專利名稱：改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)，特別是涉及改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置 及處理方法。
技術(shù)背景水資源短缺與水環(huán)境污染是全球淡水資源面臨的主要問(wèn)題，也是中國(guó)經(jīng)濟(jì) 快速發(fā)展過(guò)程中所遇到的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，污水回用是緩解水資源短缺的重要方法。 我國(guó)城市污水回用目前處于發(fā)展階段，污水回用率相對(duì)較低。作為有效緩解水 資源短缺的重要措施，已受到政府管理部門(mén)和各行業(yè)各界密切關(guān)注。現(xiàn)階段應(yīng)用的膜生物反應(yīng)器又稱MBR生物反應(yīng)器，是將膜分離技術(shù)與生物處理工藝相結(jié) 合而開(kāi)發(fā)的新型污水處理系統(tǒng)，膜生物反應(yīng)器從整體構(gòu)造上來(lái)看，是由膜組件 及生物反應(yīng)器兩部分組成，應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝中的膜是微濾膜 或超濾膜，結(jié)構(gòu)型式多采用中空纖維式、平板式等。目前，此類設(shè)備已有定型產(chǎn)品。膜生物反應(yīng)器有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)出水水質(zhì)好，工藝參數(shù)易于控制，設(shè)備緊湊，占地少，易于自動(dòng)控制管理，同時(shí)，與其它工藝一樣，MBR工藝也存在 問(wèn)題，主要是膜污染問(wèn)題，膜污染主要?dú)w結(jié)于膜的外部污染，即有機(jī)物在膜面 的吸附，難溶無(wú)機(jī)物在膜的沉淀以及微生物細(xì)胞在膜面的粘附，膜污染問(wèn)題是 目前影響該技術(shù)推廣的主要原因之一。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，是提供一種經(jīng)過(guò)改性的微孔膜材料與ABR脫氮 脫磷污水處理工藝結(jié)合，解決膜污染，增加污水滲濾的通透性，降低操作壓力， 減少能耗，大大提高濾膜的使用壽命，進(jìn)一步提高污水處理效率，經(jīng)處理后的 污水直接回用于中水的改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置及處理方法。采用的技術(shù)方案是改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置，包括沉砂池、隔柵、調(diào)節(jié)池、厭氧反 應(yīng)池(ABR)、生物反應(yīng)池、膜濾水箱、改性膜分離器、凈化水儲(chǔ)池、污水泵、 循環(huán)泵、凈化水泵及空氣泵。沉砂池與調(diào)節(jié)池相連，其之間設(shè)有除去漂浮物的 隔柵，調(diào)節(jié)池通過(guò)下流管與ABR池連接，ABR池與生物反應(yīng)池通過(guò)污水泵的進(jìn)、 出水管連接，生物反應(yīng)池與膜濾水箱通過(guò)上面循環(huán)水管和下面循環(huán)泵進(jìn)出水管
連接。所述的膜濾水箱裝設(shè)有改性膜分離器，改性膜分離器以凈化水出水管連 接凈化水儲(chǔ)池或凈化水泵，空氣泵通過(guò)空氣管連接生物反應(yīng)池和改性膜分離器。上述的改性膜分離器，是由膜組件、上集水管、下集水管及改性膜組成， 膜組件上、下端分別連接上集水管和下集水管，改性膜上、下兩端分別粘接在 上集水管和下集水管上。上述的改性膜為現(xiàn)有微孔膜改性，即在構(gòu)成微孔膜的合成材料醋酸纖維素，芳香族聚酰胺，合成樹(shù)脂基料引入A1203和Zr03進(jìn)行復(fù)合成改性微孔膜。