[發明專利]采用管式膜的生物流化床及其水處理方法

無效

• 申請號: 201210258998.6
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102745807A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 環國蘭;秦利利
• 申請（專利權）人: 天津膜天膜科技股份有限公司
• 主分類號: C02F3/08
• 分類號: C02F3/08;C02F3/12
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，特別涉及一種采用管式膜的生物流化床及其水處理方法。

背景技術

固定化微生物技術是用化學的或者物理的手段和方法將游離微生物限制或定位在某一特定空間范圍內，保留其固有的催化活性，且能夠被重復和連續使用的現代生物工程技術。固定化微生物技術可固定經篩選出的能降解特定物質的優勢菌群，用于廢水處理具有反應啟動快、處理效率高、操作穩定、產污泥量少、固液分離簡單等優點。固定化微生物技術主要有膜生物反應器（MBR）、生物流化床等。

膜生物反應器就是由膜分離和生物處理結合而成的一種新型、高效的污水處理技術。MBR技術由于膜對微生物的全部截留作用使其出水水質可直接達到回用和最高排放標準，無需二沉池和深度處理，實現了短程污水資源化。在設計的靈活性、運行管理、整體自動化水平以及占地面積等方面顯示出巨大優勢。但在MBR工程實踐中，由于反應器內混合液的粘度高，膜容易污染，需要經常更換和清洗，膜的使用壽命短。受到膜更換頻率、膜清洗等限制，反應器的運行成本高，同時，其本身運行的能耗也造成運行費用較高的問題。

生物流化床是將傳統活性污泥法與生物膜法有機結合并引入化工流態化技術應用于污水處理的一種新型生化處理裝置。生物流化床中廣泛采用的是三相流化床。三相生物流化床中采用了小粒徑固體作為載體并且使載體流態化，因此與其它的污水處理工藝相比，三相生物流化床具有巨大的比表面積和較高濃度生物量，更能適應高濃度運行，具有高負荷率、高處理率、高反應速度等優勢。但是，三相生物流化床中的三相分離器因為沉淀時間短造成固液分離效果不理想，出水中SS（固體懸浮物）含量很高，嚴重影響出水水質，另外，三相生物流化床還存在載體易流失的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種能夠降低懸浮微生物的濃度從而降低混合液的粘度，抑制膜污染，提高膜的使用壽命，降低出水懸浮物濃度，避免載體流失，提高出水質量的采用管式膜的生物流化床及其水處理方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種采用管式膜的生物流化床，包括筒體、管式膜組件、出水泵、曝氣頭，所述管式膜組件安裝于所述筒體中部，所述管式膜組件包括管殼和管式膜，所述管殼與管式膜之間形成集水區，所述管殼下端設置有與所述集水區連通的出水口，所述出水口通過集水管道與出水泵連接，所述管殼上端設置有與所述集水區連通的出氣口，所述出氣口上連接有與外界空氣連通的出氣管；所述管式膜組件的上端與所述筒體之間為原水區，所述管式膜組件的下端與所述筒體之間為氣液混合區，所述管式膜的兩端開口分別與所述原水區和氣液混合區連通；所述筒體的底部密封安裝有與所述管式膜內腔對應的曝氣頭，所述管式膜內腔為升流區，所述管殼與所述筒體之間為降流區；所述筒體內投入有經過微生物培養的活性污泥和帶有微生物掛膜的載體顆粒；所述曝氣頭與氣源連接。

所述載體顆粒為活性炭，活性炭的粒徑為2-4mm，堆積密度為0.5-0.8g/cm³，比表面積為590-1500m²/g。

所述帶有微生物掛膜的載體顆粒的投入量為筒體有效容積的5-10%。

所述曝氣頭通過氣體調節裝置、氣體流量計與氣源連接，所述氣體調節裝置調節管式膜下端口與曝氣頭之間距離。

所述原水區通過進水管道與進水泵連接，所述原水區內設置有液位控制器，所述液位控制器與所述進水泵連接。

所述集水管道上安裝有測量膜組件內部負壓的真空壓力表。

所述氣源為空氣壓縮機。

一種水處理方法，包括下述步驟：

（1）待處理的原水進入筒體內的原水區，并充滿筒體內部除管殼與管式膜之間的集水區外的部分，氣體通過曝氣頭進入升流區，并使活性污泥和帶有微生物掛膜的載體顆粒實現流化狀態，在管式膜內腔中，活性污泥和帶有微生物掛膜的載體顆粒在水流帶動下上升，到達頂端后在重力及水力作用下進入降流區，實現循環流動；同時，在管式膜內腔中，從內至外因氧傳遞阻力的增加而形成氧濃度梯度，構成管內好氧和管外兼氧的環境；

（2）原水經過管式膜的截留作用進入集水區形成出水并經過出水泵流出。

隨時測量筒體內的溶解氧以保證微生物的生長。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：