专利名称：动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理方法，尤其是涉及一种动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法。
背景技术：
随着工业技术的迅猛发展，印染、化工、食品、造纸等行业的高浓度有机废水成为污水处理领域亟需解决的难题之一。目前，国内外有机废水处理技术主要有物理法、化学法和生物法，其中应用最广泛，技术上占优势的方法是生物处理法。近年来，废水生物处理技术已由传统单一的厌氧法、好氧法转向厌氧-好氧联合处理方法，如厌氧-好氧法(A/0 法)、厌氧-缺氧-好氧法(Α/Α/0法)等。通过采用多级多段的厌氧、好氧组合工艺，完成对有机废水的生物处理。并且厌氧菌对环境条件要求苛刻，对环境的适应性差，当进水中有机负荷过高时，水解酸化产物产生积累，造成水体碱度降低，厌氧菌活性也受到抑制。同时，丝状菌大量繁殖，污泥流失，出水水质恶化，加重了后续好氧处理的负担。专利公开号为 CN1422817的中国发明专利申请提出了厌氧_兼氧-好氧一体化污水处理方法，通过在单一反应设备内设置毒三个反应区域厌氧区、兼氧区、好氧区，形成三种生物体系，利用好氧区的给力动力实现水力循环和污泥循环，减少厌氧池中酸化。该方法所用设备投资成本高， 操作过程中参数控制难度大。专利公开号为CN14^780的中国发明专利申请提出了一种污水处理新工艺，将传统的大型的曝气池改为多个小型的反应池，改变污水处理路径，通过多级多段的处理，达到污水排放标准，但是该工艺工程投资大，运行成本较高。专利公开号为 CN1271692A的中国发明专利申请提出了一种高浓度污水处理方法，通过在厌氧反应池后设置污水回流罐，回流罐中部分污水进入好氧生物选择器和曝气池进行好氧降解，另一部分回流至厌氧池中，但是该方法虽然提高了厌氧池中水的碱度，但是存在剩余污泥最大，能耗高，占地面积大等问题。膜生物反应器技术(MBR)采用膜分离技术与生物处理技术相结合，因此具有以下特1)污泥浓度高(通常为传统工艺的2倍)，生化效率高，污染物质降解快，出水水质好；2)有利于世代周期长的微生物的生长，有利于氨氮和难降解污染物质的去处；3)泥龄较长，剩余污泥排放量较少；4)占地面积小，节约土地。膜-生物反应器技术是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新系统，该系统是以膜分离技术替代二级生物处理工艺中的二沉池，具有工艺流程简单、占地少、管理方便、处理效率高、出水可直接回用等特点。然而，膜污染是制约膜-生物反应器在污水处理中广泛应用的主要障碍，研究表明，传统的膜-生物反应器中存在活性污泥等微生物的附着是造成膜污染、影响膜通量的重要因素之一。因此， 改进膜-生物反应器中微生物的存在形式，减轻其对膜污染的影响势在必行。公开号为 CN01016185A、CN1974439A、CN01100333A的中国发明专利分别采用采取填料表明附着工程菌或酶形式，或采用颗粒污泥的形式使得膜-生物反应器中的微生物不再以悬浮状态存在，从而减轻对膜通量的影响。然而，利用填料表面附着微生物的方式改进存在着不利于特种微生物的生长、微生物浓度低、去污能力差等缺点；利用颗粒污泥进行改进存在颗粒污泥容易破碎、导致堵塞膜孔、颗粒污泥自身形成的群落结构难以人工控制微生物群落稳定等缺点。尽管上述专利对生物处理工艺进行了改进和创新，但是MBR工艺在大型污水处理中应用的实例不多。造成这种现状的原因主要是膜组件的成本过高，运行过程动力消耗过高，造成运行费用很高，在膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染，出水通量的衰减问题难以解决。因此，需要针对这些缺点研究开发出新型的膜生物反应器，以使其在保留原有优点的基础上尽量解决上述问题。通常的膜过滤过程中，溶液中的胶体和悬浮颗粒在过滤压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成了膜通量的下降，这一现象称为膜污染。但从另外一个角度看，膜表面的污染层增强了膜的截留能力，使微滤膜可以截留病毒甚至小分子有机物，就好像在原有的膜之上又增加了一层膜。 