CN105174438A - 一种改进的mbr城市污水处理的方法 - Google Patents

一种改进的mbr城市污水处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改进的MBR城市污水处理的方法。该方法为基于传统MBR城市污水处理工艺改进得到的方法,包括以下步骤:将传统MBR城市污水处理工艺中MBR生化池中原有的活性污泥更换以芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥,并向MBR生化池中投加芽孢杆菌属微生物所需的营养液。应用本发明的技术方案,在传统MBR城市污水处理工艺的基础上,无需新增用地,无需新增构筑物,无需新增设备,即使当氮碳比低于4时,出水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准T-N=15mg/L。

Description

一种改进的MBR城市污水处理的方法
技术领域
本发明涉及,具体而言,涉及一种改进的MBR城市污水处理的方法。
背景技术
城市生活污水主要来自家庭、商业和城市公用设施等。有机物是生活污水的主要污染物,例如:淀粉、蛋白质、糖类和矿物油等。城市生活污水的化学需氧量、生物需氧量、总氮量和总磷量都相对较高。当含氮量和含磷量较高的水质排入自然界,容易引起水体的富营养化,造成藻类大量生长繁殖,以致水质恶化,污染环境,严重时会造成赤潮和水华。目前,城市污水处理工艺中有许多采用MBR工艺。
MBR又称膜生物反应器(MembraneBio-Reactor),是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜,按膜孔径可划分为超滤技术。
由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除。同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。这样,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷高,能够稳定获得优质的出水水质。
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。
另外,因为生物反应器内维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。该工艺操作管理方便,易于实现自动控制,实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制。
但是,由于该系统采用活性污泥,水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,其硝化菌和反硝化菌难以形成独立形态,系统的硝化效率高,COD除去率高,但反硝化却明显不足,氮碳比低于4时,出现反硝化碳源不足,使得系统出水总氮难以达到排放要求,需另投加碳源和深度脱氮工艺,大大增加运行成本和投资成本。
发明内容
本发明旨在提供一种改进的MBR城市污水处理的方法,以解决现有技术中MBR城市污水处理工艺在氮碳比低于4时,出现反硝化碳源不足,使得系统出水总氮难以达到排放要求的技术问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种改进的MBR城市污水处理的方法。该方法为基于传统MBR城市污水处理工艺改进得到的方法,包括以下步骤:将传统MBR城市污水处理工艺中MBR生化池中原有的活性污泥更换以芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥,并向MBR生化池中投加芽孢杆菌属微生物所需的营养液。
进一步地,芽孢杆菌属微生物包括由枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌组成的组中的一种或多种。
进一步地,该方法包括:将MBR生化池的末端的生化池混合液回流至MBR生化池的首端。
进一步地,将传统MBR城市污水处理工艺中的MBR生化池设置为等容积4格。
进一步地,方法具体包括以下步骤:第一步:污水进入粗格栅井去除大体积的污染物质;第二步:粗格栅井的出水流入污水提升泵井,再从污水提升泵井经提升泵提升至细格栅井,细格栅井的细格栅拦截水中杂质及大颗粒物质;第三步:细格栅井的出水流入沉砂池,沉砂池将水中的沉淀物沉淀下来;第四步:沉砂池的出水流入MBR生化池,鼓风机向MBR生化池供气,生化池混合液回流泵设置在MBR生化池的末端,将生化池混合液回流至MBR生化池的首端;第五步:MBR生化池的出水流入紫外消毒渠后经过出水计量槽排出。
进一步地,粗格栅井的粗格栅的网孔为25~100mm。
进一步地,细格栅的网孔为1.5~25mm。
进一步地,降低MBR生化池的曝气量,使MBR生化池的曝气溶解氧低于2。
进一步地,营养液包括热带新鲜水果、食用酒精和纯净山泉水。
进一步地,MBR生化池内加入营养液与进水体积比为1∶0.00000004~1∶0.00000008。
应用本发明的技术方案,在传统MBR城市污水处理工艺的基础上,无需新增用地,无需新增构筑物,无需新增设备,即使当氮碳比低于4时,出水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准T-N=15mg/L。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例1的改进的MBR城市污水处理的方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
