專利名稱：一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置及污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理裝置及污水處理方法。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)是膜科學(xué)技術(shù)的時(shí)代。目前在污水處理領(lǐng)域，膜技術(shù)尤其是膜生物反應(yīng)器技術(shù)受到了普遍重視。膜能高效截留反應(yīng)器中的生物量同時(shí)取代污水廠二沉池的作用減小占地面積；使生化反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間的分離，提高污水的生化效率， 降低出水濁度和大腸菌群數(shù)，提高出水水質(zhì)；系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制，操作管理方便。 因此，開發(fā)新型的膜生物反應(yīng)器高效處理城市污水已成為趨勢。隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展人們對水資源的需求和消耗也不斷增加，污水排放量隨之增大，污染物種類及濃度增加，水體污染越發(fā)嚴(yán)重，富營養(yǎng)化水體日益增多。引起富營養(yǎng)化水體的主要原因是由于廢水中氮、磷等元素過量的排放導(dǎo)致。隨著污水廠的排放標(biāo)準(zhǔn)的越來越嚴(yán)格，這使得常規(guī)的活性污泥法處理工藝受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，出水水質(zhì)越來越難滿足高排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。在這樣的國情與背景下，研究與開發(fā)新的污水處理工藝具有重大的意義。傳統(tǒng)的脫氮工藝需要缺氧池和好氧池以及二沉池等，占地面積大，停留時(shí)間長，消耗堿度大等缺點(diǎn)。在這樣的技術(shù)背景下，有待于開發(fā)占地面積小、停留時(shí)間短和出水水質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)具有高效脫氮的工藝及設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的污水處理工藝及裝置存在占地面積大、運(yùn)行成本高、操作管理復(fù)雜以及污水處理質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，而提供一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置及污水處理方法。本發(fā)明的一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置，它包括污水提升泵、混合調(diào)節(jié)池、恒位水箱、一體化膜生物反應(yīng)器、抽吸泵、出水水箱、反沖洗水泵、鼓風(fēng)機(jī)、三相分離器、 膜組件、穿孔曝氣裝置、攪拌裝置、加藥池、藥劑泵、回流泵、排泥閥、液體流量計(jì)和氣體流量計(jì)；所述的污水提升泵的出水口與混合調(diào)節(jié)池上部的進(jìn)水口通過液體流量計(jì)連通，混合調(diào)節(jié)池底部的出水口與恒位水箱上部的進(jìn)水口連通，恒位水箱底部的出水口與一體化膜生物反應(yīng)器上部的進(jìn)水口連通；一體化膜生物反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置三相分離器，三相分離器將一體化膜生物反應(yīng)器分成上部與下部的兩部分，一體化膜生物反應(yīng)器上部設(shè)置攪拌裝置，膜組件設(shè)置在一體化膜生物反應(yīng)器底部與三相分離器下部之間，穿孔曝氣裝置設(shè)置在膜組件下部與一體化膜生物反應(yīng)器底部之間，穿孔曝氣裝置的進(jìn)氣口通過氣體流量計(jì)與鼓風(fēng)機(jī)的出氣口連通；抽吸泵的出水口通過液體流量計(jì)與出水水箱的進(jìn)水口連通，抽吸泵的進(jìn)水口通過真空壓力表與膜組件的出水口連通；反沖洗水泵的進(jìn)水口與出水水箱底部的出水口連通，反沖洗水泵的出水口通過液體流量計(jì)與膜組件的出水口和真空壓力表的進(jìn)水口連通； 加藥泵的進(jìn)藥口與加藥池的出藥口連通，加藥泵的出藥口通過液體流量計(jì)與一體化膜生物反應(yīng)器下部的進(jìn)藥口連通；一體化膜生物反應(yīng)器下部的出水口與回流泵的進(jìn)水口連通，回流泵的出水口通過液體流量計(jì)與一體化膜生物反應(yīng)器上部的進(jìn)水口連通；一體化膜生物反應(yīng)器下部設(shè)有排泥閥。