CN105152309A - 一体化高盐废水mbbr处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种一体化高盐废水MBBR处理装置，该装置包括一个装有悬浮填料的MBBR曝气池和一个与之相连的微生物培养器；微生物培养装置内置或外置于MBBR曝气池；其中MBBR曝气池用于高盐废水处理且处理后的废水部分进入微生物培养器用于适盐微生物群培养，微生物培养器培养的适盐微生物群供给MBBR曝气池用于降解有机物并在悬浮填料表面挂膜生长。本发明提供的一体化高盐废水MBBR处理装置，提高了MBBR工艺处理高盐废水的能力和处理效果，尤其适用于高盐、高浓度、有毒、难降解高盐废水的处理。

Description

一体化高盐废水MBBR处理装置

技术领域

本发明属于废水处理、环境保护技术领域，涉及一种高盐废水处理装置，具体地说是一体化高盐废水MBBR处理装置。

背景技术

高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水，其广泛产生于化工、制药、制革、食品、采油、海产品加工、海水代用等众多的工业实践过程中，含盐量有时甚至高达15~30%，此外废水中还含有大量有毒有害、难降解有机物，一般的物化法处理需要很高的能耗成本，且容易产生二次污染，因此生化处理技术仍是首选。

基于高盐浓度对微生物生长特性的严重影响，高盐废水生物处理的难度大大提高，目前国内外主要围绕传统活性污泥驯化以及利用嗜盐菌处理高盐废水两方面展开。普遍认为，采用驯化活性污泥能够筛选出适宜高盐废水的微生物，并能取得较高的去除率，并且在一定的范围内（3%~5%以下），能忍受盐的冲击，但超过这个范围，盐度的冲击对有机物去除的影响是巨大的，严重的甚至能使整个系统完全崩溃。利用嗜盐菌的方式主要包括以下两种：（1）接种嗜盐菌，强化生化处理系统；（2）筛选高效嗜盐菌株，制成复合或单一菌剂，用于实际高盐废水的处理。嗜盐菌群能够强化生化处理系统，提升系统稳定性及处理能力，嗜盐菌群在高盐浓度下生长良好，对盐有特殊的适应性和需要，因此将其直接用于高盐废水的处理，不失为一种快捷、有效的方法。

目前直接利用嗜盐菌进行成膜，进而构建高盐废水生物膜处理体系的研究较少，且启动周期长，生物膜耐盐能力、系统处理效果及稳定性不高。研究表明，高盐废水的生物膜处理体系由于微生物固着生长于载体表面，形成的高盐微生物菌群相对复杂而稳定，不会随水流失，相比活性污泥系统更加稳定，避免了活性污泥絮凝性差、抗冲击能力弱、易膨胀等问题，同时表现出更高的去除效能和耐盐能力。目前研究较多的是生物接触氧化法、生物滤池以及生物流化床等，对于新型的移动床生物膜反应器（MBBR）处理高盐废水的研究则较少，且大部分停留在小试配水阶段，很少有进入中试及工程应用阶段。

MBBR是生物接触氧化和生物流化床的完美结合体，能够有效的利用反应器空间，形成悬浮式的生物膜体系，在提高系统生物量的同时，增强了污染介质与微生物的接触，提升了整个处理体系的处理效能和抗冲击能力。MBBR不仅克服了活性污泥法占地大、会发生污泥膨胀以及污泥流失等缺点，还解决了固定床生物膜法需定期反冲洗、清洗滤料和更换曝气器等复杂操作问题，克服了流化床使载体流化的动力消耗过大的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一套能够快速构建高盐废水生物膜处理系统的装置，具体涉及一体化高盐废水MBBR处理装置。将适盐菌剂的培养驯化与MBBR工艺的启动集成为一体，实现直接在特定高盐条件下进行反应器的快速启动与运行，适用于高盐、高浓度、有毒、难降解高盐废水的处理，克服了目前高盐生物膜处理系统盐度驯化启动周期长、耐盐能力不足、填料挂膜困难、系统运行稳定性差、处理效率不高等严重制约工程应用的问题。

本发明所指适盐微生物，是指适应高盐环境、且能够在高盐环境下正常生长代谢的微生物，包括嗜盐和耐盐的细菌、真菌、古菌、原生动物、后生动物及其它微生物。

本发明所采用的技术方案是：

一种一体化高盐废水MBBR处理装置，包括一个装有悬浮填料的MBBR曝气池和一个与之相连的微生物培养器；微生物培养装置内置或外置于MBBR曝气池；其中MBBR曝气池用于高盐废水处理且处理后的废水部分进入微生物培养器用于适盐微生物群培养，微生物培养器培养的适盐微生物群供给MBBR曝气池用于降解有机物并在悬浮填料表面挂膜生长。

