CN101066799A - 一种利用纤维膜生物固定的污水生物处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用纤维膜生物固定方法处理污水的工艺，包括如下步骤：1)编织一种纤维型生物膜载体填料纤维，所述纤维型载体由涤纶长丝制成，且纤维表面为绒毛状，纤维至少有一端固定在挂幅上，纤维表面附着有用于污水处理的微生物活性污泥；2)在厌氧或者好氧反应器中安装上述生物膜载体，工业污水浸过载体填料，曝气器和基件装置均位于生物膜载体的下方，上升的气泡为生物提供了充分的氧量。本发明工艺具有提高污水处理效率、系统运行性能稳定、设备能耗低、使用寿命长等优点。

Description

一种利用纤维膜生物固定的污水生物处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理的生物处理工艺，具体涉及利用纤维膜生物固定方(FMB)进行污水处理的生物处理工艺。

背景技术

运用生物法处理污水过程中一个基本问题是要解决持续的处理过程与处理时间及空间之间的矛盾，即微生物的增长缓慢与入流污水持续不断的矛盾。为了避免因微生物菌群流失而引起处理效率降低或为提高处理效率，在污水处理的生物处理工艺中常采用各种填料做为生物载体。现有的一般为采用各种塑料制成的网面填料、球状填料、线性和二维的填料。

生物处理工艺中附着在填料载体上的生物膜活性很强，它不仅仅是一层简单的生物量，而是一个由各种微生物群组成的复杂系统，微生物为了共同的目的生活在一起而组成的生物群。生物膜一般生长在刚性表面，但纤维表面的生物膜效果却更为显著。

现在有各种类型的填料生物载体，但多数生物膜都面临着两个主要问题：

1.无控制的增长会导致生物量增长不充分。在填料载体的深层处，所有生物活动(如：催化生物反应)因缺氧而停止。

2.底部的生物膜逐渐被矿化，不再具有活性，对于水中污染物的去除没有作用。

这两个问题使得刚性表面的生物膜活性降低，因此，必须寻求一种可以保持高生物活动状态的生物处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用纤维膜生物固定的污水生物处理工艺，该工艺具有提高污水处理效率、系统运行性能稳定、设备能耗低、使用寿命长等优点。

本发明的发明目的通过如下技术方案实现：

一种利用纤维膜生物固定方法处理污水的工艺，具体包括如下步骤：

1)编织一种全新的纤维型生物膜载体填料纤维，纤维型载体由涤纶长丝制成，可抗污水及多种其它物质的侵蚀，使用寿命至少为10年。纤维表面为绒毛状，比表面积大，每M²织物的比表面积约为250M²，能够确保微生物菌群有足够的生长面积。由于此种填料模仿自然界的天然水体中的生物依附在植物上的原理，不需要借助任何外加的机械设施便可在水中不断摆动和波动，有利于生物膜的形成和再生，多余的生物量会自然脱落，不断更新表面。通过控制剪力起到自清作用，可以使挂上的生物膜很薄，以保证微生物最大的繁殖力并提高其代谢率。

纤维型载体根据纤维的粗细和形态，可分为绳式和帘式；纤维至少有一端固定在挂幅上，且所有的纤维表面都为绒毛状。

2)在厌氧或者好氧反应器中安装上述生物膜载体，通过pH3-12的工业污水浸过载体填料，其独特的结构可以确保在污水主流向上获得充分的氧量和生物养分。曝气器和基件均安装于生物膜载体的下方，上升的气泡为生物提供了充分的氧量。

纤维膜生物固定技术还可以可安装在水解酸化或好氧曝气池中，对污染物进行生物处理，定时从反应器中取水样，测定处理效果。

使用过程中，生物载体完全淹没在污水中，通过安装在其下方的曝气装置获得氧。可将纤维膜载体固定在预制的框架上，进行悬挂式框架安装。特别适用于现有污水厂的更新扩容，既经济又便捷。

