[實(shí)用新型]電絮凝膜生物反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320716793.8
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN203545847U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅益君;蔡祝平;梅東興;季振林;任芝軍;施悅
• 申請（專利權(quán)）人: 東臺(tái)市東方船舶裝配有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 劉忠祥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于船舶、海上裝備、城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)等海上和陸上點(diǎn)源生活污水的處理裝備。

背景技術(shù)

生活污水是人類生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水，是水體的主要污染源，它主要有糞便和洗滌污水。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人口的增加，生活污水的排放越來越大，已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活質(zhì)量提高的嚴(yán)重阻礙，人們面臨著資源性和水質(zhì)性雙重缺水的嚴(yán)峻考驗(yàn)。城市、村鎮(zhèn)等陸上居民生活污水的排放直接影響著人們的生存環(huán)境和水體污染程度；海洋工程裝備及船舶生活污水的排放則嚴(yán)重影響海洋環(huán)境，這些點(diǎn)源式生活污水具有面廣量大、分布廣泛不便集中處理的特點(diǎn)，給環(huán)境造成的危害更加直接、更加嚴(yán)重。為此，人們正以前所未有的決心尋求生活污水資源化的有效途經(jīng)，并通過制定各種國際公約、排放標(biāo)準(zhǔn)來限制和提高生活污水的排放水質(zhì)要求。

磷和氨氮是引起水源水質(zhì)惡化的重要物質(zhì)之一。生活污水中普遍存在一定含量的磷，磷是藻類繁殖所需各種成分中的限制性因素之一，水體中磷含量高低與水體富營養(yǎng)化程度有密切的關(guān)系。氨氮進(jìn)入水體后，不但能作為生物營養(yǎng)物質(zhì)誘發(fā)“富營養(yǎng)化”，使水味腥臭難聞，降低透明度，大量消耗溶解氧，并向水體排放毒素，造成水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂。由于磷和氮素污染的種種危害，加上人們對(duì)水質(zhì)和水量要求的提高，采用脫氧除磷凈化的相應(yīng)技術(shù)手段和措施改善水源水質(zhì)已越來越受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。

國際海事組織（IMD）制定的《國際防止船舶污染公約》中規(guī)定，海上生產(chǎn)生活設(shè)施必須裝有生活污水處理裝置，非特殊情況禁止直接向限制海域排放生活污水，IMO的MEPC.159（55）決議出臺(tái)了嚴(yán)格的強(qiáng)行執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)，MEPC.227(64)決議增加并提出苛刻的磷氮去除排放標(biāo)準(zhǔn)。我國城鎮(zhèn)污水處理常污染物排放標(biāo)準(zhǔn)以及我國再生水標(biāo)準(zhǔn)中均嚴(yán)格控制總磷、總氮的排放要求。

目前生活污水處理方法大致有?:生化處理、物理化學(xué)處理和電化學(xué)處理法。膜生物反應(yīng)器（MBR）則是近些年來發(fā)展起來的高效生活污水處理方法，它由膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)技術(shù)相結(jié)合而形成的一種生化反應(yīng)系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)是生物降解與膜分離相互影響、共同作用的過程，它利用微生物對(duì)水中生物降解有機(jī)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使之生成對(duì)環(huán)境無害的二氧化碳和水，同時(shí)截留生化反應(yīng)物，具有固液分離率高、有機(jī)污染物降解效率高、剩余污泥少等優(yōu)勢。

雖然膜生物反應(yīng)器是當(dāng)前最為先進(jìn)高效的污水處理方法，但也存在一些固有的嚴(yán)重不足：首先膜生物反應(yīng)器（MBR）脫氮除磷效果差。由于在MBR反應(yīng)器中有機(jī)物的消化降解依賴于對(duì)活性污泥進(jìn)行充氧曝氣，但脫氮除磷過程中的反硝化作用需要缺氧環(huán)境，而曝氣作用對(duì)反硝化有著很大的影響，因此對(duì)于總氮的處理效果不盡人意，也由于充氧曝氣過程的存在，事實(shí)上膜生物反應(yīng)器中無法形成絕對(duì)的厭氧條件，這對(duì)釋磷過程十分不利，即使采用間隙式曝氣方法，對(duì)于磷的去除效果也不很理想。再者膜生物反應(yīng)器中污泥活性降低。膜生物反應(yīng)器能有效地截留反應(yīng)器中的活性污泥，從而獲得較高的污泥濃度，進(jìn)而降低污泥產(chǎn)出率，減少反應(yīng)器體積，然而這種工藝方法也使得污泥齡過長，不可避免地引起污泥菌體細(xì)胞活性的降低，具有污泥停留時(shí)間越長、污泥活性越低的趨勢。還有膜生物反應(yīng)器中膜污染是較難解決的問題。由于反應(yīng)器污水中的微粒、膠體顆粒以及溶質(zhì)大分子處于分解的、懸浮狀態(tài)，而這些呈懸浮分散狀態(tài)的微粒、膠體顆粒及溶質(zhì)大分子與膜存在物理、化學(xué)作用或機(jī)械作用，使之吸附和沉積在膜表面或膜孔內(nèi)，使膜的通量下降，甚至導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)器無法正常工作。雖然現(xiàn)有技術(shù)中的采用反沖洗、間歇曝氣延長膜污染時(shí)間，但并沒有改變微粒的分散自由狀態(tài)，不能較好地阻止膜污染。

本申請人于2008年10月7日申請并獲授權(quán)的發(fā)明專利“多級(jí)生化生活污水處理方法及其處理裝置”(專利號(hào)2008101966589)。該發(fā)明主要包括接觸氧化柜、沉淀柜和膜生物反應(yīng)柜，其污水經(jīng)多級(jí)反復(fù)消解，有機(jī)物得到較為充分的降解，有機(jī)物去除率高，剩余污泥量極少。但在實(shí)際使用中，該發(fā)明中濾膜仍存在易污染問題，污水的處理效率不高，且脫氮除磷效果并不理想和穩(wěn)定。針對(duì)該發(fā)明的不足，本申請人又于2012年11月30日申請并獲得授權(quán)的發(fā)明專利“連續(xù)循環(huán)式膜生物反應(yīng)器”（專利號(hào)2012105020267），本發(fā)明采用管式膜作為截留分離元件，并合理選擇管式膜的管內(nèi)流量、流速、以及管內(nèi)流量與透出量之間的關(guān)系等，提出了管膜組的截留作用和柜內(nèi)污泥濃度，減少了管膜的污染機(jī)率，提高了污水處理效率，但脫氮除磷效果仍然很不理想。