專(zhuān)利名稱(chēng)：一種廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理及回用領(lǐng)域，涉及一種結(jié)合膜技術(shù)和物化處理技術(shù)回用處理 廢水的新工藝。
背景技術(shù)：
膜技術(shù)被譽(yù)為21世紀(jì)最有前景的水處理技術(shù)，作為一種新型的分離技術(shù)，膜分離 技術(shù)既能對(duì)廢水進(jìn)行有效的凈化，又能回收一些有用物質(zhì)，同時(shí)具有節(jié)能、無(wú)相變、設(shè)備簡(jiǎn) 單、操作方便等特點(diǎn)，因此在廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用并顯示了廣闊的發(fā)展前景。根據(jù) 膜孔徑的大小，在廢水處理中應(yīng)用的分離膜主要有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透 (RO)。近來(lái)年，多樣化的膜組合工藝得到越來(lái)越多的關(guān)注，這是由于將不同種類(lèi)的膜組 合而成的膜集成系統(tǒng)能發(fā)揮各種膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，形成廢水深度處理的新工藝。尤其是膜生 物反應(yīng)器(MBR)與反滲透(RO)系統(tǒng)相結(jié)合的“雙膜法”廢水回用處理技術(shù)，可彌補(bǔ)單獨(dú)MBR 技術(shù)和RO技術(shù)的不足，充分發(fā)揮其作用，將會(huì)是廢水深度處理與回用的一個(gè)新方向。在MBR+R0膜集成系統(tǒng)中，MBR是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的一種新 型、高效的污水處理新工藝。MBR系統(tǒng)中的分離膜可采用超濾或微濾膜，能幾乎完全截留顆 粒物和細(xì)菌，使得MBR的出水水質(zhì)大大優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理工藝，并具備更低的污泥產(chǎn)率和 更小的占地面積等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，MBR出水可以直接作為RO膜的進(jìn)水，通過(guò)RO膜進(jìn)一步截留 有機(jī)物質(zhì)、離子、硬度和金屬物質(zhì)等，從而對(duì)MBR處理水進(jìn)行深度處理，達(dá)到廢水循環(huán)利用 的目的。盡管MBR+R0膜集成系統(tǒng)成功克服了傳統(tǒng)污水處理技術(shù)難以深度回用處理廢水的 目的，但由于廢水中往往含有一部分難以被微生物生化降解的溶解性有機(jī)物，使得污泥的 過(guò)濾性能較差，容易引起MBR膜污染。同時(shí)，這部分溶解性有機(jī)物能透過(guò)MBR膜，導(dǎo)致MBR 出水中的有機(jī)物濃度仍然較高，從而影響后續(xù)RO系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。對(duì)于膜處理系統(tǒng)，膜污染會(huì)導(dǎo)致膜通量的下降和運(yùn)行壓力的提高，這就要求對(duì)膜 進(jìn)行化學(xué)清洗，以恢復(fù)膜的運(yùn)行性能。頻繁的化學(xué)清洗不但增加化學(xué)藥劑的消耗量和加大 操作管理難度，而且影響膜的使用壽命，縮短膜組件的更換周期，從而增加投資運(yùn)行成本。因此，為促進(jìn)膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用，迫切需要提高膜集成系統(tǒng)運(yùn)行性能，即在膜集成 系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)采取有效措施盡量減緩膜污染的發(fā)展趨勢(shì)，降低膜的清洗頻率，延 長(zhǎng)膜的清洗周期，從而提高膜的運(yùn)行穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有膜技術(shù)回用處理廢水的過(guò)程中，膜污染 嚴(yán)重，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差的情況，提供一種有效結(jié)合膜技術(shù)和物化處理技術(shù)，操作簡(jiǎn)單，運(yùn) 行成本低的新工藝。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到
一種廢水處理工藝，其特征在于廢水經(jīng)含有活性污泥的生物反應(yīng)池進(jìn)行生化處理 后，通過(guò)分離膜對(duì)該活性污泥進(jìn)行固液分離得到1次處理水，該1次處理水再進(jìn)入反滲透膜 進(jìn)行深度處理后，得到2次處理水；其中生化處理時(shí)向所述的生物反應(yīng)池中投加粉末活性 炭。本發(fā)明中的粉末活性炭的投加方式是將粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，根 據(jù)生物反應(yīng)池中活性污泥的體積，投加濃度為300mg/L 1500mg/L。在生物反應(yīng)池排放活 性污泥時(shí)，根據(jù)所排放的活性污泥的體積，補(bǔ)加粉末活性炭。補(bǔ)加粉末活性炭的量，根據(jù)所 排放的活性污泥的體積，為300mg/L 1500mg/L。在生物反應(yīng)池中，加入粉末活性炭后，能吸附一部分在生化反應(yīng)過(guò)程中難以被微 生物降解的有機(jī)污染物質(zhì)、溶解性微生物代謝產(chǎn)物和細(xì)菌胞外聚合物等，并被分離膜攔截， 從而降低污泥上清液中上述污染物質(zhì)的含量，減小膜孔被堵塞的機(jī)率；同時(shí)，由于粉末活 性炭的吸附和凝聚作用，使活性污泥絮體顆粒的粒徑變大，提高了污泥過(guò)濾性能，有效減緩 MBR膜污染的發(fā)展趨勢(shì)。而且，由于粉末活性炭與MBR之間的協(xié)同作用，使得MBR出水中的有機(jī)物含量大大 降低，當(dāng)MBR出水進(jìn)入RO膜以進(jìn)一步截留污染物質(zhì)、離子、硬度和金屬物質(zhì)時(shí)，能有效減緩 有機(jī)物在RO膜表面的吸附和沉積，降低RO膜有機(jī)污染的產(chǎn)生機(jī)率，從而提高RO系統(tǒng)的運(yùn) 行穩(wěn)定性。本發(fā)明中的分離膜的形式為中空纖維膜或平板膜，優(yōu)選為平板膜。