反应池中大部分的生物菌群附着于纤维膜载体上，因此即使处理的污水成分发生变化，也可以有效得到处理。通常情况下，强水力冲洗会降低常规处理工艺的处理效率，但本发明的载体却不受此影响，保证了反应池中任何时刻都有足够的生物量存在。固定生物菌群如同一个“再生器”，可使反应池在很短的时间内恢复并达到正常处理状态。采用本发明工艺，即使处理量突然增加20％-25％，系统仍然能够正常工作。

在好氧系统中，该技术的污泥指数(SVI)很低，为50-70ml/g，使悬浮污泥的沉降性得到实质性改善。由于活性污泥浓度的提高，曝气池池容得到减小，处理构筑物的建设成本和运行成本也相应降低。氧利用系数(α值)为0.95-1.0，高于其他工艺，所以该技术的空气需求量较常规活性污泥技术 $(\mathrm{\α}\≅0.7)$ 少，因而也大大降低了运行成本。

本发明的主要工艺参数为：最大CODcr耐受3000mg/l，可在厌氧或好氧环境中使用。

本发明与国内外目前应用的污水处理工艺相比有如下优点：

1.生物反应池中微生物菌群的生物活性约提高70％。

2.在好氧系统中使得″专业″生物菌群生长良好，从而显著延长泥龄；

3.好氧系统中由于微生物菌群附着状况改善而大大提高系统运行性能的稳定性，因而受污水进水量变化的影响较小；

4.好氧系统中污泥指数非常小，由此悬浮污泥的沉淀性能好，活性污泥浓度高，处理构筑物的建设成本和运行成本也相应降低。

5.由于氧利用系数(α值)高、池容小，设备能耗低。

6.由于纤维载体始终保持运动状态，多余的微生物自动脱落，填料不会堵塞。

7.池内不会产生无生物活动的区域。

8.由于生物群的支持表面附着于曝气池，因此无需更换微生物。

9.对监控条件和自动控制要求低。

10.运行效果好、可靠。

11.出水水质达标，且高于要求标准。

12.适于各种条件使用；

13.可根据需求进行扩容，且操作简便；

14.维护时无需将废水排出；

15.使用寿命长。

本发明工艺适用于城市及生活污水、各种工业污水的处理，特别是传统方法难以处理的冲击性强，难降解物质多的有机废水；而且使用本发明可以避免产生大量剩余污泥，为固废处理减轻压力。

具体实施方式

下面结合具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的：

实施例

某石化废水池，先在池壁和柱体上加装挂钩，使用尼龙绳悬挂，上下采用尼龙绳固定，使得载体能够在固定得范围内自由摆动。组合式载体单幅宽度1.2米，片距140mm。

作为深度处理段，进行改造后，水量36000m³/D，进水口CODcr平均400mg/l，出水口CODcr平均50mg/l，可以进行中水回用，安装后一周内即可正常处理污水。

本发明工艺即适用于城市及生活污水、各种工业污水的处理，特别对于传统方法难以处理的冲击性强，难降解物质多的有机废水，而且使用本发明可以避免产生大量剩余污泥。

Claims (2)

1、一种利用纤维膜生物固定方法处理污水的工艺，包括如下步骤：

1)编织一种纤维型生物膜载体填料纤维，所述纤维型载体由涤纶长丝制成，且纤维表面为绒毛状，纤维至少有一端固定在挂幅上，纤维表面附着有用于污水处理的微生物活性污泥；

2)在厌氧或者好氧反应器中安装上述生物膜载体，工业污水浸过载体填料，曝气器和基件装置均位于生物膜载体的下方，上升的气泡为生物提供了充分的氧量；

2、根据权利要求1所述的一种利用纤维膜生物固定方法处理污水的工艺，其特征在于：所述纤维型载体根据纤维的粗细和形态，可分为绳式和帘式。