CN101397179A

CN101397179A - 双膜脱磷系统及脱磷方法

Info

Publication number: CN101397179A
Application number: CNA2008101220376A
Authority: CN
Inventors: 丁国良; 赵经纬; 刘和德; 干建文; 夏金维
Original assignee: HANGZHOU TIANCHUANG WATER PURIFYING EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU TIANCHUANG WATER PURIFYING EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2009-04-01

Abstract

本发明涉及一种能够有效地去除有机磷农药行业存在的高含磷废水的双膜脱磷系统及脱磷方法，废水经过A/O膜生物反应器处理后、经过多介质过滤器中的活性炭过滤预处理，再通过保安过滤器过滤后至中间水箱对废水进行杀菌消毒处理，经过消毒处理后的废水通过反渗透膜组件的分离，其反渗透产水回用至淡液箱用于生产工艺用水，而浓缩液中的总磷基本被截留且通过管道回流至化学工艺除磷系统，使之转化为污泥后填埋，浓缩液通过管道反至A/O膜生物反应器，中间水箱底部不达标的水通过反洗泵I至保安过滤器过滤后至抽吸泵进行二次循环处理，淡液箱底部的液体通过管道、反洗泵II至保安过滤器过滤后一路至反渗透膜组件进行分离，一路至多介质过滤器进行循环处理。

Description

双膜脱磷系统及脱磷方法

技术领域

本发明涉及一种能够有效地去除有机磷农药行业存在的高含磷废水的双膜脱磷系统及脱磷方法，属双膜脱磷系统及方法制造领域。

背景技术

CN1138011A、名称“改进的废水脱磷方法”，在需氧介质中生物氧化步骤的上游和下游同时加入凝结剂。

目前，硝化和反硝化技术现已广泛的应用于废水的除磷工艺，研究最多的是强化生物除磷(EBPR)，其利用聚磷菌在“压抑”(如：厌氧)条件下能利用分解体内聚磷酸盐产生的能量，将碳源合成聚羟基烷酸(PHA)的形式储存，同时释放磷酸盐。在随后存在电子受体(如：氧)的条件下能吸收比所释放的更多的磷合成聚磷酸盐颗粒并储存于胞内，并通过排放剩余污泥达到从废水中除磷的目的。其不足之处：在脱磷的同时势必会产生大量的污泥，而且原废水水质对脱磷也有较大的影响，所以也只适用于部分废水。

发明内容

设计目的：避免背景技术的不足之处，采用两种膜法水处理技术，去除有机磷农药行业的高含磷废水，做到废水资源的回收利用，提高企业的经济和环境效益。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明采用的方法如下所述：含磷有机废水通过化学除磷后去除了大部分总磷，再进入A/O膜生物反应器进一步的硝化和反硝化进一部去除废水中的总磷，但是由于有机磷农药废水中的总磷含量高，很难达到国家一级排放标准0.5mg/L，膜生物反应器的出水可以达到反渗透的进水标准，这就为反渗透除总磷打下了坚实的基础。经过双膜脱磷系统处理后，反渗透产水可以回用致生产用水，而浓水部分可回到膜生物反应器中进一步生化处理，而另外一部分则回到化学混凝处理系统去除总磷。

1、A/O膜生物反应器

MBR是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型废水处理技术，而A/OMBR出水水质良好、稳定，不受系统进水水质波动的影响，出水悬浮物和浊度接近于零。A/O MBR由于膜的高效截留作用，可以有效的截留硝化菌，使硝化反应顺利进行，有效的去除氨氮；同时也可以截留一时难以降解的大分子有机物，延长其在反应中的停留时间，实现了反应器水力停留时间和污泥龄完全分开，使运行控制更加的灵活稳定，并且反应器内的微生物浓度可高度10g/L，这样就可以大大提升废水中污染物质的去除率，且耐冲击负荷比较高。MBR出水水质COD<100mg/l，SS将小于5，NTU小于1，出水水质可用于冲厕、道路清扫、消防等杂用水，并且可以满足后续反渗透膜的进水条件。

2、反渗透除磷

在生化过程中，细菌吸收大量磷酸盐，以磷酸盐作为能源贮备，所以废水中的总磷主要已磷酸盐及聚磷酸盐的形式存在。由于溶质磷酸盐和溶剂水在膜表面的溶解速率不同，溶入膜体后在膜体内的扩散速率也不同。水的溶解与扩散速率远大于磷酸根的溶解与扩散速率，磷酸盐在原液侧浓缩富集，而水则通过膜，达到分离的目的。浓侧富集的磷酸盐通过化学沉淀的方法去除，淡侧出水可用于生产车间的工艺用水。

