CN204058188U - 一种膜处理系统的新型预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种膜处理系统的新型预处理系统，所述预处理系统自上游至下游依次包括流化床、二沉池、气浮池和砂滤装置；在它们之间设置连接管道。本实用新型所提供的预处理系统水力停留时间短，水处理效果好，使膜处理系统运行更加稳定。

Description

一种膜处理系统的新型预处理系统

技术领域

本实用新型涉及膜处理系统的预处理系统，特别适合处理进水有机物和悬浮物含量较高的工业废水，且要通过膜系统处理进行回用的应用场合。

背景技术

在我国工业行业中，印染行业是耗水大户，废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，而废水及染料的回用率却小于10%，是我国重点污染行业之一。近年来，国家对行业节能减排的要求越来越高，已经出台的《“十二五”节能减排综合性工作方案》、《印染行业准入条件》和《纺织工业“十二五”科技进步纲要》等文件，都明确要求纺织印染行业发展循环经济、节能减排，推动行业升级改造。而随着我国水资源日益短缺和建设节约型社会的要求，对印染废水的处理回用将更加重视。为了实现印染行业的可持续发展，印染废水的资源化回用成为实现这一目标的关键。目前针对印染废水的处理方式主要有以下几种：

1、采用活性污泥法或生物接触氧化法的生化处理作为进膜系统的预处理来处理印染废水。该种工艺包括生物处理单元和二沉池两个单元，以低负荷，长停留时间为代价才能达到较好的处理效果，污泥分离一般在二沉池中靠自然沉淀完成，因此系统停留时间很长。优点在于设备造价较低，生化系统操作简单，运行较稳定。缺点在于停留时间长，占地面积大，出水效果较差，不能达到进膜的要求，容易操作砂滤和超滤的频繁清洗和反洗，系统产水量严重低于设计值。

2、采用活性污泥法或生物接触氧化法的生化处理作为进膜系统的预处理，后面设置二沉池和气浮系统，气浮对COD具有一定的处理去除效果，但是作用不大，气浮的增加主要作用为降低进膜水质的SS，可以降低砂滤和超滤系统的反洗次数，但是由于活性污泥和生物接触氧化法泥水分离效果较差，二沉池出水的SS含量仍旧较高，此时气浮的加药量比较大，总的运行成本比较高，且大量铝的加入常常导致超滤和反渗透膜表面铝结垢。系统的稳定性仍有待提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种膜处理系统的新型预处理系统，具有水力停留时间短，水处理效果好，使膜处理系统运行更加稳定。为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于所述预处理系统自上游至下游依次包括流化床、二沉池、气浮池和砂滤装置；在它们之间设置连接管道。

在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案：

所选流化床为好氧生物流化床，可采用内循环三相生物流化床。

气浮池选择散气气浮或压力溶气气浮设备，或选择浅层气浮设备。

所述膜处理系统为由超滤系统和反渗透系统依次组成的系统。反渗透系统可采用段间增压式。

流化床与二沉池之间还连接有回流管，用于将二沉池产生的污泥回流送入流化床的底部。

采用本实用新型的预处理系统处理诸如印染废水等进水有机物和悬浮物含量较高的工业废水，具有以下优点：

1、利用本实用新型进行废水预处理相对于常规的活性污泥处理法，总水力停留时间大大缩减，大幅度提高了处理效率。

2、气浮法作为一种快速、高效的固液分离技术，既适用于给水净水，又适用于多种废水的处理；不仅能代替水处理上的沉淀、澄清，而且对于油的去除具有非常好的效果。对一些沉淀法难以取得良好净化效果的废水的处理，气浮法效果更好。

3、膜分离技术是一种节能技术，可膜易受污染，对进水水质有较高的要求。流化床综合了活性污泥法和生物膜法两者的优点，可生化降解大部分废水中的有机物，部分不可生化污染物可用气浮系统去除，气浮可对废水中的油性物质进行破乳，保证了进膜系统水质的稳定，起到保护膜设备的作用，延长了膜设备的使用寿命。

4、利用本实用新型进行废水预处理，污泥量少，相比传统工艺先加药再生化污泥量少70%以上，且污泥处置费用低，可以节省大量的污泥处置费用造价较传统工艺低，是一种节能环保的预处理废水的系统。

5、自动化程度高，劳动强度低，运行稳定。

附图说明

图1为本实用新型所提供的预处理系统的原理框图。

具体实施方式

参照附图，本实施例以所处理的废水为印染废水为例。本实用新型所提供的膜处理系统的新型预处理系统，依次包括流化床、气浮池和砂滤装置；在流化床和气浮池之间设置二沉池。所述预处理系统使废水先进入流化床，将其中的COD降到100以下，在二沉池进行泥水分离，废水再进入气浮池，气浮池对低浓度的悬浮物有很好的处理效果，能保证进入砂滤的水中悬浮物含量，降低砂滤反洗的周期，气浮出水再经过砂滤系统的处理，对于有机物和悬浮物含量较高的工业废水，能够完全保证进入超滤和反渗透膜系统的进水水质，使超滤和反渗透系统组成的膜处理系统稳定运行。作为膜处理系统的预处理系统，本实用新型降低了污染物在膜孔中吸附引起的膜污染，避免砂滤和超滤系统频繁反洗，起到保护膜系统的作用，使产水连续不间断，系统更加稳定。

