一种生物接触MBR污水综合处理系统的制作方法

文档序号:14484723阅读:170来源:国知局

本发明涉及污水处理领域,特别是涉及一种生物接触mbr污水综合处理系统。



背景技术:

随着全球水资源污染情况的日益严重,饮用水严重缺乏,人们亟需充分利用高品质再生水来缓解生态环境用水的紧张压力。目前普遍使用的好氧生物处理工艺诸如a2/o工艺、氧化沟、sbr等均存在脱氮与除磷的矛盾,很难达到现有的排放标准,而且会产生大量剩余污泥,从而造成同样严重的污泥问题。而mbr工艺以其良好的出水水质、紧凑的占地、操作简便以及产泥量少等特点,近年来在水处理领域的关注度越来越高。mbr工艺的出水中悬浮固体、codcr、nh3-n、bod5等的含量和浊度很低,可直接回用作饮用水以外如园林绿化、洗车等生活杂用水。然而,由于mbr工艺的膜成本较高且寿命有限,同时,mbr工艺的功耗较高,这是因为1、mbr工艺泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力;2、mbr池中mlss浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度;3、为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大水流流速,冲刷膜表面,这就造成mbr的能耗要比传统的生物处理工艺高。这些都造成了传统mbr系统实际运用中存在的膜组件寿命较低、抗冲击能力和稳定性较差以及运营成本较高等问题。

另外,目前污水厂普遍应用的传统mbr工艺传统一般只采用单一的好氧生物降解进行污染物的去除,污染物的降解并不完全彻底,难以达到日益严格的城市污水厂排放标准,也无法满足人民日益提高的用水需求。因此,开发新型的mbr污水综合处理技术十分必要。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是现有mbr传统工艺存在能耗较高、膜组件寿命较低、污染物降解不彻底、运营成本较高以及抗冲击能力和稳定性较差问题。为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:一种生物接触mbr污水综合处理系统,包括反应池及设于所述反应池内的处理单元及曝气单元,所述处理单元包括悬浮生物载体及mbr膜处理组件,所述悬浮生物载体沿污水流动方向设于所述mbr膜处理组件的上游,所述曝气单元设于所述mbr膜处理组件的底部;其中,所述悬浮生物载体的表面覆有由多种微生物组成的固定生物膜。

优选地,所述固定生物膜由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物及藻类组成,由里向外包括厌氧层、兼氧层、好氧层、附着水层及运动水层。

优选地,所述悬浮生物载体的填料为多空吸附材料,优选为火山岩或者颗粒活性炭。

优选地,所述mbr膜处理组件包括膜组件,所述膜组件为中空纤维膜组成的平板膜,优选为聚偏二氟乙烯膜。

优选地,所述mbr膜处理组件进一步包括自吸泵,所述自吸泵与所述膜组件相连。

优选地,所述mbr膜处理组件进一步包括反洗泵,所述反洗泵与所述膜组件相连,用于对所述膜组件进行在线反冲洗。

优选地,所述曝气单元为微纳米气泡曝气,溶解氧控制浓度为4mg/l。

优选地,所述处理单元及所述曝气单元的数量为一组、两组或多组。

优选地,所述生物接触mbr污水综合处理系统进一步包括进水管,所述进水管设于所述反应池前端的边壁上。

优选地,所述生物接触mbr污水综合处理系统进一步包括出水管,所述出水管设于所述反应池后端的边壁上。

本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的生物接触mbr污水综合处理系统对传统mbr工艺进行了改进优化:

1、增加了悬浮生物载体,悬浮生物载体具有极大的比较面积,有利于生物膜的形成,富集多功能生物菌群。相比起传统的mbr系统单一的好氧生物降解作用,本发明生物接触mbr污水综合处理系统存在厌氧生物降解,兼性生物降解以及好氧生物降解,这就提高了活性污泥活性,从而达到去除难降解污染物,使得污染物降解作用更加彻底的效果,进而使得产水水质得到提升,达到较高的出水标准,保证系统的运行稳定。另外,提高微生物系统稳定性,增强系统的抗冲击能力和稳定性。