试验中，废水经过A/O MBR处理后总磷的浓度基本控制在40～60mg/L。由图可知在总磷浓度随废水进水波动比较大的情况下，老系统和双膜系统受水质的影响均比较小，但是废水在生化的基础上经过进一步的膜处理，总磷的排放浓度基本控制在0.5mg/L以下。而图4表明了不管在何中进水水质下，双膜系统对总磷的去除率几乎是100％。图3更是独立的说明了双膜系统在生化后单独的处理效果，废水经过生化处理后，TP已经被去除了60～70％，在经过双膜系统膜的截留作用，剩余的总磷基本被截留，去除率在98％以上。

技术方案1：双膜脱磷系统，A/O膜生物反应器通过管道与抽吸泵的进口连通，抽吸泵的出口与多介质过滤器进口连通，多介质过滤器的出口与保安滤器的进口连通，保安滤器的出口一路与中间水箱的进口连通、一路与增压泵进口连通，中间水箱的出口与反洗泵I的进口连通，反洗泵I的出口与保安过滤器的进口连通，增压泵的出口与止回阀进口连通，止回阀出口与反渗透膜组件进口连通，保安过滤器的出口与抽吸泵的进口连通，反渗透膜组件的反渗透产水出口与淡液箱的进口连通，反渗透膜组件的浓缩液出口一路到排放、一路到回化学混凝除磷系统、一路至A/O膜生物反应器，淡液箱的出口与反洗泵II的进口连通，反洗泵II的出口与保安过滤器的进口连通，保安过滤器的出口与反渗透膜组件的进口连通、与多介质过滤器的进口连通。

技术方案2：双膜脱磷系统脱磷方法，废水经过A/O膜生物反应器处理后，通过抽吸泵的抽吸作用出水，抽吸出来的水经过多介质过滤器中的活性碳过滤预处理后，再通过保安过滤器过滤后至中间水箱进行处理、通过紫外杀菌器对废水进行杀菌消毒处理，经过消毒处理后的废水通过增压泵至反渗透膜组件进行分离，其反渗透产水回用至淡液箱用于生产工艺用水，而浓缩液中的总磷基本被截留且通过管道回流至化学工艺除磷系统，使之转化为污泥后填埋，浓缩液通过管道反至A/O膜生物反应器，中间水箱底部消毒不达标的水由其出口经管道、反洗泵I至保安过滤器过滤后至抽吸泵进口进行二次循环处理，淡液箱底部的液体通过管道、反洗泵II至保安过滤器过滤后一路至反渗透膜组件进行分离，一路至多介质过滤器进行循环处理。

本发明与背景技术相比，一是选用MBR工艺，要对现有的好氧系统进行一定程度的改造，将MBR膜堆直接放置在好氧池中，改间歇曝气为连续曝气连续出水运行；二是从MBR的出水直接进入反渗透膜RO，回用于生产用水。由于MBR出水浊度非常低，进入后续RO将非常稳定，膜污染较低，可以较好的保证后续膜系统的稳定运行；三是由于MBR出水的COD等各项指标都会较低，预计NF/RO的浓水COD可以在一个可以排放的范围内，因此浓水处理将可直接排放。

附图说明

图1是双膜脱磷系统第一种实施例的系统示意图。

图2是生化后MBR双膜对TP去除率的示意图。

图3是原水水质与老系统处理水示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1。双膜脱磷系统，A/O膜生物反应器2通过管道6与抽吸泵10的进口连通，抽吸泵10的出口通过管道与多介质过滤器14进口连通，多介质过滤器14的出口通过管道与保安滤器16的进口连通，保安滤器16的出口一路通过管道18与中间水箱17的进口连通、一路通过管道39与增压泵25进口连通，中间水箱17的出口通过管道44与反洗泵I45的进口连通，反洗泵I45的出口通过管道与保安过滤器8的进口连通，增压泵25的出口通过管道与止回阀26的进口连通，止回阀26的出口与反渗透膜组件27进口连通，保安过滤器8的出口通过管道7与管道6连通(即抽吸泵10的进口连通及与A/O膜生物反应器2相通)，反渗透膜组件27的反渗透产水出口通过管道29和30与淡液箱33的进口连通，反渗透膜组件27的浓缩液出口通过管道28和34一路到排放、一路到回化学混凝除磷系统、一路通过管道1至A/O膜生物反应器2，淡液箱33的出口通过管道41与反洗泵II42的进口连通，反洗泵II42的出口通过管道与保安过滤器43的进口连通，保安过滤器43的出口通过管道36与反渗透膜组件27的进口连通、通过管道46与多介质过滤器14的进口连通。A/O膜生物反应器的组件结构为中空纤维组件、板式膜组件；膜组件的材料为PP、PVDF。