流化床与二沉池之间还连接有回流管，用于将二沉池产生的污泥回流送入流化床的底部。气浮池的污泥直接排放至污泥池。

所选流化床为好氧生物流化床，可采用内循环三相生物流化床。好氧生物流化床以生物膜法为基础，以砂、陶粒、活性碳等颗粒状物质作为载体，为微生物的生长提供了巨大的表面积。废水或废水和空气的混合液由下而上以一定的速度通过床层时使载体流化，生物固体浓度可达普通活性污泥的5~10倍。由于生物载体、废水、空气三者之间的密切接触，可大大改善传质状态，使有机物去除速率增快，所需反应器容积减小。在水力停留时间为120-30min、进水COD为150-800mg/L范围时，COD去除率达75%以上，且大多在85-90%。此外，生物流化床采用的高径比远大于一般的废水生物处理构筑物，其占地面积可大大缩小。

在本实用新型中，生化部分的流化床位于物化部分的气浮之前。

气浮池类型应根据废水的水质水量、废水可回收利用价值、占地面积、设备投资等因素综合考虑，在保证工艺要求的前提下，废水处理量小于300m3/h时，可选择散气气浮或压力溶气气浮设备。废水处理规模超过300m3/h时应考虑选择浅层气浮设备。气浮系统的加药采用PAC和PAM两种药剂。

气浮是往水中通入空气，产生高度分散的微小气泡，同时投加混凝剂或浮选剂，使水中的悬浮物与空气泡粘附在一起，靠气泡的浮力（视密度<1）一起上浮到水面，形成浮渣而加以去除，实现固液或液液分离的过程。气浮不仅可以去除低浓度的悬浮物和COD，还可以去除水中的油，在含油污水中通过通入空气并使水中产生微气泡，使污水中粒径为0. 25～25μm的浮化油、分散油附在气泡上随气泡一起上浮到水面加以除去。气浮的这两个作用去除低浓度悬浮物和除水中油的作用对于膜而言，非常重要。膜系统运行过程中发现终沉池的出水直接进砂滤和膜系统存在非常大的隐患，进水悬浮物太高往往导致砂滤和超滤非常频繁的反洗。若废水中含油，终沉池对油的去除率几乎为零，油进入膜系统，将对膜造成不可恢复的伤害，将导致换膜。由于气浮对油有一定的去除作用，所以，增加气浮之后，膜系统的正常运行得以保证。

砂滤装置是一种利用过滤介质去除水中各中悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。常用滤料为石英砂。石英砂的粒度分4个不同等级，从上到下依次填入0.4-0.6mm、0.6-1.6mm、1.6-2.5mm、2-4mm的石英砂，其中0.4-0.6mm其过滤作用，其余的石英砂起到支撑的作用。石英砂截留水中的悬浮物，当悬浮物积累到一定程度后通过水反洗的作用将污染物排出。砂滤器是进膜的最后一层保护，砂滤器出水浊度一般可以降到10NTU以下，可以保证超滤膜不被划伤，延长超滤膜反洗的周期。

所述膜处理系统为由超滤系统和反渗透系统依次组成的系统。反渗透系统可采用段间增压式。

通过以上方案，本实用新型可以有效减少占地面积，并且降低二沉池出水的SS含量。流化床内部含大量填料，微生物附着在填料上，水中生物浓度大大提高，可以将停留时间缩短到原活性污泥处理法的一半。由于微生物附着在填料上泥水分离变得容易，从流化床进二沉池的水含微生物的成分比活性污泥少很多，二沉池出水悬浮物含量远远低于常规活性污泥法的二沉池出水，无需进终沉池可直接进入气浮池。气浮出水再经过砂滤的处理便可以满足进膜要求。

Claims (6)

1.一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于所述预处理系统自上游至下游依次包括流化床、二沉池、气浮池和砂滤装置；在它们之间设置连接管道。

2.如权利要求1所述的一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于所选流化床为内循环三相生物流化床。

3.如权利要求1所述的一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于气浮池选择散气气浮或压力溶气气浮设备，或选择浅层气浮设备。

4.如权利要求1所述的一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于所述膜处理系统为由超滤系统和反渗透系统依次组成的系统。

5.如权利要求4所述的一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于反渗透系统采用段间增压式。

6.如权利要求1所述的一种膜处理系统的新型预处理系统，其特征在于流化床与二沉池之间还连接有回流管，用于将二沉池产生的污泥回流送入流化床的底部。