平板膜采用特 殊的膠水和先進(jìn)的粘合技術(shù)將兩片平板膜片粘貼在支撐板的兩側(cè)，從而保證膜在真空抽吸 過(guò)程中具備很強(qiáng)的物理強(qiáng)度、抗腐蝕性和耐化學(xué)性能。正是基于這種特殊的結(jié)構(gòu)和膜粘合 技術(shù)，能有效避免膜片在使用過(guò)程中出現(xiàn)泄漏，及避免類(lèi)似發(fā)生在中空纖維膜上的斷絲現(xiàn)象。本發(fā)明中的分離膜的材質(zhì)為聚偏氟乙烯，分離膜的表面所分布的細(xì)孔徑的平均值 為 0. 04 0. 40 μ m,優(yōu)選為 0. 08 0. 40 μ m。本發(fā)明中的反滲透膜為抗污染性反滲透膜，反滲透膜的表面電荷呈電中性，具有 低壓運(yùn)行、產(chǎn)水量高、脫鹽率高、耐污染性能好的優(yōu)點(diǎn)。其目的是用于除去MBR出水中的硬 度、離子和金屬物質(zhì)，同時(shí)進(jìn)一步截留部分溶解性有機(jī)物質(zhì)、COD、氮、磷等，有效地保證RO 產(chǎn)水滿足回用要求。向生物反應(yīng)池中投加活性炭，吸附一部分難以生化降解的有機(jī)物和溶解性微生物 代謝產(chǎn)物，減輕MBR膜污染的發(fā)展趨勢(shì)。而MBR系統(tǒng)與RO系統(tǒng)既是獨(dú)立又是單獨(dú)分割的， 由于MBR與活性炭的疊加，使得MBR出水中有機(jī)物的含量減少，從而大大減緩后續(xù)RO膜有 機(jī)污染的產(chǎn)生，提高RO系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。本方法操作管理簡(jiǎn)單，投資小，見(jiàn)效快，運(yùn)行費(fèi) 用低，便于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用MBR+R0工藝回用處理生活污水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為平板膜，膜材 質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0.08 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。將 粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，生物反應(yīng)池中活性污泥的體積為30m3，按投加量為300mg/L加入粉末活性炭9kg ；在生物反應(yīng)池排放活性污泥時(shí)，每日排放Im3活性污泥， 則按300mg/L的比例每日補(bǔ)充粉末活性炭0. 3kg。粉末活性炭投加后，MBR膜污染速度為 0. 13kPa/d, MBR出水C0D&為18mg/L，RO膜化學(xué)清洗周期為5個(gè)月。實(shí)施例2采用MBR+R0工藝回用處理印染廢水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為中空纖維膜，膜 材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 20 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。將 粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，生物反應(yīng)池中活性污泥的體積為30m3，按投加量為 1500mg/L加入粉末活性炭45kg ；在生物反應(yīng)池排放活性污泥時(shí)，每日排放Im3活性污泥， 則按1500mg/L的比例每日補(bǔ)充粉末活性炭1. 5kg。粉末活性炭投加后，MBR膜污染速度為 0. 23kPa/d, MBR出水C0D&為46mg/L，RO膜化學(xué)清洗周期為3個(gè)半月。實(shí)施例3采用MBR+R0工藝回用處理造紙廢水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為平板膜，膜材 質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0.40 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。將 粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，生物反應(yīng)池中活性污泥的體積為30m3，按投加量為 1000mg/L加入粉末活性炭30kg ；在生物反應(yīng)池排放活性污泥時(shí)，每日排放Im3活性污泥， 則按1000mg/L的比例每日補(bǔ)充粉末活性炭1kg。粉末活性炭投加后，MBR膜污染速度為 0. 18kPa/d, MBR出水C0D&為31mg/L，RO膜化學(xué)清洗周期為4個(gè)月。實(shí)施例4采用MBR+R0工藝回用處理玻璃纖維廢水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為平板膜，膜 材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 50 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。將 粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，生物反應(yīng)池中活性污泥的體積為30m3，按投加量為 1200mg/L加入粉末活性炭36kg ；在生物反應(yīng)池排放活性污泥時(shí)，每日排放Im3活性污泥， 則按1200mg/L的比例每日補(bǔ)充粉末活性炭1. 2kg。粉末活性炭投加后，MBR膜污染速度為 0. 31kPa/d, MBR出水C0D&為48mg/L，RO膜化學(xué)清洗周期為2個(gè)半月。實(shí)施例5采用MBR+R0工藝回用處理生活污水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為中空纖維膜，膜 材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 08 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。將 粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，生物反應(yīng)池中活性污泥的體積為30m3，按投加量為 300mg/L加入粉末活性炭9kg ；在生物反應(yīng)池排放活性污泥時(shí)，每日排放Im3剩余活性污泥， 則按300mg/L的比例每日補(bǔ)充粉末活性炭0. 