CN101306906A - 一种微污染水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微污染水的处理方法。该方法是利用膜生物反应器与混凝沉淀和生物脱氮相结合的技术，克服了常规膜生物反应器处理技术缺陷，实现处理效果稳定，能同时除去水中有机物、氮、磷、色度，应用范围广的良好效果。

Description

一种微污染水的处理方法

【技术领域】

本发明属于废水处理技术领域。更具体地，本发明涉及一种微污染水的处理方法。

【背景技术】

随着我国人民生活水平的不断提高，人们对环境质量的要求也越来越高。一方面人们需要大量的休闲娱乐景观用水，一方面大量河流湖泊地表水体因遭受着污染不能满足人民群众的物质文化生活需求。为此有关方面投入大量资金对污染物含量较高的以污水处理厂二次退水为水源，沿线遭受工农业和生活污水污染的微污染地表水进行回用处理。

膜生物反应器是近年来开发出来的一种新型高效再生水处理方法，该工艺将膜分离技术与传统污水生物处理技术有机结合，用膜的高效分离作用取代传统的沉淀和过滤过程，使得活性污泥颗粒和绝大多数微生物保留在生物反应池内，膜分离后的清液被自吸泵从膜丝中抽出，因而反应池内可具有较高的污泥浓度。相比传统的污水处理方法其占地面积小，出水水质稳定优良，且能去除绝大部分病原微生物。

公知的一体式膜生物反应器是将膜组器直接浸没于生物反应器内，通过微滤或超滤膜的分离，使得活性污泥颗粒和绝大多数微生物保留在生物反应器内，膜分离后的清液被自吸泵抽出，因而反应器内可具有较高的污泥浓度。相比传统的污水处理方法其占地面积小，出水水质稳定优良，且生物安全度高。

随着水处理技术的不断进步以及人们对休闲娱乐用水需求量的不断加大，把受污染的地表水作为一种水量较大的景观回用水资源已成为共识。目前对于污染物含量较低的微污染地表水作为饮用水处理的研究已经较多；对于污染物含量较高的微污染地表水作为景观回用水处理的研究则很少；对于以污水处理厂二次退水为水源，含有大量难降解有机物，碳源不足氮磷含量相对较高的劣V类地表水处理到地表III类水体(总氮除外)的研究则更少。

常规的生物处理技术，即使采用膜生物反应器方法，如果不采取有效措施，也无法保证对难降解有机物的去除效果；生物脱氮技术也须采取一定措施才能在低碳氮比下保持理想的脱氮水平；单独的混凝沉淀难以将氮磷和难降解有机物同时有效的去除。作为景观环境用水，去除有机物和氮磷是必需的，同时还需要脱去出水的色度。将膜生物反应器与混凝沉淀和生物脱氮技术相结合，并采取必要措施可以使其具有各自优点又可克服各方面的不足，共同作用满足景观环境用水对水质的要求。

【发明内容】

[发明要解决的问题]

本发明的目的是提供一种微污染水的处理方法，该方法克服常规膜生物反应器处理技术存在的许多缺陷，因此，是一种使用范围广，处理效果稳定，能同时除去水中有机物、氮、磷、色度的微污染水处理方法。

[技术方案]

本发明是通过下述方式实现的。

一种微污染水的处理方法，其特征该方法的步骤如下：

a、微污染水通过预处理系统1，除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质；

b、混凝剂添加系统7把混凝剂的一部分加到步骤a的预处理污水中，混凝剂添加量是混凝剂与预处理污水重量比为5-30*10^-6∶1，这种预处理污水进入沉淀池2中，停留15-40分钟，分离出上清液与沉淀污泥，沉淀污泥中含有该污水中存在的大部分总磷和一部分有机物；

c、步骤b)的沉淀污泥进入污泥处理系统6，而上清液通过碳源添加系统8添加碳源，再混合均匀得到含外加碳源的混合液；

d、步骤c)的含外加碳源混合液进入缺氧池3与从膜生物反应器4返回的硝化液在缺氧池3中混合0.5-1.5小时，进行反硝化脱氮反应得到反硝化液，所述硝化液的回流比为100-600％；

