CN101746848B - 生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法 - Google Patents
生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101746848B CN101746848B CN2008102045317A CN200810204531A CN101746848B CN 101746848 B CN101746848 B CN 101746848B CN 2008102045317 A CN2008102045317 A CN 2008102045317A CN 200810204531 A CN200810204531 A CN 200810204531A CN 101746848 B CN101746848 B CN 101746848B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biological diatomite
- dynamic
- membrane
- diatomite
- biological
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 87
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 34
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 25
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 18
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 7
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 abstract 2
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 abstract 2
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 9
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 241000589651 Zoogloea Species 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
本发明涉及生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，采用生物硅藻土作为自生动态膜组分，在大孔支撑体(不锈钢网或尼龙网)表面形成动态膜的固液分离方法。与现有技术相比，本发明基于生物硅藻土污水处理工艺，采用生物硅藻土作为自生动态膜组分，在大孔支撑体(不锈钢网或尼龙网)表面形成动态膜进行固液分离方法，获得悬浮固体(Suspended Solid，SS)含量、或浊度低的高品质出水，接近膜生物反应器(Membrane boireactor，MBR)出水品质，适用于采用生物硅藻土水处理技术。
Description
技术领域
本发明涉及水处理膜技术，尤其涉及生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法。
背景技术
进入21世纪，水处理膜分离技术应用越来越广泛。可以与微滤技术出水品质相近的动态膜分离技术，由于相对投资成本低，膜污染容易控制，能耗低等优点，成为当前膜研究热点。
动态膜(Dynamic membrane)又可以称为次生膜(second membrane)，是指通过预涂剂或活性污泥在微滤膜、超滤膜或大孔径支撑体表面形成的新膜(J.Lee，W.Y.Ahn，C.H.Lee.Comparison of the filtration characteristics between attached andsuspended growth microorganisms in submerged membrane bioreactor [J].Wat.Res.，2001，35(10)：2435-2445.)。动态膜的形成可以减缓微滤膜、超滤膜面堵塞(Block)和膜污染(Fouling)，或提高大孔支撑体的截留能力(B.Fan，X.Huang，X.Wen，Y.Yu.A submerged dynamic membrane bioreactor for domestic wastewater treatment[J].Environ.Sci.(China)，2002，23(6)：51-56.)。动态膜一般分为自生膜和预涂膜2种类型：自生膜仅需要依靠分离的混合液中物质，通过直接循环形成；而预涂膜则需要向分离的水中投加一种或多种专门组分物质，预涂循环形成(B.Fan，X.Huang.Characteristics of a self-forming dynamic membrane coupled with a bioreactor formunicipal wastewater treatment[J].Environ.Sci.Technol.，2002，36：5245-5251.)。