污水處理方法，是污水由沉砂池經(jīng)隔柵通過(guò)下流管道進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池 (ABR)的分布器，由分布器均勻進(jìn)入ABR的厭氧污泥中，在厭氧微生物的作 用下脫氮、脫磷及去除COD限制中水回用的污染物；經(jīng)污水泵提升，經(jīng)出水管 進(jìn)入生物反應(yīng)池，生物反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有給活性污泥混液鼓氣充氧和攪拌作用的曝 氣管和導(dǎo)流板，所述曝氣管通過(guò)空氣管連接空氣泵，曝氣管、導(dǎo)流板使生物反 應(yīng)池中的活性污泥在池中循環(huán)成污泥混液，經(jīng)循環(huán)出水管、循環(huán)閥門(mén)進(jìn)入循環(huán) 上水管或經(jīng)循環(huán)泵并關(guān)閉循環(huán)閥門(mén)直接進(jìn)入循環(huán)上水管輸入膜濾水箱，再經(jīng)膜 濾水箱上面的循環(huán)水管返回到生物反應(yīng)池，所述膜濾水箱內(nèi)裝有的改性膜分離 器膜組件將循環(huán)污水凈化，達(dá)到國(guó)家關(guān)于中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；凈化水通過(guò)膜 組件上方的水位與凈化水出水管連接凈水儲(chǔ)池的出水口處水位差，經(jīng)膜組件、 凈化水出水管進(jìn)入凈化儲(chǔ)池中，或開(kāi)啟凈化水泵吸入凈化水儲(chǔ)池中；膜組件的 下部還裝有進(jìn)行沖洗改性膜的膜沖洗鼓氣管，空氣泵經(jīng)空氣管通入膜沖洗鼓氣 管鼓出氣體，使改性膜得到清洗，除去膜面的吸附物，增加過(guò)濾的通透性。本發(fā)明通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的微孔膜制造工藝的改進(jìn)，對(duì)微孔膜進(jìn)行了改性，經(jīng)改 性的微孔膜與傳統(tǒng)MBR膜相比，極大的解決了膜污染的問(wèn)題，增加污水滲濾的 通透性，降低了污水泵給水壓力，減少了能耗，同時(shí)大大提高了膜的使用壽命， 經(jīng)改性的膜材料與ABR脫氮、脫磷工藝結(jié)合，進(jìn)一步提高污水處理效率，經(jīng)處 理后的污水直接回用于中水，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，效率高，運(yùn) 行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明水處理的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明的改性膜分離器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置，包括沉砂池l、隔柵2、調(diào)節(jié)池3、厭 氧反應(yīng)池(ABR) 25、生物反應(yīng)池22、膜濾水箱8、改性膜分離器7、凈化水儲(chǔ)
池13、污水泵23、循環(huán)泵18、凈化水泵12及空氣泵19。沉砂池1與調(diào)節(jié)池3 相連其間設(shè)有除去漂浮物的隔柵2，調(diào)節(jié)池3通過(guò)下流管4與ABR池25連接， 下流管4底端連接分布器24， ABR池25與生物反應(yīng)池22通過(guò)污水泵23的進(jìn)、 出水管5連接，生物反應(yīng)池22與膜濾水箱8通過(guò)上面循環(huán)水管6和下面循環(huán)泵 18進(jìn)出水管14連接。所述的膜濾水箱8裝設(shè)有改性膜分離器7，改性膜分離器 7，是由膜組件27、上集水管26、下集水管28及改性膜29組成，膜組件27上、 下端分別連接上集水管26和下集水管28，改性膜29為現(xiàn)有微孔膜改性，即在 構(gòu)成微孔膜的合成材料醋酸纖維素，芳香族聚酰胺，合成樹(shù)脂基料引入A1203 和Zr03進(jìn)行復(fù)合成改性微孔膜。改性膜分離器7以凈化水出水管9連接凈化水 儲(chǔ)池13或凈化水泵12，空氣泵19通過(guò)空氣管連接生物反應(yīng)池22和改性膜分離 器7。