本發(fā)明的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，是按照以下步驟進(jìn)行的—、向一體化膜生物反應(yīng)器內(nèi)接種污泥，然后待處理的污水通過污水提升泵泵入混合調(diào)節(jié)池，并由混合調(diào)節(jié)池底部流入恒位水箱中；通過液體流量計(jì)控制待處理的污水進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池的流量，其中，污泥的濃度為2 10g/L ；二、三相分離器將一體化膜生物反應(yīng)器分成上部與下部的兩部分，步驟一恒位水箱中的污水進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器的上部，然后通過三相分離器的狹縫進(jìn)入到一體化膜生物反應(yīng)器的下部，即得污泥混合液；其中，進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器的上部的污水，通過一體化膜生物反應(yīng)器上部設(shè)置的攪拌裝置，對污水進(jìn)行攪拌，一體化膜生物反應(yīng)器上部與下部的體積比為1 1 4，三相分離器的狹縫寬度為2 5mm;三、一體化膜生物反應(yīng)器外部設(shè)有投藥系統(tǒng)，所述的投藥系統(tǒng)包括加藥泵、液體流量計(jì)和一體化膜生物反應(yīng)器；通過加藥泵將加藥池的藥品加入一體化膜生物反應(yīng)器的下部；其中，投加藥品為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉或碳酸鉀；液體流量計(jì)控制藥品的加入量，使一體化膜生物反應(yīng)器下部的污泥混合溶液PH控制在6. 5 8 ；四、一體化膜生物反應(yīng)器外部設(shè)有回流系統(tǒng)，所述的回流系統(tǒng)包括回流泵、液體流量計(jì)和一體化膜生物反應(yīng)器；回流泵將一體化膜生物反應(yīng)器下部的污泥混合液回流到一體化膜生物反應(yīng)器上部，并通過液體流量計(jì)控制回流比為100 400% ；五、一體化膜生物反應(yīng)器底部設(shè)置穿孔曝氣裝置，通過鼓風(fēng)機(jī)和穿孔曝氣裝置向反應(yīng)器下部提供溶解氧，并通過氣體流量計(jì)控制一體化膜生物反應(yīng)器下部的溶解氧濃度保持在2 6mg/L，通過步驟四中的回流系統(tǒng)控制一體化膜生物反應(yīng)器上部的溶解氧濃度保持在0 0. 5mg/L ；六、一體化膜生物反應(yīng)器下部的污水，在抽吸泵的抽吸作用下，經(jīng)膜組件進(jìn)入出水水箱中；抽吸泵運(yùn)行8 15min后，關(guān)閉抽吸泵，然后開啟反沖洗水泵0.5 aiiin，通過反沖洗水泵將出水水箱中的水回灌到膜組件中，即完成膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置處理污水的一個(gè)周期。本發(fā)明有益效果為本發(fā)明的方法是將三相分離器設(shè)置于膜生物反應(yīng)器內(nèi)，形成上部缺氧及下部好氧的一體化裝置。空氣分布整個(gè)三相分離器的下部區(qū)域，由下往上，被三相分離器阻擋，沒有經(jīng)過一體化膜生物反應(yīng)器的上部，而是通過三相分離器分離器的管道排出，因此，在一體化膜生物反應(yīng)器內(nèi)部形成上部缺氧、下部好氧條件，為一體化膜生物反應(yīng)器進(jìn)行脫氮處理提供必要條件。同時(shí)，三相分離器的通過滑道可以上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)好氧區(qū)和缺氧區(qū)的體積比，范圍可以在1 1 4，進(jìn)而優(yōu)化脫氮；外部設(shè)置的回流系統(tǒng)將好氧區(qū)的混合液回流到缺氧區(qū)內(nèi)，回流比范圍可以在100 400%，進(jìn)而優(yōu)化脫氮；反應(yīng)器外部還設(shè)有加藥(堿)系統(tǒng)使一體化膜生物反應(yīng)器下部污水的PH維持在6. 5 8范圍內(nèi)，防止反應(yīng)器下部由于硝化作用而消耗大量的堿度。本發(fā)明的裝置形成了水、泥、氣三相各自的運(yùn)行途徑(1)污水待處理的污水進(jìn)入一體化反應(yīng)器的上部缺氧區(qū)，然后通過三相分離器的縫隙流向下部的好氧區(qū)，同時(shí)一體化反應(yīng)器下部設(shè)置混合液混流系統(tǒng)，將好氧區(qū)的混合液回流到缺氧區(qū)，達(dá)到脫氮的目的。