专利名称：一种利用静电水处理器抑膜生物污染的方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理方法，特别是涉及一种利用静电水处理器抑膜生物污染的 方法。
背景技术：
膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)是一种将膜分离技术与传统生物处理 技术有机结合的新型高效污染水处理与回用技术，近几十年来得到迅猛发展，目前，制约膜 生物反应器大规模应用的根本因素是膜污染问题。(桂平，黄霞，陈颖，等.膜-生物反应器 运行条件对膜过滤特性的影响[J].环境科学，1999，20 (3) 38-41)膜污染是指在膜过滤过 程中，被分离料液中溶质分子、胶体粒子和颗粒物在膜表面或膜孔内部的吸附或沉积，致使 膜孔道变小或堵塞，膜表面形成凝胶层或滤饼层，造成膜通量不断降低或者是膜两侧驱动 压力不断升高，直接导致产水量降低，运行成本提高。膜污染的影响因素总的来说包括三个方面，即膜材料的性质、活性污泥混合液的 性质和MBR工作的水利条件。(李军，张刚，江定国等.延缓膜生物反应器中膜污染的措施 探讨[J].中国给水排水，2007，23 (10) :256-263)研究发现，由于在膜生物反应器中的膜污 染主要是生物污染，因此欲抑制膜生物反应器处理污水过程中的膜污染，解决生物污染是 关键。(许坚，徐振良.膜生物反应器污水处理过程中膜生物污染研究进展[J].水处理技 术，2002，28 (3) 184-188)静电水处理技术是近几十年来发展起来的技术，并已在水处理中显现出了独特的 性能。在高压静电场的作用下，水中会产生一定量的活性氧和臭氧，它们均是强氧化剂，可 以抑制、杀灭水中的细菌、藻类，对水进行消毒。同时静电活化水可使微生物细胞壁破裂， 原生质流出，同样达到微生物灭活的效果。此外，该技术还具有阻止水垢生成的作用，该系 统可以应用于工业锅炉、采暖锅炉、工业循环冷却系统等需要进行水处理的场合，将为用户 带来良好的经济效益和社会效益。(王硕和，高蒙，张晓民.生活用水静电水处理技术研究 [J].石家庄铁道学院学报，2002，15(1) 23-30)
发明内容
本发明的目的旨在提供一种利用现有的膜生物反应器和静电水处理器的抑制膜 生物污染的静电膜生物反应器。本发明的另一目的旨在提供一种利用静电水处理器抑膜生物污染的方法。本发明所述静电膜生物反应器设有膜生物反应器和静电水处理器。所述膜生物反 应器设有进水系统、生物反应器、膜分离组件和出水系统，进水系统的出水端接生物反应器 的进水端，静电水处理器的进水端与膜生物反应器的生物反应器出水端连通，静电水处理 器的出水端与膜生物反应器的膜分离组件进水端连通，膜生物反应器的膜分离组件出水端 接出水系统进水端。所述静电水处理器可设有水处理器和高压直流电源，水处理器设有阳极和阴极，阳极设有金属芯棒和套管，金属芯棒设于套管内，阴极与阳极之间形成一个腔体，腔体用于 通过需要进行静电处理的水，并进行静电处理，高压直流电源正极与水处理器的阳极电连 接，高压直流电源负极与水处理器的阴极电连接。所述套管可采用四氟乙烯套管；阴极可采 用镀锌无缝钢管，可采用水处理器壳体作为阴极。本发明所述一种利用静电水处理器抑膜生物污染的方法，使用所述静电膜生物反 应器，包括以下步骤1)将污水通入静电膜生物反应器的膜生物反应器进水端，将膜生物反应器的膜分 离组件出水端与回用水管连通；2)接通电源开关，启动膜生物反应器进水端的进水泵，再启动静电水处理器；3)保持静电膜生物反应器的正常工作状态，需停止工作时，断开电源开关。与现有的污水处理方法相比，采用本发明具有以下显著的优点和效果1)本发明为在线自动运行形式，可保证膜生物反应器的不间断运行；2)本发明无需使用化学药剂或水对膜分离组件进行反冲洗，可节约电力消耗，大 大延长膜分离组件的使用寿命，降低废水处理的成本；3)本发明可明显降低出水中的有机物，达到更好的出水水质；4)实验表明，经过相同时间运行后检测，本发明与普通的膜生物反应器相比，膜通 量提高50%以上。5)本发明可适用于生活污水和工业废水的处理。
图1为本发明实施例的静电膜生物反应器的结构组成示意图。
具体实施例方式下面实施例结合附图对本发明作进一步说明。参见图1，所述静电膜生物反应器的实施例设有膜生物反应器和静电水处理器3。 所述膜生物反应器设有进水系统1、生物反应器2、膜分离组件4和出水系统5，进水系统1 的出水端接生物反应器2的进水端，静电水处理器3的进水端与膜生物反应器的生物反应 器2出水端连通，静电水处理器3的出水端与膜生物反应器的膜分离组件4进水端连通，膜 生物反应器的膜分离组件4出水端接出水系统5进水端。所述静电水处理器可设有水处理器和高压直流电源，水处理器设有阳极和阴极， 阳极设有金属芯棒和套管，金属芯棒设于套管内，阴极与阳极之间形成一个腔体，腔体用于 通过需要进行静电处理的水，并进行静电处理，高压直流电源正极与水处理器的阳极电连 接，高压直流电源负极与水处理器的阴极电连接。所述套管可采用四氟乙烯套管；阴极可采 用镀锌无缝钢管，阴极可作为水处理器的壳体。