[發明專利]一種用于污水處理的膜微生物反應裝置

無效

• 申請號: 200710051665.5
• 申請日: 2007-03-14
• 公開（公告）號: CN101062821A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 吳家文;應繼儒;彭少賢
• 申請（專利權）人: 吳家文;應繼儒;彭少賢
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及本發明涉及一種微生物和膜處理聯用對工業廢水和城市污水凈化的工藝方法。

背景技術

生物處理技術是利用微生物的生命活動來清除有機污染物的一種有效方法。活性污泥法是生物處理技術中的一種，是當前國內外污水處理的主要方法，在廢水處理中應用廣泛。然而目前使用的較多的活性污泥法存在著污水凈化效率低、占地大、能源消耗大等缺點。

將生物處理技術和膜技術相結合的方法具有明顯的優勢，膜生物反應器(MBR)是近來發展較迅速的一種污水治理設備，它是由膜分離技術和生物反應技術相結合的生物化學反應系統。由于它以膜分離代替常規活性污泥中以重力進行沉降分離的二沉池，這就大大提高了系統固液分離的能力，從而使系統出水水質和容積負荷都得到大幅度提高。作為一種新型的水處理技術，由于具有占地少、能耗低等優點，國內外都在努力研究，將其推向實用階段。MBR最先應用于微生物發酵工業，在廢水處理領域中的應用研究始于20世紀60年代的美國，美國的Smith于1969年首次報道了活性污泥法和超濾結合處理城市污水的方法。20世紀70年代以后，厭氧MBR技術相繼開始研究，1978年，Grethlicn進行了厭氧MBR處理生活污水的研究，與此同時，日本根據本國國土狹小、地價高的特點，對膜分離技術在廢水處理中的應用進行大力的研究，使MBR開始走向實際應用。80年代以后，隨著膜質量的提高和造價的降低、膜分離工藝的完善、膜清洗方法的改善和污水處理廠出水水質要求的提高，國際上對MBR的研究更深人。日本學者Yamamoto等在1989年首次開發了一體式MBR。90年代，各國對MBR投人了大量的精力，從各個方面提高了MBR的實用性。MBR已不再局限于生活污水和城市污水處理，開始向特種廢水處理方向延伸，處理對象擴展到工業廢水、石化廢水、發酵廢水，甚至堆肥、填埋場瀝濾液等的廢水處理方面。2002年，Chettiyappan?Visvanayhafl等為減少反滲透法用于脫鹽海水中的操作和維護，改進了RO系統的工作情況。同一年，AlperNuhoglua等用MBR對飲用水進行脫氮的實驗，實驗反應器為一個攪拌釜，利用MBR可使NH3-N去除率上升98.5％。2003年，Hideaki?Noma等將膜技術應用于菲律賓一旅游勝地海島的廢水處理，出水用于沖廁及灌溉。

MBR主要由膜組件和生物反應器兩部分組成，生物反應器是使污染物得到降解，膜組件是起到過濾的作用，進一步凈化水質。由兩部分間的組合方式而決定了MBR的分類。

按膜組件的作用方式，MBR可分為內壓式和外壓式兩種。內壓式中，水的透過方向是從管內向管外，而外壓式相反。在實際應用中大多使用的是外壓式MBR，因為內壓式MBR流道往往較小，容易被污染顆粒所堵塞。

按膜分離技術與生物反應器的組合方式，可分為分置式和一體式(淹沒式)兩種MBR：分置式MBR是指膜組件與生物反應器分開設置，靠加壓泵加壓，從生物反應器抽水壓入膜組件中，膜的濾過水排出系統。一體式MBR是將膜組件直接浸沒在生物反應器中，微生物在曝氣池中好氧降解有機污染物，空氣攪動在膜表面產生紊流，在這種剪切力的作用下，膠體顆粒被迫離開膜表面，減緩膜的堵塞，膜出水靠抽吸泵抽吸出水。

按膜組件在生物反應器中的作用不同可分為三種：固液分離MBR、無氣泡膜曝氣生物反應器(MABR)和萃取膜生物反應器(EMBR)。其中固液分離MBR是最常用的。

發明內容

本發明是污水處理的下游裝置，一般污水經過篩濾、貯存、中和均化和沉降浮升后，過濾除去大顆粒污染物后，再經過本裝置進行凈化處理，降低污水的生物耗氧量(BOD)和有害物質，從而進一步提高污水的凈化效果。本裝置包括有微生物和膜技術處理兩個單元，微生物反應單元如圖1，由支架3、開孔泡沫塑料板1、容器4組成，微生物物理或者化學吸附在其載體開孔泡沫塑料板1上，開孔泡沫塑料板1裝載于支架3，支架3置于壓力容器4中，在容器內形成多層微生物固定床。載體是擁有大量羥基、氨基、環氧基的活性官能團的開孔泡沫塑料，在有限體積內擴大微生物的表面積，使得微生物的負載量達到30-75g/L，提高了微生物對污水的處理速度和效果。

經過微生物處理的污水再通過膜技術進行凈化處理，進一步提高污水的處理效果。膜技術處理單元原理圖如圖2，膜材料2套在多孔內管1上，然后用塑料固定網將膜材料2固定在多孔內管1。膜材料需要根據污水情況，可采用醋酸纖維、聚砜、聚丙烯、聚氟化合物、聚酰胺、多孔陶瓷、沸石膜等有機膜或無機膜。根據容器的大小，可采用多根膜管。