一种高截留膜生物反应器处理污水的方法
【专利摘要】本发明公开了一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器为一个封闭耐压、采用纳滤膜的一体浸没式装置，采用纳滤膜作为分离核心，可以解决常规膜生物反应器中微孔滤膜或超滤膜不能有效截留水中小分子有机污染物的问题，极大的提高出水水质，采用压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门控制在0.1～0.7Mpa区间内波动，使得包覆在每块隔板上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染。利用加压气体作为曝气和动力还可使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，有效解决了一体化MBR使用纳滤膜时采用抽吸技术，水的透过率太低；而采用分体式的话，泵的高速剪切对起降解作用的微生物产生损害以及纳滤膜易污染的问题。
【专利说明】
一种高截留膜生物反应器处理污水的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理【技术领域】，尤其涉及一种高截留膜生物反应器处理污水的方法。
【背景技术】
[0002]传统MBR多以微滤或超滤作为固液分离膜，这是由以下两点决定的。
[0003]1、传统的一体式MBR(Membrane b1-reactor,MBR)多采用抽吸的方法来实现固液分离，这使得它能采用的膜的透过压不能太大，因此只有微滤或超滤才符合要求。而纳滤、反渗透因膜透过压较大，采用抽压的方式往往不会有水透过。
[0004]2、反渗透膜虽然对小分子有机物有较好截留效果，但同时对盐离子也有较好的截留效果，导致降解池中盐离子浓度过高，不利于微生物生长。而纳滤膜则即能有效截留小分子有机污染物，又对盐离子有较好的透过率，避免了上述现象的发生。
[0005]3、过去纳滤膜价格高昂，抗污染能力差，从成本角度考虑，废水处理中通常不选用纳滤膜进行固液分离。
[0006]由于材料技术的发展，膜的价格在不断的下降，膜的抗污染性能也在不断提高，膜的通量也在不断的提高，使得纳滤膜作为MBR的固液分离膜成为可能。
[0007]随着化工、医药等行业的发展，大量的含难降解的有机小分子的水被排入自然水体，对环境造成污染。这些有机小分子往往以多环芳烃、有机中间体、环境激素等形式存在。该类废水普通的生化法难已取得较好的去除效果，通常采用氧化、吸附等手段加以去除，价格昂贵，而采用传统的MBR时，因微滤膜或超滤膜孔径大，大部分有机小分子会透过膜进入水体,去除滤低。
[0008]国外利用纳滤膜去除饮用水中的环境激素给我们以启示，在新型MBR工艺中以纳滤膜或反渗透膜代替微滤和超滤膜，这样对难降解的有机小分子具有较好的截留，使得污染物的停留时间和水的停留时间分离开来，难降解的污染物具有较长的停留时间，可以被有效的降解，但该技术的实现还具有以下几个难点加以攻克。
[0009]1、传统一体化MBR采用抽吸技术，如使用纳滤膜水的透过率太低；而采用分体式MBR的话，泵的高速剪切对起降解作用的微生物产生损害。
[0010]2、不管采用何种形式的MBR，纳滤膜易污染。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效解决传统MBR无法高
[0012]效去除水中小分子有机污染物的的方法。
[0013]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
[0014]一种高截留膜生物反应器(High reject1n membrane b1-reactor, HRMBR)处理污水的方法，所述反应器为一个封闭耐压采用纳滤膜的一体化浸没式膜生物反应器装置，纳滤膜在容器内被污水浸没；通过水泵间歇进水，进水时间由容器内的液位开关控制；水在密闭容器内被降解；采用压缩空气作为水透过膜的动力源；气体压力通过排气阀门在0.1?0.7Mpa波动，使得包覆在每块隔板上的膜膜面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，膜不仅截留细菌和污泥，还截留了小分子的有机污染物。纳滤膜对一价盐离子较低的截留率也可避免降解池中盐浓度过高，不利于微生物生长。
[0015]作为优选的技术方案，选用的膜为纳滤膜。
[0016]作为优选的技术方案，所述隔板为至少三块。
[0017]作为对上述技术方案的改进，所述每块隔板上设有刻槽，并且所述每块隔板上设有多个孔或多条微流道，并且相邻的隔板的孔或微流道相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0018]作为优选的技术方案，所述隔板为三块。
[0019]作为优选的技术方案，所述膜采用板式膜，由于采用气体加压，中空纤维膜，无法承受高压，会发生变形，因此通常选用板式膜作为膜的形式，具有更好的抗压性能跟机械性倉泛。
[0020]作为优选的技术方案，所述膜采用纳滤膜。作为另一优选的技术方案，所述膜采用无机膜，无机膜承压较高，在一些特别情况下使用。
[0021]作为优选的技术方案，
[0022]所述反应器选用活性污泥、经过筛选对水中污染物有较好降解效果的单一微生物或几种微生物的复合体作为降解微生物。
[0023]作为优选的技术方案，所述反应器采用间歇进水，连续出水的方式。
[0024]作为优选的技术方案，反应器用于处理分子量不小于300道尔顿的难降解的小分子有机物。
[0025]工作原理:采用压缩空气作为动力源，气体压力在0.1?0.7Mpa波动，使得包覆在每块隔板上的纳滤膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的微生物浓度和降解速率，每块隔板上设有刻槽，并且所述每块隔板上设有多个孔或多条微流道，并且相邻的隔板的孔或微流道相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0026]由于采用了上述技术方案，一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器为一个封闭耐压、采用纳滤膜的一体浸没式装置，容器内的纳滤膜浸没在污水中，采用水泵间歇进水，采用压缩空气作为水透过膜的动力源，气体压力通过排气阀门控制在0.1?