传统MBR城市污水处理工艺由于采用活性污泥,水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,其硝化菌和反硝化菌难以形成独立形态,系统的硝化效率高,COD除去率高,但反硝化却明显不足,氮碳比低于4时,出现反硝化碳源不足,使得系统出水总氮难以达到排放要求,需另投加碳源和深度脱氮工艺,大大增加运行成本和投资成本。这对这些技术问题,本发明提出了以下技术方案。
根据本发明一种典型的实施方式,提供了一种改进的MBR城市污水处理的方法。该方法为基于传统MBR城市污水处理工艺改进得到的方法,包括以下步骤:将传统MBR城市污水处理工艺中MBR生化池中原有的活性污泥更换以芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥,并向MBR生化池中投加芽孢杆菌属微生物所需的营养液。
应用本发明的技术方案,在传统MBR城市污水处理工艺的基础上,无需新增用地,无需新增构筑物,无需新增设备,即使当氮碳比低于4时,出水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准T-N=15mg/L。
优选的,芽孢杆菌属微生物包括由枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌组成的组中的一种或多种。这些微生物即使在氮碳比低于4时,除氮效果依然很好。
根据本发明一种典型的实施方式,该方法包括:将MBR生化池的末端的生化池混合液回流至MBR生化池的首端。MBR生化池的末端回流混合液中氮氧化合物通过回流至MBR生化池的首端,在厌氧条件下实现脱氮。
优选的,将传统MBR城市污水处理工艺中的MBR生化池设置为等容积4格。等容积4格曝气池可以保持不同的溶解氧范围,溶解氧可以通过空气管路上的阀门进行调节控制,在4格中形成不同形态的芽孢杆菌为优势菌种的菌群,不同形态的芽孢杆菌发挥不同的作用,以便于氮的转化去除。
根据本发明一种典型的实施方式,方法具体包括以下步骤:第一步:污水进入粗格栅井去除大体积的污染物质;第二步:粗格栅井的出水流入污水提升泵井,再从污水提升泵井经提升泵提升至细格栅井,细格栅井的细格栅拦截水中杂质及大颗粒物质;第三步:细格栅井的出水流入沉砂池,沉砂池将水中的沉淀物沉淀下来;第四步:沉砂池的出水流入MBR生化池,鼓风机向MBR生化池供气,生化池混合液回流泵设置在MBR生化池的末端,将生化池混合液回流至MBR生化池的首端;第五步:MBR生化池的出水流入紫外消毒渠后经过出水计量槽排出。
本发明第一步中所述的粗格栅井去除“大体积”的污染物质是相对于细格栅井去除的污染物质而言的,第二步中细格栅井去除的“大颗粒物质”是相对于沉砂池沉淀的物质颗粒而言是“大颗粒物质”。
优选的,粗格栅井的粗格栅的网孔为25~100mm,进一步地,细格栅的网孔为1.5~25mm。
优选的,降低MBR生化池的曝气量,保持芽孢杆菌的优势化,利于系统的脱氮除磷。使MBR生化池的曝气溶解氧低于2mg/L。
根据本发明一种典型的实施方式,营养液包括热带新鲜水果、食用酒精和纯净山泉水,以保证芽孢杆菌属微生物的良好生长。MBR生化池内加入营养液与进水体积比为1∶0.00000004~1∶0.00000008,此比例的营养液可以保证微生物良好的繁殖和生长,从而保证污水中相关元素的去除。
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种低碳氮比城市污水的处理方法。该处理方法包括以下步骤:第一步:生活污水经市政管网进入粗格栅井去除大体积的污染物质;第二步:粗格栅井出水流入污水提升泵井,在从污水提升泵井经提升泵提升至细格栅井,细格栅将拦截水中杂质及大颗粒物质;第三步:细格栅井出水流入沉砂池,沉砂池将水中的沉淀物沉淀下来;第四步:沉砂池出水流入MBR系统,更换MBR生化池中原有的活性污泥为以芽孢杆菌为优势菌的污泥,投加芽孢杆菌所需的营养液,鼓风机向MBR生化池供气,使MBR生化池内保持合适的溶解氧量,污水通过MBR生化池内芽孢杆菌(Bacillus菌)属为优势菌种的菌群及其它微生物同化及异化作用,将污水中剩余的COD、氨氮及总氮有效地去除,根据工艺需要,回流泵设置在MBR生化池末端,生化池混合液从MBR生化池末端回流至MBR生化池首端;系统在条件较差时下仍能一直保持着芽孢杆菌(Bacillusspp.)吸取胺(有机氮)、氨氮以及铵盐,从而进行脱氮,氮元素部分以有机氮的形式进入污泥中,并通过剩余污泥的排放从系统中去除,部分转化成氮气排入空气中;第五步:MBR生化池出水流入紫外消毒渠后经过出水计量槽排出。
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种低碳氮比城市污水的处理方法。该处理方法包括以下步骤:第一步:生活污水经市政管网进入粗格栅井去除大体积的污染物质,粗格栅网孔为25~100mm;第二步:粗格栅井出水流入污水提升泵井,再从污水提升泵井经提升泵提升至细格栅井,细格栅将拦截水中杂质及大颗粒物质,细格栅网孔为1.5~25mm;第三步:细格栅井出水流入沉砂池,沉砂池将水中的沉淀物沉淀下来;第四步:沉砂池出水流入MBR生化池,在MBR生化池内加入营养液,营养液与进水体积比为1∶0.00000004~1∶0.00000008,营养液主要为热带新鲜水果、食用酒精和纯净山泉水组成,其比例和组成本领域技术人员可以根据实际情况进行调整,只要能够使芽孢杆菌属微生物的良好生长即,从而保证污水中相关元素的去除;鼓风机向MBR生化池供气,使MBR生化池内保持溶解氧量,污水通过MBR生化池内以芽孢杆菌(Bacillus菌)属为优势菌种的菌群及其它微生物的同化及异化作用,将污水中剩余的COD、氨氮和总氮有效地去除,生化池混合液回流的泵设置在MBR生化池末端,回流至MBR生化池首端;第五步:MBR生化池出水流入消毒系统后经过出水计量槽排出。
