CN102633412A - 一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，涉及一种污水处理。原水经调节池进入厌氧池和好氧池，厌氧池内置加热搅拌装置，好氧池内设穿孔曝气管和流量控制装置，由外部的空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，厌氧池和好氧池底部排泥；厌氧池和好氧池中放置动态膜组件，通过恒流泵将厌氧池中的污水通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中；也将好氧池中的污水用恒流泵将动态膜组件的出水口抽回至厌氧池，以形成厌氧池和好氧池中污水在时间和空间上同时连续循环的处理，完成对污水的处理过程；根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过恒流泵控制进水流速和循环流速，使废水在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法，尤其是涉及一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法。
背景技术
随着工业技术的迅猛发展，印染、化工、食品、造纸等行业排放的工业废水成为污水处理领域亟需解决的难题之一。近年来，废水生物处理技术已由传统单一的厌氧法、好氧法转向厌氧－好氧联合处理方法，但是存在剩余污泥量大、能耗高、占地面积大等问题。
膜－生物反应器（MBR）是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新系统，该系统以膜分离技术替代二级生物处理工艺中的二沉池，具有工艺流程简单、占地少、管理方便、处理效率高、出水可直接回用等特点。然而，膜污染是制约膜－生物反应器在污水处理中广泛应用的主要瓶颈，研究表明，传统的膜－生物反应器中存在活性污泥等微生物的附着是造成膜污染、影响膜通量的重要因素之一。因此，改进膜－生物反应器中微生物的存在形式，减轻其对膜污染的影响势在必行。
公开号为CN01016185A、CN1974439A、CN01100333A的中国发明专利分别采用填料表面附着工程菌或酶形式，或采用颗粒污泥的形式使得膜－生物反应器中的微生物不再以悬浮状态存在，从而减轻对膜通量的影响。然而，利用填料表面附着微生物的方式改进存在着不利于特种微生物的生长、微生物浓度低、去污能力差等缺点；利用颗粒污泥进行改进存在颗粒污泥容易破碎、导致堵塞膜孔、颗粒污泥自身形成的群落结构难以人工控制微生物群落稳定等缺点。
尽管上述专利对生物处理工艺进行了改进，但是MBR工艺在大型污水处理中应用的实例不多。造成这种现状的原因主要是：膜组件的成本过高，运行过程动力消耗过高，造成运行费用很高、在膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染，出水通量的衰减问题难以解决。因此，需要针对这些缺点研究开发出新型的膜生物反应器，以使其在保留原有优点的基础上尽量解决上述问题。
通常的膜过滤过程中，溶液中的胶体和悬浮颗粒在过滤压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜通量的下降，这一现象称为膜污染。但从另外一个角度看，膜表面的污染层增强了膜的截留能力，使微滤膜可以截留病毒甚至小分子有机物，就好像在原有的膜之上又增加一层膜。由于这层膜是在过滤过程中形成的，其组成及厚度都可能随时间及生物反应器运行等条件的变化而变化，故一些研究者称之为动态膜或次生膜。相应地，将其称为动态膜生物反应器。
动态膜的出现很好地解决上述MBR的两大难题，由于多孔底膜和预涂剂的选材广泛和价廉易得，使得动态膜的造价较之传统的MBR有很大幅度的下降；另外，由于多孔底膜即膜基质的通量本身就很大，在膜污染严重的情况下还可以将膜基质表面的动态膜去除以后再重新预涂或自生，从而有效地控制膜污染。而且动态膜还具有设备简单、操作容易、处理效果较好等其他优点。因此，动态膜技术已广泛地引起了人们的研究和关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有对污水处理中所存在的效率不高、设备占地面积大、投资成本高等问题，提供一种高效经济的动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法。
本发明包括以下步骤：
1）原水经调节池首先进入动态膜厌氧－好氧循环一体化反应体系的厌氧池和好氧池，厌氧池内置加热搅拌装置，厌氧池底部排泥；好氧池内设穿孔曝气管和流量控制装置，由外部的空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，好氧池底部排泥；
2）厌氧池和好氧池中放置由工业滤布制成的动态膜组件，通过恒流泵将厌氧池中的污水通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中；同时，也将好氧池中的污水用恒流泵将动态膜组件的出水口抽回至厌氧池，以形成厌氧池和好氧池中污水在时间和空间上同时连续循环的处理，完成对污水的处理过程；
3）根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过恒流泵控制进水流速和循环流速，使得废水在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理而完成厌氧和好氧微生物的降解，出水达标后排放。
在步骤1）中，所述厌氧池的温度可为15~35℃，所述搅拌装置的搅拌速度可为60~200r/min；所述曝气量可为0.5~10L/min；所述好氧池的溶解氧DO可为2.0～6.0mg/L，好氧池的温度可为10~35℃；所述穿孔曝气管可设有砂芯曝气头。
在步骤2）中，所述工业滤布可选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶等中的至少一种；所述工业滤布的孔径可为10～300μm。
在步骤3）中，所述在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理，可控制循环流速为5~500mL/min。
本发明采用的动态膜循环一体化的作用及功能为：
1）动态膜解决了MBR膜的高成本和膜污染难题：传统的膜组件的成本高，运行过程动力消耗大，造成运行费用高。在膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染。而动态膜由多孔底膜和预涂剂的选材广泛和价廉易得，使得其成本和造价较之传统的MBR有很大幅度的下降。多孔底膜即膜基质的通量本身较大，在膜污染严重的情况下还可以将膜基质表面的动态膜去除以后再重新预涂或自生，从而有效地控制膜污染。
