一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膜生物反應(yīng)器，尤其是涉及一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處 理方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工業(yè)的不斷發(fā)展，城市生活污水與工業(yè)廢水的排放已 成為污水處理領(lǐng)域亟需解決的難題之一。廢水生物處理技術(shù)以其消耗少、效率高、成本低、 工藝操作管理方便可靠和無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)而備受人們的青睞。膜生物反應(yīng)器（MBR) 將傳統(tǒng)的生物處理廢水法和現(xiàn)代膜分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，是一種能高效處理廢水并提 高水質(zhì)的處理方法。由于膜的高效截留作用，微生物被完全截留在生物反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了水 力停留時(shí)間與污泥停留時(shí)間的徹底分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥工藝的污泥膨脹問(wèn)題。然而， 在膜生物反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中活性污泥等微生物的附著、污水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大 分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造 成膜孔徑變小或堵塞，造成膜污染并影響處理效率。膜污染是影響膜生物反應(yīng)器快速發(fā)展 和工程化應(yīng)用的主要問(wèn)題。因此，減輕膜生物反應(yīng)器的膜污染是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。
[0003] 中國(guó)專利CN203530006U公開(kāi)了一種一體式膜生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)池、污水進(jìn)水 系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、污水回流系統(tǒng)、膜生物組件及置于膜生物組件下方的曝氣系統(tǒng)。中國(guó)專利 CN201010101535公開(kāi)了一種減輕膜污染的強(qiáng)化混凝-氣提-膜的一體化方法。中國(guó)專利 CN203700028U公開(kāi)了一種組合式膜生物反應(yīng)器，該裝置設(shè)有三個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，包括好氧反 應(yīng)區(qū)、沉降區(qū)和膜生物反應(yīng)區(qū)，并加裝氣動(dòng)提水器回流裝置。
[0004] 盡管上述專利對(duì)膜生物處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，但是膜生物處理工藝在大型 污水處理中應(yīng)用的實(shí)例不多。造成這種現(xiàn)狀的原因主要是由于膜污染的問(wèn)題，因此，需要針 對(duì)這些缺點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)出新型的膜生物反應(yīng)器，以使其在保留原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上盡量解決上 述問(wèn)題。
[0005] 而在實(shí)際的污水運(yùn)行過(guò)程中，好氧反應(yīng)器中必須安裝曝氣裝置。曝氣使池內(nèi)液體 與空氣接觸充氧，實(shí)現(xiàn)微生物的好氧生長(zhǎng)。如果膜生物反應(yīng)器能夠充分利用曝氣裝置的沖 刷力，能有可能利用氣體的沖刷從而減少膜表面的污染，提高膜生物反應(yīng)器的效率。盡管中 國(guó)專利CN1884131B也公開(kāi)了一種復(fù)合曝氣式膜生物反應(yīng)器，包括生物反應(yīng)池、曝氣裝置以 及安裝在生物反應(yīng)池內(nèi)并浸于液面下的膜組件，該發(fā)明通過(guò)兩種曝氣方式的結(jié)合，在相同 曝氣量下，可提高膜生物反應(yīng)器的氧利用率，降低處理廢水的能耗。但該發(fā)明并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)曝 氣裝置和膜反應(yīng)器有機(jī)耦合，一方面由于裝置的增多從而減少了反應(yīng)器的有效容積，另一 方面也增加了設(shè)備費(fèi)用。因此實(shí)現(xiàn)曝氣裝置和膜反應(yīng)器有機(jī)耦合，達(dá)到一體化的效果是提 高膜生物反應(yīng)器的效率和減少膜污染的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有對(duì)膜生物反應(yīng)器中膜污染的問(wèn)題，提供一種曝氣耦合膜 生物反應(yīng)器一體化污水處理方法。
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置。
