[發(fā)明專利]一種適用于生活污水處理動態(tài)膜自流出水固液分離方法

有效

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• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102616986A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)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

技術領域

本項發(fā)明涉及一種適用于生活污水處理動態(tài)膜自流出水固液分離方法，可實現(xiàn)重力驅(qū)動下動態(tài)膜自流出水，無需動力設備作用，節(jié)省能耗，屬于生活污水處理領域新型膜固液分離技術。

背景技術

由膜分離與生物反應器相結合而形成的新型膜生物反應器憑借其出水水質(zhì)可靠，操作方式便捷及結構緊湊、占地面積小等優(yōu)點，被認為是21世紀最有發(fā)展前景的污水處理與回用技術之一。浸沒式膜生物反應器結合膜技術與生物反應器技術是高效污水處理系統(tǒng)的一個新亮點。但浸沒式膜生物反應器在大型污水處理中應用的實例不多，造成這種現(xiàn)狀的原因主要是：過高的運營成本、能耗消耗高、膜通量的下降以及某些不確定因素導致的運行和操作的困難等。需要對其進行深入研究和改進，使其在更廣闊領域的實際工程中得以推廣和應用。

動態(tài)膜技術是分離膜中比較特殊的一種，利用待過濾混合液中顆粒物在大孔支撐體表面形成的濾餅來起到固液分離作用。動態(tài)膜生物反應器是使用大孔徑網(wǎng)膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)膜生物反應器中的微濾或超濾膜，利用運行過程中在大孔徑網(wǎng)膜表面形成的污泥層起到截留作用的一種新工藝。該工藝保留了傳統(tǒng)膜生物反應器的優(yōu)點，同時大幅降低了膜組件的造價，膜污染更容易得到有效控制。

根據(jù)膜組件放置方式的不同，可將膜生物反應器分為分體式和一體式兩種。分體式系統(tǒng)的膜通量較高，膜組件易于清洗維護，但能耗較高；一體式系統(tǒng)的能耗低，但清洗維護困難。本發(fā)明結合了分體式膜組件清洗維護方便和一體式能耗低的優(yōu)點，構建一體式重力出流式動態(tài)膜固液分離方法，將大孔不銹鋼網(wǎng)支撐體（平板式或管式）作為膜組件浸沒于生物反應裝置內(nèi)，利用反應裝置內(nèi)液位與出水口之間的液位差驅(qū)動動態(tài)膜過濾出水，省去了出水抽吸泵，大大降低了能耗；同時也可降低生物反應裝置內(nèi)污泥顆粒向膜表面遷移的速度，減少污泥顆粒在膜表面沉淀，從而延緩膜污染發(fā)生的時間。此外，膜組件下方的曝氣不僅提供微生物消耗的氧源，所產(chǎn)生的氣泡對膜表面進行沖刷作用，在一定程度上減緩了膜表面的污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于城市污水處理動態(tài)膜自流出水固液分離方法，該方法利用反應裝置內(nèi)浸沒式膜組件上部液面與出水口之間的液面水位差所形成的固定重力作用水頭進行固液分離出水，從而簡化操作，節(jié)約能耗。

本發(fā)明的目的在于克服城市污水處理中膜生物反應器動力能耗高的不足，開發(fā)一種適用于生活污水處理的動態(tài)膜自流出水固液分離方法，通過向活性污泥中投加具有良好透水性能的粉體顆粒（如粉末燒結硅藻土、粉末活性炭等），形成生物強化粉體混合液，改善活性污泥結構；結合動態(tài)膜分離技術，極大改善了動態(tài)膜泥餅的過濾透水能力；可以實現(xiàn)利用反應裝置內(nèi)浸沒式動態(tài)膜組件上部液面與出水口之間的液面水位差所形成的固定重力作用水頭驅(qū)動動態(tài)膜組件（平板式或管式）進行固液分離出水，無需外加動力作用，運行操作簡便且能耗低。

本發(fā)明提出的適用于生活污水處理動態(tài)膜自流出水固液分離方法，所述方法分為生物強化粉體首次投加自生培養(yǎng)啟動階段和生物強化粉體混合液培養(yǎng)成熟后的裝置穩(wěn)定運行階段；前述兩個階段中均包含動態(tài)膜重力預涂、動態(tài)膜重力過濾出水和動態(tài)膜空氣反沖洗三個階段，采用生物強化粉體顆粒在動態(tài)膜組件表面形成動態(tài)膜進行固液分離，所述動態(tài)膜組件浸沒式安裝在動態(tài)膜生物反應裝置中，鼓風機通過曝氣管向動態(tài)膜生物反應裝置底部曝氣，曝氣管位于動態(tài)膜組件下方，攪拌機插入動態(tài)膜生物反應裝置內(nèi)，進水泵通過管道和閥門連接動態(tài)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(tài)膜生物反應裝置內(nèi)液面，動態(tài)膜生物反應裝置內(nèi)浸沒式動態(tài)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；具體步驟如下：?

（1）生物強化粉體首次投加自生培養(yǎng)啟動階段