一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器，它是由A2/O工藝、生物膜工藝與膜生物反應(yīng)器組成的一體化反應(yīng)器，由厭氧池、缺氧池、好氧池、進水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和自控設(shè)備組成。厭氧池、缺氧池、好氧池中都置有半軟性生物膜填料，膜組件置于好氧池內(nèi)而不單獨設(shè)膜分離區(qū)。該反應(yīng)器通過厭氧池中生物填料上的污泥進行厭氧釋磷和好氧池內(nèi)的聚磷，提高污水中的總磷去除率，榨菜廢水經(jīng)過厭氧池后進行有機物水解酸化，有機氮進行氨化；將好氧池中的硝化液回流到缺氧池，在缺氧池內(nèi)形成反硝化。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、處理污染物效能高，膜污染輕，能夠同時處理高鹽廢水的有機物、總氮、總磷、SS等污染物。
【專利說明】一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理、環(huán)境保護【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種處理高鹽高氮磷榨菜廢水的強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著三峽庫區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，其支柱產(chǎn)業(yè)榨菜的生產(chǎn)規(guī)模越來越大，在其生產(chǎn)過程中每年要向三峽庫區(qū)排放約500萬立方米的未經(jīng)處理的高鹽高氮磷有機物廢水，即每年排入水庫的污染物有機物(以COD計)為2225萬噸、氮80萬噸和磷13萬噸，對三峽庫區(qū)水環(huán)境形成嚴重威脅。榨菜工業(yè)產(chǎn)生的廢水鹽度高達2%~15%，有機污染物濃度高達3~20g/L,懸浮物濃度高達7g/L,并具有很高的氮磷濃度。高鹽榨菜廢水對微生物活性有抑制作用，致使傳統(tǒng)生物處理活性污泥的沉降性變差、生物反應(yīng)器內(nèi)微生物難以聚集，因此，采用傳統(tǒng)生物處理法對榨菜廢水進行處理具有較大的難度。所以，開發(fā)一種適用的處理高鹽高氮榨菜廢水的污水處理技術(shù)對解決三峽庫區(qū)榨菜污水排放污染具有重大意義。
[0003]膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種將生物處理技術(shù)和膜高效過濾技術(shù)相結(jié)合的高效生化污水處理技術(shù)，也稱為膜分離活性污泥法。膜生物反應(yīng)器具有高效截留特點，使得系統(tǒng)出水懸浮物濃度極低，而且還具有使污染物快速、高效去除的優(yōu)勢。在榨菜廢水處理中推行MBR技術(shù)，可以使反應(yīng)器內(nèi)大量聚集優(yōu)勢菌種微生物而不受鹽度影響的限制，加大系統(tǒng)內(nèi)污泥濃度，使微生物對有機物的降解更徹底。
[0004]厭氧一缺氧一好氧活性污泥法(A2/0)是一種高效的同步除磷脫氮工藝，由厭氧池、缺氧池和好氧池三個池體構(gòu)成。A2/0具有構(gòu)造簡單、總水力停留時間短，控制運行的簡單。
`[0005]中國專利文獻(CN102285715A)公開了一種用于處理榨菜廢水的復(fù)合膜生物反應(yīng)器，該技術(shù)利用單一的好氧生物膜(生物反應(yīng)區(qū))+膜生物反應(yīng)器(膜分離區(qū))來處理含鹽榨菜廢水，雖然可以有效地降解有機污染物，但是它對高氮磷榨菜廢水的總氮(TN)和總磷(TP)去除率偏低，并且該技術(shù)將好氧反應(yīng)區(qū)和膜分離區(qū)分開設(shè)置，占地面積較大，增加了系統(tǒng)的曝氣量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種用于處理高鹽高氮磷榨菜廢水的污水處理裝置，它既能減小廢水鹽度對微生物的抑制作用，增加反應(yīng)器內(nèi)污泥的濃度，增強微生物對有機物的降解能力，又能提高TN、TP的去除效率，且能減小占地面積。
[0007]為了解決的上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括順序排列的厭氧池、缺氧池和好氧池，污水經(jīng)進水管進入?yún)捬醭兀瑓捬醭嘏c缺氧池通過隔墻上開設(shè)的進水孔連通，缺氧池與好氧池通過隔墻上開設(shè)的進水孔連通，好氧池內(nèi)的硝化液通過回流泵經(jīng)回流管抽送回流到缺氧池，缺氧池內(nèi)置有攪拌裝置，好氧池內(nèi)置有的膜組件與集水管連接，處理后的污水由集水管排出。[0008]由于厭氧池一缺氧池一好氧池與膜生物反應(yīng)器的組合，一方面可以使反應(yīng)器內(nèi)污泥沉降性能不受鹽度的影響，另一方面可以克服單一好氧生物膜法處理高氮磷榨菜廢水脫氮磷效率低的缺點，提高系統(tǒng)對總氮總磷的去除效率。好氧池內(nèi)設(shè)置膜組件，不單獨設(shè)立膜分離區(qū)，減小了占地面積。