2、采用悬浮生物载体接触氧化,缓解了对mbr膜组件的冲击,延长膜组件的寿命,从而降低了系统能耗及运营成本。

3、采用微纳米气泡曝气,使氧气在水中的传质速率大幅提升,氧气利用率更高,节省曝气能耗,进一步降低了系统的能耗及运行成本。

本发明的生物接触mbr污水综合处理系统采用模块化设计,具有安装操作简单、成本较低、除污彻底及适用范围广等特点,广泛适用于炼油厂、石化厂、化工厂等难生化处理废水的生物处理系统。

附图说明

图1为本发明生物接触mbr污水综合处理系统的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1,本发明提供一种生物接触mbr污水综合处理系统,包括反应池1、设于反应池1内的处理单元2及曝气单元3、进水管4及出水管5,处理单元2包括悬浮生物载体201及mbr膜处理组件202,悬浮生物载体201沿污水流动方向设于mbr膜处理组件202的上游,曝气单元3设于mbr膜处理组件202的底部;其中,悬浮生物载体201的表面覆有由多种微生物组成的固定生物膜。进水管4设于反应池1前端的边壁上,位为水面上方10cm处。出水管5设于反应池1后端的边壁上,且与水面齐平。

如图1所示,在本发明中,悬浮生物载体201的填料为多空吸附材料,优选为火山岩或者颗粒活性炭。悬浮生物载体201的多孔结构具有极大的比较面积,使得其具有巨大的微生物友好型表面积,能快速形成大量耐毒性、强活性、高密度的固定生物膜。固定生物膜由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物及藻类组成,由里向外包括厌氧层、兼氧层、好氧层、附着水层及运动水层。

如图1所示,在本发明中,mbr膜处理组件202包括膜组件202a、自吸泵202b及反洗泵(图中未示),自吸泵202b与膜组件202a相连,用于对污水进行增压透过膜组件202a,反洗泵与膜组件202a相连,用于对膜组件202a进行在线反冲洗。其中,膜组件202a为中空纤维膜组成的平板膜,优选为聚偏二氟乙烯膜。

如图1所示,在本发明中,曝气单元3为微纳米气泡曝气,溶解氧控制浓度为4mg/l。

如图1所示,处理单元2及曝气单元3的数量为一组、两组或多组,在本发明中,两组间隔排列的处理单元2及曝气单元3设于反应池中。

如图1所示,本发明的生物接触mbr污水综合处理系统的工作流程如下:

1、污水从进水管4进入反应池1,首先经过悬浮生物载体201,悬浮生物载体201的多孔结构具有极大的比较面积,使得其具有巨大的微生物友好型表面积,悬浮生物载体的表面存在由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物及藻类组成的固定生物膜,由里向外包括厌氧层、兼氧层、好氧层、附着水层及运动水层。污水中的有机物污染物、无机化合物及悬浮物质经悬浮生物载体的厌氧生物降解,兼性生物降解以及好氧生物降解作用得到了大幅度的去除。

2、经步骤1处理的混合液经由自吸泵202b增压后透过膜组件202a,固体悬浮物实现高效固液分离,进一步去除顽固污染物及优化水质;同时,每隔某个预设的时间,停止自吸泵202b,启动反洗泵工作,对膜组件202a进行在线反冲洗。

3、经步骤2处理的污水经出水管5排放或进入后续处理。

本发明的生物接触mbr污水综合处理系统对传统mbr工艺进行了改进优化:

1、增加了悬浮生物载体,悬浮生物载体具有极大的比较面积,有利于生物膜的形成,富集多功能生物菌群。相比起传统的mbr系统单一的好氧生物降解作用,本发明生物接触mbr污水综合处理系统存在厌氧生物降解,兼性生物降解以及好氧生物降解,这就提高了活性污泥活性,从而达到去除难降解污染物,使得污染物降解作用更加彻底的效果,进而使得产水水质得到提升,达到较高的出水标准,保证系统的运行稳定。另外,提高微生物系统稳定性,增强系统的抗冲击能力和稳定性。

2、采用悬浮生物载体接触氧化,缓解了对mbr膜组件的冲击,延长膜组件的寿命,从而降低了系统能耗及运营成本。

3、采用微纳米气泡曝气,使氧气在水中的传质速率大幅提升,氧气利用率更高,节省曝气能耗,进一步降低了系统的能耗及运行成本。

4、改善污泥了活性,提高了活性污泥中微生物的密度,减少剩余污泥产量,去除有毒物质,提高微生物系统稳定性,增强系统的抗冲击能力和稳定性。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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