e、步骤d)的反硝化液进入膜生物反应器4进行硝化反应2-5小时，将氨氮转化为硝态氮，得到的硝化液然后返回到缺氧池3；膜生物反应器4同时进行碳化反应去除有机物，及同化除磷；混凝剂添加系统7把混凝剂的另一部分加到膜生物反应器4中，去除残余的难降解有机物和超出微生物生理需求的磷，混凝剂添加量是混凝剂与处理污水重量比为5-30*10^-6∶1；残留污泥进入所述的污泥处理系统6；

f、经膜生物反应器4分离后的清液送入臭氧接触池5用臭氧进行脱色和消毒处理，得到合乎要求的水。

在本发明的意义上，微污染水应该理解是受到污染但通过处理后仍可使用的原水。所述的污染应该包括物理污染、化学物污染或生物物质污染，物理污染例如像塑料袋、树叶、毛发、腐殖质等；化学物污染例如像农药、化肥、生活污水、工业废水；生物物质污染例如像大肠杆菌。

本发明的预处理系统是由粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池和超细格栅组成的。它们顺次连接，完成对原水的预处理，其中一部分处理单元可根据实际情况省略。通过这个预处理系统除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质，例如砂、石、木屑、毛皮、水草等。

对于本发明而言，所述的粗格栅是用于去除原水中粒径较大的杂质，防止堵塞提升泵，其栅条间距为10-40mm。

所述的提升泵房是由若干台污水提升泵及放置提升泵的建筑物组成的，其功能是提升污水以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求。

所述的细格栅是去除原水中中等粒径的杂质防止干扰沉砂池的正常运行，其栅条间距为3-10mm。

所述的沉砂池是由沉淀区域、集砂槽和清砂泵组成的，其功能是去除污水中比重大于1的杂质，防止其对水处理设备造成磨损及破坏。

所述的超细格栅是去除原水中粒径较小的杂质，防止对膜组件造成损伤，其栅条间距为0.5-3mm。

所有这些设备都是目前市场上销售的产品，例如江苏润田水工业设备有限公司以商品名RLHG型回转式格栅除污机销售的产品。

根据一种优选实施方式，在这种预处理污水中加入在本技术领域中通常使用的混凝剂，以便使污水中颗粒状和凝胶态的有机物及总磷絮凝生成沉淀，再进入沉淀池。所述的混凝剂是水处理中通常使用的混凝剂，例如它们是一种或多种选自北京万水净水剂公司生产的HPACS-215型、PAC-1型与PAC-5型混凝剂，凯米沃特(宜兴)净化剂有限公司生产的工业级聚合氯化铝(优等品)、工业级聚合氯化铝(一等品)、高纯聚合氯化铝，蓝波化学品有限公司(宜兴)生产的聚合氯化铝与复合混凝剂，北京亚盟环保科技有限公司生产的净水剂、北京可林维尔化工有限公司生产的净水剂的混凝剂。优选地，所述的混凝剂是一种或多种选自北京万水净水剂公司生产的PAC-5型混凝剂、凯米沃特(宜兴)净化剂有限公司生产的工业级聚合氯化铝(优等品)、北京可林维尔化工有限公司生产的净水剂的混凝剂。更优选地，所述的混凝剂是一种或多种选自北京万水净水剂公司生产的PAC-5型混凝剂、凯米沃特(宜兴)净化剂有限公司生产的工业级聚合氯化铝(优等品)的混凝剂。

