CN101372379B - 一种有机废水的双膜处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合利用膜生物反应器工艺和反渗透工艺处理有机污水生产高品质净水准的方法。该方法是在典型的生产—好氧脱氮除磷方法的前面设置了一个缺氧池，在后面设置一个采用一体式膜生物反应器的好氧池，一体式膜生物反应器的出水作为反渗透工艺的进水。本发明的方法不但具有膜生物反应器的优点，还具有反渗透工艺的优点，可以将污水一次处理就可以达到高品质再生水标准或高品质净水准准。特别适用利用大型污水处理厂的生活污水的生产高质量再生水的场合。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种污水深度净化的方法，更具体地，本发明涉及一种利用膜生物反应器和反渗透方法将有机污水处理后可以达到高品质净水标准的方法。
【背景技术】
随着我国经济的快速发展，水资源的消耗成倍增加，一方面造成水资源的紧缺，另一方面造成污水大量增加，从而对社会和环境可持续发展造成巨大的压力，为此国家有关部门投入了大量资金进行污水处理及其再利用的研究，取得了污水处理技术的长足发展。
利用膜生物反应器的污水处理方法是近年来研制的再生水生产方法，该方法将膜分离技术与传统的污水生物处理技术有机结合起来，利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，因而在反应池内的污泥浓度较高。相比传统的污水处理方法其占地面积小，出水水质稳定，还能滤去绝大部分病原微生物。
由于膜生物反应器采用的膜属于微滤或超滤膜，不能除去污水中的盐分及大部分病毒，使其出水的应用范围受到很大限制，而反渗透方法对原水的脱盐率可达95％以上，不但可以很好的去除水中的无机物杂质、亚硝酸盐氮、重金属，同时可以去除水中的细菌、病毒等，是现今国、内外普遍认同的高端水处理技术。
反渗透膜(reverse osmosis membrane)是用特定的高分子材料制成的具有选择性半透性能的薄膜。它能够在外加压力作用下，使水溶液中的水和某些组分选择性透过，从而达到纯化或浓缩、分离的目的。如可用于从病毒、细菌到微粒的分离，产品水安全卫生，水质稳定，优于国家生活饮用水卫生标准。因此反渗透技术可用于各种水处理系统，近年来在许多领域得到了很大的发展，特别是随着反渗透膜产品成本的下降，在水处理领域中的应用得到了更大的发展。
但反渗透方法对源水预处理要求很高，而膜生物反应器可以使有机废水得到较彻底的处理，其出水可以高质量的满足反渗透进水的要求。因此，我们将一体式膜生物反应器与反渗透方法结合起来，发挥这两种技术的各自优点，相辅相成，可大大提高水资源的利用率。
【发明内容】
本发明主要目的是提出一种利用有机废水生产高品质再生水的方法。该方法可以一次性将有机废水转化为高品质的再生水。
本发明涉及一种将改良型膜生物反应器及反渗透方法相结合生产高品质再生水的方法。该方法使用的膜生物反应器是脱氮除磷型膜生物反应器(参见一种有机废水处理方法，申请号200710120388.9)，它是在典型的厌氧—缺氧—好氧(anaerobic-anoxic-oxic，缩写为AAO，即A2O)脱氮除磷方法的前面设置了一个缺氧池，在A2O方法的后面设置一个采用一体式膜生物反应器的好氧池，即采用缺氧—厌氧—缺氧—好氧—膜生物反应器(Anoxic-Anaerobic-Anoxic-Oxic-Membrane bioreactorprocess，简称A3OM)的方法除去水中的有机物和脱氮除磷；采用的反渗透方法为典型的反渗透方法，从一体式膜生物反应器抽吸出来的清液进入中间储水槽，然后由高压泵将清液打入反渗透膜组件，清液经过反渗透膜的进一步固液及液液分离，透过反渗透膜的净化水即为高品质的再生水，为保证安全性，透过反渗透膜的净化水还可以先经紫外线或臭氧消毒后使用。
本发明具体地是按照下述方式实现的：
一种有机废水生产高品质净水的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：