[0008] 所述曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，包括以下步驟：
[0009] 1)原水經(jīng)調(diào)節(jié)池首先進(jìn)入曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化反應(yīng)體系的厭氧池和好 氧池；
[0010] 2)厭氧池內(nèi)置攪拌裝置，厭氧池底部排泥；好氧池在溫度為10~35°C條件下運(yùn) 行；
[0011] 3)好氧池中內(nèi)部裝有曝氣耦合膜組件，所述曝氣耦合膜組件中的中空纖維膜組件 與曝氣孔均勻間隔固定在一起，間隔距離為1~5mm;
[0012] 4)由外部的空氣壓縮機(jī)鼓風(fēng)曝氣，好氧池底部排泥；
[0013] 5)通過(guò)電腦恒流泵將厭氧池中的污水通過(guò)出水口抽至好氧池中，同時(shí)，將好氧池 中的污水用電腦恒流泵將膜組件的出水口排放；
[0014] 6)通過(guò)控制曝氣量和膜孔徑，實(shí)現(xiàn)廢水的連續(xù)處理，出水達(dá)標(biāo)后排放。
[0015] 在步驟2)中，所述厭氧池的溫度可為25~35°C;所述攪拌裝置的攪拌速度可為 150 ~200r/min。
[0016] 在步驟3)中，所述中空纖維膜組件的孔徑可為0. 2~1mm，曝氣孔的直徑可為 0. 2 ~lmm〇
[0017] 在步驟4)中，所述曝氣以轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量為0. 5~5L/min，好氧池中的溶 解氧可為D0彡2.Omg/L。
[0018] 在步驟6)中，所述通過(guò)控制曝氣量和膜孔徑，實(shí)現(xiàn)廢水的連續(xù)處理，可根據(jù)廢水 水質(zhì)類型、處理水量和有機(jī)負(fù)荷。
[0019] 所述曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置設(shè)有厭氧反應(yīng)器、攪拌器、進(jìn)水 泵、氣泵、中空纖維膜組件、出水泵、膜生物反應(yīng)器；厭氧反應(yīng)器的廢水入口外接廢水源調(diào)節(jié) 池出口，厭氧反應(yīng)器內(nèi)底部設(shè)有攪拌器，厭氧反應(yīng)器上部的廢水出口經(jīng)進(jìn)水泵接入膜生物 反應(yīng)器，中空纖維膜組件設(shè)在膜生物反應(yīng)器內(nèi)，中空纖維膜組件的氣體入口接氣泵的出氣 口，中空纖維膜組件的出水口接出水泵的入水口。
[0020] 本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1)動(dòng)態(tài)膜解決了膜生物反應(yīng)器中膜污染難題：傳統(tǒng)的膜組件運(yùn)行過(guò)程懸浮污染 物在壓力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染，由于曝氣孔緊緊分布在膜組件 的周圍，氣體沖刷能有效去除膜表面的附著物，從而減少膜污染，提高膜反應(yīng)器的效率。
[0022] 2)能夠增加反應(yīng)器有效容積和減少設(shè)備費(fèi)用。由于曝氣孔和膜組件均勻間隔固定 在一起，減少了曝氣裝置，從而增加了反應(yīng)器的有效容積和減少了設(shè)備費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明所述曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明所述曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置實(shí)施例的中空纖 維膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026] 參見(jiàn)圖1和2,本發(fā)明所述曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置實(shí)施例設(shè) 有厭氧反應(yīng)器1、攪拌器2、進(jìn)水泵3、氣泵4、中空纖維膜組件5、出水泵6、膜生物反應(yīng)器7 ; 厭氧反應(yīng)器1的廢水入口外接廢水源調(diào)節(jié)池出口，厭氧反應(yīng)器1內(nèi)底部設(shè)有攪拌器2,厭氧 反應(yīng)器1上部的廢水出口經(jīng)進(jìn)水泵3接入膜生物反應(yīng)器7,中空纖維膜組件5設(shè)在膜生物反 應(yīng)器7內(nèi)，中空纖維膜組件5的氣體入口接氣泵4的出氣口，中空纖維膜組件5的出水口接 出水泵6的入水口。圖1中，--表示水流向；……表示空氣流向。
[0027] 圖2給出本發(fā)明所述曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置實(shí)施例的中空 纖維膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2中，各標(biāo)記為：21、膜絲；22、氣孔；23、進(jìn)氣通道；24、集水通 道。
[0028] 實(shí)施例1~4
[0029] 廢水類型：生活污水。根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間和曝氣速率，使得生 活污水分別在厭氧池、好氧池中曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化裝置完成厭氧和好氧微生物 的降解，測(cè)定不同降解時(shí)間內(nèi)各池中水體的COD、NH4+、P043_、SS、DO、pH值、溫度等指標(biāo)。
