专利名称：利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用生物技术与膜技术相结合的污水处理技术，具体说是利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法。
背景技术：
利用徼生物的新陈代谢作用净化污水，具有条件温和，不需高温高压，处理费用低廉，运行管理较方便，与化学法相比优越得多，是国内外应用最广泛的污水处理方法。但传统的生物处理方法也存在占地面积大、出水水质不太高、能耗偏高等不足。显然在能源、用地日趋紧张的今天，如何提高污水处理效率、减少占地面积、降低能耗与处理成本已经成为人们普遍关注的问题。
70年代初人们就开始了对深井曝气污水处理装置的研究，该法是利用深井中深水的压力，应用加压曝气原理，可在深井内形成高浓度溶解氧和高密度的徼生物群体，来提高微生物的整体代谢水平，以期提高污水处理效率及处理效果。但打井工程费用较高，并且存在渗漏污染地下水的威胁，因此推广时受到限制。
80年代，膜生物反应器(MBR)问世。MBR是一种生物技术与膜技术相结合的高效污水处理技术，不需二沉池，大大减少了占地面积；由于有膜的高效过滤作用，无需担心污泥膨胀，具有出水水质优等优点，已成为广泛关注的高效污水处理技术，并已有工业化应用。
然而，现有的膜生物反应器基本上是在常压下运行，属于常压膜生物反应器。常压膜生物反应器因不能解决溶解氧的不足的问题，限制了反应器内微生物的高浓度的提高及生物活性的提高，从而限制了污水处理效率的进一步提高。发明方案
为克服传统的常压膜生物反应器的不足，本发明提供一种利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，通过增加膜生物反应器中的压力，来提高污水中溶解氧的含量，提高微生物群体密度和代谢水平，从而提高有机物的降解速度，相比常压状态下的膜生物反应器，可进一步减少占地面积以及降低污染指标，提高效污水处理效率。
本发明利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，其处理步骤是
1、 膜生物反应器的准备
将现有技术的膜生物反应器进行结构改造，膜生物反应器选用耐压简体，简体内的膜组件选用膜孔径为0. 2 5微米的微滤膜滤芯；
2、 取一定量活性污泥投入膜生物反应器内，然后将被处理污水用水泵连续送入反应器内；保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体
(MLSS)浓度在5000 8000mg/L，这样高浓度表示微生物数量多，可使有机污染物降解速度加快；膜生物反应器的容积负荷保持在2. 5 4. 0(kgB0D5)/(m3. d)，所述膜生物反应器的容积负荷是指lm3的反应器1天接受并可降解到预定程度的有机污染物量(以BODs计)，本发明采用的容积负荷高于常压膜生物反应器，可使反应器容积较小，节省投资和减少站地面积。
3、 启动空气压縮机进行曝气；通过被处理污水的送入量、处理水排出量以及空气压縮机的供气量的相互配合，使膜生物反应器内的压力保持在0.2 0. 4Mpa，溶解氧4 6mg/L，以保障高MLSS浓度和高容积负荷条件下溶解氧仍能充足；被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2 4小时；活性污泥徼生物将污水中的有机污染物进行代谢降解；
4、处理好的污水依靠反应器内的压力通过徽滤膜滤芯的过滤，由与微滤膜
滤芯相连的出水管流出膜生物反应器外。
本发明方法与常压膜生物反应器的污水处理方法相比，压力式膜生物反应器可显著提高反应器内溶解氧浓度，提高反应器内微生物活性以及污泥负荷，达到提高污水处理的效率的目的。
图1是实施本发明方法的压力式膜生物反应器总体工艺结构示意图，包括
进水阀l、耐压简体2、压力表3、膜组件4、空气扩散装置5、空压机6以及出水管7。
图2是实施本发明方法的压力式膜生物反应器的膜组件一一徼滤膜滤芯的结构示意图。
具体实施例方式
实施例1:膜生物反应器结构耐压简体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；徽滤膜滤芯的孔径为5.0微米(可商购)；空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器(可商购)。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0.2MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到5000mg/L，容积负荷2. 5kgB0D5/m3. d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2小时，可将C0D从800 mg/L降低到97 mg/L ， COD去除率为87.8 % ;悬浮物去除率达到96%以上。
实施例2:膜生物反应器结构耐压简体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为2.0徼米；空气扩散装置采用膜片式徵孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内
压力控制在0. 3MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到6500mg/L，容积负荷3. 0kgB0D5/m3. d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在3小时，可将C0D从800 mg/L降低到60 mg/L ， COD去除率为92. 5 % ;悬浮物去除率迖到98%以上。
实施例3:膜生物反应器结构耐压简体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为l.O徼米；空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0. 3MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到6500mg/L，容积负荷3. 0kgB0D5/m3. d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在3小时，可将COD从800 mg/L降低到53 mg/L ， COD去除率为93.3% ;悬浮物去除率达到99%以上。
实施例4:膜生物反应器结构耐压简体材料釆用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为0.5徽米；空气扩散装置采用膜片式徼孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0. 4MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到7500mg/L，容积负荷3. 5kgB0D5/m3. d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2. 5小时，可将COD从800 mg/L降低到57 mg/L ， COD去除率为92. 8% ;悬浮物去除率达到99.5%以上。
实施例5:膜生物反应器结构耐压简体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为0.2徽米，空气扩散装置采用膜片式徵孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，.膜生物反应器内压力控制在0. 4MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到8000mg/L， 容积负荷4. 0kgB0D5/m3. d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在4小 时，可将COD从800 mg/L降低到55 mg/L ， COD去除率为93. 1% ;悬浮物去 除率达到100%。
权利要求
1、一种利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，其步骤是A、膜生物反应器的准备膜生物反应器选用耐压筒体，筒体内的膜组件选用膜孔径为0.2～5微米的微滤膜滤芯；B、取一定量活性污泥投入膜生物反应器内，然后将被处理污水用水泵连续送入反应器内；保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度在5000～8000mg/L；膜生物反应器的容积负荷保持在2.5～4.0(kgBOD5)/(m3.d)；C、启动空气压缩机进行曝气；通过被处理污水的送入量、处理水排出量以及空气压缩机的供气量的相互配合，使膜生物反应器内的压力保持在0.2～0.4Mpa，溶解氧4～6mg/L，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2～4小时；活性污泥微生物将污水中的有机污染物进行代谢降解；D、处理好的污水依靠反应器内的压力通过微滤膜滤芯的过滤，由与微滤膜滤芯相连的出水管流出膜生物反应器外。
全文摘要
本发明公开了一种利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，其步骤是A.膜生物反应器选用耐压筒体，膜孔径为0.2～5微米的微滤膜滤芯；B.保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度在5000～8000mg/L，容积负荷保持在2.5～4.0(kgBOD<sub>5</sub>)/(m<sup>3</sup>.d)；C.启动空气压缩机进行曝气，使膜生物反应器内的压力保持在0.2～0.4MPa，溶解氧4～6mg/L，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2～4小时，活性污泥微生物将污水中的有机污染物进行代谢降解；D.处理好的污水依靠反应器内的压力通过微滤膜滤芯的过滤后，流出膜生物反应器外。本发明方法采用膜生物反应器正压环境下生物降解有机污染物，可提高反应器内溶解氧浓度、微生物活性以及污泥负荷，提高有机污染物的降解速度和出水水质。
文档编号C02F3/12GK101525199SQ20091002639
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者珺 刘, 强 周, 勇 张, 张显球, 张馨月, 培 徐, 菲 潘, 阳 秦, 耀 装 申请人:南京师范大学