一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，包括如下步驟：首先污水在曝氣沉砂池內(nèi)將無機(jī)顆粒去除，再依次經(jīng)過缺氧反應(yīng)池、厭氧反應(yīng)池、預(yù)好氧反應(yīng)池以及MBR膜生物反應(yīng)池，其中預(yù)好氧池中的混合液一部分回流到厭氧反應(yīng)階段，另一部分進(jìn)入到MBR膜生物反應(yīng)池中，進(jìn)行泥水分離，將分離后的清水排出，剩余活性污泥回流至缺氧反應(yīng)池中。本發(fā)明無需投加酶制劑、化學(xué)解偶聯(lián)劑、氧化劑等外源性制劑，無需在工藝后段專門設(shè)置污泥處理系統(tǒng)，減少了因污泥的填埋、焚燒、熱處理等對環(huán)境造成的二次污染。
【專利說明】
一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速發(fā)展，相應(yīng)的污水排放量增大，則污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥量也日趨龐大，且以10 % -15 %每年的速度增加，污泥污染也越來越嚴(yán)重，污泥處理處置費(fèi)用高，問題凸顯，大量的剩余污泥已經(jīng)成為了新的環(huán)境污染源。
[0003]伴隨著快速城市化進(jìn)程，污泥處理負(fù)荷急劇增加。按照“十二五”規(guī)劃內(nèi)容，到2015年我國污水日處理能力將達(dá)到2.08億立方米，污水處理率將增長到85%左右。污水處理廠的建設(shè)投運(yùn)伴隨產(chǎn)生大量的剩余污泥，以含水率80%計(jì)，全國年污泥總產(chǎn)生量很快將突破3500萬噸，預(yù)計(jì)到2020年污泥產(chǎn)量將突破年6000萬噸。從處理處置的技術(shù)路線來講，發(fā)達(dá)地區(qū)主要通過快速、有效的減量化手段作為污泥處置的應(yīng)急方式，如污泥深度脫水，其主要目的是通過高壓脫水過程將污泥含水率從80 %左右降至60 %以下，從而緩解污泥過快增長產(chǎn)生的處置壓力。而對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)和落后地區(qū)，污泥主要仍以衛(wèi)生填埋、堆肥和土地利用為主。
[0004]相關(guān)資料顯示，在已建成的污水處理廠中，有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的不到四分之一，大量未穩(wěn)定處理的污泥已成為沉重的負(fù)擔(dān)。污泥含有難降解的有機(jī)物、重金屬和病原體等有毒有害物質(zhì)，若不加處理而任意排放，將對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響，甚至還會引起傳染疾病，所以如何將產(chǎn)量巨大、含水率高、成分復(fù)雜的污泥進(jìn)行妥善安全地處理，使其無害化、減量化，最終達(dá)到資源化，已成為深受人們關(guān)注的重大課題。
[0005]由于我國污泥有機(jī)質(zhì)含量偏低，污泥厭氧消化技術(shù)的推廣受到了限制;我國缺乏污泥焚燒尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)以及焚燒的投資、耗能、二次污染等問題，使得污泥熱處理技術(shù)未受青睞;而污泥脫水后，泥餅的去向以及堆肥處理后產(chǎn)品的銷路也是各技術(shù)難以推廣的瓶頸。因此，只有從源頭控制最大程度地減少污泥產(chǎn)生量，才是可持續(xù)且環(huán)境友好型發(fā)展方向。源頭污泥減量技術(shù)的研發(fā)及減量機(jī)理的研究已成為近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為提供一種從源頭上實(shí)現(xiàn)污泥減量化，減少污泥處理成本，且改善了出水水質(zhì)情況的膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)。
[0007]活性污泥中生存著各種微生物，構(gòu)成了復(fù)雜的生物相。利用微型動物的捕食來減少污泥，主要是利用原生動物(纖毛蟲、鞭毛蟲等)、后生動物(紅斑瓢體蟲、顫蚓等)動物來捕食活性污泥中的細(xì)菌和污泥碎片，并通過腸管使這些食物得到一定程度的礦化，從而減少系統(tǒng)中的污泥量，而后生動物作為污泥處理系統(tǒng)中體型最大的生物，具有比其他生物更強(qiáng)的污泥減量的能力。
[0008]本發(fā)明通過工藝參數(shù)和微生物的生理生態(tài)調(diào)控實(shí)現(xiàn)污水處理過程中的污泥減量，從源頭上減少污泥的排放量。該工藝無需投加酶制劑、化學(xué)解偶聯(lián)劑、氧化劑等外源性制劑，無需在工藝后段專門設(shè)置污泥處理系統(tǒng)，減少了因污泥的填埋、焚燒、熱處理等對環(huán)境造成的二次污染。通過該工藝出水，水質(zhì)穩(wěn)定良好。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，包括以下步驟:
[0011 ] 步驟一:污水經(jīng)過曝氣沉砂池，將污水中無機(jī)顆粒去除；
[0012]步驟二:除去無機(jī)顆粒的污水進(jìn)入到缺氧反應(yīng)池中，聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，總磷TP保持穩(wěn)定，缺氧反應(yīng)池中的溶解氧D0<0.5mg/L ；