A、有机废水首先进入一体式膜生物反应器的预处理系统，除去污水中存在的大颗粒杂质；然后预处理的污水按照体积比0.1-0.5∶1分成两部分，其中一部分进入第一个缺氧池，而另一部分进入厌氧池；
B、在第一个缺氧池内，在缺氧的条件下所述的一部分预处理污水与来自膜生物反应器的一部分回流硝化液混合并反应0.5-2.0小时，进行初步脱氮反应，得到的反应液然后进入厌氧池，在厌氧的条件下与所述的另一部分预处理污水混和并反应1.0-3.0小时，完成磷的释放；
C、来自厌氧池的流出液与来自膜生物反应器另一部分回流硝化液在第二个缺氧池中在缺氧的条件下混合并反应2.0-5.0小时，进行进一步脱氮反应；
D、来自第二个缺氧池的流出液进入好氧池，在由空压机供给的空气与所述第二个缺氧池流出液的体积比10-6∶1的条件下进行好氧曝气3.0-5.0小时，去除大部分有机物及部分有机氮和氨态氮，然后再进入膜生物反应器；
E、来自好氧池的流出液在膜生物反应器中在空气与所述好氧池流出液的体积比20-6∶1的条件下进行反应2.0-3.0小时，进一步除去有机氮和氨态氮，完成硝化与摄取磷，膜生物反应器在抽吸(出水)泵产生的负压条件下，混合液中的水经膜丝完成固液分离，同时混合液中的硝化液分别回流到第一个缺氧池和第二个缺氧池中完成反硝化。
F、来自膜生物反应器的清液由高压水泵打入反渗透膜组件，调整浓液出水端阀门使反渗透膜元件的压差在规定的范围(一般约为0.5-1.4MPa)，清液回收率一般控制在30％-90％之间。
G、反渗透系统采用不超过2级运行，2级系统可以只用1个高压泵，也可以省去第2级的高压泵，只要操作压力不超过上限。
H、每1级系统采用不超过3段运行，多段运行时，相邻段内压力容器的数量之比为1-3∶1(数量之比定义为上游压力容器的数量：下游压力容器的数量)。
I、每1个压力容器内装不超过9只反渗透膜元件，一般为3-6只反渗透膜元件串联在一起。
J、高压水泵之前可以安装保安过滤器以保护进入反渗透膜元件，保安过滤器的孔径为1-10μm。
K、反渗透系统可以采用连续运行或间歇运行。
L、反渗透膜元件的药洗应当在各段的压差在同一运转(流量)条件下达到运转初期压差的1.5倍时或标准运转条件下的产水量为初期值的90％时进行。
M、来自膜生物反应器的清液如果作为最终产品(即不需要进行下一步的反渗透处理)，需要在脱色池内进行臭氧脱色，按照每立方米清液1-5mg臭氧的量加入，脱色池内臭氧停留时间为5-20分钟。
在本发明的意义上，所述的预处理系统应该理解是在除磷脱氮与膜生物反应器处理之前主要是除去有机废水原料中存在颗粒物质的系统。
所述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。
所述的粗格栅是栅距20-50mm的机械格栅。
所述的细格栅是栅距8-20mm的机械格栅。
所述的超细格栅是栅距0.5-2mm的机械格栅。
所述的沉砂池是旋流式沉砂池。
所述的有机废水在经过这个预处理系统处理后应该达到无固体大颗粒。
在本发明的意义上，所述的反应液应该理解是有机废水在预处理后的其它各个步骤产生的生化反应液。
在本发明的意义上，所述的缺氧应该理解是在反应液中溶解氧DO＝0.1-0.5mg/L；所述的缺氧池是实现有机废水缺氧处理而使用的设备，这种缺氧池是用水泥筑砌的，内层作防渗处理的池子，这种池子具有各种形状，例如长方形、圆形等。
在本发明的意义上，所述的厌氧应该理解是混合液中既无溶解氧即DO＝0，也无结合氧即无NO3 -存在；所述的厌氧池是实现有机废水厌氧处理而使用的设备，这种厌氧池是用水泥筑砌的，内层作防渗处理的池子，这种池子具有各种形状，例如长方形、圆形等。
在本发明的意义上，所述的好氧应该理解是混合液中的溶解氧即DO＞1mg/L；所述的好氧池是实现有机废水好氧处理而使用的设备，这种好氧池是用水泥筑砌的，内层作防渗处理的池子，这种池子具有各种形状，例如长方形、圆形等。
在本发明的意义上，所述的清液应该理解是经膜生物反应器处理且由膜生物反应器的膜丝完成固液分离后的水。
在本发明的意义上，所述的净化水应该理解是清液又经反渗透方法处理且由反渗透膜选择性透过后的水，可以是本发明的最终产品。
