專利名稱：集成式膜生物流化床污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于有機(jī)污(廢)水處理的方法及裝置，屬于有機(jī)污(廢) 水處理及資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，作為有機(jī)污(廢)水處理及資源化利用的最有效的手段之一，膜生 物技術(shù)(MB)在實(shí)際應(yīng)用中取得了迅速的發(fā)展，其基本原理是借助膜分離對(duì)懸 浮物、大分子有機(jī)物及游離細(xì)菌的有效截留，大大提高反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度和污 泥齡，改善生物結(jié)構(gòu)，提高出水水質(zhì)。但由于嚴(yán)重的膜污染問題，制約了反應(yīng)器 的長期穩(wěn)定運(yùn)行、加大能耗、降低膜壽命，提高了制水成本；加之， 一般生物反 應(yīng)器的低負(fù)荷及"泥法"松散的生物結(jié)構(gòu)等不利因素，限制了該技術(shù)的大面積推 廣與工程應(yīng)用。如目前應(yīng)用中的膜生物反應(yīng)器(MBR)均以"泥法"生物處理與膜分離組 合。國內(nèi)外的報(bào)道及發(fā)明者進(jìn)行的大量試驗(yàn)研究均表明，該工藝在正常運(yùn)行條件 下，活性污泥結(jié)構(gòu)松散細(xì)碎、絮凝性很差、極易在膜表面被抽吸附著，鏡檢原、 后生動(dòng)物極少，生物鏈較短；加之， 一般"泥法"生物反應(yīng)器的混合度很低，膜 面附著污泥不易脫落，因此，污染速率很快。常規(guī)運(yùn)行條件下， 一天內(nèi)即應(yīng)進(jìn)行 多次反沖洗，否則阻力上升迅速，膜通量迅速下降，并影響出水水質(zhì)。如此短的 反沖洗周期，不僅操作麻煩，運(yùn)行穩(wěn)定性差，還大大影響了膜的使用壽命，增大 能耗，提高處理成本。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提供一種集成式膜生物流化床污水處理裝置，避免普通生物流化床出水懸浮物濃度偏高和普通MBR膜易受污染的弊端， 大大提高有機(jī)負(fù)荷與污泥負(fù)荷，提高產(chǎn)水率，提高膜的使用壽命，降低能耗與制 水成本，并通過與A々0工藝的有機(jī)融合，使在高效去除有機(jī)物(含懸浮物)的同時(shí)進(jìn)行高效除磷脫氮，為資源化提供優(yōu)質(zhì)出水，并回收有用磷資源。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的集成式膜生物流化床污水處理方法是通過將膜生 物流化床作為有機(jī)污(廢)水處理的核心單元，并配以前處理和后處理而實(shí)現(xiàn)的。 本實(shí)用新型中，將前處理中的生物處理缺氧區(qū)與好氧膜生物流化床區(qū)進(jìn)行有機(jī)集 成和一體化，構(gòu)成集成式膜生物流化床污水處理裝置;綜合考慮除磷脫氮的需要， 進(jìn)一歩將集成式膜生物流化床污水處理裝置與A2/0工藝有機(jī)融合，并將生物除 磷與化學(xué)除磷相結(jié)合，使形成調(diào)節(jié)池——集成式膜生物流化床一一厭氧釋磷池
