專利名稱：序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理工藝，具體地說是一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水 處理工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor， MBR)是將生物處理與膜技術(shù)聯(lián)合起來而形成 的新型廢水處理技術(shù)，能高效的進(jìn)行固液分離，提高容積負(fù)荷，節(jié)省占地面積。傳統(tǒng)的MBR 主要是以活性污泥作為生物處理主體，在運(yùn)行過程中，活性污泥容易在膜表面沉積，造成膜 的污染；同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度高，還會造成污水粘度增大，影響氧的轉(zhuǎn)移效率，進(jìn)而 影響出水水質(zhì)。因此，MBR中混合液中污泥的特性是制約MBR廣泛應(yīng)用關(guān)鍵因素之一。并 且工藝復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在柱狀生物反應(yīng)器中以序批式的運(yùn)行模式 實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆粒化，通過浸沒在反應(yīng)器中的膜抽吸出水的序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng) 器污水處理工藝。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水 處理工藝，步驟如下
A、 通過水泵經(jīng)進(jìn)水管將待處理污水在2-20 min內(nèi)打入序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng) 器，通過底部設(shè)置的曝氣裝置曝氣30-90 min。
B、 利用真空泵通過膜組件進(jìn)行抽水，采用間歇抽吸的方法，即15min—個(gè)周期，10min 抽水，5min間歇，抽水過程不間斷曝氣，曝氣時(shí)間為60-卯min。
C、 曝氣結(jié)束后，反應(yīng)器進(jìn)行1-10 min的靜沉，之后在反應(yīng)器中部出水管將水排入回流 沉淀池，每次排泥和回流的體積為整個(gè)反應(yīng)器的四分之一，靜沉的時(shí)間隨著污泥濃度的增加 不斷減少。
D、 排水結(jié)束閑置5-15 min后通過回流泵進(jìn)行回流，回流時(shí)通過過濾裝置將排除的污泥 阻擋在回流沉淀池里，而污水則可以重新回到反應(yīng)器內(nèi)，最終，凈化后的污水經(jīng)膜組件由真 空泵排出。
本發(fā)明中所提到的序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器已經(jīng)申請了專利，專利申請?zhí)柺?200720023157.1，在此不再贅述。
本發(fā)明提出的在膜生物反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆?；奈鬯锾幚砉に?，其原理主要 包括
(1)優(yōu)化反應(yīng)器條件，實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆?；］^短的水力停留時(shí)間和較大的水流剪切作 用有助于形成好氧顆粒污泥,而膜生物反應(yīng)器采用間歇抽吸的方式出水，無法提供短的水力停 留時(shí)間和大的水力選擇壓，因此通過設(shè)置回流裝置定期排泥和回流上清液，可以在膜生物反
應(yīng)器中通過實(shí)現(xiàn)序批式的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆?；?。
(2)減緩膜污泥，延長膜壽命，膜組件清洗方便。本發(fā)明工藝中，膜生物反應(yīng)器放置在 好氧顆粒污泥序批式反應(yīng)器中，由于好氧顆粒污泥所形成的混合液污泥粘度小,溶解于混合液 中的細(xì)菌胞外多聚物(EPS)少，懸浮混合液污泥濃度低,有利于膜的抽吸壓力維持在穩(wěn)定狀態(tài)， 并且吸附在膜表面的有機(jī)物大大減少，降低了膜表面凝膠層的形成厚度,有利于減緩膜污染， 提高膜的運(yùn)行時(shí)間和壽命。此外,好氧顆粒污泥具有良好的沉降性能,有利于污泥混合液的固 液分離，降低了污泥和膜組件表面的接觸機(jī)會和面積，也利于延長膜組件的運(yùn)行時(shí)間和使用壽 命。同時(shí)本工藝中在一體化好氧污泥膜生物反應(yīng)器重污泥沉積造成的膜污染較輕，膜污染后 通過空氣反吹或水力清洗即可使膜通量基本恢復(fù)至原狀。
(3 )高效去除有機(jī)物。對有機(jī)物的去除效果來自兩個(gè)方面:一方面在一體化好氧顆粒污 泥膜生物反應(yīng)器中好氧顆粒污泥對有機(jī)物的有較強(qiáng)的降解作用。同時(shí)該裝置中由于膜對于微 生物的截留作用，有助于某些專性微生物的培養(yǎng),使得生物降解作用得到了增強(qiáng)；另一方面是 膜對大分子物質(zhì)的截留作用，好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器中大分子物質(zhì)可以被截留在好氧反 應(yīng)器內(nèi)，獲得比傳統(tǒng)活性污泥法更多的與微生物接觸反應(yīng)時(shí)間,提高有機(jī)物的去除效率。
