污仓中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜外表面黏附的活性污泥，并形成浓缩的反冲混合液，所述反冲混合液侧流反馈入所述至少第一生物反应器的第一好氧池或依需要指定的上述生化反应器的任一处理池内。
优选地，该侧流式污水处理方法，进一步包括：
在将滞留于所述超滤反冲水罐的经处理的污水利用在所述膜筒的下方设置的反冲混合液进口泵入所述膜超滤装置内的同时，通过在所述膜筒中心设置的气体反冲管鼓入空气，进一步除去所述储污仓中沉积的活性污泥和所述中空纤维膜外表面黏附的活性污泥，其中通过所述气体反冲管鼓入的所述空气仅在由所述膜筒的内壁、所述多个U型中空纤维膜的外壁以及将所述多个U型中空纤维膜的U型开口封闭在所述滤过水收集仓的不透性隔板之间振荡而不进入所述多个U型中空纤维膜的内部。
优选地，其中所述气体反冲管鼓入的空气由连接于所述气体反冲管的鼓风机或气泵鼓入。
该侧流式污水处理方法，其中：
将所述原污水供给调节池进行pH调节，同时使所述原污水在所述调节池中进行调节，同时起到污泥初沉作用，并发生释放磷的反应，同时将所述原污水中的部分有机物降解;
将经所述调节池处理的污水引入所述至少第一生物反应器的第一好氧池中，在所述第一好氧池中，使经所述调节池处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降;
将经所述第一好氧池处理的污水引入所述至少第一生物反应器的第一缺氧池中，在所述第一缺氧池中进行反硝化脱氮，同时除去经所述调节池处理的污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第一好氧池处理的污水在引入所述至少第一生物反应器的第一缺氧池的过程中有部分回流入所述第一好氧池;
将经所述第一缺氧池处理的污水引到所述至少第一生物反应器的第一厌氧池中，在所述第一厌氧池中进一步进行反硝化脱氮，同时除去经所述第一缺氧池处理的污水中剩余的有机物;
可选地，将经所述至少第一生物反应器的第一厌氧池处理的污水进一步流入所述第二生物反应器的第二好氧池中，在所述第二好氧池中，使经所述第一缺氧池或第一厌氧池处理的污水中剩余的有机物被微生物生化氧化而继续下降，而磷随聚磷菌的过量摄取，也继续快速下降;
可选地，将经所述第二好氧池处理的污水引入所述第二生物反应器的第二缺氧池或第二厌氧池中，在所述第二缺氧池或第二厌氧池中继续进行反硝化脱氮以除去污水中剩余的大部分有机物，其中经所述第二好氧池处理的污水在引入所述第二生物反应器的第二缺氧池或第二厌氧池的过程中有部分回流入所述第二好氧池;
被所述超滤给水泵泵入所述超滤系统的膜超滤装置中进行超滤的污水来自由所述第一厌氧池或所述第二厌氧池排出的污水，将所述第一厌氧池和所述第二厌氧池中的污泥与所述储污仓中沉积的活性污泥和所述多个U型中空纤维膜外表面黏附的活性污泥通过反冲回流入所述第一生物反应器的第一好氧池或依需要指定的上述生化反应器的任一处理池中。
优选地，其中对供给所述调节池的所述原污水进行pH调节，使pH达到6.5～8之间。
优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤系统的膜超滤装置中的处理时间、接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的液体反冲洗时间等，以及上述各处理之间的切换均是依原水水质和处理后水质的要求所需而预设好的。
更优选地，其中所述原污水在所述至少第一生物反应器中的处理时间与在所述超滤系统的膜超滤装置中的处理时间依水质要求设定，接着所述膜筒的气体反冲时间、然后所述膜超滤装置的气水联合反冲洗时间及上述各处理之间的切换均是依照原污水水质和处理后的水质要求而预设好的。
根据本发明的侧流式膜生物反应器装置和侧流式污水处理方法具有如下优点：本发明的侧流式膜生物反应器装置(MBR)以及利用其的侧流式污水处理方法是一种把高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，它是把污水“二级处理工艺”与“三级处理工艺”合二为一的工艺，具有“1+1>2”的系统优势，可用于有机物含量较高的市政和工业废水处理，是目前水处理高端技术的典型代表。