污水處理方法(見(jiàn)圖1)，是污水由沉砂池1，使砂沉淀，經(jīng)隔柵2除去污 水中漂浮物，通過(guò)下流管道4 (水位差)進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池(ABR) 25底部的分 布器24，，由分布器24均勻進(jìn)入ABR的厭氧污泥中，在厭氧微生物的作用下脫 氮、脫磷及去除COD限制中水回用的污染物；ABR處理后的污水經(jīng)污水泵23 提升，經(jīng)出水管5進(jìn)入生物反應(yīng)池22進(jìn)行好氧處理，生物反應(yīng)池22內(nèi)設(shè)有給 活性污泥混液鼓氣充氧和攪拌作用的曝氣管20和導(dǎo)流板21，所述曝氣管20通 過(guò)空氣管連接空氣泵19，開(kāi)啟閥門(mén)16達(dá)到給活性污泥充氧和攪拌目的。導(dǎo)流板 21使生物反應(yīng)池22內(nèi)的活性污泥循環(huán)成污泥混液，在打開(kāi)循環(huán)閥門(mén)17狀態(tài)下， 經(jīng)進(jìn)出水管14進(jìn)入膜濾水箱8，或者開(kāi)啟循環(huán)泵18，關(guān)閉循環(huán)閥門(mén)17經(jīng)進(jìn)出 水管14進(jìn)入膜濾水箱8，再經(jīng)膜濾水箱上面的循環(huán)水管6返回到生物反應(yīng)池22， 所述膜濾水箱8內(nèi)裝有的改性膜分離器7的膜組件27將循環(huán)污水凈化，達(dá)到國(guó) 家關(guān)于中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；凈化水通過(guò)膜組件上方的水位與凈化水出水管6 連接凈化水儲(chǔ)池13的出水口處水位差，經(jīng)膜組件27、凈化水出水管9打開(kāi)閥門(mén) 10、 11自壓流入凈化水儲(chǔ)池13中；當(dāng)凈化水自壓流水量不足時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)ll， 開(kāi)啟凈化水泵12，使凈化水吸入凈化水儲(chǔ)池13中。膜組件的下部還裝有進(jìn)行沖 洗改性膜的膜沖洗鼓氣管30，空氣由空氣泵19經(jīng)閥門(mén)15經(jīng)空氣管進(jìn)入膜沖洗 鼓氣管30，膜沖洗鼓氣管30的空氣除了膜清洗的作用還有給混合液充氧、氣力 提升混合液，使混合液在生物反應(yīng)池22和膜濾水箱8之間形成循環(huán)的作用。另 路空氣由空氣泵19經(jīng)閥門(mén)16經(jīng)空氣管通入生物反應(yīng)池22中的曝氣管20，曝氣 管20曝出的空氣除了充氧的作用還有攪動(dòng)生物反應(yīng)池22的活性污泥使其保持 懸浮作用。
權(quán)利要求
1、改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置，包括沉砂池(1)、隔柵(2)、調(diào)節(jié)池(3)、ABR厭氧反應(yīng)池(25)、生物反應(yīng)池(22)、膜濾水箱(8)、改性膜分離器(7)、凈化水儲(chǔ)池(13)、污水泵(23)、循環(huán)泵(18)、凈化水泵(12)及空氣泵(19)，其特征在于沉砂池(1)與調(diào)節(jié)池(3)相連其間設(shè)有隔柵(2)，調(diào)節(jié)池(3)通過(guò)下流管道(4)與ABR池(25)連接，ABR池(25)與生物反應(yīng)池(22)通過(guò)污水泵(23)的進(jìn)、出水管(5)連接，生物反應(yīng)池(22)與膜濾水箱(8)通過(guò)上面循環(huán)水管(6)和下面循環(huán)泵(18)進(jìn)出水管(14)連接，所述的膜濾水箱(8)裝設(shè)有改性膜分離器(7)，改性膜分離器、(7)以凈化水出水管(9)連接凈化水儲(chǔ)池(13)或凈化水泵(12)，空氣泵(19)通過(guò)空氣管連接生物反應(yīng)池(22)和改性膜分離器(17)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置，其特征在于 所述的改性膜分離器(7)，是由膜組件(27)、上集水管(26)、下集水管(28) 