[發(fā)明專利]一種自培養(yǎng)顆粒污泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN107129034A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯兵;賓麗英;陳翠群;張雯翔
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務(wù)所44329
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機廢水的處理方法及其應(yīng)用，特別涉及一種直接在膜生物反應(yīng)器實現(xiàn)顆粒污泥自培養(yǎng)的方法。

背景技術(shù)

膜生物反應(yīng)器為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機結(jié)合的廢水處理系統(tǒng)。具有出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、污泥產(chǎn)量少、設(shè)備緊湊、占地面積少和操作簡便等優(yōu)點。顆粒污泥是通過微生物自凝聚作用形成的顆粒狀活性污泥，是降解廢水中有機污染物和轉(zhuǎn)化營養(yǎng)成分的主體，具有結(jié)構(gòu)緊密、沉降性能好、生物密度大、生物種類多、污泥活性高和抗沖擊負(fù)荷能力強等優(yōu)點。結(jié)合膜生物反應(yīng)器與顆粒污泥的優(yōu)勢，可實現(xiàn)連續(xù)流操作、高效污染物降解和高抗膜污染等優(yōu)點。

顆粒污泥的培養(yǎng)通常通過水力剪切力的作用在序批式反應(yīng)器中得到顆粒污泥。為了支持顆粒污泥膜生物反應(yīng)器的運行，需要配置一臺序批式反應(yīng)器來生產(chǎn)顆粒污泥，然后接種到膜生物反應(yīng)器中。從工程應(yīng)用的前景考慮，直接的在膜生物反應(yīng)器中自培養(yǎng)顆粒污泥可以大大節(jié)約成本和簡化運行操作。但是，膜生物反應(yīng)器通常缺乏污泥顆粒化形成條件，如水力剪切力、間歇性進水和水力選擇壓力，導(dǎo)致了顆粒污泥在膜生物反應(yīng)器難以實現(xiàn)自培養(yǎng)和長期穩(wěn)定連續(xù)運行。因此，如何自培養(yǎng)顆粒污泥和維持其穩(wěn)定運行成為了顆粒污泥膜生物反應(yīng)器推廣應(yīng)用的一大關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種自培養(yǎng)顆粒污泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，方便和高效地在膜生物反應(yīng)器直接自培養(yǎng)顆粒污泥，且顆粒污泥穩(wěn)定性高和對有機污染物降解效果好。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：一種自培養(yǎng)顆粒污泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，包括膜生物反應(yīng)器，在所述膜生物反應(yīng)器中部設(shè)有導(dǎo)流隔板，所述導(dǎo)流隔板通過支架在所述膜生物反應(yīng)器中軸位置與所述膜生物反應(yīng)器懸空固定連接；所述導(dǎo)流隔板將所述膜生物反應(yīng)器分為曝氣區(qū)和混合區(qū)，所述曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)置有膜組件，膜組件截留接種污泥和維持所述膜生物反應(yīng)器內(nèi)較高生物量，所述膜組件下方設(shè)置有曝氣裝置，使整個曝氣區(qū)處于好氧狀態(tài)；所述混合區(qū)內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)攪拌器，所述旋轉(zhuǎn)攪拌器提供驅(qū)動混合污泥和混合液向下運動的動力，所述混合區(qū)為厭氧和缺氧狀態(tài)；在所述旋轉(zhuǎn)攪拌器和曝氣裝置的作用下，混合液在所述曝氣區(qū)和混合區(qū)以方向相反的方式流動，在所述膜生物反應(yīng)器中形成內(nèi)部環(huán)流的水力學(xué)條件，環(huán)流的水力學(xué)條件促進混合液中的微生物聚團形成污泥，成團的污泥為有機物的沉淀吸附和微生物的附著生長提供場所，進而形成密實的顆粒污泥；

其中，所述曝氣裝置通過管道與外設(shè)的空氣壓縮機連接，所述膜組件通過管道與外設(shè)的出水蠕動泵連接，所述膜組件與所述出水蠕動泵相連的管道上設(shè)有流量計，所述膜生物反應(yīng)器的進水口通過管道與外設(shè)的進水蠕動泵相連，所述進水蠕動泵與所述進水箱連接。

優(yōu)選的，膜生物反應(yīng)器的運行條件設(shè)置為：膜生物反應(yīng)器為連續(xù)流動操作，膜生物反應(yīng)器的運行溫度控制在0～50℃，膜生物反應(yīng)器內(nèi)液體的pH控制在6.0～9.0，膜生物反應(yīng)器的曝氣強度控制在0.1～3.0m³/h，膜生物反應(yīng)器的水力停留時間控制在1～20h，膜生物反應(yīng)器的膜組件的出水通量控制在2～20L m^-2h^-1。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)攪拌器的旋轉(zhuǎn)攪拌速度為1～200rpm。

優(yōu)選的，所述接種污泥需要經(jīng)過3～15天的曝氣和高進水負(fù)荷的預(yù)培養(yǎng)，待絲狀菌大量生成，再接種于反應(yīng)器。

優(yōu)選的，所述膜生物反應(yīng)器可利用各類有機廢水為所述進水箱的水源來自培養(yǎng)顆粒污泥，最終實現(xiàn)對各類有機廢水的高效處理，所述各類有機廢水包括：生活污水、印染、食品、制藥、造紙、皮革、含油和養(yǎng)殖廢水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以方便和高效地在膜生物反應(yīng)器直接自培養(yǎng)顆粒污泥，且顆粒污泥穩(wěn)定性高和對有機污染物降解效果好，解決了當(dāng)前膜生物反應(yīng)器中顆粒污泥需要外接種且穩(wěn)定性差的問題，大大節(jié)約了顆粒污泥膜生物反應(yīng)器的成本和簡化了運行操作，同時實現(xiàn)了有機廢水的高效凈化并同時減少剩余污泥的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種自培養(yǎng)顆粒污泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例1在76天形成的顆粒污泥的掃描電鏡照片。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。