專利名稱：用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用變水位膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)來水水量波動時(shí)穩(wěn)定出水水質(zhì)的 方法，包括該反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與運(yùn)行模式。
背景技術(shù)：
城市污水和工業(yè)廢水含有大量的有機(jī)類污染物質(zhì)，直接排放進(jìn)入水體將對環(huán)境產(chǎn) 生巨大的危害，并影響到人類生活的各個方面，因此在城市中會采用市政管網(wǎng)收集市政污 水和工業(yè)廢水，建設(shè)相應(yīng)的污水處理設(shè)施，將收集的污水匯入污水處理場所進(jìn)行集中處理。 目前較為通用的一種處理方法是利用活性污泥微生物來降解有機(jī)類污染物，在這種方法 中，在進(jìn)行工藝工程設(shè)計(jì)時(shí)，將有機(jī)類污染物與微生物之比稱為污泥負(fù)荷率，并采用這一參 數(shù)進(jìn)行工藝生化反應(yīng)段的設(shè)計(jì)，確定生化反應(yīng)段的有效容積。然而由于不同的時(shí)刻市政污水和工業(yè)廢水的產(chǎn)生量和水質(zhì)情況均不相同，因此不 同時(shí)刻進(jìn)入污水處理場所的水質(zhì)和水量也是變化的，一般而言，每日、每月的來水水質(zhì)水量 存在一定的曲線波動關(guān)系。面對波動的來水水質(zhì)和水量，尤其是當(dāng)來水量增大的同時(shí)水質(zhì) 進(jìn)一步惡化時(shí)，污水處理設(shè)施按設(shè)計(jì)的固有參數(shù)值運(yùn)行并不能有效的應(yīng)對這種變化，出水 水質(zhì)會急劇惡化。膜生物反應(yīng)器工藝是一種將膜分離技術(shù)與生物處理單元相結(jié)合的新型污水處理 工藝，利用膜的高效固液分離能力替代了傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池。與傳統(tǒng)活性污泥法一樣，現(xiàn)有技術(shù)中的膜生物反應(yīng)器在作業(yè)時(shí)為維持在一個固定 的設(shè)計(jì)水位下運(yùn)行，進(jìn)出水仍采取統(tǒng)一調(diào)節(jié)流量的方式。在這種方法中，出水流量和進(jìn)水流 量相同，進(jìn)水和出水流量隨著來水量的變化進(jìn)行同步調(diào)整，以維持水位的恒定。但是在來水 流量增大時(shí)，污染物在反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間便會減少，此時(shí)，這種控制模式下的出水水 質(zhì)是無法得到保障的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種新的水處理控制方法，以解決傳統(tǒng)水處理工藝中由于來 水量波動性引起的出水水質(zhì)惡化的問題。根據(jù)本發(fā)明的用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法是利用膜生物反應(yīng)器，所述反應(yīng)器 包括多個單元反應(yīng)池和至少一個膜池，在水處理過程中，膜生物反應(yīng)器的出水速率被維持 恒定，進(jìn)水速率隨來水量的變化進(jìn)行相應(yīng)變化，進(jìn)而保證污染物在反應(yīng)器中仍然有足夠的 水力停留時(shí)間，以達(dá)到出水水質(zhì)的穩(wěn)定。由于本發(fā)明在膜生物反應(yīng)器工藝中采用恒定的出水速率和變化的進(jìn)水速率，在來 水量增大時(shí)，進(jìn)水量也增大，反應(yīng)池的水位相應(yīng)增高，反之水位也可降低。在本發(fā)明中將這 種通過變化水位的方式穩(wěn)定出水水質(zhì)的膜生物反應(yīng)器稱為變水位膜生物反應(yīng)器。


圖1為用于實(shí)施本發(fā)明方法的膜生物反應(yīng)器的一種示例性實(shí)施例的示意圖。圖2和圖3為用于實(shí)施本發(fā)明方法的包含多單元池和混合液回流的膜生物反應(yīng)器 的兩種示例性實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，將膜生物反應(yīng)器的出水速率維持基本恒定，進(jìn)水速率隨來水量的變 化進(jìn)行適當(dāng)變化，這樣，反應(yīng)池中的水位隨著來水量的變化出現(xiàn)上下波動。在本發(fā)明中，由于出水速率基本恒定，單位時(shí)間內(nèi)處理的水量基本恒定，因而在來 水量增大時(shí)也不會引起出水水質(zhì)下降的問題。既簡化了控制方法，又達(dá)到水質(zhì)穩(wěn)定。同樣 由于本發(fā)明中膜生物反應(yīng)器的出水速率基本恒定，在設(shè)計(jì)時(shí)將該速率以膜的臨界通量進(jìn)行 確定，保證在來水量變化時(shí)反應(yīng)器始終在臨界通量條件下出水。