在本发明的意义上，所述的浓水应该理解是经反渗透方法处理但没有选择性透过反渗透膜的弃水，弃水返回前述的厌氧池循环处理。
在本发明的意义上，所述的膜生物反应器和反渗透方法之间设有储存清液的水箱，这种水箱具有各种形状，例如长方形、圆形等。
在本发明的意义上，所述的反渗透膜元件和压力容器应该理解是管式形状。
在本发明的意义上，所述的反渗透膜元件的化学清洗可以采用酸性和碱性药剂交替在各段膜元件内部循环运行。
根据一种实施方式，所述的反应液在第一个缺氧池与第二个缺氧池(4)中水力停留时间比为0.3-1∶1，优选地，第一个缺氧池水力停留时间1hr，第二个缺氧池(4)中水力停留时间为2.5hr，即第一个缺氧池与第二个缺氧池(4)中水力停留时间比为0.4∶1。
根据另一种实施方式，所述的反应液在好氧池与膜生物反应器中的水力停留时间比为1-4∶1，优选地，在好氧池水力停留时间为4hr，在膜生物反应器中的水力停留时间为2hr，即在好氧池与膜生物反应器中的水力停留时间比为2∶1。
根据另一种实施方式，加入第一个缺氧池与第二个缺氧池的回流硝化液量的体积比为0.2-1∶1，优选地，为0.3∶1。
所述的好氧池与膜生物反应器的曝气是用压缩空气进行的。通常是使用压缩空气泵、鼓风机等设备用以压缩空气进行曝气的。
根据另一种实施方式，本发明使用的膜生物反应器的结构是在本技术领域中通常使用的结构，具体地，本发明的膜生物反应器结构是由膜组器、鼓风机、回流泵、污泥泵、抽吸泵、膜出水控制系统、在线药液清洗器组成。
在本发明膜生物反应器中，膜组器浸没在所述的反应液中，在抽吸泵产生的负压条件下，反应液中的水与固体经膜丝分离，剩余污泥进入污泥处理系统进行处理，清液进行脱色，然后排出，膜丝通过抽吸泵产生的负压抽吸出水为周期性，出水为5-10分钟，然后停止出水1-2分钟，出水时间与停止出水时间之比为5-15∶1，优选地，出水时间为7分钟，停止出水时间为1分钟，出水时间与停止出水时间之比为7∶1。
根据本发明，所述的膜生物反应器在线药液清洗器是本技术领域中通常使用的清洗器，由定量泵、药桶、管道、阀门和时间控制器组成。
所述的膜出水控制系统包括PLC、电动阀、接触器、控制柜等。
根据另一种实施方式，在本发明膜生物反应器和反渗透方法之间的水箱体积为膜生物反应器连续生产5-24小时清液的体积，优选地水箱体积为膜生物反应器连续生产16小时清液的体积。
根据另一种实施方式，本发明使用的反渗透系统的结构是在本技术领域中通常使用的结构，具体地，本发明的反渗透系统结构是由保安过滤器、高压水泵、反渗透膜组件(即为内装反渗透元件的压力容器)、反渗透膜组件和管线的框架、仪表、反渗透自动保护装置、在线药液清洗器组成。
根据另一种实施方式，保安过滤器的孔径为1-10μm、高压水泵的压力为0.5-1.6Mpa、每个压力容器内装1-9只反渗透元件，优选地保安过滤器的孔径为5μm、每个压力容器内装6只反渗透元件。
根据另一种实施方式，相邻段内压力容器的数量之比为1-3∶1(数量之比定义为上游压力容器的数量：下游压力容器的数量)，优选地相邻段内压力容器的数量之比为2∶1。
根据另一种实施方式，反渗透系统对清液回收率在30％-90％之间，优选地清液回收率为70％。
根据另一种实施方式，所述的经反渗透方法浓缩但没有选择性透过反渗透膜的浓水返回前述的厌氧池循环处理。
根据另一种实施方式，反渗透系统采用不超过2级运行，2级系统可以只用1个高压泵，也可以省去第2级的高压泵，只要操作压力不超过上限。
根据另一种实施方式，反渗透膜元件的药洗应当在各段的压差在同一运转(流量)条件下达到运转初期压差的1.2-1.5倍时或标准运转条件下的产水量为初期值的80-95％时进行，优选地，所述的反渗透膜元件的药洗在达到运转初期压差的1.3倍时或标准运转条件下的产水量为初期值的90％时进行。
根据另一种实施方式，按照每立方米所述净化水0.5-5mg臭氧的量往消毒池中的净化液中加入臭氧进行停留时间为5-20分钟的消毒。优选地，所述的臭氧加入量按照每立方米净化水1mg臭氧的量加入和在消毒池内的停留时间为15分钟。
