CN102030409A - 大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置及其处理工艺 - Google Patents

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洪俊明
尹娟
卢芳芳
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Abstract

一种大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置及其处理工艺，首先将价格低廉、易得的工业涤纶滤布作为膜基材制成一个膜组件，同时向膜组件内部添加聚丙烯载体，形成缺氧环境；其次采用聚氯乙烯材料制作反应器的外壳，在反应器底部安装曝气管和排泥管，膜组件放入反应器中，反应器出水口开在反应器侧壁，通过曝气泵向曝气管内鼓入空气，使整个反应器中的泥水混合液得到充分的搅拌；最后将原水通过水泵进入反应器，便可实现污水处理。与传统的MBR相比减少了抽吸出水，可大大降低运行成本，实现大组件；反冲洗周期长，清洗容易，有效的缓减了MBR运行过程的膜污染问题，工艺简单，占地省，使MBR的广泛推广应用成为可能。

Description

大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置及其处理工艺
技术领域
本发明是属于生活污水资源净化处理领域，特别是指一种大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置及其处理方法。
 
背景技术
膜生物反应器（MBR）作为一种新型的污水处理工艺，是传统活性污泥法和膜分离技术的有机结合，具有处理效率高、出水水质好、流程简单、设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制、运行管理简单等突出特点。虽然MBR已经是一项较为成熟的处理技术，但仍存在初期建设投资较大的问题，主要是膜组件的价格较高；由于膜与污水、污泥直接接触，膜污染的问题也很突出，膜污染造成通量的迅速降低使膜组件的运行周期缩短，运行成本高等缺点，限制了MBR技术的推广。
动态膜生物反应器（DMBR）在保留MBR工艺优点的同时，可以大幅降低膜组件造价，同时还具有出水水质好、通量大、污染控制容易和清洗简易等优点。
目前用于DMBR的膜基材有尼龙网、工业滤布、涤纶滤布、筛绢等，主要研究DMBR的过滤特性和对污染物的去除效率，然而对大组件重力流自生动态膜生物反应器处理污水的工艺还鲜有报道。
鉴于现有MBR工艺采用泵抽吸出水，而且膜组件价格高、膜污染造成的通量迅速降低，造成运行成本高，限制了MBR技术的推广，本案便由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本，低能耗，膜污染缓慢，处理效率高，运行周期长，易清洗，膜通量大的大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置及其处理工艺。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置，其中：包括反应器外壳、膜组件、原水桶、水泵及曝气泵，膜组件由价格低廉、易得的工业涤纶滤布作为膜基材制成；而反应器外壳由聚氯乙烯材料制作，膜组件置入反应器中，在反应器底部安装曝气管和排泥管，曝气管连接曝气泵，反应器出水口开在反应器侧壁；原水通过水泵进入反应器。
所述曝气泵的前部设有来控制反应器中的溶解氧的调节流量计。
一种大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理工艺，首先将价格低廉、易得的工业涤纶滤布作为膜基材制成一个膜组件，同时向膜组件内部添加聚丙烯载体，形成缺氧环境；其次采用聚氯乙烯材料制作反应器的外壳，在反应器底部安装曝气管和排泥管，膜组件放入反应器中，反应器出水口开在反应器侧壁，通过曝气泵向曝气管内鼓入空气，可以使整个反应器中的泥水混合液得到充分的搅拌；最后将原水通过水泵进入反应器，便可实现污水处理。