2）用动态膜取代传统的膜组件，它将膜分离技术和生物反应过程有机结合，以膜技术的高效分离作用取代传统活性污泥法中的二沉池，实现传统工艺所无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果，消除了污泥膨胀的影响。它还大幅度提高了曝气池中活性污泥的浓度，省却了污泥回流系统，大大延长了泥龄，减少了剩余污泥量，并通过膜对废水中SS、有机物、病原菌和病毒的高效截留作用，大大提高了处理出水水质。
3）通过动态膜中液体的循环将厌氧池中产生的挥发性酸等中间产物在对厌氧微生物产生抑制之前及时地被转移到好氧池中而被氧化分解，同时，未及时被水解酸化的大分子污染物又能在经过好氧池后及时循环回厌氧池进一步地降解。发挥厌氧和好氧微生物体各自优势。
总之，与传统的有机废水的多级多段污水生物处理技术相比，本发明具有占地面积小、投资成本低、设备简单、易操作、处理效果好等优点，适用于多种污水的生物处理。
附图说明
图1为本发明实施例采用的动态膜厌氧-好氧循环一体化生物处理装置及流程图。
具体实施方式
实施例I（1～3）
废水类型：生活污水。
参见图1，以下给出动态膜厌氧-好氧循环一体化污水处理方法的具体步骤：
1）原水经调节池首先进入动态膜厌氧－好氧循环一体化反应体系的厌氧池3和好氧池8，厌氧池3内置加热搅拌装置4，厌氧池3底部排泥；好氧池8内设穿孔曝气管和流量控制装置，由外部的空气压缩机7鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，好氧池8底部排泥；所述厌氧池3的温度为15~35℃，所述加热搅拌装置4的搅拌速度为60~200r/min；所述曝气量为0.5~10L/min；所述好氧池8的溶解氧DO为2.0～6.0mg/L，好氧池8的温度为10~35℃；所述穿孔曝气管可设有砂芯曝气头。
2）厌氧池3和好氧池8中放置由工业滤布制成的动态膜组件2，通过第1恒流泵5将厌氧池3中的污水通过第1动态膜组件2的出水口抽至好氧池8中；同时，也将好氧池8中的污水用第2恒流泵6将第2动态膜组件9的出水口抽回至厌氧池3，以形成厌氧池3和好氧池8中污水在时间和空间上同时连续循环的处理，完成对污水的处理过程；所述工业滤布选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶等中的至少一种；所述工业滤布的孔径为10～300μm。
3）根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过恒流泵控制进水流速和循环流速，使得废水在厌氧池3和好氧池8中分别通过第1动态膜组件2和第2动态膜组件9进行循环处理而完成厌氧和好氧微生物的降解，出水达标后排放。所述在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理，可控制循环流速为5~500mL/min。
在图1中，标记1为温度计。
根据进水有机负荷，确定水力停留时间和循环流速，使得生活污水分别在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理而完成厌氧和好氧微生物的降解，测定不同降解时间内各池中水体的COD、SS、DO、pH值、温度等指标。实施例I的废水的处理效果见表1。
表1 生活污水和印染废水处理效果
实施例II（1～3）
与实施例1类似，其区别在于废水类型为印染废水。根据进水有机负荷，确定水力停留时间和循环流速，使得生活污水分别在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理而完成厌氧和好氧微生物的降解，测定不同降解时间内各池中水体的COD、SS、DO、pH值、温度等指标。实施例II的废水的处理效果见表1。
Claims (9)
1.一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1）原水经调节池首先进入动态膜厌氧－好氧循环一体化反应体系的厌氧池和好氧池，厌氧池内置加热搅拌装置，厌氧池底部排泥；好氧池内设穿孔曝气管和流量控制装置，由外部的空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，好氧池底部排泥；
2）厌氧池和好氧池中放置由工业滤布制成的动态膜组件，通过恒流泵将厌氧池中的污水通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中；同时，也将好氧池中的污水用恒流泵将动态膜组件的出水口抽回至厌氧池，以形成厌氧池和好氧池中污水在时间和空间上同时连续循环的处理，完成对污水的处理过程；
3）根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过恒流泵控制进水流速和循环流速，使得废水在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理而完成厌氧和好氧微生物的降解，出水达标后排放。
2.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤1）中，所述厌氧池的温度为15~35℃。
3.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤1）中，所述搅拌装置的搅拌速度为60~200r/min。
4.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤1）中，所述曝气量为0.5~10L/min。
5.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤1）中，所述好氧池的溶解氧DO为2.0～6.0mg/L，好氧池的温度为10~35℃。
6.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤1）中，所述穿孔曝气管设有砂芯曝气头。
7.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤2）中，所述工业滤布选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤2）中，所述工业滤布的孔径为10～300μm。
9.如权利要求1所述的一种动态膜厌氧－好氧循环一体化污水处理方法，其特征在于在步骤3）中，所述在厌氧池和好氧池中通过动态膜进行循环处理，控制循环流速为5~500mL/min。
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