由于这层膜是在过滤过程中形成的，其组成及厚度都可能随时间及生物反应器运行等条件的变化而变化，故一些研究者称之为动态膜或次生膜。相应地，将这种称为动态膜生物反应器。动态膜的出现很好地解决了上述MBR的两大难题，因为由于多孔底膜和预涂剂的选材广泛和价廉易得，使得动态膜的造价较之传统的MBR有很大幅度的下降。另外，由于多孔底膜即膜基质的通量本身就很大，在膜污染严重的情况下还可以将膜基质表面的动态膜去除以后再重新预涂或自生，从而有效地控制膜污染。而且动态膜还具有设备简单、操作容易、 处理效果较好等其他优点。因此，动态膜技术已广泛地引起了人们的研究和关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有对有机废水处理中所存在的效率不高、设备占地面积大、投资成本高等问题，提供一种对有机废水更加高效经济的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法。本发明包括以下步骤1)原废水进入第1级好氧池，在第1级好氧池内部装有第1级穿孔曝气管，由外部的空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，第1级好氧池底部排泥；2)经过第1级好氧池处理后的废水经第1级动态膜自流入第1级厌氧池，在第1 级厌氧池内设置第1级搅拌装置，第1级厌氧池底部排泥；3)经过第1级厌氧池处理后的废水经过第2级动态膜自流入第2级好氧池，在第 2级好氧池内部装有第2级穿孔曝气管，由空气压缩机鼓风曝气，第2级好氧池底部排泥；4)经过第2级好氧池处理后的废水经过第3级动态膜自流入第2级厌氧池，在第 2级厌氧池内设置第2级搅拌装置，第2级厌氧池底部排泥，达标后的处理水由第2级厌氧池的出水口排出。在步骤1)中，所述第1级好氧池可在温度为10 35°C条件下运行；所述曝气量可控制在0. 5 5L/min，第1级好氧池中的溶解氧可为DO彡2. Omg/L。在步骤幻中，所述第1级厌氧池的温度可为15 35°C，所述第1级搅拌装置的搅拌速度可为60 200r/min。
在步骤幻中，所述第2级好氧池可在温度为10 35°C条件下运行，所述曝气量可控制在0. 5 5L/min，第2级好氧池中的溶解氧可为DO彡2. Omg/L。在步骤4)中，所述第2级厌氧池的温度可为15 35°C，所述第2级搅拌装置的搅拌速度可为60 150r/min。所述第1穿孔曝气管和第2穿孔曝气管均可采用砂芯曝气头等。所述动态膜可采用工业滤布膜等，所述工业滤布膜的滤布孔径可为10 100 μ m， 所述工业滤布膜可选自涤纶短纤滤布膜、涤纶长纤滤布膜、维纶滤布膜、丙纶滤布膜等中的至少一种。本发明根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过恒流泵控制进水流速，使得废水在4个反应池中依次进行处理，出水达标后排放。动态膜的作用及功能为1)动态膜解决了 MBR膜的高成本和膜污染难题传统的膜组件的成本高，运行过程动力消耗大，造成运行费用高。在膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染。而动态膜由多孔底膜和预涂剂的选材广泛和价廉易得，使得其成本和造价较之传统的MBR有很大幅度的下降。多孔底膜即膜基质的通量本身较大，在膜污染严重的情况下还可以将膜基质表面的动态膜去除以后再重新预涂或自生，从而有效地控制膜污染。2)用动态膜取代传统的膜组件，它将膜分离技术和生物反应过程有机结合，以膜技术的高效分离作用取代传统活性污泥法中的二沉池，实现传统工艺所无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果，消除了污泥膨胀的影响。它还大幅度提高了曝气池中活性污泥的浓度， 省却了污泥回流系统，大大延长了泥龄，减少了剩余污泥量，并通过膜对废水中SS、有机物、 病原菌和病毒的高效截留作用，大大提高了处理出水水质。与传统的有机废水的多级多段污水生物处理技术相比，本发明具有占地面积小、 投资成本低、设备简单、易操作、处理效果好等优点，适用于有机废水的处理。
图1为本发明实施例工艺流程示意图。