(4)生物除氮磷。由于好氧顆粒污泥具有較大的粒徑，對氧的穿透具有適當(dāng)?shù)牡种谱?用，即使顆粒外部有一定的氧濃度，內(nèi)部仍然會形成缺氧的微環(huán)境。顆粒污泥可以創(chuàng)造不同的 環(huán)境，使硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌具備各自適合的空間，能夠同時(shí)發(fā)揮作用，有利于同時(shí)硝化和 反硝化的進(jìn)行。因而， 一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝 化和反硝化，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中氮磷的高效去除。
采用序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝處理城市生活污水，穩(wěn)定運(yùn)行后化 學(xué)需氧量COD去除率可以達(dá)到95%以上，氨氮維持在1 mg/L以下，總氮和總磷的去除率分 別保持在90%和45%以上，同時(shí)膜污染明顯減少，膜通量下降速度減慢50%以上，且膜污染 后通過簡單的水力清洗即可使膜通量基本恢復(fù)至原狀，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于城市生活污水和工業(yè)廢水的處理，污染物的去除和出水的水質(zhì)均有 了明顯的提高，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明主要有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 有效改善MBR中污泥混和液的性質(zhì)，減少了污染物質(zhì)在膜孔內(nèi)壁的吸附和引起膜孔 道阻塞的可能性，降低了可溶性有機(jī)物含量，有力地阻止了膜表面泥餅的形成，減緩對膜組 件的污染；
2、 顆粒污泥內(nèi)部的缺氧和厭氧環(huán)境的存在，使膜生物反應(yīng)器中硝化和反硝化過程能同時(shí) 存在； '
3、 膜通量下降速度慢，且通過簡單的水力清洗即可使好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器的通量 基本恢復(fù)，系統(tǒng)維護(hù)清洗方便，膜的壽命長；
4、 反應(yīng)器穩(wěn)定性好，處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，流程簡單，設(shè)備緊湊，占地面積小， 易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，運(yùn)行管理簡單。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝，是在柱狀生物反應(yīng)器中以序批式 的運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆粒化，通過浸沒在反應(yīng)器中的膜組件抽吸出水。膜組件是由天津 膜天膜公司生產(chǎn)的管式中空微濾膜，孔徑0.2^，自然放置在反應(yīng)器的二分之一高度處。出 水由真空泵抽吸出水(抽10分鐘，歇5分鐘)，出水過程中保持曝氣。進(jìn)水水泵和空氣泵運(yùn) 行由時(shí)間繼電器控制。反應(yīng)器為有機(jī)玻璃柱，有效容積為32L。 具體工藝步驟為-
1、 水泵經(jīng)進(jìn)水管在20 min內(nèi)將待處理污水打入序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，在 好氧顆粒污泥區(qū)反應(yīng)，并通過底部設(shè)置的曝氣裝置曝氣60 min。 、
2、 利用真空泵通過膜組件進(jìn)行抽水，采用間歇抽吸的方法，即15min—個(gè)周期，10min 抽水，5min間歇，抽水過程不間斷曝氣，曝氣時(shí)間為90min。
3、 曝氣結(jié)束后，反應(yīng)器進(jìn)行8min的靜沉，之后在反應(yīng)器中部的出水管II將水排入回流 沉淀池，每次排泥和回流的體積為整個(gè)反應(yīng)器的四分之一，靜沉的時(shí)間隨著污泥濃度的增加 不斷減少。
4、 排水結(jié)束閑置15 min后通過回流泵進(jìn)行回流，回流時(shí)通過過濾裝置將排除的污泥阻 擋在回流沉淀池里，而污水則可以重新回到反應(yīng)器內(nèi)，最終，凈化后的污水經(jīng)膜組件由真空 泵排出。
實(shí)施例2:
一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝，是在柱狀生物反應(yīng)器中以序批式 的運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆?；?，通過浸沒在反應(yīng)器中的膜組件抽吸出水。膜組件是由天津 膜天膜公司生產(chǎn)的管式中空微濾膜，孔徑0.2拜，自然放置在反應(yīng)器的二分之一高度處。出 水由真空泵抽吸出水(抽10分鐘，歇5分鐘)，出水過程中保持曝氣。進(jìn)水水泵和空氣泵運(yùn) 行由時(shí)間繼電器控制。反應(yīng)器為有機(jī)玻璃柱，有效容積為32L。 具體工藝步驟為