——混凝沉淀池——污泥池的工藝流程。實(shí)際運(yùn)行中，污水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后送至 集成式膜生物流化床污水處理裝置的缺氧區(qū)，由缺氧區(qū)預(yù)處理后送好氧膜生物流 化床區(qū)，經(jīng)好氧膜生物流化床區(qū)處理后， 一路由膜分離排出清水，另一路將攝磷 污泥排至厭氧釋磷池，經(jīng)厭氧釋磷池釋磷后又分兩路， 一路將釋磷污泥回流至缺 氧區(qū)，另一路將上清液排至混凝沉淀池進(jìn)行化學(xué)除磷，混凝沉淀池的輸出也分兩 路， 一路將上清液回流至缺氧區(qū)，另一路將化學(xué)污泥排至污泥池。
本實(shí)用新型的集成式膜生物流化床污水處理方法的污水處理裝置主要包括 集成式膜生物流化床、厭氧釋磷池、混凝沉淀池；集成式膜生物流化床下部的攝 磷污泥排出管與厭氧釋磷池連接，厭氧釋磷池下部通過釋磷污泥管與集成式膜生 物流化床中的缺氧區(qū)連通，厭氧釋磷池上部通過釋磷上清液管與混凝沉淀池連 通，混凝沉淀池上部通過脫磷上清液管與集成式膜生物流化床中的缺氧區(qū)連通， 在混凝沉淀池的上部設(shè)有加藥口 ，在混凝沉淀池的下部設(shè)有化學(xué)污泥排出口 。
在集成式膜生物流化床內(nèi)，通過豎向設(shè)置的一塊分區(qū)隔板，將其分為上、下 相通的好氧膜生物流化床區(qū)和缺氧區(qū)兩個(gè)區(qū)域，膜組件置于好氧膜生物流化床區(qū) 內(nèi)，穩(wěn)壓進(jìn)水管接入缺氧區(qū)，膜出水管與膜組件相通，穿孔曝氣管、攝磷污泥排 出管與好氧膜生物流化床區(qū)相通。
為解決一般生物反應(yīng)器低負(fù)荷、低混合度、分散污泥易對(duì)膜產(chǎn)生污染及普通 生物流化床出水懸浮物濃度偏高等問題,將高效生物流化床工藝與高效膜分離技 術(shù)有機(jī)組合；取其生物流化床中生物膜的固著生長態(tài)、高生物濃度、低膜厚和高 生物活性，生物流化床流化態(tài)下流體及生物粒子的充分混合、沖擊、摩擦、表面 錯(cuò)流等流態(tài)特征，有效抑制散狀污泥向膜面的遷移、吸附、累積、穿透和膜面粘 膠層的形成與固化，抑制膜污染的進(jìn)程；
為使氮、磷及有機(jī)物同歩高效去除，為資源化提供優(yōu)質(zhì)出水，將膜生物流化床與A々0工藝有機(jī)融合，有效提高了長泥齡生物(如硝化菌、亞硝化菌、反硝 化菌、聚磷菌)的富集濃度及有機(jī)物氧化、硝化、反硝化、攝磷、釋磷、化學(xué)除 磷等多過程的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一；
為避免排泥除磷對(duì)脫氮及有機(jī)物去除效果的影響，將生物除磷與化學(xué)除磷有 機(jī)結(jié)合，解決了傳統(tǒng)生物法排泥除磷與脫氮在泥齡上的矛盾，使高效除磷與高效 脫氮相統(tǒng)一；
為提高反硝化脫氮與反硝化除磷效果，通過在缺氧區(qū)內(nèi)投加組合填料或其他 填料，使形成較高濃度的缺氧生物膜；
將上述各反應(yīng)過程進(jìn)行有效集成，使之一體化和裝置化。
