一種使用混合懸浮載體的生物膜法廢水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種使用混合懸浮載體的生物膜法廢水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]廢水生化處理方法分為活性污泥法和生物膜法兩種基本類型。生物膜法可以分為固定床生物膜法和流動床生物膜法，根據(jù)負(fù)載微生物的載體在流動床生物膜反應(yīng)器中的運(yùn)動狀態(tài)，流動床生物膜法又可分為流化床生物膜法和懸浮床生物膜法。由于流化床生物膜法的動力消耗過大，操作控制復(fù)雜，限制了其在廢水生化處理中的推廣應(yīng)用。
[0003]懸浮床生物膜法沒有流化床生物膜法的上述缺點(diǎn)，并得益于有機(jī)化工材料加工技術(shù)的突飛猛進(jìn)，近年來得到了快速的發(fā)展。懸浮床生物膜法是在生化反應(yīng)池內(nèi)裝填一定數(shù)量比重(比重即為微生物載體的密度與水的密度之比)接近I的微生物載體，利用生長在載體生物膜中及游離于載體的微生物和充分供應(yīng)的氧氣，通過生化作用，將廢水中的污染物同化分解，達(dá)到廢水凈化目的。懸浮床生物膜法的代表性工藝是移動床生物膜反應(yīng)器(Moving Bed B1film Reactor,簡稱 MBBR)工藝。
[0004]目前應(yīng)用的懸浮床生物膜法裝置使用單一的微生物載體，載體一般以聚乙烯、聚丙烯等有機(jī)材料加工而成，具體形狀、大小則變化多樣。為改善微生物載體的使用性能(如比表面積、粗糙度、表面帶電性等)，近年來相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員提出了一些對懸浮載體改性的制造方法，這些方法多以在載體制備原料中添加部分無機(jī)材料為主。
[0005]懸浮床生物膜法裝置運(yùn)行過程中為使微生物載體保持均勻懸浮狀態(tài)，需要較強(qiáng)的曝氣強(qiáng)度，因此生化反應(yīng)池內(nèi)的沖刷力較強(qiáng)，生物膜易從載體表面脫落，由此帶來的有利效果是懸浮床生物膜法具有部分活性污泥法的特征；不利的影響是脫落的生物膜與傳統(tǒng)活性污泥絮體相比，較為細(xì)碎、松散，沉降性能較差，由此造成處理出水中懸浮物不但濃度較高且不易沉降分離。實(shí)際應(yīng)用中為保證水中懸浮物的去除，懸浮床生物膜法裝置出水往往需要進(jìn)行進(jìn)一步的混凝沉淀處理。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中已有多篇關(guān)于懸浮床生物膜法應(yīng)用及載體制作方面的專利申請及文獻(xiàn)報(bào)道。例如:
[0007]CN 101565238A(—種新型內(nèi)循環(huán)移動床生物膜反應(yīng)器)公開了一種新型內(nèi)循環(huán)移動床生物膜反應(yīng)器。反應(yīng)器分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，中間由三層組合穿孔板隔開，組合穿孔板頂部設(shè)置孔率調(diào)節(jié)螺栓，用于孔率調(diào)節(jié)。反應(yīng)器內(nèi)部填充懸浮填料。缺氧區(qū)前端底部安裝潛流泵，中間設(shè)置導(dǎo)流板，在潛流泵的推動作用下，缺氧區(qū)內(nèi)形成順時針?biāo)Νh(huán)流；好氧區(qū)后端底部安裝曝氣頭，中間設(shè)置導(dǎo)流板，在曝氣的作用下，好氧區(qū)內(nèi)形成逆時針?biāo)Νh(huán)流。在兩區(qū)對向環(huán)流帶動下，混合液從好氧區(qū)內(nèi)循環(huán)回流到缺氧區(qū)，高效去除有機(jī)物的同時，實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)元素氮的硝化反硝化脫除。反應(yīng)器前端底部設(shè)置進(jìn)水口，后端頂部設(shè)置溢流堰和出水口，底部設(shè)置排泥口。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，處理效率高。
[0008]CN 103466787A(復(fù)合式曝氣移動床生物膜反應(yīng)器)公開了一種復(fù)合式曝氣移動床生物膜反應(yīng)器，包括頂端一側(cè)開設(shè)有檢修孔的反應(yīng)器主體，反應(yīng)器主體的側(cè)壁上設(shè)置有與反應(yīng)器主體內(nèi)腔連通的進(jìn)水管和出水管，反應(yīng)器主體內(nèi)設(shè)置有循環(huán)導(dǎo)流板，所述循環(huán)導(dǎo)流板一側(cè)靠近反應(yīng)器主體內(nèi)部底端處設(shè)置有穿孔管曝氣系統(tǒng)，穿孔管曝氣系統(tǒng)上方設(shè)置有微孔曝氣系統(tǒng)，反應(yīng)器主體內(nèi)頂部設(shè)置有防止懸浮填料浮于反應(yīng)器內(nèi)液面之上的反沖洗系統(tǒng)。在傳統(tǒng)移動生物膜反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，對曝氣系統(tǒng)進(jìn)行改善、升級，并且增加反沖洗系統(tǒng)。通過增加簡單的管道系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)移動床生物膜反應(yīng)器內(nèi)部懸浮填料沉積池底、“爬壁”上浮、溶解氧不足等難題，更加完善了移動床生物膜反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用。