根据本发明，所述的混凝剂添加系统是由混凝剂投配系统经计量泵与管道混合器连接组成的。

所述的混凝剂投配系统是由混凝剂配制槽、混凝剂储存槽和搅拌器组成的。其功能是配制混凝沉淀所用的混凝剂药品，并将配制好的混凝剂储存备用。

所述的计量泵是本技术领域中通常使用的计量泵，例如美国帕斯菲达公司以商品名150系列机械隔膜计量泵销售的产品。

所述的管道混合器是由管道混合器、加药管、法兰盘和连接螺栓组成的，其功能在于将混凝剂和预处理污水瞬时混合均匀。

这种预处理污水在沉淀池中停留15-40分钟，其污水通过沉淀作用分离出上清液与沉淀污泥，该沉淀污泥中含有该污水中存在的大部分总磷和一部分有机物。

该沉淀污泥在分离后进入污泥处理系统。所述的污泥处理系统是由储泥池、污泥浓缩池、污泥压滤机组成的。其功能是减小污泥的含水率便于其运输与处置。

与此同时，通过碳源添加系统往所述上清液中添加碳源，再混合均匀得到含外加碳源的混合物，进入缺氧池。

根据本发明，所述的碳源添加系统是由碳源投配系统经蠕动泵与管道混合器连接组成的。

所述的碳源投配系统由碳源配制槽、碳源储存槽和搅拌器组成的。其功能是配制外加碳源所用的碳源溶液，并将配制好的碳源溶液储存备用。

所述的蠕动泵是本技术领域中通常使用的蠕动泵，例如保定兰格恒流泵有限公司以商品名BT00-600M精密蠕动泵销售的产品。

所述的管道混合器是由管道混合器、加药管、法兰盘和连接螺栓组成的，其功能在于将外加碳源和预处理污水瞬时混合均匀。

所述碳源是水处理中通常使用的碳源。例如所述碳源是一种或多种选自甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉的碳源，例如北京国元兴业化工有限公司、北京中远华盾科贸有限公司、北京恒通化工有限公司、北京瑞博奥生物科技有限公司、北京恒物鑫达化工有限责任公司生产的甲醇。乙醇、葡萄糖、淀粉可以是目前市场上销售的产品。

接着，所述的含外加碳源混合物进入缺氧池与从膜生物反应器返回的硝化液在缺氧池中混合进行反硝化脱氮反应，得到反硝化液。所述的含外加碳源混合物与硝化液的重量比是1∶1-6。优选地，所述的含碳源混合物与硝化液的重量比是1∶1-4。更优选地，所述的含碳源混合物与硝化液的重量比是1∶2-3。

在本发明的意义上，所述的缺氧池是矩形结构，内设搅拌器。

然后，所述的反硝化液与通过混凝剂添加系统加入的混凝剂一起进入膜生物反应器，主要除去氨氮、残留的有机物和总磷。

所述的膜生物反应器是由浸没在混合液中膜组器、鼓风机、抽吸泵、在线药液清洗器、膜生物反应器控制系统、回流泵组成的。膜组器浸没于膜生物反应器中，膜丝外侧为活性污泥混合液，膜丝内侧为过滤所得清液；鼓风机通过位于膜组器正下方的曝气管向膜池供氧并形成气水两相流动以控制膜污染；抽吸泵通过其自身产生的负压使膜生物反应器中的混合液经膜丝完成固液分离，并将膜丝过滤所得清液抽吸出来并送至臭氧接触池；在线药液清洗器通过向膜组器中的膜丝反向注入规定的清洗药剂对其进行清洗，恢复膜组器的过滤能力；膜生物反应器控制系统对系统的各个设备的运行进行自动控制，保证系统的正常稳定运行；回流泵将膜生物反应器中的硝化混合液按所述比例输送至缺氧池进行反硝化脱氮反应。其中鼓风机轮流运行保证膜生物反应器供气量稳定；抽吸泵间歇运行，其抽吸时间和停运时间间隔根据需要进行设置；在线药液清洗器根据膜的堵塞程度和清洗间隔时间长短间歇运行；回流泵根据需要调整好流量后连续运行。

根据本发明，所述的膜组器是帘式或柱式结构。其功能是过滤活性污泥产出清液，并将硝化菌截流在反应器内。本发明使用的膜组器是本技术领域中通常使用的帘式或柱式膜组器，例如日本旭化成公司生产的产品。

所述的鼓风机是在本技术领域中曝气时通常使用的鼓风机，例如百事德机械(江苏)有限公司以商品名BK型三叶罗茨风机销售的产品。该鼓风机通过曝气系统为微生物提供所需要的氧，并形成气液两相流动控制膜污染的发展。

所述的抽吸泵是在本技术领域中通常使用的抽吸泵，例如上海科源泵业制造有限公司以商品名ZX型自吸泵销售的产品。该抽吸泵产生的负压使混合液经膜丝完成固液分离。

所述的在线药液清洗器是由储药槽和加药泵组成的，其功能是根据需要将储药槽中储存的清洗药剂溶液通过加药泵对膜进行日常清洗维护，恢复膜组件的过滤通量。所述的清洗药剂是通常使用的清洗剂，例如次氯酸钠、氢氧化钠、柠檬酸、硫酸。