好氧區(qū)的污水通過抽吸泵的抽吸、膜組件的過濾作用達(dá)標(biāo)排放；( 污泥本發(fā)明的裝置底部為好氧活性污泥，上部為厭氧污泥。隨著混合液的回流作用，污泥也歷經(jīng)好氧和厭氧的循環(huán)交替過程。同時(shí)，底部設(shè)有排泥系統(tǒng)定期向反應(yīng)器外部排泥；C3)氣體本發(fā)明的裝置底部設(shè)有曝氣裝置為一體化反應(yīng)器下部提供溶解氧，氣泡通過三相分離器的管路直接排到外部環(huán)境中，而沒有影響到反應(yīng)器上部的缺氧區(qū)。因此，污水可以在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行硝化、 反硝化過程實(shí)現(xiàn)脫氮功能，同時(shí)膜生物反應(yīng)器有良好的除碳能力。由于缺氧池和好氧池在同一反應(yīng)器內(nèi)，既保留了原有膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，又大大減少了占地面積；與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，本系統(tǒng)節(jié)省堿度，上部反硝化過程產(chǎn)生的堿度可以彌補(bǔ)下部硝化過程消耗的堿度，節(jié)省了成本；系統(tǒng)內(nèi)部的污泥經(jīng)歷厭氧和缺氧循環(huán)交替過程不易產(chǎn)生污泥上浮等缺點(diǎn)，因此，本發(fā)明的污水處理質(zhì)量穩(wěn)定；同時(shí)，具有運(yùn)行操作管理方便等特點(diǎn)。


圖1為膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置，它包括 污水提升泵1、混合調(diào)節(jié)池2、恒位水箱3、一體化膜生物反應(yīng)器4、抽吸泵5、出水水箱6、反沖洗水泵7、鼓風(fēng)機(jī)8、三相分離器9、膜組件10、穿孔曝氣裝置11、攪拌裝置12、加藥池14、 藥劑泵15、回流泵16、排泥閥17、液體流量計(jì)18和氣體流量計(jì)19 ；所述的污水提升泵1的出水口與混合調(diào)節(jié)池2上部的進(jìn)水口通過液體流量計(jì)18連通，混合調(diào)節(jié)池2底部的出水口與恒位水箱3上部的進(jìn)水口連通，恒位水箱3底部的出水口與一體化膜生物反應(yīng)器4上部的進(jìn)水口連通；一體化膜生物反應(yīng)器4內(nèi)部設(shè)置三相分離器9，三相分離器9將一體化膜生物反應(yīng)器4分成上部與下部的兩部分，一體化膜生物反應(yīng)器4上部設(shè)置攪拌裝置12，膜組件 10設(shè)置在一體化膜生物反應(yīng)器4底部與三相分離器9下部之間，穿孔曝氣裝置11設(shè)置在膜組件10下部與一體化膜生物反應(yīng)器4底部之間，穿孔曝氣裝置11的進(jìn)氣口通過氣體流量計(jì)19與鼓風(fēng)機(jī)8的出氣口連通；抽吸泵5的出水口通過液體流量計(jì)18與出水水箱6的進(jìn)水口連通，抽吸泵5的進(jìn)水口通過真空壓力表13與膜組件10的出水口連通；反沖洗水泵7 的進(jìn)水口與出水水箱6底部的出水口連通，反沖洗水泵7的出水口通過液體流量計(jì)18與膜組件10的出水口和真空壓力表13的進(jìn)水口連通；加藥泵15的進(jìn)藥口與加藥池14的出藥口連通，加藥泵15的出藥口通過液體流量計(jì)18與一體化膜生物反應(yīng)器4下部的進(jìn)藥口連通；一體化膜生物反應(yīng)器4下部的出水口與回流泵16的進(jìn)水口連通，回流泵16的出水口通過液體流量計(jì)18與一體化膜生物反應(yīng)器4上部的進(jìn)水口連通；一體化膜生物反應(yīng)器4下部設(shè)有排泥閥17。本實(shí)施方式的有益效果為本實(shí)施方式的裝置形成了水、泥、氣三相各自的運(yùn)行途徑(1)污水待處理的污水進(jìn)入一體化反應(yīng)器的上部缺氧區(qū)，然后通過三相分離器的縫隙流向下部的好氧區(qū)，同時(shí)一體化反應(yīng)器下部設(shè)置混合液混流系統(tǒng)，將好氧區(qū)的混合液回流到缺氧區(qū)，達(dá)到脫氮的目的。好氧區(qū)的污水通過抽吸泵的抽吸、膜組件的過濾作用達(dá)標(biāo)排放；( 污泥本實(shí)施方式的裝置底部為好氧活性污泥，上部為厭氧污泥。隨著混合液的回流作用，污泥也歷經(jīng)好氧和厭氧的循環(huán)交替過程。同時(shí)，底部設(shè)有排泥系統(tǒng)定期向反應(yīng)器外部排泥；C3)氣體本實(shí)施方式的裝置底部設(shè)有曝氣裝置為底部好氧區(qū)提供溶解氧，氣泡通過三相分離器的管路直接排到外部環(huán)境中，而沒有影響到反應(yīng)器上部的缺氧區(qū)。