CN101891340A - 一种基于膜生物反应技术的污水处理方法 - Google Patents

一种基于膜生物反应技术的污水处理方法 Download PDF

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唐向阳
高国涛
杨斌
房镇
孙旭海
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Abstract

一种基于膜生物反应技术的污水处理方法涉及一种污水处理方法，尤其涉及一种基于膜技术的烟草污水处理方法，本发明包括以下步骤：a.过滤；b.调节；c.加入絮凝剂；d.微纳米气浮；e.生化处理；f.消毒；g.检测与排放或回用。本发明所述的基于膜技术的烟草污水处理工艺简单，设备安装方便，经济实用，占地面积小。

Description

一种基于膜生物反应技术的污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法，尤其涉及一种基于膜技术的烟草污水处理方法。
背景技术
传统的烟草污水处理方法有：物化法、氧化法、生化法等。虽然上述各种方法都具有较好的处理效果，但也都存在一些问题，在物化法方面，活性炭虽然具有吸附效果好的特点，但活性炭再生困难，成本高，使其应用受到限制；虽然氧化法在去除烟草污水的色度方面有一定的效果，但往往COD去除并不理想，处理药剂的成本也相对较高，许多新型的氧化手段还处在实验研究阶段，并未工业化。生化法处理烟草污水存在微生物难适应烟草污水水质波动大、污水中的烟碱等对微生物具有抑制作用等缺点，且存在污泥处置、厌氧段的沼气处理以及管理复杂等问题。因此，烟草污水处理采用单一的生化处理方法往往很难达到预期的效果，常规的方法是将多个生化处理方法组合的办法，存在工艺流程长，运行成本高，出水质量不稳定等缺陷。
膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)工艺作为一种新型高效污水处理工艺受到了日益广泛的关注。MBR是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，在生物反应器中保持高活性污泥浓度以增加耐冲击负荷，并可减少污泥产出量。MBR工艺具有操作简单、水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)分离、污泥浓度高、抗冲击负荷能力强、出水水质好等优点。在膜生物反应器中，生物反应器主要完成污水中污染物的降解；膜分离单元主要完成固液分离、并对一些大分子化合物起到截留作用，所使用的膜一般为超滤或微滤膜。
在实际应用中，由于在运行过程中MBR的膜组件易受到污染，造成膜的通量下降，影响膜组件的稳定运行，膜污染已成为限制MBR应用的关键问题。所谓膜污染是指悬浮颗粒、胶体粒子或溶解性大分子有机物在膜表面和膜孔内吸附沉积，造成膜孔径减小或堵塞，使膜通量下降的现象。通过气浮法预处理减少污水中的悬浮物是解决膜污染问题的有效途径之一。
气浮分离技术对分离比重近似于水的油脂类、纤维、悬浮固体、藻类等非常有效。近几年发展起来的微纳米气浮技术克服了普通气浮存在的溶气水不稳定、去除效果不稳定，设备结构庞大、能耗高、运行负荷低等不足，对于去除污水中的悬浮物，提高污水中的溶解氧含量具有很好的效果。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种基于膜技术的烟草污水处理方法，并且在其中将微纳米气浮技术与膜技术相结合的低成本、高效能、运行稳定、操作简便的烟草污水处理方法，烟草污水经处理后可达标排放或供中水回用。
本发明所述的基于膜生物反应技术是由格栅池、调节池、气浮池、生化反应池和中水储池依次连接构成，气浮池底部连接有微纳米气泡发生器，微纳米气泡发生器通过管道与气浮池外部的承压容器联通，除渣装置位于气浮池的上方，气浮池通过管道与生化反应池连接，膜组件浸于生化反应池的液面下，生化反应池通过管道与中水储池联中？连接。
所述的格栅池内有格栅。所述的调节池与生化气浮池之间连接有纤维过滤器。所述的除渣装置为刮渣机。
所述的微纳米气泡发生器为至少一个以上。连接气浮池一生化发生池之间的管道上连接有提升泵。连接生化反应与中水储池之间的管道上连接有自吸泵。
所述的膜组件可以根据需要选用超滤或微滤膜，如中空纤维微/超滤膜、板式超滤膜均可。
本发明所述的基于膜生物反应技术的污水处理方法，包括以下步骤：
a.过滤：将污水收集后注入格栅池，经格栅池中的格栅去除水中的固体杂物；
b.调节：污水从格栅池进入调节池，在在调节池中均化水质、水量；
c.加入絮凝剂：均化水质、水量的污水进入气浮池的同时，向污水中加入污水重量0.05-0.15％的絮凝剂，搅拌，然后混合有絮凝剂的污水进入气浮池；
d.微纳米气浮：位于气浮池底部的微纳米气泡发生器通过承压容器产生微纳米气泡，将污水中的污染物微粒托起，浮至表面，然后用除渣装置收集上层浮渣；
