CN102633401A - 活性炭作载体投加工程菌的mbr膜生物处理工艺技术 - Google Patents

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程兆鹏
周国勇
张忠政
狄秋明
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Abstract

本发明公开了一种活性炭作载体投加工程菌的MBR膜生物处理工艺技术，属于污水处理技术领域，其工艺为：前置斜板沉淀池和砂滤池，将进水中的颗粒物得以彻底去除，曝气池按长宽比3∶1，池深5～6米，MBR膜组件放置在曝气池末端，曝气系统为可提升式微孔曝气管，设置成多组，出现故障可随时检修更换而不影响系统运行，活性炭采用300目的粉末碳，投加量为正常水位情况下SV30达到30～40％，MBR膜组件选用孔直径为0.1um的优质微滤膜，系统运行中不排泥，老化的污泥在好氧消化被去除，MBR膜工艺采用并联泵出水，本发明处理工艺简单、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便、造价低、易调节。

Description

活性炭作载体投加工程菌的MBR膜生物处理工艺技术
[技术领域]
本发明涉及一种生物处理工艺技术，尤其涉及到一种活性炭作载体投加工程菌的MBR膜生物处理工艺技术。 
[背景技术]
目前MBR膜生物处理工艺，采用常规活性污泥作为接种污泥进行驯化培养。由于MBR膜的截留作用，对阻止污泥流失，提高污泥龄和污泥浓度效果非常明显，因而MBR工艺调试周期短，运行稳定，COD去除率相对较高，出水清澈，水质较好。但对于水质复杂，可生化性较差，而且排水要求较高的一些工业废水，MBR处理效果则难如人意，应用案例也较少。 
为提高处理效果，改善出水水质，一些工业废水处理项目中定期投加工程菌、高效菌，来加强对水中难生化有机物的降解。投加工程菌、高效菌，的确可以提高污水处理系统的COD去除率。工程菌、高效菌难以被污泥充分吸附和生物膜彻底固定，因而逐步淘汰流失，需要定期投加菌种。工程菌、高效菌价格昂贵，定期投加使业主运行费用大幅度上升，因而其使用受到限制，难以得到推广。 
[发明内容]
本发明的目的是克服MBR膜生物处理技术与工程菌技术的弊端，将MBR膜工艺污泥截留彻底，工程菌能高效去除难降解有机物的优点相结合，提供一种减少工程菌、高效菌投加次数，充分去除难降解有 机物，改善出水水质，降低运行费用的MBR膜生物处理技术方法。 
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现： 
a.前置斜板沉淀池和砂滤池，将进水中的颗粒物(尤其是无机颗粒杂质)得以彻底去除； 
b.曝气池按长宽比3∶1，池深5～6米，MBR膜组件放置在曝气池末端，不单独设膜池，不设污泥回流，降低运行成本； 
c.曝气系统采用可提升式微孔曝气管，设置成多组，出现故障可随时提出来检修更换而不影响系统运行； 
d.活性炭采用300目的粉末碳，投加量为正常水位情况下SV30达到30～40％； 
e.MBR膜组件选用孔直径为0.1um的优质微滤膜，确保工程菌被充分截留； 
f.容积负荷：0.4～0.6kgCOD/(m3.d)； 
g.系统运行中不排泥，老化的污泥在好氧消化被去除； 
h.MBR膜工艺采用并联泵出水，易调节出水流量。 
上述说明汇集了MBR和工程菌技术优点，活性炭作载体投加工程菌的MBR膜生物处理工艺技术，有效克服了MBR对难降解有机物去除不佳，工程菌已流失需定期投菌造成费用增加和效果不稳定的缺点，对难生化降解废水有能耗的去除效果，其运行数据如下表列示： 
Figure DEST_PATH_GSB00000520117100031
Figure DEST_PATH_GSB00000520117100041
Figure DEST_PATH_GSB00000520117100051
Figure DEST_PATH_GSB00000520117100061
注：①工程菌+颗粒活性炭(20目)；②工程菌+粉末活性炭(300目)+MBR，③好氧活性污泥+MBR，其中①和②工程菌数量，活性炭重量相同，②SV3032％。 