因此，污水可以在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行硝化、反硝化過程實(shí)現(xiàn)脫氮功能，同時(shí)膜生物反應(yīng)器有良好的除碳能力。由于缺氧池和好氧池在同一反應(yīng)器內(nèi)，既保留了原有膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，又大大減少了占地面積；與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，本系統(tǒng)節(jié)省堿度，上部反硝化過程產(chǎn)生的堿度可以彌補(bǔ)下部硝化過程消耗的堿度，節(jié)省了成本；系統(tǒng)內(nèi)部的污泥經(jīng)歷厭氧和缺氧循環(huán)交替過程不易產(chǎn)生污泥上浮等缺點(diǎn)，因此，本發(fā)明的污水處理質(zhì)量穩(wěn)定；同時(shí)，具有運(yùn)行操作管理方便等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是所述的三相分離器9 將一體化膜生物反應(yīng)器4分成上部與下部兩部分的體積比為1 1 4。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法是按照以下步驟進(jìn)行的一、向一體化膜生物反應(yīng)器4內(nèi)接種污泥，然后待處理的污水通過污水提升泵1泵入混合調(diào)節(jié)池2，并由混合調(diào)節(jié)池2底部流入恒位水箱3中；通過液體流量計(jì)18控制待處理的污水進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池2的流量，其中，污泥的濃度為2 10g/L ；二、三相分離器9將一體化膜生物反應(yīng)器4分成上部與下部的兩部分，步驟一恒位水箱3中的污水進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器4的上部，然后通過三相分離器9的狹縫進(jìn)入到一體化膜生物反應(yīng)器4的下部，即得污泥混合液；其中，進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器4的上部的污水，通過一體化膜生物反應(yīng)器4上部設(shè)置的攪拌裝置12，對污水進(jìn)行攪拌，一體化膜生物反應(yīng)器4上部與下部的體積比為1 1 4，三相分離器9的狹縫寬度為2 5mm;三、一體化膜生物反應(yīng)器4外部設(shè)有投藥系統(tǒng)，所述的投藥系統(tǒng)包括加藥泵15、液體流量計(jì)18和一體化膜生物反應(yīng)器4 ；通過加藥泵15將加藥池14的藥品加入一體化膜生物反應(yīng)器4的下部；其中，投加藥品為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉或碳酸鉀；液體流量計(jì)18 控制藥品的加入量，使一體化膜生物反應(yīng)器4下部的污泥混合溶液pH控制在6. 5 8 ；四、一體化膜生物反應(yīng)器4外部設(shè)有回流系統(tǒng)，所述的回流系統(tǒng)包括回流泵16、液體流量計(jì)18和一體化膜生物反應(yīng)器4 ；回流泵16將一體化膜生物反應(yīng)器4下部的污泥混合液回流到一體化膜生物反應(yīng)器4上部，并通過液體流量計(jì)18控制回流比為100 400% ；五、一體化膜生物反應(yīng)器4底部設(shè)置穿孔曝氣裝置11，通過鼓風(fēng)機(jī)8和穿孔曝氣裝置11向反應(yīng)器4下部提供溶解氧，并通過氣體流量計(jì)19控制一體化膜生物反應(yīng)器4下部的溶解氧濃度保持在2 6mg/L，通過步驟四中的回流系統(tǒng)控制一體化膜生物反應(yīng)器4上部的溶解氧濃度保持在0 0. 5mg/L ；六、一體化膜生物反應(yīng)器4下部的污水，在抽吸泵5的抽吸作用下，經(jīng)膜組件10進(jìn)入出水水箱6中；抽吸泵5運(yùn)行8 15min后，關(guān)閉抽吸泵5，然后開啟反沖洗水泵7 0. 5 2min，通過反沖洗水泵7將出水水箱6中的水回灌到膜組件10中，即完成膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置處理污水的一個(gè)周期。本實(shí)施方式步驟一中的恒位水箱3通過浮球閥調(diào)節(jié)水位。本實(shí)施方式的有益效果為本實(shí)施方式的方法是將三相分離器設(shè)置于膜生物反應(yīng)器內(nèi)，形成上部缺氧及下部好氧的一體化裝置。