所述的回流泵是本技术领域中脱氮时通常使用的泵，其功能是将膜生物反应器中的硝化混合液按一定比例输送至缺氧池进行反硝化脱氮反应。

在膜生物反应器中处理的反应液即硝化液返回到缺氧池，完成反硝化。而从膜生物反应器分离出来的清液进入臭氧接触池脱色消毒，清液在臭氧接触池中的脱色消毒是利用向臭氧接触池中通入臭氧完成的，臭氧来自臭氧发生器，每立方米水臭氧加入量为1-5mg，清液在脱色池内的停留时间为5-20分钟，含有臭氧的尾气经臭氧破坏装置分解后排出。

所述的臭氧发生器是本技术领域中制备臭氧时通常使用的臭氧发生器，例如美国安力斯公司以商品名SP系列臭氧发生器销售的产品。

所述的臭氧破坏装置是本技术领域中破坏臭氧尾气时通常使用的臭氧破坏装置，例如深圳市亿可达科技发展有限公司以商品名臭氧尾气破坏装置销售的产品。

[有益效果]

在沉淀池与膜生物反应器两处加入所述的混凝剂，既可以保证系统除磷效果，又可以防止生化段碳磷比失衡影响微生物活性，既可以提高难降解有机物的去除率，又可以防止生化段碳源过低，因此，达到处理效果稳定的目的。

通过管道混合器向缺氧池投加碳源混合效果好，适量的碳源可满足脱氮需要，过量的碳源可在好氧膜池内完全降解掉，既保证了脱氮效果又可将系统污泥浓度维持在较高水平。

与现有技术相比，采用本发明的方法可以使微污染水中的氮磷和难降解有机物的去除率明显提高，其中化学需氧量的去除率可提高50％以上、总氮的去除率可提高80％以上、总磷的去除率可提高50％以上。

【附图说明】

图1是本发明的微污染水处理流程示意图；

图2是本发明的膜生物反应器。

其中：1、预处理系统；2、沉淀池；3、缺氧池；4、膜生物反应器；5、臭氧接触池；6、污泥处理系统；7、混凝剂加药系统；8、碳源投加系统；4-1、膜组器；4-2、鼓风机；4-3、抽吸泵；4-4、在线药液清洗器；4-5、膜生物反应器控制系统；4-6、回流泵，7-1、混凝剂投配系统；7-2、管道混合器；8-1、碳源投配系统；8-2、管道混合器；

附图中箭头所示为水流或气流方向。

【具体实施方式】

下面实施例结合附图详细说明本发明。

实施例1

本实施例是将劣V类北京温榆河河水处理达到地表水III类水平(TN＜15mg/L)，日处理量为10吨。原水取自温榆河鲁疃闸上游1.46km处。

该实施例微污染水处理步骤如下：

a、微污染水通过预处理系统，除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质；

b、混凝剂添加系统7把混凝剂的一部分加到步骤a)的预处理污水中，混凝剂添加量是混凝剂与预处理污水重量比为10*10^-6∶1，这种预处理污水进入沉淀池2中，停留25分钟，分离出上清液与沉淀污泥，沉淀污泥中含有该污水中存在的大部分总磷和一部分有机物；

c、步骤b)的沉淀污泥收集后送入污水处理厂污泥处理系统6，而上清液通过碳源添加系统8添加甲醇，再混合均匀得到含外加碳源的混合液；

d、步骤c)的含外加碳源混合液进入缺氧池3与从膜生物反应器4返回的硝化液在缺氧池3中混合1.0小时，进行反硝化脱氮反应得到反硝化液，所述硝化液的回流比为300％；

e、步骤d)的反硝化液进入膜生物反应器4进行硝化反应2.5小时，将氨氮转化为硝态氮，得到的硝化液然后返回到缺氧池3；膜生物反应器4同时进行碳化反应去除有机物，及同化除磷；混凝剂添加系统7把混凝剂的另一部分加到膜生物反应器4中，去除残余的难降解有机物和超出微生物生理需求的磷，混凝剂添加量是混凝剂与处理污水重量比为5*10^-6∶1；残留污泥收集后送入污水处理厂污泥处理系统6；

f、经膜生物反应器4分离后的清液送入臭氧接触池5用臭氧进行脱色和消毒处理，得到合乎要求的水。

该实施例的预处理系统是由提升泵和超细格栅组成的。它们顺次连接，完成对原水的预处理。通过这个预处理系统除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质，例如砂、石、木屑、毛皮、水草等。