微生物以硅藻土颗粒为载体，形成以硅藻土颗粒为核心的菌落团。硅藻土菌落团通过微生物荚膜和表面粘液作用，形成大片硅藻土菌胶团，称为生物硅藻土(Bio-diatomite，BD)。将生物硅藻土应用到污水处理缺氧/好氧工艺中称为生物硅藻土反应器(Bio-diatomite Reactor，BDR)，是一种污水处理新技术工艺(金伟，赵雅萍，徐祖信，等.硅藻土复合生物反应器处理生活污水[J].同济大学学报(自然科学版)，2005，33(12)：1626-1629.；曹达文，金伟，赵雅萍，等.改性硅藻土滤池处理技术研究报告[R].上海：同济大学，2005，12.83-86.)。这种工艺兼具传统活性污泥法和生物膜法两者的特点，而且可以通过连续定量向反应器中投加硅藻土作为微生物载体，并控制剩余污泥排出量，使反应器内微生物群体浓度高且种群多样化，生物硅藻土浓度超过10g/L。因此，该系统具有处理效率高、处理效果受进水的水质、水量波动影响很小等优点。
由于生物硅藻土含有超过50％重量比率的硅藻土颗粒，使生物硅藻土泥饼的测定比阻为1.79～2.61×108s2/g远小于活性污泥的比阻47～288×108s2/g(徐泾.硅藻原土处理城镇污水连续流小试研究[D].上海：上海大学，2007，3.59-60.)。由此得出，生物硅藻土泥饼相比较活性污泥泥饼具有较好透水性。所以，生物硅藻土可以作为自生动态膜组分的理想物质。但是，现有硅藻土污水处理工艺存在操作复杂、运行稳定性差等缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺合理、操作简单、处理效果优良的生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，其特征在于，该方法采用生物硅藻土作为自生动态膜组分，在大孔支撑体表面形成动态膜，通过生物硅藻土动态膜分离过程实现污水的固液分离。
所述的方法包括以下工艺步骤：
(1)选择大孔支撑体，组装成成套膜组件，将成套膜组件浸没在需要分离的生物硅藻土处理污水工艺中好氧处理池末端的生物硅藻土混合液中，采用数控变频流量可调节水泵抽吸直接循环回流方式；
(2)生物硅藻土动态膜形成阶段：从抽吸水泵直接循环启动开始，到回流停止，转换为清澈出水，在滤网表面形成生物硅藻土动态膜，这个阶段全过程时间设定为15～22min范围；
(3)运行阶段：生物硅藻土动态膜形成阶段完成后，通过控制程序切换到运行阶段，采用恒定出水通量运行，通过水泵吸水口安装的压力传感器监控抽吸负压值不超过40kPa，运行阶段时间2～3h，单位膜面积通量50～70L/m2.h，并有实际运行中水量向上波动的余地，运行阶段结束后进入鼓风在线清洗阶段；
(4)清洗阶段：采用由内部向外部的58～60kPa压力鼓风在线清洗，在进行鼓风机通过出水管道供气从动态膜组件内部反向清洗同时，动态膜组件外部下面的穿孔曝气管鼓风，形成外部膜面错流，强化膜面的清洗，清洗阶段历时需6～8min；
所述的大孔支撑体包括180目～200目的不锈钢网或尼龙网支撑体。
所述的180目～200目的不锈钢网或尼龙网支撑体包括六边形截面柱状滤元或两面进水的平板式滤网。
所述的步骤(2)中转换为清澈出水的出水标准为悬浮固体检测不出；或浊度≤0.5NTU。
所述的生物硅藻土动态膜分离过程为连续运行，每个膜过程单元采用多套膜组件组合运行，其中一套组件处于在线清洗状态，其余处于运行状态，保证整个系统出水量稳定。
本发明中生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法关键之一：在生物硅藻土处理污水工艺中，利用生物硅藻土混合液作为形成自生动态膜的基本组分，通过抽吸水泵直接循环可以在不锈钢网或尼龙网(180目～200目)支撑体组件的表面形成动态膜。由于生成动态膜的生物硅藻土组分中超过50％为微孔发达的硅藻土颗粒，形成的动态膜透水性能好。因此，采用生物硅藻土形成的动态膜进行恒定透水通量、可变抽吸负压的固液分离方法操作程序，可以实现单位面积透水通量50～90L/m2.h，每周期运行时间超过3.0～3.5h，出水品质接近膜生物反应器(Membraneboireactor，MBR)的稳定运行工况。
