[發明專利]序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器污水處理工藝

無效

• 申請號: 200710014942.5
• 申請日: 2007-06-20
• 公開（公告）號: CN101100333A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 王曙光;鞏文信;孫雪菲;劉賢偉;張成祿
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種污水處理工藝，具體地說是一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器污水處理工藝。

背景技術

現有的膜生物反應器(Membrane?Bioreactor，MBR)是將生物處理與膜技術聯合起來而形成的新型廢水處理技術，能高效的進行固液分離，提高容積負荷，節省占地面積。傳統的MBR主要是以活性污泥作為生物處理主體，在運行過程中，活性污泥容易在膜表面沉積，造成膜的污染；同時反應器內活性污泥濃度高，還會造成污水粘度增大，影響氧的轉移效率，進而影響出水水質。因此，MBR中混合液中污泥的特性是制約MBR廣泛應用關鍵因素之一。并且工藝復雜，成本高。

發明內容

本發明為克服上述現有技術的不足，提供一種在柱狀生物反應器中以序批式的運行模式實現好氧污泥顆粒化，通過浸沒在反應器中的膜抽吸出水的序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器污水處理工藝。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器污水處理工藝，步驟如下：

A、通過水泵經進水管將待處理污水在2-20min內打入序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器，通過底部設置的曝氣裝置曝氣30-90min。

B、利用真空泵通過膜組件進行抽水，采用間歇抽吸的方法，即15min一個周期，10min抽水，5min間歇，抽水過程不間斷曝氣，曝氣時間為60-90min。

C、曝氣結束后，反應器進行1-10min的靜沉，之后在反應器中部出水管將水排入回流沉淀池，每次排泥和回流的體積為整個反應器的四分之一，靜沉的時間隨著污泥濃度的增加不斷減少。

D、排水結束閑置5-15min后通過回流泵進行回流，回流時通過過濾裝置將排除的污泥阻擋在回流沉淀池里，而污水則可以重新回到反應器內，最終，凈化后的污水經膜組件由真空泵排出。

本發明中所提到的序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器已經申請了專利，專利申請號是200720023157.1，在此不再贅述。

本發明提出的在膜生物反應器中實現好氧污泥顆粒化的污水生物處理工藝，其原理主要包括：

(1)優化反應器條件，實現好氧污泥顆粒化。較短的水力停留時間和較大的水流剪切作用有助于形成好氧顆粒污泥，而膜生物反應器采用間歇抽吸的方式出水，無法提供短的水力停留時間和大的水力選擇壓，因此通過設置回流裝置定期排泥和回流上清液，可以在膜生物反應器中通過實現序批式的運行模式，實現好氧污泥顆粒化。

(2)減緩膜污泥，延長膜壽命，膜組件清洗方便。本發明工藝中，膜生物反應器放置在好氧顆粒污泥序批式反應器中，由于好氧顆粒污泥所形成的混合液污泥粘度小，溶解于混合液中的細菌胞外多聚物(EPS)少，懸浮混合液污泥濃度低，有利于膜的抽吸壓力維持在穩定狀態，并且吸附在膜表面的有機物大大減少，降低了膜表面凝膠層的形成厚度，有利于減緩膜污染，提高膜的運行時間和壽命。此外，好氧顆粒污泥具有良好的沉降性能，有利于污泥混合液的固液分離，降低了污泥和膜組件表面的接觸機會和面積，也利于延長膜組件的運行時間和使用壽命。同時本工藝中在一體化好氧污泥膜生物反應器重污泥沉積造成的膜污染較輕，膜污染后通過空氣反吹或水力清洗即可使膜通量基本恢復至原狀。

(3)高效去除有機物。對有機物的去除效果來自兩個方面：一方面在一體化好氧顆粒污泥膜生物反應器中好氧顆粒污泥對有機物的有較強的降解作用。同時該裝置中由于膜對于微生物的截留作用，有助于某些專性微生物的培養，使得生物降解作用得到了增強；另一方面是膜對大分子物質的截留作用，好氧顆粒污泥膜生物反應器中大分子物質可以被截留在好氧反應器內，獲得比傳統活性污泥法更多的與微生物接觸反應時間，提高有機物的去除效率。

(4)生物除氮磷。由于好氧顆粒污泥具有較大的粒徑，對氧的穿透具有適當的抵制作用，即使顆粒外部有一定的氧濃度，內部仍然會形成缺氧的微環境。顆粒污泥可以創造不同的環境，使硝化細菌和反硝化細菌具備各自適合的空間，能夠同時發揮作用，有利于同時硝化和反硝化的進行。因而，一種序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器污水處理工藝可以同時實現硝化和反硝化，實現反應器中氮磷的高效去除。

采用序批式好氧顆粒污泥膜生物反應器污水處理工藝處理城市生活污水，穩定運行后化學需氧量COD去除率可以達到95％以上，氨氮維持在1mg/L以下，總氮和總磷的去除率分別保持在90％和45％以上，同時膜污染明顯減少，膜通量下降速度減慢50％以上，且膜污染后通過簡單的水力清洗即可使膜通量基本恢復至原狀，具有良好的經濟和環境效益。