[0009]CN 101066800A(改性微生物膜載體)提出了一種使用三種原料(高密度聚乙烯、I號料、2號料)制造生物膜載體的方法。其中I號料為如下成分的混合物顆粒:廢石粉、焦炭粉、礦渣粉、鐵粉、高密度聚乙烯，2號料為如下成分的混合物顆粒:礦渣粉、滑石粉、鐵粉、高密度聚乙烯。本發(fā)明的微生物膜載體濕密度接近于水，表面親水性強(qiáng)，微生物附著性好、掛膜容易、不易脫落，長時間運(yùn)轉(zhuǎn)無污泥堵塞現(xiàn)象，生物膜活性高，膜薄厚度僅在10-200 μ m,顯著地提高了其對氮磷的去除率，污泥沉淀性能好，污泥產(chǎn)生量少，比原有活性污泥法產(chǎn)生量少40-80%，處理效率提高了 30-50%，運(yùn)行費(fèi)用降低30% ;使用壽命可長達(dá)50年，投入反應(yīng)池中不需更換和人工維護(hù)。
[0010]CN 102827410A(生物親和親水磁性懸浮填料及其制備方法)公開了一種生物親和親水磁性懸浮填料，解決現(xiàn)有技術(shù)中的填料除污效果不佳的問題。該發(fā)明主要含有下列重量份數(shù)的組分:高密度聚乙烯66.2-91.7、活性炭3-5、聚乙烯醇2_5、四氧化三鐵2_5、淀粉1-3、石蠟1-2、甲殼素0.2-2、鋁酸脂偶聯(lián)劑0.2-2，還包括< 0.2并> O重量份的炭黑；該專利申請還提供了生物親和親水磁性懸浮填料的制備方法。該專利申請的填料掛膜速度快、微生物數(shù)量多、耐沖擊穩(wěn)定性好、剩余污泥少的特點(diǎn)。
[0011]《移動床生物膜反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用》(西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)-自然科學(xué)版，2011年第2期)中介紹了移動床生物膜反應(yīng)器的工藝原理以及不同于其他生物膜反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)，討論了 MBBR中填料的材質(zhì)、大小、形狀、比重、數(shù)量及其有效比表面積、攪拌類型和攪拌方式、有機(jī)負(fù)荷的大小、水力停留時間等因素對移動床生物膜反應(yīng)器運(yùn)行效果的影響，綜述了單獨(dú)MBBR工藝、MBBR與活性污泥共池的工藝、MBBR與其他工藝的組合工藝在污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢。
[0012]但是，實(shí)踐證明，利用上述常規(guī)懸浮載體的生物膜法廢水處理方法處理得到的出水中懸浮物的含量仍然較高，仍需進(jìn)一步處理以降低懸浮物的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)方法中使用常規(guī)懸浮載體的生物膜法廢水處理方法處理得到的出水中懸浮物的含量較高的缺陷，提供一種使用混合懸浮載體的生物膜法廢水處理方法，該方法能夠有效降低處理得到的出水中的懸浮物含量，具有優(yōu)異的廢水處理效果，而且具有掛膜啟動速度快、處理效率高和節(jié)省占地面積等優(yōu)點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，在使用懸浮載體的生物膜法廢水處理方法中，將待處理廢水依次在生化反應(yīng)池和沉淀池中進(jìn)行處理，通過在生化反應(yīng)池中同時放置1#懸浮載體(即有機(jī)材料懸浮載體)和2#懸浮載體(即無機(jī)材料懸浮載體)并在生化反應(yīng)池底部安裝曝氣供氧設(shè)備、排出沉淀池的上清液并將沉淀池底部的污泥至少部分返回至生化反應(yīng)池的方式，能夠有效降低處理得到的出水中的懸浮物含量，具有優(yōu)異的廢水處理效果，并且具有掛膜啟動速度快、處理效率高和節(jié)省占地面積等優(yōu)點(diǎn)。
[0015]因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種使用混合懸浮載體的生物膜法廢水處理方法，所述方法包括:將待處理廢水依次在生化反應(yīng)池和沉淀池中進(jìn)行處理，排出沉淀池的上清液，并將沉淀池底部的污泥至少部分返回至生化反應(yīng)池，其中，在生化反應(yīng)池中放置1#懸浮載體和2#懸浮載體，并在生化反應(yīng)池底部安裝曝氣供氧設(shè)備，所述1#懸浮載體為有機(jī)材料懸浮載體，所述2#懸浮載體為無機(jī)材料懸浮載體。
[0016]由于2#懸浮載體(即無機(jī)材料懸浮載體)的存在，本發(fā)明的方法不但克服了使用常規(guī)懸浮載體的生物膜法廢水處理方法處理得到的出水中懸浮物含量較高的缺點(diǎn)，而且具有掛膜啟動速度快、處理效率高和節(jié)省占地面積等優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)小顆粒無機(jī)材料懸浮載體的存在可以改善生化反應(yīng)池出水中生物絮體的沉降性能，從而提升沉淀池的固液分離能力，克服了常規(guī)載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理出水中懸浮物含量高的缺點(diǎn)，具有優(yōu)異的廢水處理效果。
[0018]2)由于無機(jī)材料懸浮載體表面帶正電，易于微生物的附著生長，在啟動掛膜期間可以使生化反應(yīng)池中留住更多的微生物絮體，從而有利于系統(tǒng)整體的快速掛膜啟動。
[0019]3)由于小顆粒無機(jī)材料懸浮載體在生化反應(yīng)池中作為游離微生物絮體的聚集核心和生物膜的載體，提高了生化反應(yīng)池中微生物的總量，既有助于提高生化反應(yīng)池對廢水中污染物的精細(xì)化處理程度，又可以提高污染物的去除速度，從而可以提高系統(tǒng)的整體處理效率、節(jié)省占地面積。
[0020]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的使用混合懸浮載體的生物膜法廢水處理方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
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