本實(shí)用新型從提高反應(yīng)器運(yùn)行負(fù)荷和強(qiáng)化控制膜污染的雙重目的入手，將具 有良好混合特性的生物流化床膜法處理工藝與高效膜分離技術(shù)有機(jī)組合，從改善 反應(yīng)器運(yùn)行流態(tài)、污泥的存在形態(tài)、固液分離方法三方面，避免了普通生物流化 床出水懸浮物濃度偏高和分離膜易受污染的弊端，大大提高了有機(jī)負(fù)荷與污泥負(fù) 荷，提高產(chǎn)水率，提高膜的使用壽命，降低能耗與制水成本，將二者的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮 到極至，使系統(tǒng)運(yùn)行更趨穩(wěn)定。同時(shí)，本實(shí)用新型將膜生物技術(shù)(MB)與A2/0 工藝有機(jī)融合，借助生物除磷與化學(xué)除磷的結(jié)合，使在高效去除有機(jī)物(含懸浮 物)的同時(shí)進(jìn)行高效除磷脫氮，為資源化提供優(yōu)質(zhì)出水，并回收有用磷資源。
有益效果申請者已進(jìn)行的試驗(yàn)研究結(jié)果表明
1. 高效生物流化床工藝與高效膜分離技術(shù)的有機(jī)組合，大大提高了反應(yīng)器 內(nèi)的生物濃度、生物活性、有機(jī)負(fù)荷、污泥負(fù)荷和綜合反應(yīng)速率；
2. 生物流化床的生物膜工藝與擬完全混合流態(tài)，極大地降低了膜污染的幾 率與程度；
3. 膜分離對(duì)懸浮物、大分子有機(jī)物及游離細(xì)菌的截留，進(jìn)一步提高了反應(yīng) 器內(nèi)的生物濃度、活性、反應(yīng)速率及抗沖擊性能，確保反應(yīng)器長期、穩(wěn) 定運(yùn)行，極大地提高了產(chǎn)水水質(zhì)；
4. 膜生物流化床與A々0工藝的有機(jī)融合，使去除有機(jī)物與高效除磷脫氮相 統(tǒng)一，全面提高了反應(yīng)器的綜合處理能力，確保資源化所需的優(yōu)良出水 水質(zhì)；
5. 生物除憐與化學(xué)除磷的結(jié)合，將磷及時(shí)移出系統(tǒng)，避免磷在系統(tǒng)內(nèi)周而 復(fù)始的循環(huán)，提高了除磷率，并回收有用磷資源。由于獨(dú)特的反應(yīng)器構(gòu)型、擬完全混合流態(tài)、污泥的附著方式及生物組成結(jié)構(gòu)，切 斷了造成膜污染的多條渠道，使實(shí)際運(yùn)行中膜污染速率大大下降，反沖洗周期均 可在15天以上，并由此大大降低能耗與處理成本，提高運(yùn)行穩(wěn)定性和膜的使用 壽命；同時(shí)，大大提高了反應(yīng)速率和處理效率，為該技術(shù)的推廣應(yīng)用掃清了障礙。


圖1為實(shí)施例的集成式膜生物流化床污水處理裝置細(xì)部結(jié)構(gòu)圖。 以上的圖中有集成式膜生物流化床污水處理裝置1，缺氧區(qū)1-1、好氧膜 生物流化床區(qū)1-2、膜組件1-3、分區(qū)隔板1-4、事故溢流槽1-5、穩(wěn)壓進(jìn)水管1-6、 膜出水管1-7、穿孔曝氣管1-8、攝磷污泥排出管1-9、空氣泡1-10，生物粒子 1-11，厭氧釋磷池2，混凝沉淀池3，污泥池4，調(diào)節(jié)池5。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩說明。圖1為實(shí)施例的集成式膜生物流化床污水處理裝置細(xì)部結(jié)構(gòu)圖。集成式膜生 物流化床污水處理裝置1的內(nèi)部豎向設(shè)置一塊分區(qū)隔板1-4，將其分為上、下相 通的好氧膜生物流化床區(qū)1-2和缺氧區(qū)1-1兩個(gè)區(qū)域，膜組件1-3置于好氧膜生 物流化床區(qū)1-2內(nèi)，穩(wěn)壓進(jìn)水管l-6接入缺氧區(qū)1-1，膜出水管l-7與膜組件1-3 相通，穿孔曝氣管l-8、攝磷污泥排出管l-9與好氧膜生物流化床區(qū)l-2相通。 