本发明所述适盐微生物优选按照专利申请号CN201310540099.X所述方法制备得到。也可以使用现有技术中所公开的任何一种适盐微生物或者适盐微生物菌群。专利申请号CN201310540099.X所述发明提供了一种制备耐盐微生物菌剂的方法，实质上提供了一种制备包含嗜盐和耐盐微生物在内的微生物菌剂的制备方法。采用该发明方法，可在盐浓度1%~30%的盐浓度范围内直接制备适盐微生物菌剂。所制备的菌剂含有丰富的耐盐微生物和嗜盐微生物多样性。因此，在本发明方法中加入利用该方法制备的复合适盐微生物菌剂，能够强化MBBR工艺，提高耐盐能力和处理性能。

本发明所述的一体化高盐废水MBBR处理装置的技术方案中，优选的技术方案或者技术特征是：

（1）所述微生物培养装置由培养曝气池、碳源投加装置、营养投加装置、pH调节装置、在线溶氧仪和在线pH组成，培养曝气池内置于MBBR曝气池或与MBBR曝气池共壁合建；

（2）所述微生物培养装置还包含一个厌氧水解池，且厌氧水解池与培养曝气池共壁合建；

（3）所述微生物培养装置还包含一个生物酶制剂投加装置，用于供给适盐微生物快速扩增培养的营养促进剂；

（4）所述碳源投加装置的有机碳源与所处理高盐废水中有机物不完全相同，尤其是对于生物毒性较大的废水，可投加一种或多种辅助性的易降解碳源，保证适盐微生物菌群活性不受抑制，实现快速扩培及驯化；

（5）所述MBBR曝气池后连接一个共壁的沉淀池，且包含沉淀池内的污泥回流系统，可以通过排泥以及污泥回流控制MBBR曝气池内部的悬浮污泥浓度，完成悬浮填料的快速挂膜；

（6）所述MBBR曝气池出水口设置筛网，且筛网孔径小于悬浮填料直径，确保反应器正常运行时，填料不随水溢流发生流失，堵塞管路；其中，悬浮填料的填充比为30%~60%，且分批次进行投加；

（7）根据目标处理的实际高盐废水盐浓度，选取相应的悬浮填料进行投加，保证系统内更好的流化，最大限度的与适盐微生物菌群接触，短期内实现微生物的附着生长；密度过小，会导致MBBR曝气池表面填料堆积，不易流化；密度过大，会使填料部分沉积于底部，同时流化的动力消耗过大；所述悬浮填料的密度为0.95~1.15，与所处理高盐废水的密度相近且小于；

（8）所述MBBR曝气池底部均匀分布调节气量的曝气装置，可在启动的不同阶段调节曝气量、搅拌强度与填料流化状态，实现适盐微生物的稳定成膜、填料挂膜以及处理效能的提升；

（9）所述微生物培养装置及MBBR曝气池内，pH控制在5.0~9.0、温度10℃~40℃；所述微生物培养装置内溶解氧控制为0.2~4.0mg/L；所述MBBR曝气池溶解氧控制为2.0~7.0mg/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

（1）无需采用盐度驯化的方法，可实现直接在特定高盐条件下进行反应器的快速启动与运行，适用于高盐、高浓度、有毒、难降解高盐废水的处理；

（2）通过直接利用适盐微生物，能够在短期内构建更加高效稳定的生物膜处理体系，克服了目前高盐生物膜处理系统盐度驯化启动周期长、耐盐能力不足、填料挂膜困难、系统运行稳定性差、处理效率不高等问题；此外，启动程序简单便于操作和工程化；

（3）将适盐微生物的培养驯化与MBBR工艺的启动集成为一体，同步进行，实现菌种的定向富集并直接完成MBBR工艺的启动，保证了接种源的高效性以及构建的生物膜处理体系的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中MBBR曝气系统布置示意图；

图1、图2中：1为厌氧水解池；2为培养曝气池；3为MBBR曝气池；4为沉淀池；5为搅拌器；6为在线溶氧仪；7为在线pH计；8为曝气装置；9为悬浮填料；10为筛网；11为碳源投加装置；12为营养投加装置；13为pH调节装置；14为生物酶制剂投加装置；15为球阀；16为排泥口；17为气体流量计；18为计量泵；19为污泥回流泵；20为风机。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围；此外，在理解本发明一体化高盐废水MBBR处理装置和实施步骤下，能够做出大量的补充或改进，这些补充或改进也应当包含在本发明的保护范围之内。