在该实施例中，所述的提升泵是由提升泵、固定支架和输水管路组成的，其功能是提升污水以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求。

所述的超细格栅是去除原水中不同尺寸的机械杂质防止对膜组件造成损伤，其尺寸栅条间距为1.0mm。

所述的提升泵是德国威乐公司生产的型号为PD-1100的潜水泵；超细格栅为用不锈钢网自行加工的尺寸为长*宽*高＝300mm*300mm*300mm的提篮格栅，不锈钢网有效孔径为1.0mm。

在这种预处理污水中，加入在本技术领域中通常使用的混凝剂，以便使污水中颗粒状和凝胶态的有机物及总磷絮凝生成沉淀，再进入沉淀池。所述的混凝剂是北京万水净水剂公司生产的，型号为PAC-5的聚合氯化铝，Al₂O₃有效含量为10％。

所述的混凝剂添加系统是由混凝剂投配系统经计量泵与管道混合器连接组成的。

所述的混凝剂投配系统是由混凝剂配制槽、混凝剂储存槽和搅拌器组成的。其功能是配制混凝沉淀所用的混凝剂药品，并将配制好的混凝剂储存备用。

所述的计量泵是美国帕斯菲达公司生产的产品，型号为x003和x007。

所述的混凝剂配制槽、混凝剂储存槽是本技术领域中通常使用的药液槽，为北京凯得隆工贸有限公司生产的，型号为MC200L。

所述的管道混合器是由管道混合器、加药管、法兰盘和连接螺栓组成的，其功能在于将混凝剂和预处理污水瞬时混合均匀。

这种预处理污水在沉淀池中停留25分钟，其污水通过沉淀作用分离出上清液与沉淀污泥，该沉淀污泥中含有该污水中存在的大部分总磷和一部分有机物；

所述的沉淀池是平流式沉淀池，碳钢结构，八廊道串联，每个廊道的尺寸为长*宽*高＝1500mm*100mm*300mm，有效水深150mm，水平流速7.7mm/s。

该沉淀污泥在分离后经收集送入污水处理厂污泥处理系统。所述的污泥处理系统是由储泥池、污泥浓缩池、污泥压滤机组成的。其功能是减小污泥的含水率便于其运输与处置。

与此同时，通过碳源添加系统往所述上清液中添加甲醇，再混合均匀得到含外加碳源的混合物，进入缺氧池。

所述的碳源添加系统是由碳源投配系统经蠕动泵与管道混合器连接组成的。

所述的碳源投配系统由碳源储存槽和碳源投加槽组成的。其功能是储存外加碳源所用的碳源溶液。

所述的蠕动泵是保定兰格恒流泵有限公司生产的，驱动器型号为BT50-1J，泵头型号为DG-110滚轮)。

所述的管道混合器是由管道混合器、加药管、法兰盘和连接螺栓组成的，其功能在于将外加碳源和预处理污水瞬时混合均匀。

该实施例选用的碳源为北京国园兴业公司生产的甲醇。

接着，所述的含外加碳源混合物进入缺氧池与从膜生物反应器返回的硝化液在缺氧池中混合进行反硝化脱氮反应1.0h，得到反硝化液。所述的含外加碳源混合物与硝化液的重量比是1∶3。