实施例2：在实施例1的基础上，多介质过滤器为砂滤器、活性炭过滤器、自冲洗过滤器及袋式过滤器，排列形式为2台或多台串联使用；保安过滤器为袋式过滤器、绕线滤芯过滤器及自冲洗过滤器。

实施例3：在实施例1的基础上，反渗透膜组件27由二个或二个以上反渗透膜组件构成，其二个或二个以上反渗透膜组件两进口并接、二个或二个以上浓缩液出口间通过闸阀及管道并接、二个或二个以上反渗透产水出口与淡液箱33的进口间分别串接取样阀31和32；所述的反渗透的组件的设计排列方式为单段系统、两段式排列系统、浓水内循环两段式膜系统；二个或二个以上反渗透膜组件27的浓缩液出口并接后通过闸阀与取样阀35的进口连通，取样阀35的出口与通过管道1至A/O膜生物反应器2、通过闸阀到排放、通过闸阀到回化学混凝除磷系统。

实施例4：在实施例1的基础上，A/O膜生物反应器2与反洗泵10间设有罗茨鼓风机4。

实施例5：在实施例1的基础上，多介质过滤器14的进口通过管道13和阀12与杀菌剂加药系统11连通；位连通中间水箱17出口与增压泵25进口间的管道通过管道21、阀20与阻垢剂加药系统18连通，通过管道22、阀23与还原剂加药系统24连通。

实施例6：在实施例1或2的基础上，双膜脱磷系统脱磷方法，MBR出水中COD和SS都已大幅度下降，在通过砂滤器对颗粒物的截留作用，有效延缓了活性炭的饱和，增长了活性炭滤料的更换周期，使得可以考虑在此处增加一个活性炭吸附。增加活性炭吸附后可以吸附水中的杂质，可以有效稳定控制SDI小于5，保证了膜系统的长期稳定运行。废水经过A/O膜生物反应器2处理后，通过抽吸泵10的抽吸作用出水，抽吸出来的水经过多介质过滤器14中的活性碳过滤预处理后，再通过保安过滤器16过滤后至中间水箱17进行处理后经过增压泵25通过反渗透膜组件27的分离作用，2#A/O膜生物反应器抽吸压力控制在-0.01～0.03Mpa，反渗透除磷在常温及1.0Mpa～2.0Mpa下运行，反渗透产水可以回用至淡液箱33用于生产工艺用水，也就是说，MBR出水通过预处理后进入反渗透膜RO，控制其水回收率在75％以上，能截留住大部分细菌和二价以上离子，包括各种磷酸盐，经反渗透膜的出水预计将优于自来水标准，满足生产线用水标准，而浓缩液中的总磷基本被截留且通过管道回流至前面的化学工艺除磷系统，使之转化为污泥后去填埋，浓缩液通过管道1反至A/O膜生物反应器2，中间水箱17底部消毒不达标的水由其出口管道44、反洗泵I45至保安过滤器8过滤后至抽吸泵10进口进行二次循环处理，淡液箱33底部的液体通过管道41、反洗泵II42至保安过滤器43过滤后一路至反渗透膜组件27进行分离，一路至多介质过滤器14进行循环处理。管道44和1主要是用于反冲洗设置(中间水箱17的产水由其出口管道44、反洗泵I45至保安过滤器8过滤后与管道6连通进行MBR膜片的反冲洗，淡液箱33底部的液体通过管道41、反洗泵II42至保安过滤器43过滤后一路至反渗透膜组件27进行冲洗，一路至多介质过滤器14进行循环处理。)