下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
本发明的低碳氮比城市污水的处理方法中,微生物包括芽孢杆菌属(Bacillus菌)微生物包括由枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌等,该工艺具体如图1所示,主要包括以下步骤:
第一步:生活污水经市政管网进入粗格栅井去除大体积的污染物质,粗格栅网孔为25mm;
第二步:粗格栅井出水流入污水提升泵井,再从污水提升泵井经提升泵提升至细格栅井,细格栅将拦截水中杂质及大颗粒物质,细格栅网孔为1.5mm;
第三步:细格栅井出水流入沉砂池,沉砂池将水中的沉淀物沉淀下来;
第四步:沉砂池出水流入MBR生化池。在MBR生化池加入营养液,营养液与进水体积比为1∶0.00000004~1∶0.00000008,营养液主要为热带新鲜水果、食用酒精和纯净山泉水组成,其比例和组成本领域技术人员可以根据实际情况进行调整,只要能够使芽孢杆菌属微生物的良好生长即,从而保证污水中相关元素的去除。鼓风机向MBR生化池供气,使MBR生化池内保持溶解氧量,污水通过MBR生化池内以芽孢杆菌(Bacillus菌)属为优势菌种的菌群及其它微生物的同化及异化作用,将污水中剩余的COD、氨氮和总氮有效地去除,MBR生化池出水回流的泵设置在MBR生化池末端,回流至MBR生化池首端;第五步:MBR生化池出水流入消毒系统后经过出水计量槽排出。
实施上述技术方案,污水处理指标如表1所示。
表1
通过上表分析:出水COD低于40mg/L,BOD低于10mg/L,NH3-N低于8mg/L,T-N低于15mg/L,其C/B为0.5,碳氮比为3.6,出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,达到节能减排的效果。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:。
1)高效的脱氮能力
同传统的硝化、反硝化脱氮原理不同,Bacillus菌直接吸取胺(有机氮)、氨氮以及铵盐,为微生物所利用,对碳氮比的要求较低,在碳氮比大于2的情况下实现高效脱氮,出水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准T-N=15mg/L。
2)不需要另外投加碳源
MBR生化池改造后,在碳氮比大于2的情况下实现高效脱氮,无需另外补充碳源,大大降低运行成本。
3)不需要另外增加构筑物
MBR生化池的改造新工艺,无需新增构筑物,降低改造投资成本。
4)不需要新增设备
MBR生化池的改造新工艺,无需新增设备,降低改造投资成本及改造运行成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改进的MBR城市污水处理的方法,其特征在于,所述方法为基于传统MBR城市污水处理工艺改进得到的方法,包括以下步骤:将所述传统MBR城市污水处理工艺中MBR生化池中原有的活性污泥更换以芽孢杆菌属微生物为优势菌的污泥,并向所述MBR生化池中投加所述芽孢杆菌属微生物所需的营养液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述芽孢杆菌属微生物包括由枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌组成的组中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:将所述MBR生化池的末端的生化池混合液回流至所述MBR生化池的首端。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述传统MBR城市污水处理工艺中的MBR生化池设置为等容积4格。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
第一步:污水进入粗格栅井去除大体积的污染物质;
第二步:所述粗格栅井的出水流入污水提升泵井,再从所述污水提升泵井经提升泵提升至细格栅井,所述细格栅井的细格栅拦截水中杂质及大颗粒物质;
第三步:所述细格栅井的出水流入沉砂池,所述沉砂池将水中的沉淀物沉淀下来:
第四步:所述沉砂池的出水流入所述MBR生化池,鼓风机向所述MBR生化池供气,生化池混合液回流泵设置在所述MBR生化池的末端,将所述生化池混合液回流至所述MBR生化池的首端;
第五步:所述MBR生化池的出水流入紫外消毒渠后经过出水计量槽排出。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述粗格栅井的粗格栅的网孔为25~100mm。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述细格栅的网孔为1.5~25mm。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,降低所述MBR生化池的曝气量,使所述MBR生化池的曝气溶解氧低于2mg/L。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述营养液包括热带新鲜水果、食用酒精和纯净山泉水。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述MBR生化池内加入营养液与进水体积比为1∶0.00000004~1∶0.00000008。
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