申请日2015.05.26
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种膜-生物反应器生活污水处理装置，包括依次连接的厌氧池、好氧池和膜池，在所述厌氧池和好氧池之间连有回流泵，在所述厌氧池和好氧池内均添加有活性污泥和生物填料，所述膜池内设有超滤膜。本发明的污水处理装置，仅设有厌氧池和好氧池，同传统的污水处理装置相比，未设置缺氧池;此外，本发明采用微生物固定化技术，活性污泥独立培养，可实现各工艺段特定微生物的独立生长，提高系统降污能力。
权利要求书
1.一种膜-生物反应器生活污水处理装置，包括依次连接的厌氧 池、好氧池和膜池，在所述厌氧池和好氧池之间连有回流泵，在所述 厌氧池和好氧池内均添加有活性污泥和生物填料，所述膜池内设有超 滤膜。
2.根据权利要求1所述的膜-生物反应器生活污水处理装置，其 特征在于，所述生物填料为多孔性圆柱状，所述生物填料的直径为 6～14mm，高为6～14mm，比表面积为1000～1400m2/m3。
3.根据权利要求1或2所述的膜生物反应器生活污水处理装置， 其特征在于，所述生物填料装填于所述厌氧池或所述好氧池池底部， 所述厌氧池或所述好氧池池体积的1/2～1/3。
4.根据权利要求3所述的膜-生物反应器生活污水处理装置，其 特征在于，所述厌氧池和好氧池中的活性污泥均附着在所述生物填料 表面。
5.根据权利要求1或4所述的膜-生物反应器生活污水处理装置， 其特征在于，所述厌氧池池底设有搅拌器，出水口处设置隔网。
6.根据权利要求5所述的膜-生物反应器生活污水处理装置，其 特征在于，所述好氧池底部设置曝气盘，出水口处设置隔网。
7.根据权利要求1或6所述的膜-生物反应器生活污水处理装置， 其特征在于，所述超滤膜为ZeeWeed 500DX膜组件。
8.一种生活污水处理系统，其特征在于，包括依次相连的粗格 栅、调节池、曝气沉砂池、超细格栅和权利要求1～7任一项所述的 膜-生物反应器生活污水处理装置。
9.一种利用权利要求1～7任一项所述膜-生物反应器生活污水 处理装置处理污水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)污水进入所述厌氧池，控制所述厌氧池中的溶解氧为0.1～ 1mg/L，污水在在所述厌氧池中停留3～5h，经过所述填料表面活性 污泥中微生物的降解作用，污水中的硝态氮转换为氮气，污水中的有 机物被初步降解，得到初步处理的污水;
2)所述初步处理的污水进入所述好氧池，控制所述污水中的溶 氧为2～4mg/L，污水在在所述好氧池中停留7～9h，经过所述填料表 面活性污泥中微生物的降解作用，污水中的铵态氮转化为硝态氮，污 水中的有机物被进一步的降解，得到进一步处理的污水，所述进一步 处理的污水经所述回流泵回流至所述厌氧池，再次经过步骤1)所述 的处理，污水中的硝态氮被转化为氮气，处理完成后进入所述好氧池， 得去除氨的污水;
3)将所述去除氨的污水通入所述膜池，采用ZW500DX膜组件， 过滤精度为0.02～0.06微米，设计通量20～24LMH，对所述去除氨 的污水进行膜过滤，得到洁净的水;
4)将所述洁净的水进行消毒处理，达到标准后排放。
说明书
一种膜-生物反应器生活污水处理装置及处理方法
技术领域
本发明属于生活污水处理领域，具体涉及一种污水处理装置。
背景技术
膜-生物反应器工艺(MBR)是在水处理领域中研究得最为广泛 深入的一类工艺，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次 沉淀池的水处理技术。在传统的活性污泥污水生物处理技术中，如 AAO工艺，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率 依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而 污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格 控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池 固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5～3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT) 与污泥龄(SRT)相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形 成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用 占污水处理厂运行费用的25%～40%。传统活性污泥处理系统还容 易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对 上述问题，膜-生物反应器工艺(MBR)将膜分离技术与传统活性污 泥生物处理技术有机结合，膜-生物反应器工艺(MBR)实现污泥停 留时间和水力停留时间的分离，大大提高了固液分离效率，并且由 于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低F/M比减少剩余污 泥产生量(甚至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多 突出问题。