e.生化处理：将微纳米气浮处理除去浮渣后的澄清液用提升泵入生化反应池中进行生化处理，然后由膜组件进行泥水分离；
f.消毒：将膜生物反应器处理所得的处理水进行臭氧氧化或紫外消毒处理；
g.检测与排放或回用：产生的出水经检测符合污水排放或回用标准后，可达标排放或供中水回用。
所述的絮凝剂为现有污水处理厂使用的各种絮凝剂，如聚丙烯酰胺、微生物絮凝剂等。
承压器是将0.4～0.7MPa的压力空气与相同压力的水从不同的角度进入承压容器内混合后，使气体在水中的含量高于12％，混合后的气水由微纳米气泡发生器以极高的速度喷出，产生极大量的微纳米气泡。
所述的膜组件是超滤或微滤膜中的一种。所述的超滤或微滤膜是中空纤维微/超滤膜、板式微/超滤膜中的一种。
本发明所述的基于膜技术的烟草污水处理工艺简单，设备安装方便，经济实用，占地面积小，采用微纳米气浮的预处理工艺，有效去除污水中的悬浮物等，增加了污水中溶解氧的含量；在相同的处理负荷下，可提高膜生物反应器的氧利用率，降低处理污水的能耗，减少膜的污染；克服传统膜生物反应器处理含有较高悬浮物污水时膜污染严重，膜的使用寿命急剧降低的缺点，其处理的进水即使在悬浮物浓度达到350mg/L～2500mg/L时，仍旧能够保证出水可达标排放或回用于生产工艺，因此本发明在各种规模的处理含有较高悬浮物的烟草污水处理工程中可以广泛地使用。
附图说明
图1是本发明所述的烟草污水处理系统流程图。
图中，1-生化反应池，2-膜组件，3-格栅池，4-调节池，5-气浮池，6-微纳米气泡发生器，7-中水储池，11-自吸泵，31-格栅，41-纤维过滤器，51-除渣装置，52-提升泵，61-承压容器。
具体实施方式
下面结合附图与实施实例对本发明作进一步描述，但不对本发明作任何限制。
实施例1
参照附图1，悬浮物浓度为350mg/L的烟草污水收集后进入格栅池3，经格栅31去除水中的固体杂物后进入调节池4，在调节池中均化水质、水量，在污水进入气浮池5的同时加入污水重量0.05％的絮凝剂；将0.4MPa的压力空气与相同压力的水从不同的角度进入承压容器61内，使之产生碰撞、高速旋转和剪切，以极大的冲力快速、强力混合，气体在水中的含量高于12％，进入微纳米气泡发生器6，根据需要在气浮池底部放置一个或数个微纳米气泡发生器；混合后的气水由微纳米气泡发生器以极高的速度喷出，产生极大量的微纳米气泡与混合有絮凝剂的污水在水底相遇，将污水中的污染物微粒托起，浮至表面；用刮渣机51收集上层浮渣，利用提升泵52将污水从气浮池送入生化发应池1进行处理，污水在膜生物反应池中完成有机物生化去除过程，处理后的混合液由膜组件2进行泥水分离，产生的出水用自吸泵11抽出，出水经过消毒装置8消毒处理后送入中水储池7，然后经检测装置9检测，出水符合污水排放或回用标准后供达标排放或中水回用。
实施例2
参照附图1，悬浮物浓度为1500mg/L的烟草污水收集后进入格栅池3，经格栅31去除水中的固体杂物后进入调节池4，在调节池中均化水质、水量，在污水进入气浮池5的同时加入污水重量0.1％的絮凝剂；将0.5MPa的压力空气与相同压力的水从不同的角度进入承压容器61内，使之产生碰撞、高速旋转和剪切，以极大的冲力快速、强力混合，气体在水中的含量高于12％，进入微纳米气泡发生器6，根据需要在气浮池底部放置一个或数个微纳米气泡发生器；混合后的气水由微纳米气泡发生器以极高的速度喷出，产生极大量的微纳米气泡与混合有絮凝剂的污水在水底相遇，将污水中的污染物微粒托起，浮至表面；用刮渣机51收集上层浮渣，利用提升泵52将污水从气浮池送入生化发应池1进行处理，污水在膜生物反应池中完成有机物生化去除过程，处理后的混合液由膜组件2进行泥水分离，产生的出水用自吸泵11抽出，出水经过消毒装置8消毒处理后送入中水储池7，然后经检测装置9检测，出水符合污水排放或回用标准后供达标排放或中水回用。
实施例3
参照附图1，悬浮物浓度为2500mg/L的烟草污水收集后进入格栅池3，经格栅31去除水中的固体杂物后进入调节池4，在调节池中均化水质、水量，在污水进入气浮池5的同时加入污水重量0.15％的絮凝剂；将0.7MPa的压力空气与相同压力的水从不同的角度进入承压容器61内，使之产生碰撞、高速旋转和剪切，以极大的冲力快速、强力混合，气体在水中的含量高于12％，进入微纳米气泡发生器6，根据需要在气浮池底部放置一个或数个微纳米气泡发生器；混合后的气水由微纳米气泡发生器以极高的速度喷出，产生极大量的微纳米气泡与混合有絮凝剂的污水在水底相遇，将污水中的污染物微粒托起，浮至表面；用刮渣机51收集上层浮渣，利用提升泵52将污水从气浮池送入生化发应池1进行处理，污水在膜生物反应池中完成有机物生化去除过程，处理后的混合液由膜组件2进行泥水分离，产生的出水用自吸泵11抽出，出水经过消毒装置8消毒处理后送入中水储池7，然后经检测装置9检测，出水符合污水排放或回用标准后供达标排放或中水回用。