[0009]所以本發(fā)明的技術(shù)效果是:減小了廢水鹽度對微生物的抑制作用，增加了反應(yīng)器內(nèi)污泥的濃度，增強了微生物對有機物的降解能力，提高了 TN、TP的去除效率，減小了占地面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明平面示意圖；
圖2為圖1的1-1剖面圖；
圖3為圖1的2-2剖面圖。
[0011]圖中:1.厭氧池，2.缺氧池，3.好氧池，4.進水管，5進水孔，7.膜組件，8.集水管，9.回流泵，10.回流管，11.半軟性生物膜填料，12.攪拌器，13.穿孔曝氣管，14.空氣泵，15.抽吸泵，16.PLC控制箱，19.閥門，20隔墻。【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]本發(fā)明的構(gòu)思是，由A2/0工藝、生物膜工藝與膜生物反應(yīng)器組合而成的一體化工藝，用于處理聞鹽聞氣憐的棒菜廢水。
[0014]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括順序排列的厭氧池1、缺氧池2和好氧池3，污水經(jīng)進水管4進入?yún)捬醭?，厭氧池I與缺氧池2通過隔墻20上開設(shè)的進水孔5連通，缺氧池2與好氧池3通過隔墻20上開設(shè)的進水孔5連通，好氧池3內(nèi)的硝化液通過回流泵9經(jīng)回流管10抽送回流到缺氧池2，缺氧池2內(nèi)置有攪拌裝置12，好氧池3內(nèi)置有的膜組件7與集水管8連接，處理后的污水由集水管8排出。
[0015]從好氧池3回流到缺氧池2的硝化液回流比為100%~300%。上述膜組件7為中空纖維膜組件。
[0016]上述厭氧池1、缺氧池2和好氧池3內(nèi)均設(shè)有半軟性生物膜填料11，掛膜密度分別為30%、30%、40%，用于固定各池內(nèi)的優(yōu)勢菌種的污泥，減少了常規(guī)A2/0工藝中污泥回流裝置。
[0017]所述好氧池3池底設(shè)有穿孔曝氣管13，孔隙部位連接多孔曝氣頭，穿孔曝氣管13與池外的空氣泵14連接，在池內(nèi)形成曝氣系統(tǒng)；好氧池3和膜組件7共用一套曝氣系統(tǒng)。
[0018]如圖3所示，每一膜組件7連接的集水管8上分別設(shè)有閥門19。通過閥門19的開啟度控制處理水量，膜組件7通過集水管8與池體外的抽吸泵15連接；在抽吸泵15的抽吸形成的膜絲內(nèi)外壓差作用下，將污水?dāng)D入膜組件7內(nèi)部，處理后的污水通過集水管8排出該反應(yīng)器。抽吸泵15采用間歇式運行方式，抽、停時間通過PLC控制箱16控制。
[0019]本發(fā)明的工作過程是:
污水經(jīng)進水管4進入?yún)捬醭?，在厭氧條件下，聚磷菌釋放體內(nèi)儲存的多聚磷酸鹽，同時主動吸收揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，并以聚羥基脂肪酸酯(PHA)的形式儲存在體內(nèi)，所以部分有機物在厭氧池得到去除；厭氧池I的出水通過厭氧池I與缺氧池2之間的隔墻20上的進水孔5，進入缺氧池2。反硝化菌利用進水提供的碳源為電子供體和好氧池3回流的硝化液為電子受體進行反硝化，將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮，以達到提高TN去除率的目的。缺氧池2與好氧池3通過隔墻20上開有的進水孔5連通，污水進入好氧池3中接觸高濃度的好氧污泥，污水中大部分有機物得到去除。處理后的污水在抽吸泵15的抽吸作用下擠入膜組件7，膜組件7與集水管8連接，將污水排出系統(tǒng)外。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點如下:
1、本發(fā)明在厭氧池、缺氧池和好氧池內(nèi)都置有半軟性生物膜填料，使污泥固定在生物填料上，其優(yōu)點有，一是各池內(nèi)可以聚集大量優(yōu)勢菌種微生物，增加反應(yīng)器內(nèi)微生物的數(shù)量，提高榨菜廢水的處理效能；二是減緩高鹽條件下的污泥膨脹；三是微生物固定于生物填料上，可以減輕污泥對膜組件污染的影響；四是對現(xiàn)有的A2/0工藝池，可以取消污泥的回流裝置。