根据本发明，所述的在线药液清洗器是本技术领域中通常使用的清洗器，由定量泵、药桶、管道、阀门和时间控制器组成。
所述的仪表和反渗透自动保护装置系统包括电导率仪、压力表、流量计、PLC、电动阀、接触器、控制柜等。
【有益效果】
典型的厌氧—缺氧—好氧(anaerobic-anoxic-oxic，简称AAO，或A2O)脱氮除磷方法不能同时高效地脱氮除磷，聚磷菌体内的磷必须在厌氧条件下且混合液存在有能快速生物降解的溶解性有机物时才能有效释放，本发明的前置缺氧池可以起到在对部分硝化液反硝化的同时又可以有效防止硝酸根影响后续厌氧池磷的释放。
后置的膜生物反应器实现泥龄与水力停留时间完全分开，使其有足够的泥龄，为好氧硝化菌提供最优反应条件，可以高效的对水中的有机氮和氨氮进行硝化同时又可继续去除水中的有机物，膜生物反应器出水的又浊度很低，可为后续的反渗透系统高效地工作提供有利条件。
采用膜生物反应器出水直接入反渗透系统可以明显延长反渗透膜元件的工作周期，减少反渗透膜元件的药洗的次数。。
经反渗透方法处理但没有选择性透过反渗透膜的浓水返回前面的厌氧池循环处理可以最终提高污水的利用率。
本发明提供的技术方案不但具有膜生物反应器和反渗透系统的优点，可以比较彻底地祛除有机污染物和除磷脱氮，还可以生产出高质量的净化水及减少污染物排放量。
【附图说明】
图1是本发明有机废水的双膜处理流程示意图
图2是本发明中使用的膜生物反应器系统示意图
其中：1、预处理系统；2、缺氧池1；3、厌氧池；4、缺氧池2；5、好氧池；6、膜生物反应器；7、剩余污泥处理系统；8、脱色池；6-1、鼓风机；6-2、膜组器；6-3、回流泵；6-4、剩余污泥泵；6-5、抽吸泵；6-6、膜出水控制系统，6-7、膜生物反应器在线药液清洗器；9、清液池；10、反渗透方法系统；11、消毒池；
附图中箭头所示为水流或气流方向。
以下结合附图及实施例，详细说明本发明：
一种有机废水的双膜处理方法包括下述步骤：
有机废水首先进入一般由粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池和超细格栅组成的预处理系统1，除去污水中存在的大颗粒杂质；然后预处理的污水按照体积比0.1-0.5∶1分成两部分，其中一部分进入第一个缺氧池2，而另一部分进入厌氧池3；
在第一个缺氧池2内，在缺氧的条件下所述的一部分预处理污水与来自膜生物反应器6的一部分回流硝化液混合0.5-2.0小时，进行初步脱氮反应，得到的反应液然后进入厌氧池3，在厌氧的条件下与所述的另一部分预处理污水混和1.0-3.0小时，完成磷的释放；
来自厌氧池3的流出液与来自膜生物反应器6另一部分回流硝化液在第二个缺氧池4中在缺氧的条件下混合2.0-5.0小时，进行进一步脱氮反应；
来自第二个缺氧池4的流出液进入好氧池5，在空气与所述第二个缺氧池4流出液的体积比10-6∶1的条件下进行曝气3.0-5.0小时，去除大部分有机物与氨态氮，然后再进入膜生物反应器6；
来自好氧池5的流出液在膜生物反应器6中在空气与所述好氧池5流出液的体积比20-6∶1的条件下进行反应2.0-3.0小时，进一步除去氨态氮与摄取磷，膜生物反应器6的硝化液再分别回流到第一个缺氧池2和第二个缺氧池4中完成反硝化，膜生物反应器6内维持活性污泥浓度5000-12000mg/L，在抽吸泵产生的负压条件下，混合液中的水经膜丝完成固液分离，得到清液和污泥。
经膜分离后的清液送入脱色池(8)用臭氧脱色处理。
【具体实施方式】
实施例1
日处理量有机废水量1000吨的污水处理。
采用现有的厌氧—缺氧—好氧(A2O)脱氮除磷方法，在厌氧池、缺氧池、好氧池的水力停留时间分别为1小时、4小时、4小时，供给好氧池的气水的体积比为6∶1，好氧池污泥浓度为4.5g/l，污泥负荷为0.160kgBOD5/kg/MLSS/d，从好氧池回流到缺氧池的硝化液为150％，从二沉池回流到厌氧池的污泥量为20％。处理后的出水要求高于城镇污水处理厂污染物排放标准一级B(GB18918-2002)，设计与运行结果见表1。