空氣分布整個(gè)三相分離器的下部區(qū)域，由下往上，被三相分離器阻擋，沒有經(jīng)過一體化膜生物反應(yīng)器的上部，而是通過三相分離器分離器的管道排出，因此，在一體化膜生物反應(yīng)器內(nèi)部形成上部缺氧、下部好氧條件，為一體化膜生物反應(yīng)器進(jìn)行脫氮處理提供必要條件。同時(shí)，三相分離器的通過滑道可以上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)好氧區(qū)和缺氧區(qū)的體積比，范圍可以在1 1 4，進(jìn)而優(yōu)化脫氮；外部設(shè)置的回流系統(tǒng)將好氧區(qū)的混合液回流到缺氧區(qū)內(nèi)，回流比范圍可以在100-400%，進(jìn)而優(yōu)化脫氮；反應(yīng)器外部還設(shè)有加藥(堿)系統(tǒng)使反應(yīng)器底部的pH維持在6.5 8范圍內(nèi)，防止反應(yīng)器下部由于硝化作用而消耗大量的堿度。本實(shí)施方式的裝置形成了水、泥、氣三相各自的運(yùn)行途徑(1)污水待處理的污水進(jìn)入一體化反應(yīng)器的上部缺氧區(qū)，然后通過三相分離器的縫隙流向下部的好氧區(qū)，同時(shí)一體化反應(yīng)器下部設(shè)置混合液混流系統(tǒng)，將好氧區(qū)的混合液回流到缺氧區(qū)，達(dá)到脫氮的目的。好氧區(qū)的污水通過抽吸泵的抽吸、膜組件的過濾作用達(dá)標(biāo)排放；(2)污泥本實(shí)施方式的裝置底部為好氧活性污泥，上部為厭氧污泥。隨著混合液的回流作用，污泥也歷經(jīng)好氧和厭氧的循環(huán)交替過程。同時(shí)，底部設(shè)有排泥系統(tǒng)定期向反應(yīng)器外部排泥；(3)氣體本實(shí)施方式的裝置底部設(shè)有曝氣裝置為底部好氧區(qū)提供溶解氧，氣泡上升并通過三相分離器的管路直接排到外部環(huán)境中，而沒有影響到反應(yīng)器上部的缺氧區(qū)。因此，污水可以在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行硝化、反硝化過程實(shí)現(xiàn)脫氮功能，同時(shí)膜生物反應(yīng)器有良好的除碳能力。由于缺氧池和好氧池在同一反應(yīng)器內(nèi)，既保留了原有膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，又大大減少了占地面積；與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，本系統(tǒng)節(jié)省堿度，上部反硝化過程產(chǎn)生的堿度可以彌補(bǔ)下部硝化過程消耗的堿度，節(jié)省了成本；系統(tǒng)內(nèi)部的污泥經(jīng)歷厭氧和缺氧循環(huán)交替過程不易產(chǎn)生污泥上浮等缺點(diǎn)，因此，本發(fā)明的污水處理質(zhì)量穩(wěn)定；同時(shí)，具有運(yùn)行操作管理方便等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三不同的是步驟三所述的投藥系統(tǒng)和步驟四所述的回流系統(tǒng)是在步驟二中所述的污水進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器4下部后開始運(yùn)行，直至膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置處理污水的一個(gè)周期結(jié)束為止。其它與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至四不同的是步驟六所述的膜組件10的膜孔徑為0. 01 0. 1 μ m，膜通量為10 40L/m2h。其它與具體實(shí)施方式
三至四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至五之一不同的是步驟六所述的膜組件10為中空纖維結(jié)構(gòu)式或平板式結(jié)構(gòu)。其它與具體實(shí)施方式
三至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至六之一不同的是步驟六所述的膜組件10是由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯腈或聚丙烯為膜基材組成的。其它與具體實(shí)施方式
三至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至七之一不同的是步驟六所述的抽吸泵5的抽吸壓力為10 60KPa。其它與具體實(shí)施方式
三至七之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至八之一不同的是步驟六所述的反沖洗水泵7的通量為40 80L/m2h。其它與具體實(shí)施方式