0.7Mpa，使得包覆在每块隔板上的纳滤膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染。气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的微生物浓度和降解速率，有效解决了一体化MBR以纳滤膜或反渗透膜做为分离核心时水的透过率太低；而采用分体式的话，泵的高速剪切对起降解作用的微生物产生损害；纳滤膜易污染的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明实施例的高截留膜生物反应器结构示意图；
[0028]图2是本发明实施例的隔板结构示意图。
[0029]图中:1_反应器；2-排气阀门；3_隔板；4-刻槽；5-孔或微流通道。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0031]实施例一:
[0032]如图1和图2所示，一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器I为一个封闭耐压、采用纳滤或反渗透膜的一体浸没式装置，采用压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.1?0.3Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率。
[0033]所述隔板3为三块。
[0034]所述每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0035]所述膜采用板式膜，由于采用气体加压，中空纤维膜，无法承受高压，会发生变形，因此通常选用板式膜作为膜的形式，具有更好的抗压性能跟机械性能，选用的膜为纳滤膜。
[0036]所述反应器I选用活性污泥作为降解微生物，当然也可以选用有有针对性的微生物降解特殊的有机污染物。
[0037]所述反应器采用间歇进水，连续出水的方式。
[0038]反应器用于处理分子量在500?800道尔顿的难降解的有机物。
[0039]工作时，压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.1?0.3Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0040]实施例二:
[0041]如图1和图2所示，一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器I为一个封闭耐压、采用纳滤或反渗透膜的一体浸没式装置，采用压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.4?0.5Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率。
[0042]所述每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0043]所述隔板3为四块。
[0044]所述膜采用板式膜，由于采用气体加压，中空纤维膜，无法承受高压，会发生变形，因此通常选用板式膜作为膜的形式，具有更好的抗压性能跟机械性能，选用的膜为纳滤膜。
[0045]所述反应器I选用活性污泥作为降解微生物，当然也可以选用有有针对性的微生物降解特殊的有机污染物。
[0046]所述反应器采用间歇进水，连续出水的方式。
[0047]反应器用于处理分子量在800?2000道尔顿的难降解的有机物。
[0048]工作时，压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.4?0.5Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0049]实施例三:
[0050]如图1和图2所示，一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器I为一个封闭耐压、采用纳滤或反渗透膜的一体浸没式装置，采用压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.6?0.7Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率。
[0051]所述隔板3为三块。
[0052]所述每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽4进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0053]所述膜采用无机膜，无机膜承压较高。
[0054]所述反应器I选用活性污泥作为降解微生物，当然也可以选用有有针对性的微生物降解特殊的有机污染物。
[0055]所述反应器采用间歇进水，连续出水的方式。
[0056]反应器用于处理分子量1000?3000道尔顿的难降解的小分子有机物。
[0057]工作时，压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.6?0.7Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽4进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0058]实施例四:
[0059]如图1和图2所示，一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器I为一个封闭耐压、采用纳滤或反渗透膜的一体浸没式装置，采用压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.2?0.4Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率。
[0060]所述隔板3为三块。
[0061]所述每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0062]所述膜采用板式膜，由于采用气体加压，中空纤维膜，无法承受高压，会发生变形，因此通常选用板式膜作为膜的形式，具有更好的抗压性能跟机械性能，选用的膜为纳滤膜。
[0063]所述反应器I选用活性污泥作为降解微生物，当然也可以选用有有针对性的微生物降解特殊的有机污染物。
[0064]所述反应器采用间歇进水，连续出水的方式。
[0065]反应器用于处理分子量在300?500道尔顿的难降解的有机物。
[0066]工作时，压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门2控制在0.2?0.4Mpa，使得包覆在每块隔板3上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，每块隔板3上设有刻槽4，并且所述每块隔板3上设有多个孔或多条微流道5，并且相邻的隔板3的孔或微流道5相互对齐形成过滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道5，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
[0067]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
[0068]一切从本发明的构思出发，不经过创造性劳动所作出的结构变换均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述反应器为一个封闭耐压、采用纳滤膜的一体浸没式装置，纳滤膜在容器内被污水浸没；采用水泵间歇进水，进水时间由密闭容器内设的液位开关控制；污水在密闭容器内被微生物降解；采用压缩空气作为动力源，作为水透过膜的推动力；气体压力通过排气阀门在0.1?0.7Mpa之间的一个范围内波动，使得包覆在每块隔板上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染。
2.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述隔板为至少三块。
3.如权利要求2所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述每块隔板上设有刻槽，并且所述每块隔板上设有多个孔或多条微流道，并且相邻的隔板的孔或微流道相互对齐形成过滤通道。
4.如权利要求3所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述隔板为三块。
5.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述膜采用板式膜。
6.如权利要求5所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述膜采用纳滤膜。
7.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述膜为无机膜。
8.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述反应器选用活性污泥、经过筛选对水中污染物有较好降解效果的单一微生物或几种微生物的复合体作为降解微生物。
9.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述反应器采用压缩气体作为水透过膜的推动力，实现间歇进水，连续出水的方式。
10.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于:所述反应器用于处理分子量不小于300道尔顿的难降解的小分子有机物。
【文档编号】C02F3/12GK104276653SQ201410428122
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】章宏梓, 胡如意, 高从堦, 陈永存, 潘为刚 申请人:浙江竟成环保科技有限公司