本发明中生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法关键之二：每个运行周期结束，采用由内部向外低压鼓风空气在线清洗操作，并在组件外部曝气形成错流辅助震荡冲洗下，即可将老化动态膜清洗下来并完全分散返回混合液中，不需消耗膜分离后的清洁水，也没有膜污染以及膜组件定期化学清洗问题。
本发明中生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法关键之三：控制和操作全部实现自动化，系统可以长期稳定运行。
本发明具有如下特点：
1.在生物硅藻土处理污水过程末端，利用生物硅藻土混合液作为形成自生动态膜的基本组分，通过抽吸水泵直接循环可以很容易在不锈钢网(180目～200目，或尼龙网)支撑体组件的表面形成动态膜。
2.由于生物硅藻土组分中超过50％为微孔发达的硅藻土颗粒，因此采用生物硅藻土作为基质形成动态膜的透水性能好，可以实现透水通量大，运行周期长，出水品质接近膜生物反应器(Membrane boireactor，MBR)的稳定运行。
3.生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，每个运行周期结束时，采用由内部向外58～60kPa压力的鼓风在线清洗，并在组件外部曝气形成错流的辅助震荡冲洗下，即可将老化动态膜清洗下来并完全分散返回混合液中，不用消耗膜分离后的清洁水，也没有膜污染以及定期化学清洗问题。
4.生物硅藻土污水处理的动态膜分离技术，操作方法简单，控制和操作全部实现自动化，并可以长期稳定运行。
与现有技术相比，本发明基于生物硅藻土污水处理工艺，采用生物硅藻土作为自生动态膜组分，在大孔支撑体(不锈钢网或尼龙网)表面形成动态膜进行固液分离方法，获得悬浮固体(Suspended Solid，SS)含量、或浊度低的高品质出水，接近膜生物反应器(Membrane boireactor，MBR)出水品质，适用于采用生物硅藻土水处理技术。
附图说明
图1为平板支撑体单元生物硅藻土动态膜分离方法操作流程示意图；
图2为滤元支撑体单元生物硅藻土动态膜分离方法操作流程示意图；
图3为支撑体多单元组合生物硅藻土动态膜分离方法操作流程示意图。
具体实施方式
下面对照附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
基于生物硅藻土动态膜支撑体可以为平板式、柱状滤元形式或转盘式等多种形式，基本原理一致，仅组装形式不同，下述实施例1～实施例3分别列举常用的二种支撑体单元组装形式以及多单元组合操作流程。
实施例1
如图1所示，平板支撑体生物硅藻土动态膜分离方法的独立单元操作具体实施方法如下：
需要分离的污水处理过程中生物硅藻土混合液条件：
生物硅藻土混合液中悬浮固体(MLSS)浓度为10～15g/L，不小于10g/L；
混合液中挥发性悬浮固体(MLVSS)所占比例为30％～40％，不大于40％；
如果条件不能完全满足，需要补充投加硅藻土使上述条件满足。
操作步骤如下：
(1)首先，选择不锈钢网(均为180目～200目)平板支撑体，每块平板支撑体2m2，并将22块平板支撑体组装成一套膜组件，该组件设计透水通量22×2×50L/m2.h，相当于50m3/d左右，系统管道和控制系统组装见图1。
(2)将成套膜组件浸没在需要分离的生物硅藻土处理污水工艺中好氧处理段末端的生物硅藻土混合液中，通过控制程序自动操作(或手动操作)，打开放气阀门⑤，设定放气进水时间为0.5～1min，充水排气完成，关闭放气阀门⑤。
(3)动态膜形成阶段，通过控制程序自动操作(或手动操作)，打开阀门③，确认变频控制水泵①的出口手动阀门已经打开(常开手动阀门)，关闭其他所有电控阀门。采用变频控制水泵①抽吸直接循环回流方式(回流液返回膜分离段)，变频控制水泵①的循环回流量通过控制电脑设置为三阶段，第1阶段，历时5～7min，循环回流量从15～15.5m3/h线性调整到7.5～8m3/h；第2阶段，历时7～12min，循环回流量从7.5～8m3/h线性调整到4.3～4.5m3/h；第3阶段，历时3～5min，稳定循环回流量4.5～4.3m3/h；总历时20～21min，可以在滤网表面形成生物硅藻土动态膜。生物硅藻土动态膜形成的标志是出水的悬浮固体监测值≤0.1mg/L。
数控变频调节流量，可以通过变频水泵、以及配有4～20mA电流输出信号的电磁流量计、与水泵电机功率匹配的变频器、可编程序控制器等电气元件的控制箱、和根据上述过程参数编制的控制软件，组成自控执行系统，实现自动化运行。