清洗操作：

由于长时间的运行膜组件、预处理设施会受到比较严重的污染，这个时候就需要对膜组件和预处理设施进行清洗。在线运行是进行的清洗一般为物理清洗，MBR膜组件可以进行正洗和反洗，而反渗透组件一般至进行正洗。MBR组件正洗的操作工艺流程图和操作运行时一致，反洗时关闭正常运行的阀门，开启反洗泵并开启相应的阀门。反渗透清洗时与正常运行时操作方式基本一致，只需关闭原液泵，开启反洗泵即可。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1、一种双膜脱磷系统，其特征是：A/O膜生物反应器通过管道与抽吸泵的进口连通，抽吸泵的出口与多介质过滤器进口连通，多介质过滤器的出口与保安滤器的进口连通，保安滤器的出口一路与中间水箱的进口连通、一路与增压泵进口连通，中间水箱的出口与反洗泵I的进口连通，反洗泵I的出口与保安过滤器的进口连通，增压泵的出口与止回阀进口连通，止回阀出口与反渗透膜组件进口连通，保安过滤器的出口与抽吸泵的进口连通，反渗透膜组件的反渗透产水出口与淡液箱的进口连通，反渗透膜组件的浓缩液出口一路到排放、一路到回化学混凝除磷系统、一路至A/O膜生物反应器，淡液箱的出口与反洗泵II的进口连通，反洗泵II的出口与保安过滤器的进口连通，保安过滤器的出口与反渗透膜组件的进口连通、与多介质过滤器的进口连通。

2、根据权利要求1所述的双膜脱磷系统，其特征是：多介质过滤器为砂滤器、活性炭过滤器、自冲洗过滤器及袋式过滤器，排列形式为台或多台串联使用。保安过滤器为袋式过滤器、绕线滤芯过滤器及自冲洗过滤器。

3、根据权利要求1或2所述的双膜脱磷系统，其特征是：反渗透膜组件由二个或二个以上反渗透膜组件构成，其二个或二个以上反渗透膜组件两进口并接、二个或二个以上浓缩液出口间通过闸阀及管道并接、二个或二个以上反渗透产水出口与淡液箱的进口间分别串接取样阀。

4、根据权利要求1或3所述的双膜脱磷系统，其特征是：二个或二个以上个反渗透膜组件的浓缩液出口并接后通过闸阀与取样阀的进口连通，取样阀的出口与通过管道1至A/O膜生物反应器、通过闸阀到排放、通过闸阀到回化学混凝除磷系统。

5、根据权利要求1或3所述的双膜脱磷系统，其特征是：反渗透的组件的设计排列方式为单段系统、两段式排列系统、浓水内循环两段式膜系统。

6、根据权利要求1所述的双膜脱磷系统，其特征是：A/O膜生物反应器与反洗泵间设有罗茨鼓风机。

7、根据权利要求1所述的双膜脱磷系统，其特征是：多介质过滤器的进口通过管道与杀菌剂加药系统连通；位连通中间水箱出口与增压泵进口间的管道通过管道、阀与阻垢剂加药系统连通，通过管道、阀与还原剂加药系统连通。

8、根据权利要求1所述的双膜脱磷系统，其特征是：A/O膜生物反应器的组件结构为中空纤维组件、板式膜组件；膜组件的材料为PP、PVDF。

9、一种双膜脱磷系统脱磷方法，其特征是：废水经过A/O膜生物反应器处理后，通过抽吸泵的抽吸作用出水，抽吸出来的水经过多介质过滤器中的活性碳过滤预处理后，再通过保安过滤器过滤后至中间水箱进行处理、通过紫外杀菌器对废水进行杀菌消毒处理，经过消毒处理后的废水通过增压泵至反渗透膜组件进行分离，其反渗透产水回用至淡液箱用于生产工艺用水，而浓缩液中的总磷基本被截留且通过管道回流至化学工艺除磷系统，使之转化为污泥后填埋，浓缩液通过管道反至A/O膜生物反应器，中间水箱底部消毒不达标的水由其出口经管道、反洗泵I至保安过滤器过滤后至抽吸泵进口进行二次循环处理，淡液箱底部的液体通过管道、反洗泵II至保安过滤器过滤后一路至反渗透膜组件进行分离，一路至多介质过滤器进行循环处理。

10、根据权利要求9所述的双膜脱磷系统脱磷方法，其特征是：A/O膜生物反应器抽吸压力控制在-0.01～-0.03Mpa；反渗透除磷在常温及1.0Mpa～2.0Mpa下运行。