CN204981497U - 一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统 - Google Patents

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魏江州
张小平
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Abstract

本实用新型涉及一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，格栅和格网用于除渣，双膜内循环生物反应器将有机污水经布水装置均匀分配到填料生物膜反应区，通过气流的作用在填料生物膜反应区与微滤膜过滤区之间形成内循环，间隙开启填料生物膜反应区和微滤膜过滤区的进气电动阀，交替形成厌氧-缺氧-好氧的环境，完成微生物好氧硝化吸磷、缺氧脱氮反应和厌氧放磷反应，达到净化水质的目的。脱落的生物膜和颗粒物被微滤膜截留，清水透过微滤膜经自吸泵抽吸出来，再经紫外线消毒后即可达标排放。与单纯的膜-生物反应器技术相比，本实用新型充氧能耗降低约50％，跨膜压差降低，微滤膜的膜通量较高，使用寿命延长；剩余污泥减少。

Description

一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统。
背景技术
目前水污染治理的重点之一就是建制镇的生活污水处理，因此中、小规模的低浓度有机废水处理技术得到进一步发展。乡镇污水处理工程具有规模较小、地域分散、运行管理人才和资金相对缺乏的特点，如果完全套用城镇污水处理厂的处理工艺，存在占地面积大、吨水处理能耗高、运行管理不便等问题；如需达到更严格的GB18918-2002一级A标准，需要增加深度处理单元。
现行的膜-生物反应器处理技术利用膜分离技术与生物处理技术相结合，具有占地面积小、处理效率高、出水水质好等优点，用于中、小规模的低浓度有机废水处理，出水可以达到一级A标；但是单纯的膜-生物反应器除了需要维持生物处理所需的充氧曝气量外，还需要对膜进行连续空气冲洗，总曝气量同常规的生物处理相比，大约增加50％，具有较高的能耗；同时污泥浓度较大，跨膜压差较高，膜的通量、工作周期和使用寿命受到影响，增加了膜投资和维护成本；剩余污泥产量相对较大，增加了污泥处理的难度。这些缺陷严重阻碍了膜-生物反应器技术在乡镇生活处理领域的广泛应用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于降低单纯的膜-生物反应器的能耗，减少剩余污泥，降低悬浮污泥浓度和跨膜压差，减少膜通量的下降幅度，延长膜工作周期和使用寿命，从而降低系统的投资和运行维护费用。
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，包括格栅、第一水位浮球开关、格网、提升泵、双膜内循环生物反应器、气泵、紫外线消毒器、玻璃转子流量计和自吸泵；
所述的格栅、第一水位浮球开关和格网组成集水池，用于除去2mm以上的颗粒物和杂物；集水池通过提升泵与双膜内循环生物反应器连接；
所述的双膜内循环生物反应器设有导流板，导流板将双膜内循环生物反应器分隔为填料生物膜反应区和微滤膜过滤区，所述的填料生物膜反应区设有生物膜填料和布水装置，微滤膜过滤区安装有浸入式微滤膜组件和集水装置；填料生物膜反应区和微滤膜过滤区底部分别设有第一曝气装置和第二曝气装置，第一曝气装置和第二曝气装置分别通过第二进气电动阀和第一进气电动阀与气泵连接并能够形成曝气气流；双膜内循环生物反应器中设有第二水位浮球开关；
所述的浸入式微滤膜组件通过集水装置连接自吸泵，自吸泵连接紫外消毒器，紫外消毒器连接玻璃转子流量计。
所述的格网孔径不超过2mm。
所述的双膜内循环生物反应器中的生物膜填料采用生物接触氧化法工艺所用的生物膜填料。
所述的浸入式微滤膜组件采用浸入式膜-生物反应器组件，浸入式微滤膜组件的微滤膜材质采用改性聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，平均膜孔径为0.1～0.2微米。
与单纯的膜-生物反应器相比，使用本实用新型在处理低浓度有机废水时，充氧能耗降低约50％；剩余污泥非常少，无需专门的污泥处理设施；系统的悬浮污泥浓度降低80-90％，跨膜压差降低，膜通量下降幅度减少，膜工作周期和使用寿命得到延长，从而降低系统的投资和运行维护费用。本实用新型对于排放要求较高或需要回用的中、小型规模低浓度废水处理项目，具有一定的优势。
附图说明
图1为本实用新型所述的处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统结构示意图。
图2为本实用新型所述的双膜内循环生物反应器的结构示意图。
图3为本实用新型所述的双膜内循环生物反应器的第二种结构示意图。