(4)生物硅藻土动态膜形成阶段完成后，通过控制程序自动(或手动操作)切换到运行阶段。具体操作为：打开电控阀门④，同时启动变频控制水泵②，确认出水手动阀门打开(常开手动阀门)；关闭电控阀门③，和变频控制水泵①，并确认其他电控阀门和设备关闭；运行时间为2～3h，稳定出水通量2.1～2.2m3/h(相当于50m3/d左右)，并通过水泵吸水口安装的真空表监控抽吸负压值不得超过-40kPa。如果运行阶段结束前，抽吸负压值-40kPa，则需要调整减少系统出水流量；或调整缩短运行时间。
(5)运行阶段结束，控制程序自动(或手动操作)切换到在线清洗阶段。具体操作为：关闭电控阀门④，同时停止变频控制水泵②；打开电控阀门⑧、⑨，启动鼓风机⑦，通过管道反向提供清洗气流，以及动态膜组件外部下面的穿孔曝气管鼓风提供外部膜面错流，强化膜面的清洗。选用风机的风量15～20m3/m2.min，风压58～60kPa，清洗历时6～8min。
(6)清洗结束后，通过控制程序自动(或手动操作)重复(2)～(5)过程，实现平板支撑体单元生物硅藻土动态膜分离的独立间歇操作过程。整个操作过程，在动态膜形成阶段完成后，整个运行阶段出水的悬浮固体监测值＜0.1mg/L，相当于MBR出水品质。
(7)需要说明，独立单元操作出水量，可以根据支撑体的单位出水量设计值，确定需要的支撑体总面积，再根据单个支撑体的有效面积确定支撑体的组装数量。但是，每个独立组件的支撑体总面积最高不宜超过50m2，否则配水的均匀性、合理性设计难度增大。
实施例2
如图2所示，滤元支撑体生物硅藻土动态膜分离方法的独立单元操作具体实施方法如下：
需要分离的污水处理过程中生物硅藻土混合液条件：
生物硅藻土混合液中悬浮固体(MLSS)浓度为10～15g/L，不小于10g/L；
混合液中挥发性悬浮固体(MLVSS)所占比例为30％～40％，不大于40％；
如果条件不能完全满足，需要补充投加硅藻土使上述条件满足。
操作步骤如下：
(1)首先选择不锈钢网(均为180目～200目)滤元支撑体，每根商业成品滤元长度0.8m，截面为正六边形，外接圆直径0.05m，有效成膜面积约为0.12m2。将72根滤元支撑体上下分4层(每层18根滤元)，出水口向上安装，中心为集水主干管，每层滤元采用两侧对称布置，组装成一套膜组件。该组件设计透水通量72×0.12×50L/m2.h，相当于10m3/d左右。系统管道和控制系统组装见图2。下述操作方法同实施例1所述，仅出水规模不同。
(2)将成套膜组件浸没在需要分离的生物硅藻土处理污水工艺中好氧处理段末端的生物硅藻土混合液中，通过控制程序自动操作(或手动操作)，打开放气阀门⑤，设定放气进水时间为0.5～1min，充水排气完成，关闭放气阀门⑤；
(3)动态膜形成阶段，通过控制程序自动操作(或手动操作)，打开阀门③，确认变频控制水泵①的出口手动阀门已经打开(常开手动阀门)，关闭其他所有电控阀门。采用变频控制水泵①抽吸直接循环回流方式(回流液返回膜分离段)，变频控制水泵①的循环回流量通过控制电脑设置为三阶段，第1阶段，历时5～7min，循环回流量从3.2～3.0m3/h线性调整到1.6～1.5m3/h；第2阶段，历时7～12min，循环回流量从1.6～1.5m3/h线性调整到0.8～0.7m3/h；第3阶段，历时3～5min，稳定循环回流量0.8～0.7m3/h；总历时20～21min，可以在滤网表面形成生物硅藻土动态膜。生物硅藻土动态膜形成的标志是出水的悬浮固体监测值≤0.1mg/L。
数控变频调节流量，可以通过变频水泵、以及配有4～20mA电流输出信号的电磁流量计、与水泵电机功率匹配的变频器、可编程序控制器等电气元件的控制箱、和根据上述过程参数编制的控制软件，组成自控执行系统，实现自动化运行。
(4)生物硅藻土动态膜形成阶段完成后，通过控制程序自动(或手动操作)切换到运行阶段。具体操作为：打开电控阀门④，同时启动变频控制水泵②，确认出水手动阀门打开(常开手动阀门)；关闭电控阀门③，和变频控制水泵①，并确认其他电控阀门和设备关闭；运行时间为2～3h，稳定出水通量0.42～0.45m3/h(相当于10m3/d左右)，并通过水泵吸水口安装的真空表监控抽吸负压值不得超过-40kPa。如果运行阶段结束前，抽吸负压值-40kPa，则需要调整减少系统出水流量；或调整缩短运行时间。
(5)运行阶段结束，控制程序自动(或手动操作)切换到在线清洗阶段。具体操作为：关闭电控阀门④，同时停止变频控制水泵②；打开电控阀门⑧、⑨，启动鼓风机⑦，通过管道反向提供清洗气流，以及动态膜组件外部下面的穿孔曝气管鼓风提供外部膜面错流，强化膜面的清洗。选用风机的风量5～6m3/m2.min，风压58～60kPa，清洗历时6～8min。