具体实施例方式实施例1参见图1，本发明包括以下步骤1)原废水经进水口 A进入第1级好氧池1，在第1级好氧池1内部装有第1级穿孔曝气管2，由外部的空气压缩机3鼓风曝气，以转子流量计4控制曝气量，第1级好氧池1 底部排泥(在图1中以标记C表示)；所述第1级好氧池1可在温度为10 35°C条件下运行；所述曝气量可控制在0. 5 5L/min，第1级好氧池1中的溶解氧可为DO彡2. Omg/L。2)经过第1级好氧池1处理后的废水经第1级动态膜5自流入第1级厌氧池6， 在第1级厌氧池6内设置第1级搅拌装置7，第1级厌氧池6底部排泥(在图1中以标记C 表示)；所述第1级厌氧池6的温度可为15 35°C，所述第1级搅拌装置7的搅拌速度可为 60 200r/min。
3)经过第1级厌氧池6处理后的废水经过第2级动态膜8自流入第2级好氧池 9，在第2级好氧池9内部装有第2级穿孔曝气管10，由空气压缩机3鼓风曝气，第2级好氧池9底部排泥(在图1中以标记C表示)；所述第2级好氧池9可在温度为10 35°C条件下运行，所述曝气量可控制在0. 5 5L/min，第2级好氧池9中的溶解氧可为DO彡2. Omg/ L04)经过第2级好氧池9处理后的废水经过第3级动态膜11自流入第2级厌氧池 12，在第2级厌氧池12内设置第2级搅拌装置13，第2级厌氧池12底部排泥(在图1中以标记C表示)，达标后的处理水由第2级厌氧池12的出水口 B排出。所述第2级厌氧池12 的温度可为15 35°C，所述第2级搅拌装置13的搅拌速度可为60 150r/min。所述第1穿孔曝气管2和第2穿孔曝气管10均可采用砂芯曝气头等。所述第1动态膜5、第2动态膜8和第3动态膜11均可采用工业滤布膜等，所述工业滤布膜的滤布孔径可为10 ΙΟΟμπι，所述工业滤布膜可选自涤纶短纤滤布膜、涤纶长纤滤布膜、维纶滤布膜、丙纶滤布膜等中的至少一种。废水类型为生活污水。进水COD浓度为35aiig/L，根据进水有机负荷，使得生活污水依次在第1级好氧池1、第1级动态膜5、第1级厌氧池6、第2级动态膜8、第2级好氧池 9、第3级动态膜11和第2级厌氧池12进行生物降解，测定不同降解时间内各池中水体的 COD、SS、DO、pH值、温度等指标，其中出水COD浓度为15mg/L，COD去除率为95. 7%。实施例2与实施例1类似，其区别在于进水COD浓度为408mg/L，根据进水有机负荷，使得生活污水依次在第1级好氧池1、第1级动态膜5、第1级厌氧池6、第2级动态膜8、第2级好氧池9、第3级动态膜11和第2级厌氧池12进行生物降解，测定不同降解时间内各池中水体的COD、SS、DO、pH值、温度等指标，其中出水COD浓度为22mg/L, COD去除率为94. 6% 0实施例3与实施例1类似，其区别在于进水COD浓度为456mg/L，根据进水有机负荷，使得生活污水依次在第1级好氧池1、第1级动态膜5、第1级厌氧池6、第2级动态膜8、第2级好氧池9、第3级动态膜11和第2级厌氧池12进行生物降解，测定不同降解时间内各池中水体的COD、SS、DO、pH值、温度等指标，其中出水COD浓度为28mg/L, COD去除率为93. 8%。实施例4与实施例1类似，其区别在于废水类型为印染废水，进水COD浓度为1520mg/L，根据进水有机负荷，使得印染废水依次在第1级好氧池1、第1级动态膜5、第1级厌氧池6、第 2级动态膜8、第2级好氧池9、第3级动态膜11和第2级厌氧池12进行生物降解，测定不同降解时间内各池中水体的COD、SS、DO、pH值、温度等指标，其中出水COD浓度为85mg/L， COD去除率为94. 4% ο实施例5与实施例4类似，其区别在于进水COD浓度为178aiig/L，根据进水有机负荷，使得印染废水依次在第1级好氧池1、第1级动态膜5、第1级厌氧池6、第2级动态膜8、第2级好氧池9、第3级动态膜11和第2级厌氧池12进行生物降解，测定不同降解时间内各池中水体的C0D、SS、D0、pH值、温度等指标，其中出水COD浓度为92mg/L，C0D去除率为94. 8%0实施例6
与实施例4类似，其区别在于进水COD浓度为2246mg/L，根据进水有机负荷，使得印染废水依次在第1级好氧池1、第1级动态膜5、第1级厌氧池6、第2级动态膜8、第2级好氧池9、第3级动态膜11和第2级厌氧池12进行生物降解，测定不同降解时间内各池中水体的C0D、SS、D0、pH值、温度等指标，其中出水COD浓度为98mg/L，C0D去除率为95. 6%。实施例1 6的生活污水和印染废水处理效果见表1。表1生活污水和印染废水处理效果