在具體的工藝設(shè)計(jì)中，應(yīng)該對反應(yīng)器進(jìn)水速率的數(shù)值變化范圍進(jìn)行設(shè)定，使得反 應(yīng)池中的水不至于因?yàn)檫M(jìn)水量的持續(xù)增大而超出最大容量，乃至溢出反應(yīng)池。同樣，反應(yīng)器中應(yīng)保證一個最低水位，該水位至少應(yīng)不會對膜組件的運(yùn)行造成影 響，即要高于膜組件的高度。本發(fā)明的方法同樣適用于間歇式出水的情況。在采用間歇式出水的情況下，可以 將出水周期保持不變。如果來水水量一直增大，達(dá)到最高水位時(shí)，此時(shí)可由變頻水泵調(diào)節(jié)進(jìn)水速率，使其 與出水速率相等，維持在最高水位運(yùn)行。該方法可以最大限度的應(yīng)對來水量一直增大的狀 況，直至來水量減少時(shí)再重新進(jìn)行進(jìn)水速率的調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，變水位膜生物反應(yīng)器如圖1所示，其中1為反應(yīng)器進(jìn) 水，2為出水泵。反應(yīng)器存在運(yùn)行最高水位和最低水位。如果水處理裝置包含多個生物反應(yīng)單元池并設(shè)有混合液回流裝置，此時(shí)反應(yīng)器中 的混合液回流采取從膜池回流的方法，可采用兩種模式第一種模式采用抽吸泵從膜池抽 吸的方式回流，具有膜池及前面各單元池水位均可調(diào)的運(yùn)行特征；在這種情況下，膜池具有 與其他單元池相同的水位；第二種是將膜池設(shè)定為恒定的水位，超出該水位的水通過溢流 方式回流到前面各單元中，在這種情況下，膜池可以具有明顯小于其他單元池的容積。圖2為用于實(shí)施本發(fā)明方法的膜生物反應(yīng)器的第二實(shí)施例的示意圖。圖3為第三 實(shí)施例的示意圖。圖2中的反應(yīng)器包括進(jìn)水1、出水泵2、混合液回流泵3、曝氣部件4、混合液回流管 5、膜組件6、單元池7-9 (即為生物法處理所需的各種池型)、膜池10、來水量監(jiān)測裝置11、 進(jìn)水水質(zhì)監(jiān)測裝置12和曝氣裝置13。該工藝采用回流泵抽吸的方式進(jìn)行混合液回流，膜池 和前面單元池的水位相同。在運(yùn)行該圖1示出的設(shè)備時(shí)，出水泵2的速率保持基本恒定，進(jìn) 水泵(未示出)的速率根據(jù)來水量的不同做相應(yīng)變化，以致在來水量較大時(shí)，反應(yīng)器的運(yùn)行 水位較高，來水量較小時(shí)，反應(yīng)器的運(yùn)行水位較低。圖3與圖2的區(qū)別在于，設(shè)置了膜池進(jìn)水泵14，取消了回流泵3。由進(jìn)水泵14控 制膜池進(jìn)水的速率，維持膜池在恒定水位，前面單元池水位采取可變水位的運(yùn)行方法。
權(quán)利要求
1.一種用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法，其利用膜生物反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括多個 單元反應(yīng)池和至少一個膜池，其特征在于，將膜生物反應(yīng)器的出水速率維持恒定，進(jìn)水速率 隨來水量的變化進(jìn)行相應(yīng)變化，當(dāng)來水量增大時(shí)，進(jìn)水速率相應(yīng)增大，當(dāng)來水量減小時(shí)，進(jìn) 水速率相應(yīng)減小。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的方法，該膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行水位在一最高水位和一最低水位之 間變化。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于穩(wěn)定出水質(zhì)量的水處理方法是利用膜生物反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括多個單元反應(yīng)池和至少一個膜池，膜生物反應(yīng)器的出水速率維持基本恒定，進(jìn)水速率隨來水量的變化進(jìn)行適當(dāng)變化，這樣，反應(yīng)池中的水位隨著來水量的變化出現(xiàn)上下波動。本發(fā)明的方法使得即使在來水量增大的情況下污染物質(zhì)在生物反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間仍然不會減少，從而更穩(wěn)定地控制出水質(zhì)量。
文檔編號C02F3/12GK102092845SQ20091024244
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者汪誠文 申請人:北京國環(huán)清華環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院有限公司