[0021]2、本發(fā)明將A2/0工藝與膜生物反應(yīng)器有機結(jié)合，兼有兩種工藝的優(yōu)點，可以高效處理聞鹽聞氣憐的棒菜廢水。一方面，利用I旲組件的聞效截留作用，提聞反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，使污染物降解更徹底；同時，將水力停留時間(HRT )和污泥停留時間(SRT )完全分離，可以提高系統(tǒng)內(nèi)世代時間長的硝化菌的濃度，提高硝化效率；而且，膜組件代替二沉池進行泥水分離，可以降低鹽度對污泥沉降性能的影響。另一方面，由于榨菜廢水進水TN很高，單一的好氧膜生物反應(yīng)器脫氮 率偏低。通過厭氧池釋磷、好氧池過量吸磷，A2/0工藝中不僅可以強化磷的去除，而且通過將好氧池中的硝化液回流到缺氧池，在缺氧池內(nèi)強化反硝化，可以大幅度提高TN的去除率。
[0022]3、本發(fā)明在好氧池內(nèi)插入膜組件，而不單獨設(shè)膜分離區(qū)，可以節(jié)省反應(yīng)器的占地面積；同時，好氧反應(yīng)池和膜組件共用一套曝氣系統(tǒng)，可以減少曝氣量，在曝氣沖刷的作用下，可以清洗膜孔內(nèi)和膜表面沉積的污泥、有機物，緩解膜污染的程度，使膜通量維持在一個穩(wěn)定水平。
[0023]4、所述厭氧池、缺氧池和好氧池中的生物填料，不斷碰撞和摩擦，同時好氧區(qū)的生物填料還受到曝氣沖刷的作用，沖刷掉填料表面老化的污泥，使生物膜上微生物的保持較高的活性，提高微生物對污染物的去除效能。
實施例
[0024]主要技術(shù)參數(shù)為:
總氮負荷:0.07 ~0.1 kgTN/ CkgMLVSS.d)
運行時間:抽吸泵開9min停2min 掛膜密度:厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)分別為30%、30%、40%
溶解氧:厭氧區(qū)為〈0.5mg/L,缺氧區(qū)為0.5~1.0mg/L,好氧區(qū)為3~4mg/L 平均水力停留時間:厭氧區(qū)為1.5h，缺氧區(qū)為1.5~2.5h，好氧區(qū)為8~9h 構(gòu)造參數(shù):
有效水深:4~6m
厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)的體積比為1:2:5。
[0025]該實施例在最佳水力負荷時，其C0D、氨氮、TN、可溶性磷酸鹽及SS的去除率分別為91.67%,90.61%,68.46%,40.54%和98%，對比單一的好氧生物膜+膜生物反應(yīng)器來處理含
鹽榨菜廢水，其總氮總磷去除效果更佳。
[0026] 本發(fā)明中采用的是組合式半軟性纖維填料，均勻分布在熟料環(huán)片的周邊，絲束不會脫落，同時避免了填料中心結(jié)團的現(xiàn)象，塑料環(huán)片中間雪花狀針刺樣結(jié)構(gòu)又能起良好的布水、布氣作用，使該填料具有傳質(zhì)效應(yīng)好，不堵塞、耐沖擊、處理穩(wěn)定等優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:包括順序排列的厭氧池(I)、缺氧池(2 )和好氧池(3 )，污水經(jīng)進水管(4)進入?yún)捬醭?I)，厭氧池(I)與缺氧池(2)通過隔墻(20)上開設(shè)的進水孔(5)連通，缺氧池(2)與好氧池(3)通過隔墻(20)上開設(shè)的進水孔(5)連通，好氧池(3)內(nèi)的硝化液通過回流泵(9)經(jīng)回流管(10)抽送回流到缺氧池(2)，缺氧池(2)內(nèi)置有攪拌裝置(12)，好氧池(3)內(nèi)置有的膜組件(7)，膜組件(7)與集水管(8)連接，處理后的污水由集水管(8)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:厭氧池(I)、 缺氧池(2)和好氧池(3)內(nèi)均設(shè)有半軟性生物膜填料(11)，掛膜密度分別為30%、30%、40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述好氧池(3)池底設(shè)有穿孔曝氣管(13)，孔隙部位連接多孔曝氣頭，穿孔曝氣管(13)與池外的空氣泵(14)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:膜組件(7 )連接的集水管(8 )上設(shè)有閥門(19 )，膜組件(7 )通過集水管(8)與池體外的抽吸泵(15)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于處理榨菜廢水強化生物除磷脫氮的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述厭氧池、缺氧池、好氧池的體積比為1: 2: 5。
【文檔編號】C02F3/30GK103663696SQ201310674390
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】柴宏祥, 何強, 周健, 艾南平, 廖宇 申請人:重慶大學(xué)