三至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至九之一不同的是所述的一體化膜生物反應(yīng)器4底部還設(shè)有排泥裝置17，向系統(tǒng)外排泥排泥裝置17，控制污泥停留時(shí)間 5d 100d。其它與具體實(shí)施方式
三至九之一相同。通過以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的效果本試驗(yàn)的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，是按照以下步驟進(jìn)行的一、按圖1所示，安裝本發(fā)明所述的膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置，接種濃度為4g/L的污泥；二、待處理的污水通過污水提升泵1泵入混合調(diào)節(jié)池2，并由混合調(diào)節(jié)池2底部流入恒位水箱3中；通過液體流量計(jì)18控制待處理的污水進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池2的流量；三、三相分離器9將一體化膜生物反應(yīng)器4分成上部與下部的兩部分，步驟一恒位水箱3中的污水進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器4的上部，然后通過三相分離器9的狹縫進(jìn)入到一體化膜生物反應(yīng)器4的下部，形成污泥混合液；其中，進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器4的上部的污水，通過一體化膜生物反應(yīng)器4上部設(shè)置的攪拌裝置12，對污水進(jìn)行攪拌，一體化膜生物反應(yīng)器4上部與下部的體積比為1 1，三相分離器9的狹縫寬度為3mm;四、一體化膜生物反應(yīng)器4外部設(shè)有投藥系統(tǒng)，所述的投藥系統(tǒng)包括加藥泵15、液體流量計(jì)18和一體化膜生物反應(yīng)器4 ；通過加藥泵15將加藥池14的藥品加入一體化膜生物反應(yīng)器4的下部，即得污泥混合溶液；其中，投加藥品為碳酸氫鈉；通過液體流量計(jì)18控制藥品的加入量，使一體化膜生物反應(yīng)器4下部的污泥混合溶液pH控制為7. 02 ；五、一體化膜生物反應(yīng)器4外部設(shè)有回流系統(tǒng)，所述的回流系統(tǒng)包括回流泵16、液體流量計(jì)18和一體化膜生物反應(yīng)器4 ；回流泵16將一體化膜生物反應(yīng)器4下部的污泥混合液回流到一體化膜生物反應(yīng)器4上部，并通過液體流量計(jì)18控制回流比為250% ；六、一體化膜生物反應(yīng)器4底部設(shè)置穿孔曝氣裝置11，通過鼓風(fēng)機(jī)8和穿孔曝氣裝置11向反應(yīng)器4下部提供溶解氧，并通過氣體流量計(jì)19控制一體化膜生物反應(yīng)器4下部的溶解氧濃度保持在5. 6mg/L，通過步驟五中的回流系統(tǒng)控制一體化膜生物反應(yīng)器4上部的溶解氧濃度保持在0. 5mg/L，通過步驟五中的回流系統(tǒng)控制一體化膜生物反應(yīng)器4上部的污泥混合溶液PH為7. 11;七、一體化膜生物反應(yīng)器4下部的污水，在抽吸泵5的抽吸作用下，經(jīng)膜組件10進(jìn)入出水水箱6 ；抽吸泵5運(yùn)行IOmin后，關(guān)閉抽吸泵5，然后開啟反沖洗水泵7運(yùn)行0. 5min, 通過反沖洗水泵7將出水水箱6中的水回灌到膜組件10中，即完成膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置處理污水的一個(gè)周期；其中，抽吸泵5的抽吸壓力為12KPa，反沖洗水泵7的反洗通量為40L/m2h。本試驗(yàn)采用的膜組件10為浸沒式中空纖維膜，膜孔徑為0. 01 μ m，膜通量為15L/ m2h。本試驗(yàn)的原污水pH為7. 32。本實(shí)驗(yàn)的污水進(jìn)水、出水質(zhì)結(jié)果如表1所示。表1膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置除污染效果
權(quán)利要求