所述静电水处理器可采用ESC-100型静电水处理器，生产厂家为南京市浦口区南 大水处理设备有限公司。高压直流电源输入电压为交流220V，高压直流电源的输出电压 为4 5kV，水处理器外管内径为150mm，水处理器外管长度为1. 2m，聚四氟乙烯管外径为 110mm，聚四氟乙烯管击穿电压为10kV，聚四氟乙烯管抗拉强度为19. 6MPa，聚四氟乙烯管 断裂延伸率> 250%，进水口直径为76. 2mm，出水口直径为101. 6，电耗为15W，连续运行方式,最大流量为100t/h，外形尺寸为1200mmX 280mm X 450mm。高压直流电在水处理器的腔体内产生一个强的静电场，对流过腔体内的水进行静 电处理。水中会产生一定量的活性氧和臭氧，它们均是强氧化剂，可以抑制、杀灭水中的细 菌、藻类，对水进行消毒。静电水处理器两极间所加静电电压通常为3400 6000V。以下实施例以模拟生物污水(生活或/和工业污水)为膜生物反应器的进水，污 水的水质条件为C0D浓度为200 800mg/L，氨氮浓度为10 60mg/L，pH值为6. 5 8. 5， 溶解氧浓度为2. 0 4. Omg/L，水利停留时间为5 10h，污泥停留时间为5 10d。在不同 水质条件下，增设了静电水处理器的膜生物反应器在运行20d后的膜通量状况。模拟生物 污水(生活或/和工业污水)经进水系统(包括进水泵等)进入膜生物反应器的生物反应 器，再经过增设的静电水处理器后通过膜生物反应器的膜分离组件，最后由出水系统(包 括出水泵等)排出或回用。实施例1膜生物反应器进水为模拟生物污水，水质如下C0D浓度为800mg/L，氨氮浓度为 10mg/L, pH值为6. 5，溶解氧浓度为2. 0 4. 0mg/L，水力停留时间为5h，污泥停留时间为 5d，静电水处理器的水力停留时间为2h。实验结果运行20d后膜通量为15 20L/m2h。与 普通的膜生物反应器相比，膜通量提高大于62%。实施例2膜生物反应器进水为模拟生物污水，水质如下C0D浓度为500mg/L，氨氮浓度为 30mg/L，pH值为7. 5，溶解氧浓度为3. 0mg/L，水力停留时间为8h，污泥停留时间为8d，静电 水处理器的水力停留时间为3h。实验结果运行20d后膜通量为15 20L/m2h。与普通的 膜生物反应器相比，膜通量提高大于58 %。实施例3膜生物反应器进水为模拟生物污水，水质如下C0D浓度为500mg/L，氨氮浓度为 60mg/L, pH值为8. 5，溶解氧浓度为4. 0mg/L，水利水力停留时间为10h，污泥停留时间为 10d，静电水处理器的水力停留时间为5h。运行20d后膜通量为15 20L/m2h。与普通的 膜生物反应器相比，膜通量提高大于65 %。
权利要求
静电膜生物反应器，其特征在于设有膜生物反应器和静电水处理器；所述膜生物反应器设有进水系统、生物反应器、膜分离组件和出水系统，进水系统的出水端接生物反应器的进水端，静电水处理器的进水端与膜生物反应器的生物反应器出水端连通，静电水处理器的出水端与膜生物反应器的膜分离组件进水端连通，膜生物反应器的膜分离组件出水端接出水系统进水端。
2.如权利要求1所述的静电膜生物反应器，其特征在于所述静电水处理器设有水处理 器和高压直流电源，水处理器设有阳极和阴极，阳极设有金属芯棒和套管，金属芯棒设于套 管内，阴极与阳极之间形成一个腔体，腔体用于通过需要进行静电处理的水，并进行静电处 理，高压直流电源正极与水处理器的阳极电连接，高压直流电源负极与水处理器的阴极电 连接。
3.如权利要求2所述的静电膜生物反应器，其特征在于所述套管为四氟乙烯套管。
4.如权利要求1所述的静电膜生物反应器，其特征在于阴极为镀锌无缝钢管。
5.一种利用静电水处理器抑膜生物污染的方法，其特征在于使用如权利要求1所述静 电膜生物反应器，其方法包括以下步骤1)将污水通入静电膜生物反应器的膜生物反应器进水端，将膜生物反应器的膜分离组 件出水端与回用水管连通；2)接通电源开关，启动膜生物反应器进水端的进水泵，再启动静电水处理器；3)保持静电膜生物反应器的正常工作状态，需停止工作时，断开电源开关。
全文摘要
一种利用静电水处理器抑膜生物污染的方法，涉及一种水处理方法。提供一种利用静电水处理器抑膜生物污染的方法及其装置。静电膜生物反应器设有膜生物反应器和静电水处理器。膜生物反应器设有进水系统、生物反应器、膜分离组件和出水系统，进水系统出水端接生物反应器进水端，静电水处理器进水端与膜生物反应器的生物反应器出水端连通，静电水处理器出水端与膜生物反应器的膜分离组件进水端连通，膜生物反应器的膜分离组件出水端接出水系统进水端。将污水通入膜生物反应器进水端，将膜分离组件出水端与回用水管连通；启动膜生物反应器进水端的进水泵，再启动静电水处理器；保持静电膜生物反应器的正常工作状态，需停止工作时，断开电源。
文档编号C02F1/48GK101857342SQ20101019382
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者孔健, 林雪 申请人:厦门凯瑞尔数字环保科技有限公司