本工艺技术可以应用于难降解废水的治理，尤其适合作为常规生化处理出水的深度净化处理，本发明具有的有益效果为： 
1、经过沉淀和砂滤，水中惰性颗粒物得以彻底去除，可消除因其在曝气池内的累积而造成不得不排泥的问题； 
2、投加粉末活性炭，工程菌吸附在活性炭表面，得到稳定的栖息场所，粉末活性炭有着极大的比表面积，将水中的有机物充分吸附，可为表面生长的工程菌提供充足的食料，大大提高了系统的传质效率，进而提升去除效果，同时粉末状活性炭对MBR的运行不会造成污染堵塞和切损； 
3、粉末活性炭流动性好，在满足微生物供氧的情况下，即可混合搅拌均匀，无活性炭堆积现象，混合搅拌动力消耗低； 
4、出水经MBR膜过滤，将活性炭和工程菌全部截留，不仅消除了菌种流失的问题，还可促使菌种数量不断增加，处理效果得到持续改善，工程菌投加周期大幅度延长，甚至实现一次投加终身使用的效果； 
5、大量活性炭的投加，水中黏性物质被吸附处理，废水黏度降到了最低，可以有效缓解MBR膜堵塞和通量下降问题； 
6、微生物在去除难降解有机物过程中，能量消耗大，而从中获得的能量和营养物质则很低，其生长周期长，污泥产率极低，污泥量少，这可有效防止因污泥快速增长而造成膜通量下降和频繁排污泥造成工程菌和活性炭碳流失现象发生。 
[附图说明]
图1为本发明的工艺流程图； 
图2为本发制备MBR的工艺流程图。 
图中：1-加药箱、2-加药泵、3-清洗泵、4-清洗箱、5-排污泵、6-自吸泵、7-反洗水箱、8-清水池、9-MBR膜组件、10-气源、11-废水、12-斜板沉淀池、13-砂滤。 
[具体实施方式]
下面结合附图及具体实施例对本发明进一步进行描述： 
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现： 
a.前置斜板沉淀池12和砂滤池，将进水中的颗粒物(尤其是无机颗粒杂质)得以彻底去除； 
b.曝气池按长宽比3∶1，池深5～6米，MBR膜组件放置在曝气池末端，不单独设膜池，不设污泥回流，降低运行成本； 
c.曝气系统采用可提升式微孔曝气管，设置成多组，出现故障可随时提出来检修更换而不影响系统运行； 
d.活性炭采用300目的粉末碳，投加量为正常水位情况下SV30达到30～40％； 
e.MBR膜组件选用孔直径为0.1um的优质微滤膜，确保工程菌被充分截留； 
f.容积负荷：0.4～0.6kgCOD/(m3.d)； 
g.系统运行中不排泥，老化的污泥在好氧消化被去除； 
h.MBR膜工艺采用并联泵出水，易调节出水流量。 
本工艺技术可以应用于难降解废水的治理，尤其适合作为常规生化处理出水的深度净化处理，本发明的有益效果为： 
1、经过沉淀和砂滤，水中惰性颗粒物得以彻底去除，可消除因其在曝气池内的累积而造成不得不排泥的问题； 
2、投加粉末活性炭，工程菌吸附在活性炭表面，得到稳定的栖息场所，粉末活性炭有着极大的比表面积，将水中的有机物充分吸附，可为表面生长的工程菌提供充足的食料，大大提高了系统的传质效率，进而提升去除效果，同时粉末状活性炭对MBR的运行不会造成污染堵塞和切损； 
3、粉末活性炭流动性好，在满足微生物供氧的情况下，即可混合搅拌均匀，无活性炭堆积现象，混合搅拌动力消耗低； 
4、出水经MBR膜过滤，将活性炭和工程菌全部截留，不仅消除了菌种流失的问题，还可促使菌种数量不断增加，处理效果 得到持续改善，工程菌投加周期大幅度延长，甚至实现一次投加终身使用的效果； 
5、大量活性炭的投加，水中黏性物质被吸附处理，废水黏度降到了最低，可以有效缓解MBR膜堵塞和通量下降问题； 
6、微生物在去除难降解有机物过程中，能量消耗大，而从中获得的能量和营养物质则很低，其生长周期长，污泥产率极低，污泥量少，可有效防止因污泥快速增长而造成膜通量下降和频繁排污泥造成工程菌和活性炭碳流失现象发生。 
参见附图1、2，生活污水生物反应处理循环利用系统，废水经斜板沉淀和砂滤后进曝气池，曝气池内安装MBR膜组件，出水用6台自吸泵并用，配套反洗水箱、在线加药系统和浸泡水池。 
