CN106082564A - 一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，包括如下步骤：首先污水在曝气沉砂池内将无机颗粒去除，再依次经过缺氧反应池、厌氧反应池、预好氧反应池以及MBR膜生物反应池，其中预好氧池中的混合液一部分回流到厌氧反应阶段，另一部分进入到MBR膜生物反应池中，进行泥水分离，将分离后的清水排出，剩余活性污泥回流至缺氧反应池中。本发明无需投加酶制剂、化学解偶联剂、氧化剂等外源性制剂，无需在工艺后段专门设置污泥处理系统，减少了因污泥的填埋、焚烧、热处理等对环境造成的二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术。
背景技术
随着我国城镇化和工业化的快速发展，相应的污水排放量增大，则污水处理过程中产生的剩余污泥量也日趋庞大，且以10％-15％每年的速度增加，污泥污染也越来越严重，污泥处理处置费用高，问题凸显，大量的剩余污泥已经成为了新的环境污染源。
伴随着快速城市化进程，污泥处理负荷急剧增加。按照“十二五”规划内容，到2015年我国污水日处理能力将达到2.08亿立方米，污水处理率将增长到85％左右。污水处理厂的建设投运伴随产生大量的剩余污泥，以含水率80％计，全国年污泥总产生量很快将突破3500万吨，预计到2020年污泥产量将突破年6000万吨。从处理处置的技术路线来讲，发达地区主要通过快速、有效的减量化手段作为污泥处置的应急方式，如污泥深度脱水，其主要目的是通过高压脱水过程将污泥含水率从80％左右降至60％以下，从而缓解污泥过快增长产生的处置压力。而对于经济欠发达和落后地区，污泥主要仍以卫生填埋、堆肥和土地利用为主。
相关资料显示，在已建成的污水处理厂中，有污泥稳定处理设施的不到四分之一，大量未稳定处理的污泥已成为沉重的负担。污泥含有难降解的有机物、重金属和病原体等有毒有害物质，若不加处理而任意排放，将对周围环境产生不良影响，甚至还会引起传染疾病，所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化，最终达到资源化，已成为深受人们关注的重大课题。
由于我国污泥有机质含量偏低，污泥厌氧消化技术的推广受到了限制；我国缺乏污泥焚烧尾气排放标准以及焚烧的投资、耗能、二次污染等问题，使得污泥热处理技术未受青睐；而污泥脱水后，泥饼的去向以及堆肥处理后产品的销路也是各技术难以推广的瓶颈。因此，只有从源头控制最大程度地减少污泥产生量，才是可持续且环境友好型发展方向。源头污泥减量技术的研发及减量机理的研究已成为近年来国内外研究的热点。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种从源头上实现污泥减量化，减少污泥处理成本，且改善了出水水质情况的膜生物反应器污泥减量化污水处理技术。
活性污泥中生存着各种微生物，构成了复杂的生物相。利用微型动物的捕食来减少污泥，主要是利用原生动物(纤毛虫、鞭毛虫等)、后生动物(红斑瓢体虫、颤蚓等)动物来捕食活性污泥中的细菌和污泥碎片，并通过肠管使这些食物得到一定程度的矿化，从而减少系统中的污泥量，而后生动物作为污泥处理系统中体型最大的生物，具有比其他生物更强的污泥减量的能力。
本发明通过工艺参数和微生物的生理生态调控实现污水处理过程中的污泥减量，从源头上减少污泥的排放量。该工艺无需投加酶制剂、化学解偶联剂、氧化剂等外源性制剂，无需在工艺后段专门设置污泥处理系统，减少了因污泥的填埋、焚烧、热处理等对环境造成的二次污染。通过该工艺出水，水质稳定良好。
本发明采用的技术方案为：
一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，包括以下步骤：
步骤一：污水经过曝气沉砂池，将污水中无机颗粒去除；
步骤二：除去无机颗粒的污水进入到缺氧反应池中，聚磷菌既不吸收磷，也不释放磷，总磷TP保持稳定，缺氧反应池中的溶解氧DO≤0.5mg/L；
步骤三：在厌氧反应池中，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的，再者，聚磷菌释放磷元素，总磷TP浓度逐渐升高，并且聚磷菌吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；
步骤四：在预好氧反应池中，硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐，聚磷菌超量吸收磷，总磷TP迅速降低；
步骤五：将预好氧池中的混合液一部分回流到厌氧反应池中，进行生物硝化反应，另一部分混合液进入到MBR膜生物反应池中，通过MBR膜生物反应器进行固液分离后，排出清水，剩余活性污泥以3倍流量流回缺氧反应池中。
进一步的，所述步骤三中的厌氧反应池中的溶解氧DO≤0.2mg/L。
进一步的，所述步骤四中的预好氧反应池中的混合液以2倍流量回流至厌氧反应池中。
进一步的，所述步骤四中的预好氧反应池的溶解氧D0≥2.0mg/L。
进一步的，所述步骤四中的MBR膜生物反应阶段的溶解氧D0≥3.0mg/L。
进一步的，所述步骤四中的MBR膜生物反应池中采用的是MBR平板膜。
进一步的，所述步骤一至步骤四中的污泥泥龄SRT为120-200天，其污泥浓度MSSL为18000-28000mg/L。
本发明的有益效果在于：①通过工艺参数和微生物的生理生态调控实现污水处理过程中的污泥减量，从源头上减少污泥的排放量；②无需投加酶制剂、化学解偶联剂、氧化剂等外源性制剂，无需在工艺后段专门设置污泥处理系统，减少了因污泥的填埋、焚烧、热处理等对环境造成的二次污染；③出水水质稳定性良好。
附图说明
图1是本发明流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明不限于所给出的实施例：
一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，包括如下步骤：