[0030] 實(shí)施例5~8
[0031] 廢水類型：養(yǎng)殖廢水。根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間和曝氣速率，使得生 活污水分別在厭氧池、好氧池中曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化裝置完成厭氧和好氧微生物 的降解，測(cè)定不同降解時(shí)間內(nèi)各池中水體的COD、NH4+、P043_、SS、DO、pH值、溫度等指標(biāo)。
[0032] 實(shí)施例1~8的廢水的處理效果見(jiàn)表1。
[0033] 表1生活污水和印染廢水處理效果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 原水經(jīng)調(diào)節(jié)池首先進(jìn)入曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化反應(yīng)體系的厭氧池和好氧 池； 2) 厭氧池內(nèi)置攪拌裝置，厭氧池底部排泥；好氧池在溫度為10~35°C條件下運(yùn)行； 3) 好氧池中內(nèi)部裝有曝氣耦合膜組件，所述曝氣耦合膜組件中的中空纖維膜組件與曝 氣孔均勻間隔固定在一起，間隔距離為1~5mm ; 4) 由外部的空氣壓縮機(jī)鼓風(fēng)曝氣，好氧池底部排泥； 5) 通過(guò)電腦恒流泵將厭氧池中的污水通過(guò)出水口抽至好氧池中，同時(shí)，將好氧池中的 污水用電腦恒流泵將膜組件的出水口排放； 6) 通過(guò)控制曝氣量和膜孔徑，實(shí)現(xiàn)廢水的連續(xù)處理，出水達(dá)標(biāo)后排放。
2. 如權(quán)利要求1所述一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于在 步驟2)中，所述厭氧池的溫度為25~35°C。
3. 如權(quán)利要求1所述一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于在 步驟2)中，所述攪拌裝置的攪拌速度為150~200r/min。
4. 如權(quán)利要求1所述一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于在 步驟3)中，所述中空纖維膜組件的孔徑為0. 2~1_。
5. 如權(quán)利要求1所述一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于在 步驟3)中，所述曝氣孔的直徑為0? 2~1mm。
6. 如權(quán)利要求1所述一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于在 步驟4)中，所述曝氣以轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量為0. 5~5L/min。
7. 如權(quán)利要求1所述一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法，其特征在于在 步驟4)中，好氧池中的溶解氧為DO彡2. Omg/L。
8. -種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置，其特征在于設(shè)有厭氧反應(yīng)器、攪 拌器、進(jìn)水泵、氣泵、中空纖維膜組件、出水泵、膜生物反應(yīng)器；厭氧反應(yīng)器的廢水入口外接 廢水源調(diào)節(jié)池出口，厭氧反應(yīng)器內(nèi)底部設(shè)有攪拌器，厭氧反應(yīng)器上部的廢水出口經(jīng)進(jìn)水泵 接入膜生物反應(yīng)器，中空纖維膜組件設(shè)在膜生物反應(yīng)器內(nèi)，中空纖維膜組件的氣體入口接 氣泵的出氣口，中空纖維膜組件的出水口接出水泵的入水口。
【專利摘要】一種曝氣耦合膜生物反應(yīng)器一體化污水處理方法與裝置，涉及膜生物反應(yīng)器。處理方法：原水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭?；厭氧池?nèi)置攪拌裝置，厭氧池底部排泥；好氧池在溫度為10～35℃條件下運(yùn)行；好氧池中內(nèi)部裝有曝氣耦合膜組件，曝氣耦合膜組件中的中空纖維膜組件與曝氣孔均勻間隔固定在一起，間隔距離為1～5mm；由外部的空氣壓縮機(jī)鼓風(fēng)曝氣，好氧池底部排泥；通過(guò)電腦恒流泵將厭氧池中的污水通過(guò)出水口抽至好氧池中，同時(shí)，將好氧池中的污水用電腦恒流泵將膜組件的出水口排放；通過(guò)控制曝氣量和膜孔徑，實(shí)現(xiàn)廢水的連續(xù)處理，出水達(dá)標(biāo)后排放。處理裝置設(shè)有厭氧反應(yīng)器、攪拌器、進(jìn)水泵、氣泵、中空纖維膜組件、出水泵、膜生物反應(yīng)器。
【IPC分類】C02F9-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104628227
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510031910
【發(fā)明人】洪建春, 黃松華, 凌雪萍, 吳仕偉
【申請(qǐng)人】聯(lián)合環(huán)境技術(shù)（廈門）有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日