及改性膜(29)組成，膜組件(27)上、下端分別連接上集水管(26)和下集 水管(28)，改性膜(29)上、下端分別粘接在上集水管(26)和下集水管(28) 上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置，其特征 在于所述的改性膜(29)為現(xiàn)有微孔膜孔性，即在構(gòu)成微孔膜的合成材料醋酸 纖維素，芳香族聚酰胺，合成樹(shù)脂基料引入A1203和Zr03進(jìn)行復(fù)合成改性微孔膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置的污水處理方 法，其特征在于，包括A、 厭氧微生物處理，污水由沉砂池(1)沉淀經(jīng)隔柵(2)通過(guò)下流管道4 進(jìn)入ABR的厭氧反應(yīng)池(25)的分布器(24)，由分布器(24)進(jìn)入ABR厭氧 污泥中，在厭氧微生物的作用下脫氮、脫磷及去除COD限制中水回用的污染物；B、 好氧微生物處理，經(jīng)污水泵(23)將ABR厭氧反應(yīng)池(25)中的處理 污水提升，經(jīng)出水管(5)進(jìn)入生物反應(yīng)池(22)，生物反應(yīng)池(22)中的曝氣 管(20)和導(dǎo)流板(21)分別給活性污泥混液鼓氣充氧和使生物反應(yīng)池(22) 中的活性污泥在池中循環(huán)成污泥混液，在好氧微生物的作用下，進(jìn)一步去除污 染物；C、 膜濾凈化，生物反應(yīng)池(22)的處理水在自壓力作用下，經(jīng)循環(huán)出水管(14)、循環(huán)閥門(mén)(17)進(jìn)入膜濾水箱(8)，或經(jīng)循環(huán)泵(18)并關(guān)閉循環(huán)閥門(mén) (17)直接進(jìn)入膜濾水箱(8)，再經(jīng)膜濾水箱上面的循環(huán)水管(6)返回到生物反應(yīng)池(22)中進(jìn)行循環(huán)，此時(shí)裝在膜濾水箱(8)內(nèi)的改性膜分離器(7)的膜組件(27)將循環(huán)污水濾過(guò)凈化；D、 凈化水儲(chǔ)存利用，凈化水通過(guò)膜組件上方的水位與凈化水出水管(9) 連接凈化水儲(chǔ)池(13)的出水口處水位差，凈化水經(jīng)膜組件(27)、凈化水出水 管(9)進(jìn)入凈化水儲(chǔ)池(13)中，或開(kāi)啟凈化水泵(12)吸入凈化水儲(chǔ)池中；E、 膜沖洗，膜組件(27)的下部裝有進(jìn)行沖洗改性膜(29)的膜沖洗鼓氣 管(30)，空氣泵(19)使空氣經(jīng)膜沖洗鼓氣管(30)鼓出，鼓掉膜面上的吸附 物，使改性膜(29)得到清洗。
全文摘要
改性微孔膜生物反應(yīng)污水處理裝置，包括沉砂池、隔柵、調(diào)節(jié)池、ABR厭氧反應(yīng)池、生物反應(yīng)池、膜濾水箱、改性膜分離器、凈化水儲(chǔ)池、污水泵、循環(huán)泵、凈化水泵及空氣泵，其特征在于沉砂池與調(diào)節(jié)池相連之間設(shè)有隔柵，調(diào)節(jié)池通過(guò)下流管與ABR池連接，ABR池與生物反應(yīng)池通過(guò)污水泵的進(jìn)、出水管連接，生物反應(yīng)池與膜濾水箱通過(guò)上面循環(huán)水管和下面循環(huán)泵進(jìn)出水管連接，所述的膜濾水箱裝設(shè)有改性膜分離器，改性膜分離器以凈化水出水管連接凈化水儲(chǔ)池或凈化水泵，空氣泵通過(guò)空氣管連接生物反應(yīng)池和改性膜分離器。本發(fā)明進(jìn)一步提高污水處理效率，經(jīng)處理后的污水直接回用于中水，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，效率高，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F3/28GK101148290SQ20071001280
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者李成強(qiáng), 王牧野 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)牧源科技發(fā)展有限公司