[0013]步驟三:在厭氧反應(yīng)池中，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的，再者，聚磷菌釋放磷元素，總磷TP濃度逐漸升高，并且聚磷菌吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；
[0014]步驟四:在預(yù)好氧反應(yīng)池中，硝化細(xì)菌將入流污水中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，聚磷菌超量吸收磷，總磷TP迅速降低；
[0015]步驟五:將預(yù)好氧池中的混合液一部分回流到厭氧反應(yīng)池中，進(jìn)行生物硝化反應(yīng)，另一部分混合液進(jìn)入到MBR膜生物反應(yīng)池中，通過MBR膜生物反應(yīng)器進(jìn)行固液分離后，排出清水，剩余活性污泥以3倍流量流回缺氧反應(yīng)池中。
[0016]進(jìn)一步的，所述步驟三中的厭氧反應(yīng)池中的溶解氧D0<0.2mg/L。
[0017]進(jìn)一步的，所述步驟四中的預(yù)好氧反應(yīng)池中的混合液以2倍流量回流至厭氧反應(yīng)池中。
[0018]進(jìn)一步的，所述步驟四中的預(yù)好氧反應(yīng)池的溶解氧D0^:2.0mg/L。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟四中的MBR膜生物反應(yīng)階段的溶解氧DO多3.0mg/L。
[0020]進(jìn)一步的，所述步驟四中的MBR膜生物反應(yīng)池中采用的是MBR平板膜。
[0021]進(jìn)一步的，所述步驟一至步驟四中的污泥泥齡SRT為120-200天，其污泥濃度MSSL為18000-28000mg/L。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:①通過工藝參數(shù)和微生物的生理生態(tài)調(diào)控實(shí)現(xiàn)污水處理過程中的污泥減量，從源頭上減少污泥的排放量;②無需投加酶制劑、化學(xué)解偶聯(lián)劑、氧化劑等外源性制劑，無需在工藝后段專門設(shè)置污泥處理系統(tǒng)，減少了因污泥的填埋、焚燒、熱處理等對環(huán)境造成的二次污染;③出水水質(zhì)穩(wěn)定性良好。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于所給出的實(shí)施例:
[0026]一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，包括如下步驟:
[0027]步驟一:污水經(jīng)過曝氣沉砂池，將污水中無機(jī)顆粒去除，有利于后續(xù)處理，曝氣沉砂池效果一定要良好；
[0028]步驟二:污水經(jīng)過曝氣沉砂池后進(jìn)入到缺氧反應(yīng)池中，缺氧反應(yīng)池的溶解氧DOS
0.5mg/L，缺氧反應(yīng)池中的聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，總磷TP保持穩(wěn)定；
[0029]步驟三:缺氧反應(yīng)之后的污水經(jīng)過提升栗進(jìn)入到厭氧反應(yīng)池中，厭氧反應(yīng)池中的溶解氧D0<0.2mg/L，在厭氧反應(yīng)池中，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的，再者，聚磷菌釋放磷，總磷TP濃度逐漸升高，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；
[0030]步驟四:污水進(jìn)入預(yù)好氧反應(yīng)池中，鼓風(fēng)機(jī)對預(yù)好氧池進(jìn)行曝氣，預(yù)好氧反應(yīng)階段的溶解氧DO ^ 2.0mg/L，在預(yù)好氧段，聚磷菌超量吸收磷，從而總磷TP迅速降低，且硝化細(xì)菌將入流污水中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；
[0031]步驟五:預(yù)好氧池中的混合液以2倍流量回流至厭氧反應(yīng)池中，回流帶入的硝酸鹽進(jìn)行生物反硝化作用；另一部分進(jìn)入到MBR膜生物反應(yīng)池中，MBR膜反應(yīng)階段的溶解氧DO多
3.0mg/L，該池主要進(jìn)行泥水的固液分離，使得出水水質(zhì)良好穩(wěn)定JBR膜生物反應(yīng)池采用的是MBR平板膜，其主要運(yùn)行特征是浸沒放置，膜組件穩(wěn)定置放于反應(yīng)池中；低壓出水，系統(tǒng)工作壓力小，電耗低;氣液兩相流擾動;長時間穩(wěn)定運(yùn)行;膜不易污染、清洗頻率低、清洗操作方便；
[0032]MBR平板膜的優(yōu)點(diǎn):膜片可單張更換；出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定;剩余污泥產(chǎn)量少；占地面積小，不受設(shè)置場合限制;操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化控制；易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造等;
[0033]經(jīng)過MBR膜生物反應(yīng)器固液分離后，將清水排出，剩余活性污泥以3倍流量回流至缺氧反應(yīng)池中，目的是釋放溶解氧；
[0034]在污水處理工藝系統(tǒng)中污泥泥齡SRT范圍為120-200天；
[0035]在污水處理工藝系統(tǒng)中污泥濃度MLSS范圍為18000-28000mg/L;
