[發明專利]一種適用于生活污水處理動態膜自流出水固液分離方法

有效

• 申請號: 201210076839.4
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102616986A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 張亞雷;褚華強;周雪飛;張海;苑輝
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種適用于生活污水處理動態膜自流出水固液分離方法，其特征在于所述方法分為生物強化粉體首次投加自生培養啟動階段和生物強化粉體混合液培養成熟后的裝置穩定運行階段；兩個階段中均包含動態膜重力預涂、動態膜重力過濾出水和動態膜空氣反沖洗三個階段，采用生物強化粉體顆粒在動態膜組件表面形成動態膜進行固液分離，所述動態膜組件浸沒式安裝在動態膜生物反應裝置中，鼓風機通過曝氣管向動態膜生物反應裝置底部曝氣，曝氣管位于動態膜組件下方，攪拌機插入動態膜生物反應裝置內，進水泵通過管道和閥門連接動態膜生物反應裝置上部一端進水口，并通過繼電器控制進水方式，進水口高于動態膜生物反應裝置內液面，動態膜生物反應裝置內浸沒式動態膜組件上部液面與出水口之間的液面水位差所形成固定重力作用水頭驅動動態膜自流出水；具體步驟如下：

（1）生物強化粉體首次投加自生培養啟動階段

向位于動態膜生物反應裝置內的MLSS濃度為4900-5100mg/L的城市污水廠活性污泥中投加粉體顆粒改善活性污泥混合液特性，并作為微生物載體，采用微生物自生培養法培養生物強化粉體顆粒；粉體顆粒投加第一天，向動態膜生物反應裝置內一次投加5000mg/L粉體顆粒，此階段內進水、出水采用連續流運行方式，控制動態膜生物反應裝置內溶解氧濃度為2-3mg/L，水力停留時間8-10小時；通過開始添加的活性污泥和未培養好的硅藻土/活性炭在動態膜組件表面形成動態膜進行過濾出水，完成動態膜組件的預涂過程；經過10-15天的培養馴化，動態膜生物反應裝置內的MLSS濃度維持在10000-12000?mg/L，生物強化粉體混合液形成；之后，裝置進入穩定運行階段；在整個生物強化粉體首次投加自生培養啟動階段內，動態膜連續出水運行過程包括動態膜重力預涂、動態膜重力過濾出水和動態膜空氣反沖洗；粉末顆粒為10-35微米粉末燒結硅藻土或40-80微米粉末活性炭；

（2）生物強化粉體混合液培養成熟后的動態膜穩定運行階段

進水、出水均采用連續流運行方式，進水通過進水泵先經反應裝置中的生物強化燒結硅藻土混合液進行降解，裝置溶解氧濃度為0.5-1.0mg/L，污泥齡控制在28-32d，根據物料平衡計算需要補充的粉體顆粒重量；此階段內生物強化粉體動態膜運行過程包括動態膜重力預涂、動態膜重力過濾出水和動態膜空氣反沖洗；

其中：生物強化粉體首次投加自生培養啟動階段和生物強化粉體混合液培養成熟后的動態膜穩定運行階段動態膜固液分離均包括動態膜重力預涂、動態膜重力過濾出水和動態膜空氣反沖洗，具體操作如下：

1）動態膜重力預涂

動態膜預涂時，動態膜組件開始在真空泵抽吸作用下出水，之后動態膜組件在固定重力作用水頭驅動下持續出水；生物強化粉體首次投加自生培養啟動階段：通過未完全培養好的生物強化粉體混合液在動態膜組件表面形成動態膜，預涂時間為15-20min；生物強化粉體混合液培養成熟后的動態膜穩定運行階段：生物強化粉體混合液逐漸被支撐網截留形成動態膜，動態膜預涂完成持續15-20min；

2）動態膜重力過濾出水

動態膜預涂結束后，通過管道閥門切換，進入動態膜重力過濾出水階段，在反應裝置內浸沒式動態膜組件上部液面與出水口之間的液面水位差所形成固定重力作用水頭驅動下，保證形成的生物強化粉體動態膜可以自流過濾出水；因投加粉體顆粒不同和采用的動態膜組件結構的差異，動態膜重力過濾自流出水時通量會有不同，一般控制動態膜組件的單位面積膜過濾通量穩定在20L/m²?h-60L/m²?h以上，連續運行時間超過120h以上；

動態膜過濾過程中，動態膜表面的錯流由支撐體底部曝氣方式形成，為混合液充氧并同時控制動態膜厚度的增長；氣水比根據需氧量計算確定，最少不低于1∶1；

3）動態膜空氣反沖洗

當動態膜重力過濾出水通量下降到預先設定值時，即投加粉末燒結硅藻土顆粒時：40L/m²?h-60L/m²?h；投加粉末活性炭顆粒時：15L/m²?h-30L/m²?h，需對動態膜進行反沖洗，采用空氣反沖洗時間1?min-2?min、進氣壓力9.8-49?kPa，可使動態膜完全脫落；動態膜組件不需要定期化學清洗；控制和操作可以全程自動化控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于動態膜組件采用180-200目不銹鋼網或尼龍網，支撐體結構采用平板式或管式。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述重力作用水頭高度為0.2-0.4米。