(6)清洗结束后，通过控制程序自动(或手动操作)重复(2)～(5)过程，实现平板支撑体单元生物硅藻土动态膜分离的独立间歇操作过程。整个操作过程，在动态膜形成阶段完成后，整个运行阶段出水的悬浮固体监测值＜0.1mg/L，相当于MBR出水品质。
(7)需要说明，滤元支撑体独立单元操作适合小水量污水处理单元，可以根据滤元支撑体的单位出水量设计值，确定需要的支撑体总面积。再根据单个支撑体的有效面积确定支撑体的组装数量。但是，每个独立组件的支撑体总面积最高不宜超过10m2，否则配水的均匀性、合理性设计难度增大。
实施例3
如图3所示，支撑体多单元组合生物硅藻土动态膜分离方法的连续流操作具体实施方法如下：
需要分离的污水处理过程中生物硅藻土混合液条件：
生物硅藻土混合液中悬浮固体(MLSS)浓度为10～15g/L，不小于10g/L；
混合液中挥发性悬浮固体(MLVSS)所占比例为30％～40％，不大于40％；
如果条件不能完全满足，需要补充投加硅藻土使上述条件满足。
操作步骤如下：
(1)生物硅藻土动态膜分离过程连续运行，采用多单元组合运行，其中总有某一单元组件处于清洗状态，另外几单元组件处于运行状态，保证整个系统出水量稳定。首先，确定每个多单元组合可以稳定提供的出水量；再由总出水量确定需要多少个这种组合。每个多单元组合出水量决定需要几个膜单元(N数值确定)组件运行，采用N+1确定单元组件总数。根据每单元动态膜形成阶段全过程的历时与鼓风清洗总历时相加共计29～30min，因此每单元膜组件的实际运行阶段时间应该取29～30min的整数倍，据此计算单元组合数。例如：按照上述建议运行时间3h计算，这个组合最适合采用7个单元膜组件并列运行，其中6个膜单元工作，1个膜单元处于顺序清洗状态。因此，这个单元组合的连续出水量是6个单元膜组件出水量之和。多单元动态膜组件并列组合系统的管道和控制系统图见图3。
(2)将所有单元组合膜组件浸没在需要分离的生物硅藻土处理污水工艺中好氧处理段末端的生物硅藻土混合液中，逐一检查确认所有电控阀门已经处于关闭状态，手动常开阀门处于常开状态，风机和水泵处于良好待机状态。
(3)按顺序启动单元动态膜组件：
本实施例采用平板支撑体单元操作，每个动态膜单元设计输出流量为2.1～2.2m3/h(相当于50m3/d左右)；
通过控制程序自动操作(或手动操作)，打开第1单元放气阀门⑤，设定放气进水时间为0.5～1min，充水排气完成，关闭放气阀门⑤；
然后，打开阀门⑧，启动变频控制水泵①抽吸直接循环回流方式(回流液返回膜分离段)，变频控制水泵①的循环回流量通过控制电脑设置为三阶段，第1阶段，历时5～7min，循环回流量从15～15.5m3/h线性调整到7.5～8m3/h；第2阶段，历时7～12min，循环回流量从7.5～8m3/h线性调整到4.3～4.5m3/h；第3阶段，历时3～5min，稳定循环回流量4.5～4.3m3/h；总历时20～21min，可以在滤网表面形成生物硅藻土动态膜。生物硅藻土动态膜形成的标志是出水的悬浮固体监测值＜0.1mg/L。
数控变频调节流量，可以通过变频水泵、以及配有4～20mA电流输出信号的电磁流量计、与水泵电机功率匹配的变频器、可编程序控制器等电气元件的控制箱、和根据上述过程参数编制的控制软件，组成自控执行系统，实现自动化运行。
生物硅藻土动态膜形成阶段完成后，打开第1单元的电控阀门④，同时启动变频控制水泵②，流量控制在总出水量的六分之一，稳定出水通量2.1～2.2m3/h(相当于50m3/d左右)；关闭电控阀门③，和变频控制水泵①，运行时间设定为2～3h，并通过水泵吸水口安装的真空表监控抽吸负压值不得超过-40kPa。如果运行阶段结束前，抽吸负压值-40kPa，则需要调整减少系统出水流量；或调整缩短运行时间。
每个组合单元共用一台变频控制水泵①，以及一台变频控制水泵②。变频控制水泵②的最大流量应该是6个并列膜单元出水量之和，最小流量可以稳定输出单个膜单元运行的出水量。
在上述条件下，重复从打开第2单元放气阀，到变频控制水泵②稳定输出水量增加一倍的启动过程。
顺序启动第3单元、第4单元、......直到本实施例的7个单元全部启动。变频控制水泵②稳定输出水量根据启动单元数是呈阶梯型增加的，每个单元启动完成，增加一个单元输出水量，但是最大输出水量是6个单元输出水量之和。本实施例6单元组合后输出水量12.6～13.2m3/h，相当于300m3/d。
(4)启动完成后，将控制程序切换到自动运行状态。自动运行状态是从启动的第1单元开始顺序清洗，再启动；然后第2单元清洗，再启动；第3单元清洗，再启动；第4单元清洗，再启动；......循环进行。始终维持6个单元运行，1个单元清洗。
每个单元清洗操作如下：