Claims (6)

1.一种基于膜生物反应技术的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.过滤：将污水收集后注入格栅池，经格栅池中的格栅去除水中的固体杂物；
b.调节：污水从格栅池进入调节池，在在调节池中均化水质、水量；
c.加入絮凝剂：均化水质、水量的污水进入气浮池的同时，向污水中加入污水重量0.05-0.15％的絮凝剂，搅拌，然后混合有絮凝剂的污水进入气浮池；
d.微纳米气浮：位于气浮池底部的微纳米气泡发生器通过承压容器产生微纳米气泡，将污水中的污染物微粒托起，浮至表面，然后用除渣装置收集上层浮渣；
e.生化处理：将微纳米气浮处理除去浮渣后的澄清液用提升泵入生化反应池中进行生化处理，然后由膜组件进行泥水分离；
f.消毒：将膜生物反应器处理所得的处理水进行臭氧氧化或紫外消毒处理；
g.检测与排放或回用：产生的出水经检测符合污水排放或回用标准后，可达标排放或供中水回用。
2.根据权利要求1所述的基于膜生物反应技术的污水处理方法，其特征在于，步骤c所述加入絮凝剂的量为污水重量0.05-0.15％。
3.根据权利要求1所述的基于膜生物反应技术的污水处理方法，其特征在于，絮凝剂为聚丙烯酰胺、微生物絮凝剂中的一种。
4.根据权利要求1所述的基于膜生物反应技术的污水处理方法，其特征在于，承压器是将0.4～0.7MPa的压力空气与相同压力的水从不同的角度进入承压容器内混合后，使气体在水中的含量高于12％，混合后的气水由微纳米气泡发生器以极高的速度喷出，产生极大量的微纳米气泡。
5.根据权利要求1所述的基于膜生物反应技术的污水处理方法，其特征在于，所述的膜组件是超滤或微滤膜中的一种。
6.根据权利要求5所述的基于膜生物反应技术的污水处理方法，其特征在于，所述的超滤或微滤膜是中空纤维微/超滤膜、板式微/超滤膜中的一种。
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