权利要求
1.动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于包括以下步骤1)原废水进入第1级好氧池，在第1级好氧池内部装有第1级穿孔曝气管，由外部的空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，第1级好氧池底部排泥；2)经过第1级好氧池处理后的废水经第1级动态膜自流入第1级厌氧池，在第1级厌氧池内设置第1级搅拌装置，第1级厌氧池底部排泥；3)经过第1级厌氧池处理后的废水经过第2级动态膜自流入第2级好氧池，在第2级好氧池内部装有第2级穿孔曝气管，由空气压缩机鼓风曝气，第2级好氧池底部排泥；4)经过第2级好氧池处理后的废水经过第3级动态膜自流入第2级厌氧池，在第2级厌氧池内设置第2级搅拌装置，第2级厌氧池底部排泥，达标后的处理水由第2级厌氧池的出水口排出。
2.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤1)中，所述第1级好氧池是在温度为10 35°C条件下运行。
3.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤1)中，所述曝气量控制在0. 5 5L/min，第1级好氧池中的溶解氧为DO≥2. Omg/L。
4.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤2、中，所述第1级厌氧池的温度为15 35°C ；所述第1级搅拌装置的搅拌速度可为 60 200r/min。
5.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤幻中，所述第2级好氧池是在温度为10 35°C条件下运行。
6.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤3)中，所述曝气量控制在0. 5 5L/min，第2级好氧池中的溶解氧为DO≥2. Omg/L。
7.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤4)中，所述第2级厌氧池的温度为15 35°C，所述第2级搅拌装置的搅拌速度可为 60 150r/mino
8.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于在步骤2、和幻中，所述第1穿孔曝气管和第2穿孔曝气管均采用砂芯曝气头。
9.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于所述动态膜采用工业滤布膜，所述工业滤布膜的滤布孔径可为10 100 μ m。
10.如权利要求1所述的动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，其特征在于所述工业滤布膜选自涤纶短纤滤布膜、涤纶长纤滤布膜、维纶滤布膜、丙纶滤布膜中的至少一种。
全文摘要
动态膜厌氧-好氧一体化处理有机废水的方法，涉及一种废水处理方法。原废水进入第1级好氧池，在第1级好氧池内部装有第1级穿孔曝气管，由外部的空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量，第1级好氧池底部排泥；经过第1级好氧池的废水经第1级动态膜流入第1级厌氧池，在第1级厌氧池内设置第1级搅拌装置，第1级厌氧池底部排泥；经过第1级厌氧池的废水经过第2级动态膜流入第2级好氧池，在第2级好氧池内部装有第2级穿孔曝气管，由空气压缩机鼓风曝气，第2级好氧池底部排泥；经过第2级好氧池的废水经过第3级动态膜流入第2级厌氧池，在第2级厌氧池内设置第2级搅拌装置，第2级厌氧池底部排泥，达标后由第2级厌氧池出水口排出。
文档编号C02F3/30GK102557352SQ201210024700
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者陈瑞坚 申请人:厦门神绿环保科技有限公司