关闭本单元的运行电控阀门④，然后打开空气冲洗阀门⑧、⑨，启动反冲洗风机⑦(选用风机的风量15～20m3/m2.min，风压58～60kPa)，清洗历时6～8min。
空气反冲洗完成后，先关闭空气冲洗阀门⑧、⑨，滞后2s再关闭反冲洗风机⑦。
在本单元重新启动动态膜过程，启动完成，进入运行状态后，再进行下个单元的清洗操作。
(5)需要说明，由于生物硅藻土的组分差异、或运行管理差异等，动态膜运行的组合单元数不一定和本案一致，需要根据实际运行情况调整。
Claims (4)
1.生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，其特征在于，该方法采用生物硅藻土作为自生动态膜组分，在大孔支撑体表面形成动态膜，通过生物硅藻土动态膜分离过程实现污水的固液分离；所述的方法包括以下工艺步骤：
(1)选择大孔支撑体，组装成成套膜组件，将成套膜组件浸没在需要分离的生物硅藻土处理污水工艺中好氧处理池末端的生物硅藻土混合液中，采用数控变频流量可调节水泵抽吸直接循环回流方式；
(2)生物硅藻土动态膜形成阶段：从抽吸水泵直接循环启动开始，到回流停止，转换为清澈出水，在滤网表面形成生物硅藻土动态膜，这个阶段全过程时间设定为15～22min范围；
(3)运行阶段：生物硅藻土动态膜形成阶段完成后，通过控制程序切换到运行阶段，采用恒定出水通量运行，通过水泵吸水口安装的压力传感器监控抽吸负压值不超过40kPa，运行阶段时间2～3h，单位膜面积通量50～70L/m2.h，并有实际运行中水量向上波动的余地，运行阶段结束后进入鼓风在线清洗阶段；
(4)清洗阶段：采用由内部向外部的58～60kPa压力鼓风在线清洗，在进行鼓风机通过出水管道供气从动态膜组件内部反向清洗同时，动态膜组件外部下面的穿孔曝气管鼓风，形成外部膜面错流，强化膜面的清洗，清洗阶段历时需6～8min；
所述的生物硅藻土动态膜分离过程为连续运行，每个膜过程单元采用多套膜组件组合运行，其中一套组件处于在线清洗状态，其余处于运行状态，保证整个系统出水量稳定。
2.根据权利要求1所述的生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，其特征在于，所述的大孔支撑体包括180目～200目的不锈钢网或尼龙网支撑体。
3.根据权利要求2所述的生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，其特征在于，所述的180目～200目的不锈钢网或尼龙网支撑体包括六边形截面柱状滤元或两面进水的平板式滤网。
4.根据权利要求1所述的生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法，其特征在于，所述的步骤(2)中转换为清澈出水的出水标准为悬浮固体检测不出；或浊度≤0.5NTU。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102045317A CN101746848B (zh) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102045317A CN101746848B (zh) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101746848A CN101746848A (zh) | 2010-06-23 |
| CN101746848B true CN101746848B (zh) | 2012-05-23 |
Family
ID=42474556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008102045317A Expired - Fee Related CN101746848B (zh) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101746848B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107174974A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-19 | 天津碧水源膜材料有限公司 | 动态膜过滤装置及其运行方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102583713B (zh) * | 2012-02-27 | 2013-04-17 | 同济大学 | 一体式生物强化烧结硅藻土动态膜自流出水饮用水净化工艺 |