所述的缺氧池是碳钢结构，尺寸为长*宽*高＝800mm*400mm*1500mm，有效水深1300mm；内设搅拌器，功率0.37kw，双层桨叶。

然后，所述的反硝化液与通过混凝剂添加系统加入的混凝剂一起进入膜生物反应器反应2.5h，主要除去氨氮、残留的有机物和总磷。所述的膜生物反应器是由浸没在混合液中膜组器、鼓风机、抽吸泵、在线药液清洗器、膜生物反应器控制系统、回流泵组成的。膜组器浸没于膜生物反应器中，膜丝外侧为活性污泥混合液，膜丝内侧为过滤所得清液；鼓风机通过位于膜组器正下方的曝气管向膜池供氧并形成气水两相流动以控制膜污染；抽吸泵通过其自身产生的负压使膜生物反应器中的混合液经膜丝完成固液分离，并将膜丝过滤所得清液抽吸出来并送至臭氧接触池；在线药液清洗器通过向膜组器中的膜丝反向注入规定的清洗药剂对其进行清洗，恢复膜组器的过滤能力；膜生物反应器控制系统对系统的各个设备的运行进行自动控制，保证系统的正常稳定运行；回流泵将膜生物反应器中的硝化混合液按所述比例输送至缺氧池进行反硝化脱氮反应。其中鼓风机连续运行保证膜生物反应器供气量稳定；抽吸泵间歇运行，每十分钟一个抽吸周期，其抽吸时间设置为8分钟，停运时间设置为2分钟；在线药液清洗器根据膜的堵塞程度和清洗间隔时间长短间歇运行；回流泵根据需要调整好流量后连续运行。

所述的膜生物反应器是碳钢结构，尺寸为长*宽*高＝800mm*600mm*2600mm，有效水深2200mm。其水力停留时间为2.5小时，曝气量为8立方米每小时，污泥浓度为6克每升。

所述的膜组器是柱式结构，浸没于膜生物反应器内。其为膜生物反应器应用领域常用的膜组器，为日本旭化成公司生产的产品，材质为聚偏氟乙烯，膜丝有效孔径0.1μm。其功能是过滤活性污泥产出清液，并将硝化菌截流在反应器内。

所述的鼓风机是青岛格淋环保产品有限公司销售的韩国电磁式曝气泵，型号为DY-160。该鼓风机通过曝气系统为微生物提供所需要的氧，并形成气液两相流动控制膜污染的发展。

所述的抽吸泵是德国威乐公司生产的抽吸泵，型号为PW-082EA。该抽吸泵产生的负压使混合液经膜丝完成固液分离。

所述的在线药液清洗器是由储药槽和加药泵组成的。其功能是可以对膜进行日常清洗维护，使膜组件在较高的水通量下稳定运行。

所述的回流泵是本技术领域中脱氮时通常使用的泵，浸没于膜生物反应器内，其功能是将膜生物反应器中的硝化混合液按一定比例输送至缺氧池进行反硝化脱氮反应。

在膜生物反应器中处理的反应液即硝化液返回到缺氧池，完成反硝化。而从膜生物反应器分离出来的清液进入臭氧接触池脱色消毒，清液在臭氧接触池中的脱色消毒是利用向臭氧接触池中通入臭氧完成的，臭氧来自臭氧发生器，每立方米水臭氧加入量为1.7mg，清液在脱色池内的停留时间为15分钟，含有臭氧的尾气排出室外偏僻处。

所述的臭氧发生器是美国安力斯公司生产的，型号为SP-05。

采用在《水和废水检测分析方法(第四版)》，王心芳等著，中国环境科学出版社出版(2002年)中描述的方法，分析了本实施例处理水的水质：

1、BOD：稀释接种法

2、COD：重铬酸钾法

3、NH3-N：纳氏试剂光度法

4、TN：过硫酸钾氧化 紫外分光光度法

5、TP：钼锑抗分光光度法

6、色度：稀释倍数法

7、悬浮物：103-105℃烘干的总残渣

8、浊度：便携式浊度计法

9、大肠菌群：多管发酵法

处理前后的多批水样进行了分析，其分析结果列于下表1。

由上述表中可知，采用本发明方法处理水的出水水质远优于国家环境用水的再生水标准和地表III类水体标准(总氮＜15mg/L)，也超过了原设计出水水质。

对比实施例1

本实施例目标是将劣V类北京温榆河河水处理达到地表水III类水平(TN＜15mg/L)，日处理量为2.5吨。原水取自温榆河鲁疃闸上游1.46km处。

一种微污染水的处理方法，其特征该实施例的步骤如下：

a、微污染水通过预处理系统1，除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质；

b、步骤a)的预处理污水进入缺氧池3与从膜生物反应器4返回的硝化液在缺氧池3中混合2.5小时，进行反硝化脱氮反应得到反硝化液，所述硝化液的回流比为300％；

c、步骤b)的反硝化液进入膜生物反应器4进行硝化反应4.0小时，将氨氮转化为硝态氮，得到的硝化液然后返回到缺氧池3；膜生物反应器4同时进行碳化反应去除有机物，及同化除磷；残留污泥收集后送入污水处理厂污泥处理系统6；