步骤一：污水经过曝气沉砂池，将污水中无机颗粒去除，有利于后续处理，曝气沉砂池效果一定要良好；
步骤二：污水经过曝气沉砂池后进入到缺氧反应池中，缺氧反应池的溶解氧D0≤0.5mg/L，缺氧反应池中的聚磷菌既不吸收磷，也不释放磷，总磷TP保持稳定；
步骤三：缺氧反应之后的污水经过提升泵进入到厌氧反应池中，厌氧反应池中的溶解氧D0≤0.2mg/L，在厌氧反应池中，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的，再者，聚磷菌释放磷，总磷TP浓度逐渐升高，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；
步骤四：污水进入预好氧反应池中，鼓风机对预好氧池进行曝气，预好氧反应阶段的溶解氧D0≥2.0mg/L，在预好氧段，聚磷菌超量吸收磷，从而总磷TP迅速降低，且硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；
步骤五：预好氧池中的混合液以2倍流量回流至厌氧反应池中，回流带入的硝酸盐进行生物反硝化作用；另一部分进入到MBR膜生物反应池中，MBR膜反应阶段的溶解氧DO≥3.0mg/L，该池主要进行泥水的固液分离，使得出水水质良好稳定。MBR膜生物反应池采用的是MBR平板膜，其主要运行特征是浸没放置，膜组件稳定置放于反应池中；低压出水，系统工作压力小，电耗低；气液两相流扰动；长时间稳定运行；膜不易污染、清洗频率低、清洗操作方便；
MBR平板膜的优点：膜片可单张更换；出水水质优质稳定；剩余污泥产量少；占地面积小，不受设置场合限制；操作管理方便，易于实现自动化控制；易于从传统工艺进行改造等；
经过MBR膜生物反应器固液分离后，将清水排出，剩余活性污泥以3倍流量回流至缺氧反应池中，目的是释放溶解氧；
在污水处理工艺系统中污泥泥龄SRT范围为120-200天；
在污水处理工艺系统中污泥浓度MLSS范围为18000-28000mg/L；
整个处理工艺系统中，污水在曝气沉砂池处理效果良好的前提下，在处理工艺系统中控制污泥泥龄和污泥浓度，整个处理工艺系统中的污泥达到了一个平衡状态，实现了污泥从源头上减量化的目的，减少了污泥处理成本，并且出水水质良好且稳定。
活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起着最关键的作用，优良运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好，随着活性污泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。
污泥系统中会形成一个完整的微型动物食物链，让优势菌群富集，上游主要是原生动物，中游较多的为轮虫、钟虫等，下游主要表现为大量的红斑瓢体虫，从而来大量捕食活性污泥中的细菌和污泥碎片，并通过肠管使这些食物得到一定程度的矿化，减少污泥的排放量。该工艺无需投加酶制剂、化学解偶联剂、氧化剂等外源性制剂，无需在工艺后段专门设置污泥处理系统，减少了因污泥的填埋、焚烧、热处理等对环境造成的二次污染。通过该工艺出水，水质稳定良好，出水COD≤50，BOD≤10，SS≤10，氨氮≤1.5。
Claims (7)
1.一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，包括以下步骤：
步骤一：污水经过曝气沉砂池，将污水中无机颗粒去除；
步骤二：除去无机颗粒的污水进入到缺氧反应池中，聚磷菌既不吸收磷，也不释放磷，总磷TP保持稳定，缺氧反应池中的溶解氧D0≤0.5mg/L；
步骤三：在厌氧反应池中，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的，再者，聚磷菌释放磷元素，总磷TP浓度逐渐升高，并且聚磷菌吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；
步骤四：在预好氧反应池中，硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐，聚磷菌超量吸收磷，总磷TP迅速降低；
步骤五：将预好氧池中的混合液一部分回流到厌氧反应池中，进行生物硝化反应，另一部分混合液进入到MBR膜生物反应池中，通过MBR膜生物反应器进行固液分离后，排出清水，剩余活性污泥以3倍流量流回缺氧反应池中。
2.根据权利要求1所述的一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，其特征在于，所述步骤三中的厌氧反应池中的溶解氧D0≤0.2mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，其特征在于，所述步骤四中的预好氧反应池中的混合液以2倍流量回流至厌氧反应池中。
4.根据权利要求1所述的一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，其特征在于，所述步骤四中的预好氧反应池的溶解氧D0≥2.0mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，其特征在于，所述步骤四中的MBR膜生物反应阶段的溶解氧D0≥3.0mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，其特征在于，所述步骤四中的MBR膜生物反应池中采用的是MBR平板膜。
7.根据权利要求1所述的一种膜生物反应器污泥减量化污水处理技术，其特征在于，所述步骤一至步骤四中的污泥泥龄SRT为120-200天，其污泥浓度MSSL为18000-28000mg/L。
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