| CN102616986B (zh) * | 2012-03-22 | 2013-05-01 | 同济大学 | 一种适用于生活污水处理动态膜自流出水固液分离方法 |
| CN102874920B (zh) * | 2012-10-12 | 2015-03-04 | 上海同济环境工程科技有限公司 | 一种外置式组件厌氧膜生物反应器及其废水净化工艺 |
| CN102976498A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 同济大学 | 一种微藻动态膜回收工艺 |
| CN103232142B (zh) * | 2013-05-14 | 2014-04-09 | 大连东利伟业环保节能科技有限公司 | 多功能动态生物膜污水处理法 |
| CN104478042B (zh) * | 2014-12-02 | 2017-01-04 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 一种便携式正渗透净水袋及其使用和清洗方法 |
| CN104891645B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-05-17 | 长安大学 | 一种蚕茧自生动态膜生物反应器 |
| CN105417594A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-23 | 广州故乡源水处理有限公司 | 不间断自交换活性焦污处理系统及处理方法 |
| CN110282698A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-27 | 中南林业科技大学 | 一种处理低浓度重金属/有机物复合废水的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1363526A (zh) * | 2001-12-14 | 2002-08-14 | 清华大学 | 应用动态膜对生物反应器混合液进行过滤的方法及装置 |
| CN2520935Y (zh) * | 2001-08-22 | 2002-11-20 | 盘锦市华意环境工程有限公司 | 硅藻土动态膜超滤机 |
| CN2680653Y (zh) * | 2003-12-02 | 2005-02-23 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种自生动态膜过滤组件 |
| CN1281518C (zh) * | 2004-04-09 | 2006-10-25 | 大连理工大学 | 应用预涂动态膜过滤活性污泥混合液的污水处理方法 |
-
2008
- 2008-12-12 CN CN2008102045317A patent/CN101746848B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2520935Y (zh) * | 2001-08-22 | 2002-11-20 | 盘锦市华意环境工程有限公司 | 硅藻土动态膜超滤机 |
| CN1363526A (zh) * | 2001-12-14 | 2002-08-14 | 清华大学 | 应用动态膜对生物反应器混合液进行过滤的方法及装置 |
| CN2680653Y (zh) * | 2003-12-02 | 2005-02-23 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种自生动态膜过滤组件 |
| CN1281518C (zh) * | 2004-04-09 | 2006-10-25 | 大连理工大学 | 应用预涂动态膜过滤活性污泥混合液的污水处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 梁娅.高效自生动态膜技术的初步研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库》.2007, * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107174974A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-19 | 天津碧水源膜材料有限公司 | 动态膜过滤装置及其运行方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101746848A (zh) | 2010-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101746848B (zh) | 生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法 | |