其中，附图标记为：1、格栅；21、第一水位浮球开关；22、第二水位浮球开关；3、格网；4、提升泵；5、双膜内循环生物反应器；6、气泵；71、第一进气电动阀；72、第二进气电动阀；8、紫外线消毒器；9、玻璃转子流量计；10、自吸泵；11、生物膜填料；121、第一曝气装置；122、第二曝气装置；13、导流板；14、浸入式微滤膜组件；15、集水装置；16、布水装置。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，包括格栅1、第一水位浮球开关21、第二水位浮球开关22、格网3、提升泵4、双膜内循环生物反应器5、气泵6、第一进气电动阀71、第二进气电动阀72、紫外线消毒器8、玻璃转子流量计9、自吸泵10、生物膜填料11、第一曝气装置121、第二曝气装置122、导流板13、浸入式微滤膜组件14、集水装置15和布水装置16。
所述的格栅1、第一水位浮球开关21和格网3组成集水池，用于除去2mm以上的颗粒物和杂物。集水池通过提升泵4与双膜内循环生物反应器5连接。
所述的双膜内循环生物反应器5设有导流板13，导流板13将双膜内循环生物反应器5分隔为填料生物膜反应区和微滤膜过滤区，所述的填料生物膜反应区设有生物膜填料11和布水装置16，微滤膜过滤区安装有浸入式微滤膜组件14和集水装置15；填料生物膜反应区和微滤膜过滤区底部分别设有第一曝气装置121和第二曝气装置122，第一曝气装置121和第二曝气装置122分别通过第二进气电动阀72和第一进气电动阀71与气泵6连接并能够形成曝气气流；低浓度有机废水通过曝气气流的作用能够在填料生物膜反应区和微滤膜过滤区之间形成内循环；双膜内循环生物反应器中设有第二水位浮球开关22。
所述的浸入式微滤膜组件14连接自吸泵10，自吸泵10连接紫外消毒器8，紫外消毒器8连接玻璃转子流量计9。
图3所示的双膜内循环生物反应器是在图2的基础上将两个双膜内循环生物反应器连接起来。
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。
实施案例1：生活废水处理实例
处理水量：100m3/d
某县城污水处理厂集水池污水经过10mm格栅1和2mm格网3除渣后，经提升泵4提升到双膜内循环生物反应器5。然后经布水装置16均匀分布在填料生物膜反应区，在气流的作用下，在微滤膜过滤区与填料生物膜反应区形成内循环。控制系统自动交替开启填料生物膜反应区和微滤膜过滤区的第二进气电动阀72和第一进气电动阀71，交替形成厌氧-缺氧-好氧的环境，达到微生物好氧硝化、缺氧脱氮、厌氧除磷等目的，反应后的混合液经浸入式微滤膜组件14过滤，脱落生物膜及颗粒物被截留，清水经集水装置15由自吸泵10抽吸到紫外线消毒器8，消毒后达标排放。脱落的生物膜返回填料生物膜反应区，部分被生物膜系统栖生的后生动物硝化，部分被厌氧微生物分解，经过半年运行，没有剩余污泥排出。
处理后的出水经检测，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。具体数据见表2。
由于采用交替间歇，曝气需气量仅按微滤膜空气冲洗和生物反应需气量两者中的最大值设计即可，总气水比不超过10：1；采用单纯的膜-生物反应器处理类似生活污水，总气水比超过15：1。
由于双膜内循环生物反应器5悬浮污泥浓度较低，跨膜压差不超过1.5m，膜通量稳定在15-20L/m2.h，同类型的微滤膜用于常规的膜-生物反应器系统，跨膜压差超过2m，膜通量稳定后一般在12-15L/m2.h。
表1：实例1的主要设备(总装机功率5KW)
表2：实例1的处理效果
实施案例2：医院污水处理实例
处理水量：30m3/d
某乡镇医院污水排入集水池，经过10mm格栅1和2mm格网3除渣后，经提升泵4提升到双膜内循环生物反应器5。医院污水首先经布水装置16均匀分布在填料生物膜反应区，在气流的作用下，在微滤膜过滤区与填料生物膜反应区形成内循环。控制系统自动交替开启填料生物膜和微滤膜过滤区的第二进气电动阀72和第一进气电动阀71，交替形成厌氧-缺氧-好氧的环境，达到微生物好氧硝化、缺氧脱氮、厌氧除磷等目的，反应后的混合液经经浸入式微滤膜组件14过滤，脱落生物膜及颗粒物被截留，清水经集水装置15由自吸泵10抽吸到紫外线消毒器8，消毒后达标排放。脱落的生物膜返回填料生物膜反应区，部分被生物膜系统栖生的后生动物硝化，部分被厌氧微生物分解，经过半年运行，没有剩余污泥排出。
处理后的出水经检测，达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)排放标准。具体数据见表4。
采用本技术方案，由于采用交替间歇，曝气需气量仅按微滤膜空气冲洗和生物反应需气量两者中的最大值设计即可，总气水比不超过15：1；采用单纯的膜-生物反应器处理类似生活污水，总气水比超过20：1.
由于双膜内循环生物反应器5悬浮污泥浓度较低，跨膜压差不超过1.5m，膜通量稳定在15-20L/m2.h，同类型的微滤膜用于常规的膜-生物反应器系统，跨膜压差超过2m，膜通量稳定后一般在12-15L/m2.h。
表3：实例2的主要设备(总装机功率3.2KW)
表4：实例2的处理效果