[0036]整個處理工藝系統(tǒng)中，污水在曝氣沉砂池處理效果良好的前提下，在處理工藝系統(tǒng)中控制污泥泥齡和污泥濃度，整個處理工藝系統(tǒng)中的污泥達(dá)到了一個平衡狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了污泥從源頭上減量化的目的，減少了污泥處理成本，并且出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定。
[0037]活性污泥中復(fù)雜的微生物與廢水中的有機(jī)營養(yǎng)物形成了復(fù)雜的食物鏈。最先擔(dān)當(dāng)凈化任務(wù)的是異氧菌和腐生性真菌，細(xì)菌特別是球狀細(xì)菌起著最關(guān)鍵的作用，優(yōu)良運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥，是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團(tuán)。沉降性好，隨著活性污泥的正常運(yùn)行，細(xì)菌大量繁殖，開始生長原生動物，是細(xì)菌一次捕食者?；钚晕勰喑Ｒ姷脑鷦游镉斜廾x、肉毛蟲、纖毛蟲和吸管蟲?；钚晕勰喑墒鞎r固著型的纖毛蟲、種蟲占優(yōu)勢；后生動物是細(xì)菌的二次捕食者，如輪蟲、線蟲等只能在溶解氧充足時才出現(xiàn)，所以當(dāng)出現(xiàn)后生動物時說明處理水質(zhì)好轉(zhuǎn)標(biāo)志。
[0038]污泥系統(tǒng)中會形成一個完整的微型動物食物鏈，讓優(yōu)勢菌群富集，上游主要是原生動物，中游較多的為輪蟲、鐘蟲等，下游主要表現(xiàn)為大量的紅斑瓢體蟲，從而來大量捕食活性污泥中的細(xì)菌和污泥碎片，并通過腸管使這些食物得到一定程度的礦化，減少污泥的排放量。該工藝無需投加酶制劑、化學(xué)解偶聯(lián)劑、氧化劑等外源性制劑，無需在工藝后段專門設(shè)置污泥處理系統(tǒng)，減少了因污泥的填埋、焚燒、熱處理等對環(huán)境造成的二次污染。通過該工藝出水，水質(zhì)穩(wěn)定良好，出水COD彡50，BOD彡10，SS彡10，氨氮彡1.5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，包括以下步驟: 步驟一:污水經(jīng)過曝氣沉砂池，將污水中無機(jī)顆粒去除； 步驟二:除去無機(jī)顆粒的污水進(jìn)入到缺氧反應(yīng)池中，聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，總磷TP保持穩(wěn)定，缺氧反應(yīng)池中的溶解氧D0<0.5mg/L； 步驟三:在厭氧反應(yīng)池中，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的，再者，聚磷菌釋放磷元素，總磷TP濃度逐漸升高，并且聚磷菌吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物； 步驟四:在預(yù)好氧反應(yīng)池中，硝化細(xì)菌將入流污水中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，聚磷菌超量吸收磷，總磷TP迅速降低； 步驟五:將預(yù)好氧池中的混合液一部分回流到厭氧反應(yīng)池中，進(jìn)行生物硝化反應(yīng)，另一部分混合液進(jìn)入到MBR膜生物反應(yīng)池中，通過MBR膜生物反應(yīng)器進(jìn)行固液分離后，排出清水，剩余活性污泥以3倍流量流回缺氧反應(yīng)池中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，其特征在于，所述步驟三中的厭氧反應(yīng)池中的溶解氧D0<0.2mg/Lo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，其特征在于，所述步驟四中的預(yù)好氧反應(yīng)池中的混合液以2倍流量回流至厭氧反應(yīng)池中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，其特征在于，所述步驟四中的預(yù)好氧反應(yīng)池的溶解氧DOS 2.0mg/Lo5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，其特征在于，所述步驟四中的MBR膜生物反應(yīng)階段的溶解氧DO多3.0mg/Lo6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，其特征在于，所述步驟四中的MBR膜生物反應(yīng)池中采用的是MBR平板膜。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器污泥減量化污水處理技術(shù)，其特征在于，所述步驟一至步驟四中的污泥泥齡SRT為120-200天，其污泥濃度MSSL為18000-28000mg/L。
【文檔編號】C02F9/14GK106082564SQ201610692043
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月18日 公開號201610692043.X, CN 106082564 A, CN 106082564A, CN 201610692043, CN-A-106082564, CN106082564 A, CN106082564A, CN201610692043, CN201610692043.X
【發(fā)明人】龍斐霏, 趙治平
【申請人】趙治平