專利名稱：用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用變水位膜生物反應器實現(xiàn)來水水量波動時穩(wěn)定出水水質(zhì)的 方法，包括該反應器的設計與運行模式。
背景技術：
城市污水和工業(yè)廢水含有大量的有機類污染物質(zhì)，直接排放進入水體將對環(huán)境產(chǎn) 生巨大的危害，并影響到人類生活的各個方面，因此在城市中會采用市政管網(wǎng)收集市政污 水和工業(yè)廢水，建設相應的污水處理設施，將收集的污水匯入污水處理場所進行集中處理。 目前較為通用的一種處理方法是利用活性污泥微生物來降解有機類污染物，在這種方法 中，在進行工藝工程設計時，將有機類污染物與微生物之比稱為污泥負荷率，并采用這一參 數(shù)進行工藝生化反應段的設計，確定生化反應段的有效容積。然而由于不同的時刻市政污水和工業(yè)廢水的產(chǎn)生量和水質(zhì)情況均不相同，因此不 同時刻進入污水處理場所的水質(zhì)和水量也是變化的，一般而言，每日、每月的來水水質(zhì)水量 存在一定的曲線波動關系。面對波動的來水水質(zhì)和水量，尤其是當來水量增大的同時水質(zhì) 進一步惡化時，污水處理設施按設計的固有參數(shù)值運行并不能有效的應對這種變化，出水 水質(zhì)會急劇惡化。膜生物反應器工藝是一種將膜分離技術與生物處理單元相結合的新型污水處理 工藝，利用膜的高效固液分離能力替代了傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池。與傳統(tǒng)活性污泥法一樣，現(xiàn)有技術中的膜生物反應器在作業(yè)時為維持在一個固定 的設計水位下運行，進出水仍采取統(tǒng)一調(diào)節(jié)流量的方式。在這種方法中，出水流量和進水流 量相同，進水和出水流量隨著來水量的變化進行同步調(diào)整，以維持水位的恒定。但是在來水 流量增大時，污染物在反應器中的水力停留時間便會減少，此時，這種控制模式下的出水水 質(zhì)是無法得到保障的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種新的水處理控制方法，以解決傳統(tǒng)水處理工藝中由于來 水量波動性引起的出水水質(zhì)惡化的問題。根據(jù)本發(fā)明的用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法是利用膜生物反應器，所述反應器 包括多個單元反應池和至少一個膜池，在水處理過程中，膜生物反應器的出水速率被維持 恒定，進水速率隨來水量的變化進行相應變化，進而保證污染物在反應器中仍然有足夠的 水力停留時間，以達到出水水質(zhì)的穩(wěn)定。由于本發(fā)明在膜生物反應器工藝中采用恒定的出水速率和變化的進水速率，在來 水量增大時，進水量也增大，反應池的水位相應增高，反之水位也可降低。在本發(fā)明中將這 種通過變化水位的方式穩(wěn)定出水水質(zhì)的膜生物反應器稱為變水位膜生物反應器。


圖1為用于實施本發(fā)明方法的膜生物反應器的一種示例性實施例的示意圖。圖2和圖3為用于實施本發(fā)明方法的包含多單元池和混合液回流的膜生物反應器 的兩種示例性實施例的示意圖。
具體實施例方式在本發(fā)明中，將膜生物反應器的出水速率維持基本恒定，進水速率隨來水量的變 化進行適當變化，這樣，反應池中的水位隨著來水量的變化出現(xiàn)上下波動。在本發(fā)明中，由于出水速率基本恒定，單位時間內(nèi)處理的水量基本恒定，因而在來 水量增大時也不會引起出水水質(zhì)下降的問題。既簡化了控制方法，又達到水質(zhì)穩(wěn)定。同樣 由于本發(fā)明中膜生物反應器的出水速率基本恒定，在設計時將該速率以膜的臨界通量進行 確定，保證在來水量變化時反應器始終在臨界通量條件下出水。
在具體的工藝設計中，應該對反應器進水速率的數(shù)值變化范圍進行設定，使得反 應池中的水不至于因為進水量的持續(xù)增大而超出最大容量，乃至溢出反應池。同樣，反應器中應保證一個最低水位，該水位至少應不會對膜組件的運行造成影 響，即要高于膜組件的高度。本發(fā)明的方法同樣適用于間歇式出水的情況。在采用間歇式出水的情況下，可以 將出水周期保持不變。如果來水水量一直增大，達到最高水位時，此時可由變頻水泵調(diào)節(jié)進水速率，使其 與出水速率相等，維持在最高水位運行。該方法可以最大限度的應對來水量一直增大的狀 況，直至來水量減少時再重新進行進水速率的調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的第一實施例中，變水位膜生物反應器如圖1所示，其中1為反應器進 水，2為出水泵。反應器存在運行最高水位和最低水位。如果水處理裝置包含多個生物反應單元池并設有混合液回流裝置，此時反應器中 的混合液回流采取從膜池回流的方法，可采用兩種模式第一種模式采用抽吸泵從膜池抽 吸的方式回流，具有膜池及前面各單元池水位均可調(diào)的運行特征；在這種情況下，膜池具有 與其他單元池相同的水位；第二種是將膜池設定為恒定的水位，超出該水位的水通過溢流 方式回流到前面各單元中，在這種情況下，膜池可以具有明顯小于其他單元池的容積。圖2為用于實施本發(fā)明方法的膜生物反應器的第二實施例的示意圖。圖3為第三 實施例的示意圖。圖2中的反應器包括進水1、出水泵2、混合液回流泵3、曝氣部件4、混合液回流管 5、膜組件6、單元池7-9 (即為生物法處理所需的各種池型)、膜池10、來水量監(jiān)測裝置11、 進水水質(zhì)監(jiān)測裝置12和曝氣裝置13。該工藝采用回流泵抽吸的方式進行混合液回流，膜池 和前面單元池的水位相同。在運行該圖1示出的設備時，出水泵2的速率保持基本恒定，進 水泵(未示出)的速率根據(jù)來水量的不同做相應變化，以致在來水量較大時，反應器的運行 水位較高，來水量較小時，反應器的運行水位較低。圖3與圖2的區(qū)別在于，設置了膜池進水泵14，取消了回流泵3。由進水泵14控 制膜池進水的速率，維持膜池在恒定水位，前面單元池水位采取可變水位的運行方法。
權利要求
1.一種用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法，其利用膜生物反應器，所述反應器包括多個 單元反應池和至少一個膜池，其特征在于，將膜生物反應器的出水速率維持恒定，進水速率 隨來水量的變化進行相應變化，當來水量增大時，進水速率相應增大，當來水量減小時，進 水速率相應減小。
2.根據(jù)權利1所述的方法，該膜生物反應器的運行水位在一最高水位和一最低水位之 間變化。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法是利用膜生物反應器，所述反應器包括多個單元反應池和至少一個膜池，膜生物反應器的出水速率維持基本恒定，進水速率隨來水量的變化進行適當變化，這樣，反應池中的水位隨著來水量的變化出現(xiàn)上下波動。本發(fā)明的方法使得即使在來水量增大的情況下污染物質(zhì)在生物反應器中的水力停留時間仍然不會減少，從而更穩(wěn)定地控制出水質(zhì)量。
文檔編號C02F3/12GK102092845SQ20091024244
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者汪誠文 申請人:北京國環(huán)清華環(huán)境工程設計研究院有限公司