運(yùn)行中，廢水由進(jìn)水管l-6依次進(jìn)入缺氧區(qū)1-1、好氧膜生物流化床區(qū)1-2，處理 水經(jīng)膜組件l-3、出水管l-7排出；含生物粒子的混合液藉水流及氣提作用經(jīng)隔 板1-4上、下的流道在缺氧區(qū)1-1、好氧膜生物流化床區(qū)l-2兩區(qū)間循環(huán)，完成 NH/-N的硝化與反硝化過程；穿孔曝氣管1-8與相關(guān)氣源連接，為好氧膜生物 流化床區(qū)1-2的有機(jī)物氧化、氨氮硝化及攝磷提供氧源；排泥管1-9與厭氧釋磷 池2連接，用于好氧膜生物流化床區(qū)l-2與厭氧釋磷池2間污泥的定期交換，以 完成聚磷菌的過量攝磷與釋磷，同時(shí)，可兼作啟動(dòng)期的污泥循環(huán)培養(yǎng)和日常運(yùn)行 中剩余污泥的排出；另外還有事故溢流槽l-5;好氧膜生物流化床區(qū)運(yùn)行條件下 的空氣泡1-10;好氧膜生物流化床區(qū)內(nèi)形成的生物粒子1-11。
權(quán)利要求1. 一種集成式膜生物流化床污水處理裝置，其特征在于該裝置主要包括集 成式膜生物流化床污水處理裝置(1)、厭氧釋磷池(2)、混凝沉淀池(3);集成式膜生物流化床污水處理裝置(1)下部的攝磷污泥排出管(l-9)與厭氧釋磷池 (2)連接，厭氧釋磷池(2)下部通過釋磷污泥管與集成式膜生物流化床污水處 理裝置(1)中的缺氧區(qū)(1-1)連通，厭氧釋磷池(2)上部通過釋磷上清液管 與混凝沉淀池(3)連通，混凝沉淀池(3)上部通過脫磷上清液管與集成式膜生 物流化床污水處理裝置(1)中的缺氧區(qū)(1-1)連通，在混凝沉淀池(3)的上 部設(shè)有加藥口，在混凝沉淀池(3)的下部設(shè)有化學(xué)污泥排出口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式膜生物流化床污水處理裝置，其特征在于 集成式膜生物流化床污水處理裝置(1)的內(nèi)部豎向設(shè)置一塊分區(qū)隔板(1-4)， 將其分為上、下相通的好氧膜生物流化床區(qū)(1-2)和缺氧區(qū)(1-1)兩個(gè)區(qū)域， 膜組件(1-3)置于好氧膜生物流化床區(qū)(卜2)內(nèi)，穩(wěn)壓進(jìn)水管(1-6)接入缺氧 區(qū)(1-1)，膜出水管(1-7)與膜組件(1-3)相通，穿孔曝氣管(1-8)、攝磷污 泥排出管(1-9)與好氧膜生物流化床區(qū)(1-2)相通。
專利摘要集成式膜生物流化床污水處理裝置是一種用于有機(jī)污(廢)水處理的裝置及方法，該裝置主要包括集成式膜生物流化床污水處理裝置(1)、厭氧釋磷池(2)、混凝沉淀池(3)；集成式膜生物流化床污水處理裝置(1)下部的攝磷污泥排出管(1-9)與厭氧釋磷池(2)連接，厭氧釋磷池(2)下部通過釋磷污泥管與集成式膜生物流化床污水處理裝置(1)中的缺氧區(qū)(1-1)連通，厭氧釋磷池(2)上部通過釋磷上清液管與混凝沉淀池(3)連通，混凝沉淀池(3)上部通過脫磷上清液管與集成式膜生物流化床污水處理裝置(1)中的缺氧區(qū)(1-1)連通，在混凝沉淀池(3)的上部設(shè)有加藥口，在混凝沉淀池(3)的下部設(shè)有化學(xué)污泥排出口。
文檔編號(hào)C02F3/30GK201154936SQ20072013080
公開日2008年11月26日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者寧 盧, 吳劍宇, 楊小麗, 王世和, 馬金霞 申請人:東南大學(xué)