[發(fā)明專利]一種高抗污染的膜生物反應器及污水處理方法

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• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105692885A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 陳建發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 陳建發(fā)
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/34;C02F9/14;C02F101/30;C02F101/16
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 翁志霖

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及污水處理領域，具體涉及一種高抗污染的膜生物反應器及采用該膜生物反應器的污水處理方法。

背景技術(shù)

膜工藝的一大缺點是膜在運行一段時間以后會因為膜受到不同程度污染而導致膜通量的降低，如何采取有效措施減緩膜污染進程從而維持膜通量是膜工藝應用時所面臨的一大挑戰(zhàn)。英國學者認為主要有三大因素影響膜污染，即膜本身的性質(zhì)、活性污泥的性質(zhì)和膜生物反應器（MBR）的運行條件三者相互影響。膜材質(zhì)決定了膜的親水性及膜孔隙率，膜孔的尺寸則會影響過膜壓差的大??；反應器的構(gòu)造及錯流的速率將影響到活性污泥中胞外聚合物的生成、污泥絮體結(jié)構(gòu)和大小以及溶解物的性質(zhì)；MBR中的HRT和SRT則直接影響到污泥的濃度和EPS的形成與生長。荷蘭研究者在試驗中發(fā)現(xiàn)，導致膜污染的最重要因素是濾餅層的形成，而原水中的雜質(zhì)、污泥的性質(zhì)、MBR的水力學特性以及膜清洗等因素都會影響濾餅層的形成及性質(zhì)。

現(xiàn)有MBR膜池無論分置式膜生物反應器、一體式膜生物反應器和復合式膜生物反應器，都存在膜污染的問題。分置式膜生物反應器膜組件和生物反應器各自分開、獨立運行，因而相互干擾較小，易于調(diào)節(jié)控制，而且,膜組件置于生物反應器之外，更易于清洗更換，但其動力消耗較大，加壓泵提供較高的壓力，造成膜表面高速錯流，延緩膜污染，這是其動力費用大的原因，每噸出水的能耗為2-10kWh，約是傳統(tǒng)活性污泥法能耗的10-20倍。一體式膜生物反應器用抽吸泵或真空泵抽吸出水,動力消耗費用遠遠低于分置式膜生物反應器,每噸出水的動力消耗約是分置式的1/10，如果采用重力出水,則可完全節(jié)省這部分費用，但由于膜組件浸沒在生物反應器的混合液中，污染較快，而且清洗起來較為麻煩，需要將膜組件從反應器中取出。復合式膜生物反應器也是將膜組件置于生物反應器之中,通過重力或負壓出水，但生物反應器的型式不同，復合式MBR,是在生物反應器中安裝填料，形成復合式處理系統(tǒng),，其安裝填料的目的有兩個：一是提高處理系統(tǒng)的抗沖擊負荷，保證系統(tǒng)的處理效果；二是降低反應器中懸浮性活性污泥濃度，減小膜污染的程度，保證較高的膜通量。復合式膜生物反應器中，由于填料上附著生長著大量微生物，能夠保證系統(tǒng)具有較高的處理效果并有抵抗沖擊負荷的能力，同時又不會使反應器內(nèi)懸浮污泥濃度過高，影響膜通量。但是，反應器內(nèi)懸浮污泥濃度還是嚴重污染膜，不同程度影響膜通量。這些技術(shù)存在著投資大、膜污染嚴重、膜通量越來越小、膜清洗越來越頻繁、處理成本高等缺點，因此在實際工程推廣中受到較大限制。

隨著國家水污染物排放標準的日益嚴格，能否研發(fā)一種投資更低、膜污染較小、膜通量變化小、膜清洗頻率小、處理成本較低、經(jīng)濟高效、運營管理簡單的高抗污染的膜生物反應器，使其滿足更嚴格的排放標準一直是污水處理科研工作者非常關注的一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種膜污染較小、膜通量變化小、膜清洗頻率低、處理成本較低、經(jīng)濟高效、運營管理簡單的高抗污染的膜生物反應器，并提供一種采用該膜生物反應器的污水處理方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高抗污染的膜生物反應器，膜生物反應器內(nèi)設有膜組件，所述膜生物反應器內(nèi)靠近出水端設有隔板，所述隔板在靠近膜生物反應器的中下部處設有泥、水進出口，所述隔板將膜生物反應器分為生化反應區(qū)和泥水分離區(qū)，所述生化反應區(qū)進行污水生化處理，所述泥水分離區(qū)進行泥水分離、污泥無動力自動回流和膜出水，并將泥水分離區(qū)分為清水區(qū)、泥水自動分離及污泥無動力回流區(qū)和污泥區(qū)，所述膜組件浸沒在清水區(qū)中，膜組件通過動力或重力進行膜出水。

所述生化反應區(qū)的外側(cè)壁上端部設有進水口，所述泥水分離區(qū)的清水區(qū)外側(cè)壁上端部設有出水口，所述泥水分離區(qū)的污泥區(qū)底部設有泥斗，泥斗的底端設有排泥裝置。

所述排泥裝置為帶穿孔管的排泥泵。

所述泥斗靠近生化反應區(qū)的側(cè)壁與膜生物反應器底部的夾角α1為0-90°，以0-60°為較佳，其夾角可在0-90°隨意調(diào)節(jié)；所述泥斗靠近泥水分離區(qū)的側(cè)壁與膜生物反應器底部的夾角α2為0-90°，以45-60°為較佳。

所述生化反應區(qū)內(nèi)可視需要設置推流器或攪拌器，或者安裝填料，所述填料為污水處理專用填料。

所述隔板與膜生物反應器上表面的夾角為20-90°。

采用本發(fā)明所述的膜生物反應器的污水處理方法，具體包括以下步驟：