在本发明中，CODcr表示化学需氧量，是采用重铬酸钾法测定的；
BOD5表示5日生化需氧量，是采用稀释与接种法测定的；
氨氮是采用纳氏试剂比色法测定的；
总氮是采用过硫酸钾氧化—紫外分光光度法测定的；
总磷是采用钼酸铵分光光度法法测定的；
悬浮物是采用重量法测定的；
色度是采用稀释倍数法测定的；
NTU是国际标准中的浊度单位，采用浊度仪直接测定(浊度仪由法定机构定期标定)。
表1：现有厌氧—缺氧—好氧(A2O)脱氮除磷方法结果
| 项目 | CODcr(mg/l) | BOD5(mg/l) | 氨氮(mg/l) | 总氮(mg/l) | 总磷(mg/l) | 悬浮物(mg/l) | 色度 |
| 设计进水水质 | 450 | 250 | 30 | 40 | 5 | 250 | 80 |
| 设计出水水质 | 60 | 20 | 5 | 20 | 1 | 20 | 30 |
| 实际出水水质(改造前1年均值) | 52 | 16 | 4 | 26 | 1.4 | 12 | 21 |
| 去处率 | 88.4％ | 93.6％ | 86.7％ | 35.0％ | 72.0％ | 95.2％ | 73.8％ |
| 城镇污水处理厂污染物排放标准一级B(GB18918-2002) | 60 | 20 | 8 | 20 | 1 | 20 | 30 |
从上述表1中可以看出，现有的厌氧—缺氧—好氧(A2O)脱氮除磷方法除了总氮和总磷超标以外其它指标达到设计出水水质要求。
实施例2
日处理量有机废水量1000吨的污水处理。
使用表1中列出的有机废水进行处理。
有机废水首先进入一般由粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池和超细格栅组成的预处理系统1，除去污水中存在的大颗粒杂质；然后以体积计10％预处理污水进入第一个缺氧池2，而余下的预处理污水进入厌氧池3；
在第一个缺氧池2内，在缺氧的条件下所述的预处理污水与以体积计50％来自膜生物反应器6的回流硝化液混合1.0小时，进行初步脱氮反应，得到的反应液然后进入厌氧池3，在厌氧的条件下与所述的余下部分预处理污水混和1.5小时，完成磷的释放；
来自厌氧池3的流出液与以体积计50％来自膜生物反应器6回流硝化液在第二个缺氧池4中在缺氧的条件下混合2.5小时，进行进一步脱氮反应；
来自第二个缺氧池4的流出液进入好氧池5，在空气与所述第二个缺氧池4流出液的体积比6∶1的条件下进行曝气4.0小时，去除大部分有机物与氨态氮，好氧池5污泥浓度为7.5g/l，污泥负荷为0.090kgBOD5/kg/MLSS/d，然后再进入膜生物反应器6；
来自好氧池5的流出液在膜生物反应器6中在空气与所述好氧池5流出液的体积比15∶1的条件下进行反应2.5小时，在膜生物反应器6中维持9.5-10g/l的污泥浓度，进一步除去氨态氮与摄取磷，膜生物反应器6的硝化液再分别回流到第一个缺氧池2和第二个缺氧池4中完成反硝化，回流的硝化处理后的反应液为总进水量300％；在抽吸泵产生的负压条件下，混合液中的水经膜丝完成固液分离，得到清液和污泥。
膜丝通过抽吸泵产生的负压抽吸出水为周期性，出水时间为7分钟，停止出水时间为1分钟，出水时间与停止出水时间之比为7∶1。膜丝的周期性出水由控制系统6-6自动完成。
膜分离后的清液被抽吸泵6-5从膜组器6-2中抽出进入脱色池8，在脱色池8中的脱色是采用臭氧发生器产生的臭氧进行脱色反应的，臭氧投加量为2.0mg/l，清液在脱色池8中停留时间为15分钟；
系统进出水量通过控制系统6-6自动控制；
摄磷的剩余污泥进入污泥处理系统7。
该实施例的进出水质详见下表2。
表2：一种有机废水的双膜处理方法的膜生物反应器进出水质结果
| 项目 | CODcr(mg/l) | BOD5(mg/l) | 氨氮(mg/l) | 总氮(mg/l) | 总磷(mg/l) | 悬浮物(mg/l) | 色度 | NTU |
| 设计进水水质 | 450 | 250 | 30 | 40 | 5 | 250 | 80 | - |
| 设计出水水质 | 40 | 6 | 1.0 | 15 | 0.5 | 5 | 15 | 1 |