1.一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置，它包括污水提升泵(1)、混合調(diào)節(jié)池O)、 恒位水箱(3)、一體化膜生物反應(yīng)器0)、抽吸泵(5)、出水水箱(6)、反沖洗水泵(7)、鼓風(fēng)機(jī)(8)、三相分離器(9)、膜組件(10)、穿孔曝氣裝置(11)、攪拌裝置(12)、加藥池(14)、藥劑泵(15)、回流泵(16)、排泥閥(17)、液體流量計(jì)(18)和氣體流量計(jì)(19)；其特征在于污水提升泵(1)的出水口與混合調(diào)節(jié)池( 上部的進(jìn)水口通過液體流量計(jì)(18)連通，混合調(diào)節(jié)池⑵底部的出水口與恒位水箱⑶上部的進(jìn)水口連通，恒位水箱⑶底部的出水口與一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部的進(jìn)水口連通；一體化膜生物反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置三相分離器(9)，三相分離器(9)將一體化膜生物反應(yīng)器(4)分成上部與下部的兩部分，一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部設(shè)置攪拌裝置(12)，膜組件(10)設(shè)置在一體化膜生物反應(yīng)器(4)底部與三相分離器(9)下部之間，穿孔曝氣裝置(11)設(shè)置在膜組件(10)下部與一體化膜生物反應(yīng)器(4)底部之間，穿孔曝氣裝置(11)的進(jìn)氣口通過氣體流量計(jì)(19)與鼓風(fēng)機(jī)(8)的出氣口連通；抽吸泵(5)的出水口通過液體流量計(jì)(18)與出水水箱(6)的進(jìn)水口連通，抽吸泵(5)的進(jìn)水口通過真空壓力表(13)與膜組件(10)的出水口連通；反沖洗水泵(7)的進(jìn)水口與出水水箱(6)底部的出水口連通，反沖洗水泵(7)的出水口通過液體流量計(jì)(18) 與膜組件(10)的出水口和真空壓力表(13)的進(jìn)水口連通；加藥泵(15)的進(jìn)藥口與加藥池(14)的出藥口連通，加藥泵(1 的出藥口通過液體流量計(jì)(18)與一體化膜生物反應(yīng)器 (4)下部的進(jìn)藥口連通；一體化膜生物反應(yīng)器(4)下部的出水口與回流泵(16)的進(jìn)水口連通，回流泵(16)的出水口通過液體流量計(jì)(18)與一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部的進(jìn)水口連通；一體化膜生物反應(yīng)器(4)下部設(shè)有排泥閥(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置，其特征在于三相分離器(9)將一體化膜生物反應(yīng)器(4)分成上部與下部兩部分的體積比為1 1 4。
3.利用權(quán)利要求1所述的一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法是按照以下步驟進(jìn)行的一、向一體化膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)接種污泥，然后待處理的污水通過污水提升泵(1)泵入混合調(diào)節(jié)池O)，并由混合調(diào)節(jié)池( 底部流入恒位水箱C3)中；通過液體流量計(jì)(18)控制待處理的污水進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池O)的流量，其中，污泥的濃度為2 10g/L ；二、三相分離器(9)將一體化膜生物反應(yīng)器(4)分成上部與下部的兩部分，步驟一恒位水箱(3)中的污水進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器的上部，然后通過三相分離器(9)的狹縫進(jìn)入到一體化膜生物反應(yīng)器(4)的下部，即得污泥混合液；其中，進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器 (4)的上部的污水，通過一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部設(shè)置的攪拌裝置(12)，對污水進(jìn)行攪拌，一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部與下部的體積比為1 1 4，三相分離器(9)的狹縫寬度為2 5mm ；三、一體化膜生物反應(yīng)器(4)外部設(shè)有投藥系統(tǒng)，所述的投藥系統(tǒng)包括加藥泵(15)、液體流量計(jì)(18)和一體化膜生物反應(yīng)器(4)；通過加藥泵(15)將加藥池(14)的藥品加入一體化膜生物反應(yīng)器(4)的下部；其中，投加藥品為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉或碳酸鉀；液體流量計(jì)(18)控制藥品的加入量，使一體化膜生物反應(yīng)器(4)下部的污泥混合溶液pH控制在6. 