实施例1，参照图1，一种一体化高盐废水MBBR处理装置：包括一个装有悬浮填料9的MBBR曝气池3和一个与之相连的微生物培养装置，其中MBBR曝气池3用于处理高盐废水，微生物培养装置用于适盐微生物菌群的培养；且所述微生物培养装置培养的适盐微生物群混合液进入MBBR曝气池3，用于对高盐废水中的有机物进行降解并在悬浮填料9表面生长挂膜。

实施例2，实施例1所述一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述微生物培养装置接种专利申请号201310540099.X制备得到的复合适盐微生物菌剂。

实施例3，实施例1或2所述一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述微生物培养装置由培养曝气池2、碳源投加装置11、营养投加装置12、pH调节装置13、在线溶氧仪6和在线pH计7组成。该所述微生物培养装置还可以包含一个厌氧水解池1，且厌氧水解池1与培养曝气池2共壁合建。

所述的碳源投加装置11、营养投加装置12设在厌氧水解池1上方，pH调节装置13设在培养曝气池2上方，厌氧水解池1与培养曝气池2均设有在线溶氧仪6和在线pH计7。

培养曝气池2、MBBR曝气池3底部均设有曝气装置8，曝气装置8通过管路与风机20连接，且在该管路上设有气体流量计17。

厌氧水解池1、培养曝气池2底部均设有通向MBBR曝气池3底部的管路，管路上设有计量泵18。

实施例3中，所述碳源投加装置11的有机碳源与所处理高盐废水中的有机物不完全相同。

实施例4，实施例1或2或3所述一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述微生物培养装置还包含一个生物酶制剂投加装置14，生物酶制剂投加装置14，设在培养曝气池2上方。

实施例5，实施例3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：培养曝气池2内置于MBBR曝气池3或与MBBR曝气池3共壁合建。

实施例6，实施例1－5任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：MBBR曝气池3后连接一个共壁的沉淀池4，在沉淀池4内设有污泥回流系统。所述的污泥回流系统包括通向厌氧水解池1、培养曝气池2、MBBR曝气池3的回流管路，回流管路上设有球阀15，还设有计量泵18或者污泥回流泵19；沉淀池4底部设有带排泥口16的排泥管路，排泥管路上设有球阀15。

实施例7，实施例1－6任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述MBBR曝气池3出水口设置筛网10，且筛网10孔径小于悬浮填料9直径。

实施例8，实施例1－7任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述悬浮填料9填充比为30%~60%，分批次进行投加。

实施例9，实施例1－7任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述悬浮填料9填充比为45%，分批次进行投加。

实施例10，实施例1－9任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述悬浮填料9密度为0.95~1.15，与所处理高盐废水的密度相近且小于。

实施例11，实施例1－10任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述MBBR曝气池3底部均匀分布调节气量的曝气装置8，以实现MBBR曝气池3内悬浮填料9的流化及控制。

实施例12，实施例1－11任何一项所述的一体化高盐废水MBBR处理装置中：所述微生物培养装置及MBBR曝气池3内，pH控制在5.0~9.0、温度10℃~40℃；所述微生物培养装置内溶解氧控制为0.2~4.0mg/L；所述MBBR曝气池内溶解氧控制为2.0~7.0mg/L。