| 实际出水水质(改造后半年均值) | 18 | 4 | 0.3 | 13 | 0.4 | ＜1 | 8 | 0.32 |
| 除去率 | 96％ | 98.4％ | 99.0％ | 67.5％ | 92.0％ | 99.6％ | 90％ | - |
| 城镇污水处理厂污染物排放标准一级A(GB18918-2002) | 50 | 10 | 5 | 15 | 0.5 | 10 | 30 | - |
| 景观用水标准(GB/T18921-02) | - | 6 | 5 | 15 | 0.5 | 10 | 30 | 10 |
| 地表水回灌标准(GB/T19772-05) | 40 | 10 | 1.0 | - | 1.0 | 30 | 30 | - |
表2中数据为月平均值。
实施例3
日处理量有机废水量1000吨的污水处理。
使用表2中列出的膜生物反应器进行处理后的有机废水(但不进行臭氧脱色处理)。
膜生物反应器进行处理后的有机废水首先进入一般由粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池和超细格栅组成的预处理系统1，除去污水中存在的大颗粒杂质；然后以体积计10％预处理污水进入第一个缺氧池2，而余下的预处理污水进入厌氧池3；
在第一个缺氧池2内，在缺氧的条件下所述的预处理污水与以体积计50％来自膜生物反应器6的回流硝化液混合1.0小时，进行初步脱氮反应，得到的反应液然后进入厌氧池3，在厌氧的条件下与所述的余下部分预处理污水混和1.5小时，完成磷的释放；
来自厌氧池3的流出液与以体积计50％来自膜生物反应器6回流硝化液在第二个缺氧池4中在缺氧的条件下混合2.5小时，进行进一步脱氮反应；
来自第二个缺氧池4的流出液进入好氧池5，在空气与所述第二个缺氧池4流出液的体积比6∶1的条件下进行曝气4.0小时，去除大部分有机物与氨态氮，好氧池5污泥浓度为7.5g/l，污泥负荷为0.090kgBOD5/kg/MLSS/d，然后再进入膜生物反应器6；
来自好氧池5的流出液在膜生物反应器6中在空气与所述好氧池5流出液的体积比15∶1的条件下进行反应2.5小时，在膜生物反应器6中维持9.5-10g/l的污泥浓度，进一步除去氨态氮与摄取磷，膜生物反应器6的硝化液再分别回流到第一个缺氧池2和第二个缺氧池4中完成反硝化，回流的硝化处理后的反应液为总进水量300％；在抽吸泵产生的负压条件下，混合液中的水经膜丝完成固液分离，得到清液和污泥。
膜丝通过抽吸泵产生的负压抽吸出水为周期性，出水时间为7分钟，停止出水时间为1分钟，出水时间与停止出水时间之比为7∶1。膜丝的周期性出水由控制系统6-6自动完成。
膜分离后的清液被抽吸泵6-5从膜组器6-2中抽出进入脱色池8，在脱色池8中的脱色是采用臭氧发生器产生的臭氧进行脱色反应的，臭氧投加量为2.0mg/l，清液在脱色池8中停留时间为15分钟；
系统进出水量通过控制系统6-6自动控制；
摄磷的剩余污泥进入污泥处理系统7。
该实施例的进出水质详见表2。
从上述表2中可知本发明膜生物反应器产生的清液水质远优于国家环境用水的再生水标准和国家一级A排放标准，尤其是除磷脱氮的效果有了明显提高：总氮除去率从平均35.0％提高到67.5％，总磷除去率从平均72.0％提高到92.0％，色度除去率从平均73.8％提高到90％。可以完全满足后续反渗透系统对预处理的要求。
表3：一种有机废水的双膜处理方法的反渗透系统进出水质结果
| 项目 | 可溶性固体总量(mg/l) | BOD5(mg/l) | 氨氮(mg/l) | 硝酸盐(mg/l) | 总磷(mg/l) | 电导率(μs/cm) | 污染指数* | 色度 | NTU |
| 进水水质 | 2700 | 3 | ＜1 | ＜10 | ＜0.5 | 2400 | ＜3 | ＜13 | ＜0.40 |
| 出水(净化水)水质 | 170 | ＜1 | ＜1 | ＜1 | ＜0.1 | 78 | - | ＜1 | ＜0.10 |