d、经膜生物反应器4分离后的清液送入臭氧接触池5用臭氧进行脱色和消毒处理，得到系统出水。

该实施例的预处理系统是由提升泵和超细格栅组成的。它们顺次连接，完成对原水的预处理。通过这个预处理系统除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质，例如砂、石、木屑、毛皮、水草等。

所述的提升泵是由提升泵、固定支架和输水管路组成的，其功能是提升污水以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求。

所述的超细格栅是去除原水中不同尺寸的机械杂质防止对膜组件造成损伤，其尺寸栅条间距为1.0mm。

所述的提升泵是目前市场上销售的产品，为德国威乐公司生产的型号为PD-1100的潜水泵；超细格栅为用不锈钢网自行加工的尺寸为长*宽*高＝300mm*300mm*300mm的提篮格栅，不锈钢网有效孔径为1.0mm。

这种预处理污水进入缺氧池与从膜生物反应器返回的硝化液在缺氧池中混合进行反硝化脱氮反应2.5h，得到反硝化液。

所述的缺氧池是玻璃钢结构，尺寸为长*宽*高＝500mm*400mm*1500mm，有效水深1300mm。

然后，所述的反硝化液进入膜生物反应器反应4.0h，主要除去氨氮、有机物和总磷。所述的膜生物反应器是由浸没在混合液中膜组器、鼓风机、抽吸泵、在线药液清洗器、膜生物反应器控制系统、回流泵组成的。膜组器浸没于膜生物反应器中，膜丝外侧为活性污泥混合液，膜丝内侧为过滤所得清液；鼓风机通过位于膜组器正下方的曝气管向膜池供氧并形成气水两相流动以控制膜污染；抽吸泵通过其自身产生的负压使膜生物反应器中的混合液经膜丝完成固液分离，并将膜丝过滤所得清液抽吸出来并送至臭氧接触池；在线药液清洗器通过向膜组器中的膜丝反向注入规定的清洗药剂对其进行清洗，恢复膜组器的过滤能力；膜生物反应器控制系统对系统的各个设备的运行进行自动控制，保证系统的正常稳定运行；回流泵将膜生物反应器中的硝化混合液按一定比例输送至缺氧池进行反硝化脱氮反应。其中鼓风机连续运行保证膜生物反应器供气量稳定；抽吸泵间歇运行，每十五分钟一个抽吸周期，其抽吸时间设置为13分钟，停运时间设置为2分钟；在线药液清洗器根据膜的堵塞程度和清洗间隔时间长短间歇运行；回流泵根据需要调整好流量后连续运行。

在本实施例中，所述的膜生物反应器是玻璃钢结构，尺寸为长*宽*高＝800mm*400mm*1500mm，有效水深1300mm。其水力停留时间为4.0小时，曝气量为4立方米每小时，污泥浓度为1.2克每升。

所述的膜组器是柱式结构，浸没于膜生物反应器内。其为膜生物反应器是日本旭化成公司生产的产品，材质为聚偏氟乙烯，膜丝有效孔径0.1μm。其功能是过滤活性污泥产出清液，并将硝化菌截流在反应器内。

所述的鼓风机是青岛格淋环保产品有限公司销售的韩国电磁式曝气泵，型号为DY-120。该鼓风机通过曝气系统为微生物提供所需要的氧，并形成气液两相流动控制膜污染的发展。

所述的抽吸泵是德国威乐公司生产的抽吸泵，型号为PW-082EA。该抽吸泵产生的负压使混合液经膜丝完成固液分离。

所述的在线药液清洗器是由储药槽和加药泵组成的。其功能是可以对膜进行日常清洗维护，使膜组件在较高的水通量下稳定运行。

所述的回流泵是本技术领域中脱氮时通常使用的泵，浸没于膜生物反应器内，其功能是将膜生物反应器中的硝化混合液按一定比例输送至缺氧池进行反硝化脱氮反应。

在膜生物反应器中处理的反应液即硝化液返回到缺氧池，完成反硝化。而从膜生物反应器分离出来的清液进入臭氧接触池脱色消毒，清液在臭氧接触池中的脱色消毒是利用向臭氧接触池中通入臭氧完成的，臭氧来自臭氧发生器，每立方米水臭氧加入量为1.7mg，清液在脱色池内的停留时间为15分钟，含有臭氧的尾气排出室外偏僻处。

