[發(fā)明專利]用污泥炭作為生物膜載體和助濾劑的攜帶床進(jìn)行污水處理的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011644552.8
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN113428973A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)光輝;朱延軍;周群龍
• 申請（專利權(quán)）人: 吳植仁
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用污泥炭作為生物膜載體和助濾劑的攜帶床進(jìn)行污水處理的方法，是由去雜沉砂、曝氣生化、沉降分離、壓濾脫水、低溫風(fēng)干、炭化、熱量回收等單元組成。其特征在于：①用污泥炭取代填料和活性炭作為生物膜載體；②用攜帶床取代移動床和流化床，將作為生物膜載體的污泥炭隨著水流攜帶到處理工藝的后續(xù)裝備中，在壓濾過程中又起到助濾作用。其優(yōu)點(diǎn)是：①污泥炭比表面大，是填料的兩個(gè)數(shù)量級；②污泥炭產(chǎn)自污泥，與污泥的相容性好，吸附性好，易于掛膜；③污泥炭的比重～1.1非常接近水，容易為水?dāng)y帶；④攜帶到處理工藝的后續(xù)裝備中的污泥炭又是理想的助濾劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及用污泥炭作為生物膜載體和助濾劑的攜帶床進(jìn)行污水處理的方法。

背景技術(shù)

長期以來，我國城市生活污水的二級生物處理多采用活性污泥法，它是當(dāng)前世界各國應(yīng)用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。但卻普遍存在著基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高，能耗大，管理較復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)。如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及實(shí)現(xiàn)磷回收、處理水回用和污泥資源化等可持續(xù)的方向發(fā)展。已成為水處理技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問題。

使基建費(fèi)高的主要原因是工藝上，活性污泥法的水力停留時(shí)間長(達(dá)20-50小時(shí))，需建設(shè)數(shù)量多、體積大的構(gòu)筑物。

使運(yùn)行費(fèi)高的原因，是濕污泥以熱力干燥作為脫水的技術(shù)手段，采用的設(shè)備又是相對落后的圓盤干燥機(jī)，而這種干燥機(jī)脫水汽耗高達(dá)1.2T汽/T水，(按當(dāng)前汽價(jià)140 元/T計(jì)，汽費(fèi)就高達(dá)160元/T水以上)。

污泥脫水的公知原則，是在機(jī)械脫水到極至后，才輔以熱力干燥(機(jī)械脫水的費(fèi)用只有熱力干燥的1/5左右)。但是這一公知原則在現(xiàn)有的活性污泥法中不能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，國內(nèi)外的濕污泥機(jī)械脫水的極限含水率，高于70％。

生物流化床(biological fluidized beds，BFBs)污水處理技術(shù)，是上世紀(jì)七十年代初期由美國首先開始進(jìn)行研究和應(yīng)用起來的，目的是提升曝氣池的效率，降低水力停留時(shí)間。以活性炭作為生物膜載體，廢水自下向上流過，使載體層呈流化狀態(tài)，從而在單位時(shí)間加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供氧，并利用載體流化狀態(tài)強(qiáng)化生物處理過程。載體的表面積超過3300m²/m³載體，載體上生長的生物膜很少脫落，可省去二沉淀池。床中混合液懸浮固體濃度達(dá)8000-40000mg/L，氧的利用率超過90％，根據(jù)半生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)空床停留時(shí)間為16-45分鐘時(shí)BOD和氮的去除率均大于90％，此時(shí)填料粒徑為1mm，膨脹率為100％，BOD負(fù)荷16.6kg(BOD5)/(m³·d)。生物流化床工藝存在的問題是三相分離困難、用活性炭作為載體，成本高、動力消耗高。為此， 1988年由挪威KMT公司和SINTEF研究院聯(lián)合開發(fā)一種移動床生物膜反應(yīng)器 (Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR)，又稱為懸浮填料生物膜工藝(Suspended Carrier Biofilm Process，SCBP)，MBBR是傳統(tǒng)活性污泥法和生物膜法的結(jié)合，被認(rèn)為是生物流化床反應(yīng)器的升級。其工作主要原理就是將密度與水相近(比重0.96～1.2}的懸浮填料投入生物反應(yīng)池中，微生物在填料上附著生長形成生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)生物膜表面時(shí)，污水中的有機(jī)物被生物膜中的微生物吸附、降解，從而得到減量。

MBBR關(guān)鍵構(gòu)件是填料，它是密度接近于水的輕質(zhì)懸浮構(gòu)件，填料是生長和吸附、降解有機(jī)物的主要場地。是MBBR工藝的核心，它的性能直接影響到生物膜的附著、繁殖、脫落，對MBBR的運(yùn)行效果及能耗有十分重要的影響。現(xiàn)階段使用的MBBR填料大小和形狀各異，但均由高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等高分子聚合物通過熔融擠出或造粒等方法制作而成。隨著MBBR工藝的大規(guī)模工程化應(yīng)用，商業(yè)化載體的種類也越來越多?，F(xiàn)有的MBBR的工藝流程如圖1所示。

MBBR的主要特點(diǎn)是：

①處理負(fù)荷高；