实施例13，一种一体化高盐废水MBBR处理装置，其结构如图1和图2所示，包括一个装有悬浮填料9的MBBR曝气池3和一个与之共壁合建的微生物培养器，MBBR曝气池3后连接一个共壁的沉淀池4；所述微生物培养器包括厌氧水解池1、培养曝气池2、碳源投加装置11、营养投加装置12、pH调节装置13、生物酶制剂投加装置14；所述厌氧水解池1与培养曝气池2共壁合建，其内部均设有在线溶氧仪6、在线pH计7，其底部通过管路连接计量泵18，所述计量泵18通过管路将二沉池出水部分回流至厌氧水解池1、培养曝气池2，用于适盐微生物的培养；所述培养曝气池2内设有曝气装置8，曝气装置8与风机20连接，均匀分布于培养曝气池2底部，且每排曝气装置8均连接有气体流量计，具体布置可以如图2所示，可在启动的不同阶段调节曝气量、搅拌强度与填料流化状态，实现适盐微生物的快速挂膜，并有效利用MBBR曝气池的内部空间；所述微生物培养装置培养的适盐微生物群混合液通过计量泵18泵入MBBR曝气池3内，用于悬浮填料9的挂膜与MBBR曝气池3的快速启动；所述MBBR曝气池3出水口处设有筛网10；所述沉淀池4底部通过管路依次与污泥回流泵19、球阀15相连接，球阀15通过管路连接至MBBR曝气池3底部，构成污泥回流系统，沉淀池4底部设有排泥口16，通过球阀15开度的调节控制排泥量。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，可根据废水水质特征，向微生物培养装置内投加相应的复合适盐微生物菌剂，直接在特定高盐条件下进行微生物的培养驯化，将其与MBBR工艺集成为一体，实现菌种的定向富集并直接完成MBBR工艺的启动，大大缩短启动时间并提高处理效率。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述碳源投加装置11的有机碳源与所处理高盐废水中有机物不完全相同，尤其是对于生物毒性较大的废水，可投加一种或多种辅助性的易降解碳源，保证适盐微生物菌群活性不受抑制，实现快速扩培及驯化。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述微生物培养装置的培养曝气池2内置于MBBR曝气池3内，大大节省占地面积，能够有效利用反应器空间。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述营养投加装置12及生物酶制剂投加装置14，可根据具体废水水质特征，选择性的投加适盐微生物所需基本元素及生长因子，保证微生物营养全面、酶活性高、代谢能力强，使其生长繁殖高效率进行。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述MBBR曝气池3出水口设置筛网10，且筛网10孔径小于悬浮填料9直径，确保反应器正常运行时，填料不随水溢流发生流失，堵塞管路。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述MBBR曝气池3内悬浮填料9的填充比可设置为30%、40%、50%或者60%，且分批次进行投加；一次性投加过多，在挂膜初期，为保证悬浮填料流化，曝气强度会过大，这会导致微生物的初期附着较困难，大大延长挂膜启动周期。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，根据目标处理的实际高盐废水盐浓度，选取相应的悬浮填料9进行投加，保证系统内更好的流化，最大限度的与适盐微生物菌群接触，短期内实现微生物的附着生长；密度过小，会导致MBBR曝气池3表面填料堆积，不易流化，密度过大，会使填料部分沉积于底部，同时流化的动力消耗过大；所述悬浮填料9的密度可选择0.95、0.98、1.12或1.15，与所处理高盐废水的密度相近且小于。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述厌氧水解池1、培养曝气池2以及MBBR曝气池3内，pH控制在5.0~9.0、温度10℃~40℃；所述厌氧水解池1溶解氧控制为0.2mg/L，培养曝气池2内溶解氧控制为2.0mg/L；所述MBBR曝气池3内溶解氧控制为2.0mg/L。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述厌氧水解池1溶解氧控制为0.3mg/L，培养曝气池2内溶解氧控制为3.0mg/L；所述MBBR曝气池3内溶解氧控制为4.0mg/L。

实施例13所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，所述厌氧水解池1溶解氧控制为0.5mg/L，培养曝气池2内溶解氧控制为4.0mg/L；所述MBBR曝气池3内溶解氧控制为7.0mg/L。

Claims (11)

1.一种一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：包括一个装有悬浮填料的MBBR曝气池和一个与之相连的微生物培养装置，其中MBBR曝气池用于处理高盐废水，微生物培养装置用于适盐微生物菌群的培养；且所述微生物培养装置培养的适盐微生物群混合液进入MBBR曝气池，用于对高盐废水中的有机物进行降解并在悬浮填料表面生长挂膜。

2.根据权利要求1所述一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置接种专利申请号201310540099.X制备得到的复合适盐微生物菌剂。

3.根据权利要求1所述一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置由培养曝气池、碳源投加装置、营养投加装置、pH调节装置、在线溶氧仪和在线pH计组成。

4.根据权利要求3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置还包含一个厌氧水解池，且厌氧水解池与培养曝气池共壁合建：所述微生物培养装置或者还包含一个生物酶制剂投加装置。

5.根据权利要求3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述碳源投加装置的有机碳源与所处理高盐废水中的有机物不完全相同。

6.根据权利要求3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于，微生物培养装置的培养曝气池内置于MBBR曝气池或与MBBR曝气池共壁合建。

7.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：MBBR曝气池后连接一个共壁的沉淀池，且包含沉淀池内的污泥回流系统。

8.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述MBBR曝气池出水口设置筛网，且筛网孔径小于悬浮填料直径。

9.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于，所述悬浮填料填充比为30%~60%，分批次进行投加；所述悬浮填料密度为0.95~1.15，与所处理高盐废水的密度相近且小于。

10.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述MBBR曝气池底部均匀分布调节气量的曝气装置，以实现MBBR曝气池内悬浮填料的流化及控制。

11.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置及MBBR曝气池内，pH控制在5.0~9.0、温度10℃~40℃；所述微生物培养装置内溶解氧控制为0.2~4.0mg/L；所述MBBR反应器内溶解氧控制为2.0~7.0mg/L。