实施例1：以某厂精细化工中间体废水为例，经过厌氧和好氧处理后，出水COD：300～500mg/l，BOD：40～50mg/l，B/C约0.1，可生化性极差。以此好氧出水为进水，启动三组对照试验，即①工程菌+颗粒活性炭(20目)；②工程菌+粉末活性炭(300目)+MBR，③好氧活性污泥+MBR，其中①和②工程菌数量，活性炭重量相同，②SV3032％。试验连续运行70天，严格控制温度在25±2℃，容积负荷0.5～0.6kgCOD/(m3.d)。运行前55天，①和②去除率都非常高，达到78％以上，而③则仅实现35％的去除率。这说明工程菌对废水中难降解成分有能耗的去除效果，是常规菌所无法企及的。但在运行一个半月后，①的出水逐步变混浊，发黑，分析原因是颗粒活性炭在长期搅拌摩擦后，开始破碎，活性炭微小碎片沉淀效果差，随出水流失，并带走部 分工程菌。在运行55天以后，①的去除率逐步下降，而出水愈加混浊，而这均是碳和菌流失所致。与之对照，②组出水一直澄清，COD去除率呈现缓慢上升趋势，说明工程菌不但没有衰减，而且经过长期驯化后，还有所增长，对废水适应性更强，去除效果更加高了。③组则始终没有起色，COD去除率一直维持在35％左右。 
实施例2：某医药化工污水工艺扩容改造情况： 
污水经过斜板沉淀、砂滤进一步沉淀去除水中杂质后，进入曝气池，曝气池内设置MBR膜组件。 
(1)MBR膜组件进水水质： 
PH：6.5～8.5；COD：900～1200mg/l；TDS：9000～15000mg/l；NH3-N：10～30mg/l；SS：≤100mg/l。 
(2)出水水质要求： 
COD≤350mg/l；NH3-N≤10mg/l；SS≤10mg/l；色度为零。 
(3)MBR膜组件处理水量： 
450～600吨/日。 
(4)处理工艺简介： 
采用好氧特殊菌种，以规格为200目的粉末活性碳作为载体，用MBR膜截留活性碳和EMO菌，粉末活性碳投加量：60吨，特殊菌种污泥产率非常低，生长周期远远超过常规菌种，因此，废水中固含率较常规MBR低得多，由污泥老化引起的废水粘度上升也几乎可以忽略。 
(5)MBR池形结构： 
由原接触氧化池改造而成，接触氧化池共三组，并行，中上部设 有连通管，每组长14000mm，宽4200mm，高11000mm，改造成MBR池后，水位拟降至8500mm。 
主要设备参数 
(1)自吸泵五用一备 
规格：5m3/h，10m 
控制：可单独开关设置。 
(2)膜组件 
膜面积：2100m2 
膜组件：6组，2*7 
控制：膜出水是间歇式，出水9分钟，停1分钟，每组膜可单独控制(运行或清洗)。 
(3)膜架 
规格：1000*2000*2500mm 
材质：SUS304 
数量：6套。 
(4)曝气量 
气压：85Kpa 
气量：6.7m3/min。 
(5)膜曝气系统一套 
自制设备 
材质：UPVC。 
(6)清洗泵1台 
规格：5m3/h，10m。 
(7)起吊装置 
吊架及手动葫芦。 
(8)排污泵一台 
规格：10m3/h，12m。 
(9)加药系统 
加药泵：1台，0-100L/H，30bar； 
加药箱：1只，PE-500L。 
(10)电控系统一套 
PLC控制。 
(11)管阀配件一套。 

Claims (2)

1.活性炭作载体投加工程菌的MBR膜生物处理工艺技术，其特征在于：a.前置斜板沉淀池和砂滤池，将进水中的颗粒物(尤其是无机颗粒杂质)得以彻底去除；
b.曝气池按长宽比3∶1，池深5～6米，MBR膜组件放置在曝气池末端，不单独设膜池，不设污泥回流，降低运行成本；
c.曝气系统采用可提升式微孔曝气管，设置成多组，出现故障可随时提出来检修更换而不影响系统运行；
d.活性炭采用300目的粉末碳，投加量为正常水位情况下SV30达到30～40％；
e.MBR膜组件选用孔直径为0.1um的优质微滤膜，确保工程菌被充分截留；
f.容积负荷：0.4～0.6kgCOD/(m3.d)；
g.系统运行中不排泥，老化的污泥在好氧消化被去除；
h.MBR膜工艺采用并联泵出水，易调节出水流量。
2.根据权利要求1所述的活性炭作载体投加工程菌的MBR膜生物处理工艺技术，其特征在于：其运行数据如下表列示：
Figure FSA00000434136600011
Figure FSA00000434136600021
Figure FSA00000434136600031
Figure FSA00000434136600041
Figure FSA00000434136600051
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