采用上述方案后，由于本发明是采用工业涤纶滤布作为膜基材，降低膜的制作成本；而且采用重力流出水，与传统的MBR相比减少了抽吸出水，可大大降低运行成本；膜通量达到35-40 L·m-2·h-1，大大超过常规的微滤膜，可以大大减少MBR中的膜组件数量，实现大组件；反冲洗周期长，清洗容易，有效的缓减了MBR运行过程的膜污染问题，工艺简单，占地省，使MBR的广泛推广应用成为可能。同时在膜组件中生物载体的作用下，反应器能同时进行硝化和反硝化作用，具有处理效果好，适用于处理生活污水并回用于浇灌绿化、清洗道路、冲厕和洗车等用途。在水力停留时间为3h、溶解氧控制在3.0-4.0mg·L-1时，DMBR对COD、氨氮和总氮的去除率分别为90%、80%和50%以上。反应器中膜组件清洗方法简单，直接用清水冲洗即可，并且采用重力流出水，节约设备费和运行成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明描述其实施的具体细节。
如图1所示，本发明大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置及其处理工艺，通过如下步骤实现：
首先将价格低廉、易得的工业涤纶滤布作为动态膜生物反应器的膜基材做成一个大的膜组件7，同时向膜组件7内部添加聚丙烯载体，形成缺氧环境。其次采用聚氯乙烯材料制作反应器8的外壳，在反应器8底部安装曝气管4和排泥管5，中间做一个膜组件7的支架，反应器7出水口6开在反应器8侧壁。将制作的膜组件7放入反应器8中，原水桶1在泵2的作用下进入生物反应器中，微生物粘附在膜表面上形成动态膜。通过曝气泵10向反应器中鼓入空气，空气在反应器中有三个作用：一是提供微生物反应所需氧气，二是起搅拌的作用，三是对膜表面进行冲刷，延缓膜污染的发生。另在曝气泵10的前部设有调节流量计9，通过调节流量计9来控制反应器中的溶解氧，污水在反应器中微生物作用下被降解。同时因为涤纶滤布具有很强的亲水性，所以在空气的作用下反应器中的一部分微生物会逐渐粘附到膜组件表面上，在膜表面形成一层动态膜。动态膜和膜组件组成一个整体，主要作用是进行固液分离，同时动态膜能去除一定的污染物，使得出水水质稳定。在膜组件内部溶解氧浓度很低，并且缺氧微生物附着在载体上，发生反硝化过程，同时在膜组件7内部溶解氧浓度很低，并且缺氧微生物附着在载体上，发生反硝化过程，提高了MBR的脱氮效率。
与传统的MBR相比减少了抽吸出水，可大大降低运行成本；膜通量达到35-40 L·m-2·h-1，大大超过常规的微滤膜，可以大大减少MBR中的膜组件数量，实现大组件；反冲洗周期长，清洗容易，有效的缓减了MBR运行过程的膜污染问题，工艺简单，占地省，使MBR的广泛推广应用成为可能。同时在膜组件7生物载体的作用下，反应器能同时进行硝化和反硝化作用，具有处理效果好，适用于处理生活污水并回用于浇灌绿化、清洗道路、冲厕和洗车等用途。在水力停留时间为3h、溶解氧控制在3.0-4.0mg·L-1时，DMBR对COD、氨氮和总氮的去除率分别为90%、80%和50%以上。反应器中膜组件7清洗方法简单，直接用清水冲洗即可，并且采用重力流出水，节约设备费和运行成本。

Claims (3)

1.一种大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置，其特征在于：包括反应器外壳、膜组件、原水桶、泵及曝气泵，膜组件由价格低廉、易得的工业涤纶滤布作为膜基材制成；而反应器外壳由聚氯乙烯材料制作，膜组件置入反应器中，在反应器底部安装曝气管和排泥管，曝气管连接曝气泵，反应器出水口开在反应器侧壁；原水通过水泵进入反应器。
2.如权利要求1所述的大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理装置，其特征在于：曝气泵的前部设有来控制反应器中的溶解氧的调节流量计。
3.一种大组件重力流自生动态膜生物反应器污水处理工艺，其特征在于：首先将价格低廉、易得的工业涤纶滤布作为膜基材制成一个膜组件，同时向膜组件内部添加聚丙烯载体，形成缺氧环境；其次采用聚氯乙烯材料制作反应器的外壳，在反应器底部安装曝气管和排泥管，膜组件放入反应器中，反应器出水口开在反应器侧壁，通过曝气泵向曝气管内鼓入空气，可以使整个反应器中的泥水混合液得到充分的搅拌；最后将原水桶通过泵连接于反应器外壳上部，便可实现污水处理。
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