5 8 ；四、一體化膜生物反應(yīng)器(4)外部設(shè)有回流系統(tǒng)，所述的回流系統(tǒng)包括回流泵(16)、液體流量計(jì)(18)和一體化膜生物反應(yīng)器⑷；回流泵(16)將一體化膜生物反應(yīng)器⑷下部的污泥混合液回流到一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部，并通過液體流量計(jì)(18)控制回流比為 100 400% ；五、一體化膜生物反應(yīng)器(4)底部設(shè)置穿孔曝氣裝置(11)，通過鼓風(fēng)機(jī)(8)和穿孔曝氣裝置(11)向反應(yīng)器(4)下部提供溶解氧，并通過氣體流量計(jì)(19)控制一體化膜生物反應(yīng)器(4)下部的溶解氧濃度保持在2 6mg/L，通過步驟四中的回流系統(tǒng)控制一體化膜生物反應(yīng)器(4)上部的溶解氧濃度保持在0 0. 5mg/L ；六、一體化膜生物反應(yīng)器(4)下部的污水，在抽吸泵(5)的抽吸作用下，經(jīng)膜組件(10) 進(jìn)入出水水箱(6)中；抽吸泵(5)運(yùn)行8 15min后，關(guān)閉抽吸泵(5)，然后開啟反沖洗水泵(7)0.5 &1^1，通過反沖洗水泵(7)將出水水箱(6)中的水回灌到膜組件(10)中，即完成膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置處理污水的一個(gè)周期。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于步驟三所述的投藥系統(tǒng)和步驟四所述的回流系統(tǒng)是在步驟二中所述的污水進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器(4)下部后開始運(yùn)行，直至膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置處理污水的一個(gè)周期結(jié)束為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于步驟六所述的膜組件(10)的膜孔徑為0. 01 0. 1 μ m，膜通量為10 40L/ m2h0
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于步驟六所述的膜組件(10)為中空纖維式結(jié)構(gòu)或平板式結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于步驟六所述的膜組件(10)是由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯腈或聚丙烯為膜基材組成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于步驟六所述的抽吸泵(5)的抽吸壓力為10 60KPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于步驟六所述的反沖洗水泵(7)的通量為40 80L/m2h。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于所述的一體化膜生物反應(yīng)器(4)底部還設(shè)有排泥裝置(17)，向系統(tǒng)外排泥排泥裝置(17)，控制污泥停留時(shí)間5d 300d。
全文摘要
一種膜生物反應(yīng)器一體化污水處理裝置及污水處理方法，它涉及污水處理裝置及污水處理方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有的污水處理工藝及裝置存在占地面積大、運(yùn)行成本高、操作管理復(fù)雜以及出水水質(zhì)不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明是將三相分離器部件設(shè)置于膜生物反應(yīng)器內(nèi)，通過底部曝氣和分離器的分離作用形成上部缺氧、下部好氧的一體化裝置。污水從反應(yīng)器上部缺氧區(qū)進(jìn)入，通過三相分離器狹縫進(jìn)入下部好氧區(qū)，同時(shí)設(shè)有混合液回流裝置，將好氧區(qū)的混合液回到缺氧區(qū)，從而完成了污水脫氮處理。本發(fā)明的污水處理裝置及方法，可以同步脫氮除碳、占地面積小、節(jié)省污水處理所需的堿度、工程造價(jià)、操作管理簡單，本發(fā)明應(yīng)用于城市污水或含氮工業(yè)廢水的處理。
文檔編號C02F3/30GK102491521SQ20111045333
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者丁安, 李圭白, 梁恒, 王美蓮, 韓正雙 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)