1、 水泵經(jīng)進(jìn)水管在2 min內(nèi)將待處理污水打入序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，在 好氧顆粒污泥區(qū)反應(yīng)，并通過底部設(shè)置的曝氣裝置曝氣30min。
2、 利用真空泵通過膜組件進(jìn)行抽水，采用間歇抽吸的方法，即15min—個(gè)周期，10min 抽水，5min間歇，抽水過程不間斷曝氣，曝氣時(shí)間為卯min。
3、 曝氣結(jié)束后，反應(yīng)器進(jìn)行l(wèi) min的靜沉，之后在反應(yīng)器下部的出水管III將水排入回 流沉淀池，每次排泥和回流的體積為整個(gè)反應(yīng)器的四分之一，靜沉的時(shí)間隨著污泥濃度的增 加不斷減少。
4、排水結(jié)束閑置5min后通過回流泵進(jìn)行回流，回流時(shí)通過過濾裝置將排除的污泥阻擋 在回流沉淀池里，而污水則可以重新回到反應(yīng)器內(nèi)，最終，凈化后的污水經(jīng)膜組件由真空泵 排出。 實(shí)施例3
一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝，是在柱狀生物反應(yīng)器中以序批式 的運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆?；?，通過浸沒在反應(yīng)器中的膜組件抽吸出水。膜組件是由天津 膜天膜公司生產(chǎn)的管式中空微濾膜，孔徑0.2^1111，自然放置在反應(yīng)器的二分之一高度處。出 水由真空泵抽吸出水(抽10分鐘，歇5分鐘)，出水過程中保持曝氣。進(jìn)水水泵和空氣泵運(yùn) 行由時(shí)間繼電器控制。反應(yīng)器為有機(jī)玻璃柱，有效容積為32L。 具體工藝步驟為
1、 水泵經(jīng)進(jìn)水管在10min內(nèi)將待處理污水打入序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，在 好氧顆粒污泥區(qū)反應(yīng)，并通過底部設(shè)置的曝氣裝置曝氣90min。
2、 利用真空泵通過膜組件進(jìn)行抽水，采用間歇抽吸的方法，即15min—個(gè)周期，10min 抽水，5min間歇，抽水過程不間斷曝氣，曝氣時(shí)間為60min。
3、 曝氣結(jié)束后，反應(yīng)器進(jìn)行10min的靜沉，之后在反應(yīng)器上部的出水管I將水排入回 流沉淀池，每次排泥和回流的體積為整個(gè)反應(yīng)器的四分之一，靜沉的時(shí)間隨著污泥濃度的增 加不斷減少。
4、排水結(jié)束閑置10 min后通過回流泵進(jìn)行回流，回流時(shí)通過過濾裝置將排除的污泥阻 擋在回流沉淀池里，而污水則可以重新回到反應(yīng)器內(nèi)，最終，凈化后的污水經(jīng)膜組件由真空 泵排出。
權(quán)利要求
1.一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝，其特征在于，步驟如下A、通過水泵經(jīng)進(jìn)水管將待處理污水在2-20min內(nèi)打入序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，通過底部設(shè)置的曝氣裝置曝氣30-90min。B、利用真空泵通過膜組件進(jìn)行抽水，采用間歇抽吸的方法，即15min一個(gè)周期，10min抽水，5min間歇，抽水過程不間斷曝氣，曝氣時(shí)間為60-90min。C、曝氣結(jié)束后，反應(yīng)器進(jìn)行1-10min的靜沉，之后在反應(yīng)器中部出水管將水排入回流沉淀池，每次排泥和回流的體積為整個(gè)反應(yīng)器的四分之一，靜沉的時(shí)間隨著污泥濃度的增加不斷減少。D、排水結(jié)束閑置5-15min后通過回流泵進(jìn)行回流，回流時(shí)通過過濾裝置將排除的污泥阻擋在回流沉淀池里，而污水則可以重新回到反應(yīng)器內(nèi)，最終，凈化后的污水經(jīng)膜組件由真空泵排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝，包括污水輸入、曝氣、間歇抽水、靜沉、排水、回流步驟。本發(fā)明以序批式的運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)了膜生物反應(yīng)器中的污泥顆?；Ｕ麄€(gè)系統(tǒng)在時(shí)間上經(jīng)歷好氧、厭氧和缺氧環(huán)境，可對含碳有機(jī)污染物及氮、磷等營養(yǎng)元素進(jìn)行同步有效去除。采用序批式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器污水處理工藝處理城市生活污水，穩(wěn)定運(yùn)行后化學(xué)需氧量COD去除率可以達(dá)到95％以上，氨氮維持在1mg/L以下，總氮和總磷的去除率分別保持在90％和45％以上，同時(shí)膜污染明顯減少，膜通量下降速度減慢50％以上，且膜污染后通過簡單的水力清洗即可使膜通量基本恢復(fù)至原狀，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
文檔編號C02F3/12GK101100333SQ20071001494
公開日2008年1月9日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者劉賢偉, 孫雪菲, 鞏文信, 張成祿, 王曙光 申請人:山東大學(xué)