| AU2020102464A4 (en) | A miniaturized air-lift membrane bioreactor for decentralized sewage treatment | |
| CN208586109U (zh) | 一种工程化应用的厌氧管式膜生物反应器废水处理装置 | |
| CN101381155B (zh) | 一种用于污水净化和回用的生物生态组合的方法及装置 | |
| US9512021B2 (en) | Membrane system and method for treating sewage and wastewater capable of automated removal/destruction of scum/foam with high energy efficiency, high flux and low operation costs and haying process conversion method from constant level continuous batch reactor process | |
| CN101549907A (zh) | 一种用于高氨氮工业废水处理的膜生物反应设备及处理方法 | |
| CN109133333A (zh) | 一种膜池滚动曝气的节能型mbr工艺 | |
| CN101746842B (zh) | 生物强化粉末活性炭和硅藻土联用给水净化方法 | |
| CN113754210A (zh) | 一种全地埋式钢筋砼结构的小型污水处理系统及处理方法 | |
| CN104386882B (zh) | 一种超滤生物膜污水处理装置 | |
| CN115818862A (zh) | 一种冷水水域海水养殖尾水处理系统 | |
| US20170057852A1 (en) | A biofiltration system | |
| CN105668952A (zh) | 一种智能双膜一体化污水处理系统 | |
| CN213493001U (zh) | 全自动外压内吸式膜过滤系统 | |
| CN215975459U (zh) | 一种全地埋式钢筋砼结构的小型污水处理系统 | |
| Blšt’áková et al. | Domestic wastewater treatment with membrane filtration—two years experience | |
| CN112090281A (zh) | 全自动外压内吸式膜过滤系统及其过滤工艺 | |
| CN102949874A (zh) | 一种絮体自过滤装置及其使用方法 | |
| CN201809253U (zh) | 内外置式膜过滤分离污水处理装置 | |
| CN215440104U (zh) | 一种废水处理用的中试实验系统 | |
| WO2014017990A1 (en) | A submerged filtration system and wastewater treatment method | |
| CN220467663U (zh) | 一种饮用水安全净化装置 | |
| CN220003555U (zh) | 一种用于管式微滤膜系统稳定排泥装置 | |
| CN102963973B (zh) | 生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离工艺净化原水的方法 | |
| CN213493000U (zh) | 全自动外压内吸式膜过滤机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151026 Address after: 211200 Lishui Economic Development Zone, Jiangsu, Nanjing Patentee after: JIANGSU PROVINCE JIAQING WATER SERVICES CO.,LTD. Address before: 200092 Shanghai City, Yangpu District Siping Road No. 1239 Patentee before: Tongji University |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120523 |