3kg。粉末活性炭投加后，MBR膜污染速度為 0. 14kPa/d, MBR出水C0D&為19mg/L，RO膜化學(xué)清洗周期為5個(gè)月。實(shí)施例6采用MBR+R0工藝回用處理印染廢水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為平板膜，膜材 質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0.20 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。將 粉末活性炭直接投加到生物反應(yīng)池中，生物反應(yīng)池中活性污泥的體積為30m3，按投加量為 1500mg/L加入粉末活性炭45kg ；在生物反應(yīng)池排放活性污泥時(shí)，每日排放Im3活性污泥， 則按1500mg/L的比例每日補(bǔ)充粉末活性炭1. 5kg。粉末活性炭投加后，MBR膜污染速度為 0. 21kPa/d, MBR出水C0D&為44mg/L，RO膜化學(xué)清洗周期為3個(gè)半月。對(duì)比例1
采用MBR+R0工藝回用處理生活污水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為平板膜，膜材質(zhì) 為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 08 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。在膜集 成系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，MBR膜污染速度為0. 34kPa/d,MBR出水C0D&為49mg/L，R0膜化學(xué)清 洗周期為2個(gè)月。對(duì)比例2采用MBR+R0工藝回用處理印染廢水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為中空纖維膜，膜 材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 20 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。在 膜集成系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，MBR膜污染速度為0. 68kPa/d,MBR出水C0D&為92mg/L，R0膜化 學(xué)清洗周期為1個(gè)月。對(duì)比例3采用MBR+R0工藝回用處理造紙廢水，其中MBR系統(tǒng)中的分離膜為平板膜，膜材質(zhì) 為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 40 μ m;R0系統(tǒng)采用抗污染RO膜，膜表面電荷呈電中性。在膜集 成系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，MBR膜污染速度為0. 52kPa/d,MBR出水C0D&為68mg/L，RO膜化學(xué)清 洗周期為1個(gè)半月。
權(quán)利要求
一種廢水處理工藝，其特征在于廢水經(jīng)含有活性污泥的生物反應(yīng)池進(jìn)行生化處理后，通過(guò)分離膜對(duì)該活性污泥進(jìn)行固液分離得到1次處理水，該1次處理水再進(jìn)入反滲透膜進(jìn)行深度處理后，得到2次處理水；其中生化處理時(shí)向所述的生物反應(yīng)池中投加粉末活性炭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于根據(jù)所述活性污泥的體積，粉末 活性炭的投加量為300mg/L 1500mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的生物反應(yīng)池在排放活 性污泥時(shí)，根據(jù)所排放的活性污泥的體積，向生物反應(yīng)池中補(bǔ)加粉末活性炭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的補(bǔ)加粉末活性炭的量，根 據(jù)所排放的剩余污泥的體積，為300mg/L 1500mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的分離膜的形式為中空纖維 膜或平板膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的分離膜的材質(zhì)為聚偏 氟乙烯，分離膜的表面所分布的細(xì)孔徑的平均值為0. 04 0. 40 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的反滲透膜為抗污染性反滲 透膜，反滲透膜的表面電荷呈電中性。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種廢水處理工藝，廢水經(jīng)含有活性污泥的生物反應(yīng)池進(jìn)行生化處理后，通過(guò)分離膜對(duì)該活性污泥進(jìn)行固液分離得到1次處理水，該1次處理水再進(jìn)入反滲透膜進(jìn)行深度處理后，得到2次處理水；其中生化處理時(shí)向所述的生物反應(yīng)池中投加粉末活性炭。本發(fā)明在MBR與RO工藝相結(jié)合的膜集成系統(tǒng)回用處理廢水的過(guò)程中，通過(guò)向生物反應(yīng)池中投加粉末活性炭，吸附一部分難以生化降解的有機(jī)物和溶解性微生物代謝產(chǎn)物，提高污泥過(guò)濾性能，減輕MBR膜污染的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)進(jìn)一步降低MBR出水中的有機(jī)物含量，有效減緩RO膜有機(jī)污染的產(chǎn)生，從而提高膜集成系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。該方法操作管理簡(jiǎn)單，投資小，見(jiàn)效快，運(yùn)行費(fèi)用低，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101898845SQ20091002732
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者楊瑜芳, 高畠寬生, 黃圣散 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司;東麗株式會(huì)社