Claims (4)

1.一种处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，其特征在于，包括格栅、第一水位浮球开关、格网、提升泵、双膜内循环生物反应器、气泵、紫外线消毒器、玻璃转子流量计和自吸泵；
所述的格栅、第一水位浮球开关和格网组成集水池，用于除去2mm以上的颗粒物和杂物；集水池通过提升泵与双膜内循环生物反应器连接；
所述的双膜内循环生物反应器设有导流板，导流板将双膜内循环生物反应器分隔为填料生物膜反应区和微滤膜过滤区，所述的填料生物膜反应区设有生物膜填料和布水装置，微滤膜过滤区安装有浸入式微滤膜组件和集水装置；填料生物膜反应区和微滤膜过滤区底部分别设有第一曝气装置和第二曝气装置，第一曝气装置和第二曝气装置分别通过第二进气电动阀和第一进气电动阀与气泵连接并能够形成曝气气流；双膜内循环生物反应器中设有第二水位浮球开关；
所述的浸入式微滤膜组件通过集水装置连接自吸泵，自吸泵连接紫外消毒器，紫外消毒器连接玻璃转子流量计。
2.根据权利要求1所述的处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，其特征在于，所述的格网孔径不超过2mm。
3.根据权利要求1所述的处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，其特征在于，所述的双膜内循环生物反应器中的生物膜填料采用生物接触氧化法工艺所用的生物膜填料。
4.根据权利要求1所述的处理低浓度有机废水的双膜内循环生物反应系统，其特征在于，所述的浸入式微滤膜组件采用浸入式膜-生物反应器组件，浸入式微滤膜组件的微滤膜材质采用改性聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，平均膜孔径为0.1～0.2微米。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115140908A (zh) * 2022-08-11 2022-10-04 凌猛 生物接触氧化与微滤膜过滤组合的污水处理方法及系统

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