所述的臭氧发生器是美国安力斯公司生产的，型号为SP-05。

采用在《水和废水检测分析方法(第四版)》，王心芳等著，中国环境科学出版社出版(2002年)中描述的方法，分析了本实施例处理水的水质：

1、BOD：稀释接种法

2、COD：重铬酸钾法

3、NH₃-N：纳氏试剂光度法

4、TN：过硫酸钾氧化 紫外分光光度法

5、TP：钼锑抗分光光度法

6、色度：稀释倍数法

7、悬浮物：103-105℃烘干的总残渣

8、浊度：便携式浊度计法

9、大肠菌群：多管发酵法

处理前后的多批水样进行了分析，其分析结果列于下表2。

由上述表中可知，该实施例处理水的出水水质中COD、TN、TP多项指标达不到设计出水水质，与国家环境用水的再生水标准和地表III类水体标准(TN＜15mg/L)差距较大。

Claims (10)

1、一种微污染水的处理方法，其特征该方法的步骤如下：

a、让微污染水通过预处理系统(1)，除去该微污染水中存在的不同尺寸的机械杂质；

b、混凝剂添加系统(7)把混凝剂的一部分加到步骤a)得到的预处理污水中，混凝剂添加量是混凝剂与预处理污水的重量比为5-30*10^-6∶1，这种预处理污水进入沉淀池(2)中，停留15-40分钟，分离出上清液与沉淀污泥，沉淀污泥中含有该污水中存在的大部分总磷和一部分有机物；

c、步骤b)的沉淀污泥进入污泥处理系统(6)，而上清液通过碳源添加系统(8)添加碳源，再混合均匀得到含外加碳源的混合液；

d、步骤c)的含外加碳源混合液进入缺氧池(3)与从膜生物反应器(4)返回的硝化液在缺氧池(3)中混合0.5-1.5小时，进行反硝化脱氮反应得到反硝化液，所述硝化液的回流比为100-600％；

e、步骤d)的反硝化液进入膜生物反应器(4)进行硝化反应2-5小时，将氨氮转化为硝态氮，得到的硝化液然后返回到缺氧池(3)；膜生物反应器(4)同时进行碳化反应去除有机物，及同化除磷；混凝剂添加系统(7)把混凝剂的另一部分加到膜生物反应器(4)中，去除残余的难降解有机物和超出微生物生理需求的磷，混凝剂添加量是混凝剂与处理污水重量比为5-30*10^-6∶1；残留污泥进入所述的污泥处理系统(6)；

f、经膜生物反应器(4)分离后的清液送入臭氧接触池(5)用臭氧进行脱色和消毒处理，得到合乎要求的水。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于预处理系统(1)是由粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池和超细格栅组成的。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的混凝剂添加系统(7)是由混凝剂投配系统(7-1)经计量泵与管道混合器(7-2)连接组成的。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的混凝剂是一种或多种选自HPACS-215型、PAC-1型与PAC-5型混凝剂、聚合氯化铝、复合混凝剂、净水剂的混凝剂。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳源添加系统(8)是由碳源投配系统(8-1)经蠕动泵与管道混合器(8-2)连接组成的。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳源是一种或多种选自甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉的碳源。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的膜生物反应器4是好氧池，是由浸没在混合液中膜组器(4-1)、鼓风机(4-2)、抽吸泵(4-3)、在线药液清洗器(4-4)、膜生物反应器控制系统(4-5)、回流泵(4-6)组成的。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的在线药液清洗器(4-4)是由储药槽和加药泵组成的。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于臭氧添加量是每立方米所述清液的臭氧量为1-5mg，所述清液在臭氧接触池(5)内的停留时间为5-20分钟。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于微污染水是受到污染但通过处理后仍可使用的原水。

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