| 生活饮用水卫生标准(GB 5749-2005) | 1000 | - | 0.5 | - | - | - | - | ＜15 | ＜3.00 |
| 除去率 | 93.7％ | 96.7％ | - |
*污染指数是指在30psi给水压力下，单位时间与单位面积上0.45μm特定滤膜被污堵的百分比。
表3中数据为月平均值。
从上述表3中可知本发明一种有机废水的双膜处理方法的反渗透系统出水质优异，主要指标远超过生活饮用水卫生标准(GB 5749-2005)。
Claims (9)
1.一种有机废水的双膜处理方法，其特征在于该方法包括下述步骤：
A、有机废水首先进入预处理系统(1)，除去污水中存在的大颗粒杂质；然后预处理的污水按照体积比0.1-0.5∶1分成两部分，其中一部分进入缺氧池1(2)，而另一部分进入厌氧池(3)；
B、在缺氧池1(2)内，在缺氧的条件下所述的一部分预处理污水与来自膜生物反应器(6)的一部分回流硝化液混合并反应0.5-2.0小时，进行初步脱氮，得到的反应液然后进入厌氧池(3)，在厌氧的条件下与所述的另一部分预处理污水混和并反应1.0-3.0小时，完成磷的释放；
C、来自厌氧池(3)的流出液与来自膜生物反应器(6)另一部分回流硝化液在缺氧池2(4)中在缺氧的条件下混合并反应2.0-5.0小时，进行进一步脱氮；
D、来自缺氧池2(4)的流出液进入好氧池(5)，在空气与所述缺氧池2(4)流出液的体积比10-6∶1的条件下进行好氧曝气3.0-5.0小时，去除大部分有机物与及部分有机氮和氨态氮，然后再进入膜生物反应器(6)；
E、来自好氧池(5)的流出液在膜生物反应器(6)中在空气与所述好氧池(5)流出液的体积比20-6∶1的条件下进行反应2.0-3.0小时，进一步除去有机氮和氨态氮，完成硝化与摄取磷，膜生物反应器(6)在抽吸泵产生的负压条件下，混合液中的水经膜丝完成固液分离，同时混合液中的硝化液再分别回流到缺氧池1(2)和缺氧池2(4)中完成反硝化；来自所述膜生物反应器(6)的清液由高压水泵打入反渗透膜组件，所述反渗透膜组件是反渗透系统的一部分，每一级系统采用不超过3段运行，多段运行时，相邻段内压力容器的数量之比为1-3∶1，其中数量之比定义为上游压力容器的数量：下游压力容器的数量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述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。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应液在缺氧池1(2)与缺氧池2(4)中水力停留时间比为0.3-1∶1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应液在好氧池(5)与膜生物反应器(6)中的水力停留时间比为1-4∶1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于加入缺氧池1(2)与缺氧池2(4)的回流硝化液量的体积比为0.2-1∶1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于好氧池(5)与膜生物反应器(6)的曝气是用压缩空气进行的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在膜生物反应器(6)中的膜组器(6-2)浸没在所述的反应液中，剩余污泥进入污泥处理系统(7)进行处理，清液进行脱色，然后排出。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于每1个压力容器内装不超过9只反渗透膜元件。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反渗透系统采用不超过2级运行，2级系统只用1个高压泵，或省去第2级的高压泵，只要操作压力不超过上限。
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