但是该技术还存在以下不足：1、较为复杂的污泥回流系统，不 仅增加了投资成本，也使得在其使用的过程中控制程序复杂，维护 难度加大且故障点增多;2、系统中微生物浓度大大增加，但未能解 决活性污泥微生物种类混杂，由于互相所需生存环境不同而出现相 互抑制等缺点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有的膜-生物反应器在污水处理过程中存在的工艺流程复 杂，微生物种类混杂，存在相互抑制的缺陷，本发明提供一种膜-生 物反应器生活污水处理装置。
(二)技术方案
本发明所述的膜-生物反应器生活污水处理装置，包括依次连 接的厌氧池、好氧池和膜池，在所述厌氧池和好氧池之间连有回流泵， 在所述厌氧池和好氧池内均添加有活性污泥和生物填料，所述膜池内 设有超滤膜。
本发明中，所述生物填料为多孔性圆柱状，所述生物填料的直径 为6～14mm，高为6～14mm，比表面积为1000～1400m2/m3。选择体积 小比表面积1000～1400m2/m3的生物填料更有利于污泥的大量稳定附 着。
本发明中，所述生物填料装填于所述池子的底部，占所述厌氧池 或所述好氧池池体积的1/2～1/3。生物填料的装填量为1/2～1/3可实现 大量活性污泥的附着，保证对污水的处理效果。
本发明中，所述厌氧池和好氧池中的活性污泥均附着在所述生物 填料表面。活性污泥随着于生物填料的表面，同不附着于生物填料表 面相比，活性污泥不易随污水流动，微生物混杂的现象有所改善，微 生物生长情况相对较好，对污水的处理能力强。
本发明中，所述厌氧池池底设有搅拌器，出水口处设置隔网。设 置搅拌器可对污水进行搅拌，使污水与活性污泥进行充分混合，提高 处理效果，隔网可防止生物填料随污水进入好氧池。
本发明中，所述好氧池底部设置曝气盘，出水口处设置隔网。
本发明中，所述超滤膜为ZeeWeed 500DX膜组件。
本发明的第二个目的是提供一种生活污水处理系统，其特征在 于，包括依次相连的粗格栅、调节池、曝气沉砂池、超细格栅和膜- 生物反应器生活污水处理装置。
本发明的第三个目的是提供一种利用本发明所述的膜-生物反应 器生活污水处理装置处理生活污水的方法，其特征在于，包括如下步 骤：
1)污水进入所述厌氧池，控制所述厌氧池中的溶解氧为0.05～ 1mg/L，污水在在所述厌氧池中停留3～5h，经过所述填料表面活性 污泥中微生物的降解作用，污水中的硝态氮转换为氮气，污水中的有 机物被初步降解，得到初步处理的污水;
2)所述初步处理的污水进入所述好氧池，控制所述污水中的溶 氧为2～4mg/L，污水在在所述好氧池中停留7～9h，经过所述填料表 面活性污泥中微生物的降解作用，污水中的铵态氮转化为硝态氮，污 水中的有机物被进一步的降解，得到进一步处理的污水，所述进一步 处理的污水经所述回流泵回流至所述厌氧池，再次经过步骤1)所述 的处理，污水中的硝态氮被转化为氮气，处理完成后进入所述好氧池， 得去除氨的污水;
3)将所述去除氨的污水通入所述膜池，采用ZW500DX膜组件， 过滤精度为0.02～0.06微米，设计通量20～24LMH，对所述去除氨 的污水进行膜过滤，得到洁净的水;
4)将所述洁净的水进行消毒处理，达到标准后排放。
(三)有益效果
在对污水进行处理的过程，一般需通过厌氧微生物、缺氧微生物 和好氧微生物三种微生物依次对其进行处理，因此分别独立设置三个 处理池。本发明中，在厌氧池和好氧池中分别添加生物填料后，生物 活性污泥均附着于生物填料上，厌氧池中靠近生物填料部分的污泥处 于无氧状态，由于好氧池回流的污水中带有空气，靠近污水部分的污 泥处于缺氧状态，仅通过设置一个处理池即可实现缺氧池和厌氧池二 者的功能，而且减少了投资成本，使用过程程序简单。
本发明所述的污水处理装置中添加了生物填料，污泥附着于生物 填料的表面，污水在流动的过程中活性污泥的流动性小，微生物混杂 的现象得到改善，对污水的处理能力提高。
本发明所述的膜-生物反应器生活污水处理装置和处理工艺还具 有如下优点：
(1)工艺流程简单，内部循环系统仅为兼氧缺氧区和好氧区的 硝化液回流，可省去常规膜-生物反应器工艺中的缺氧-厌氧回流，膜 池区-好氧回流;
(2)系统兼氧缺氧区和好氧区采用微生物固定化技术，活性污 泥独立培养，可实现各工艺段特定微生物的独立生长，提高系统降污 能力;
(3)微生物固定化技术采用比表面积大，挂膜容易的微生物颗 粒填料，微生物挂膜量大，提高系统体积负荷，从而节省工艺的土建 投资成本;
4)占地面积的减小，建筑费用的降低，高运行效率和紧凑的设 计使得我们的系统比现有的膜-生物反应器装置占地减少40%。整套 系统的内部无管路、电气设施及其他建筑物，这降低了设备的造价的 同时，也使得我们的设备结构更加简单。
总之，本发明通过在厌氧区及好氧区投加比表面大的生物颗粒填 料，增加了生物膜的附着面积，增大系统氧气的利用效率，减少系统 占地面积和土建投资成本，通过系统的生化处理过程，能够很好的实 现硝化和反硝化，BOD5、总氮、总磷等污染物均能得到有效的降低。 整个过程结合了常规膜-生物反应器工艺和固定生物膜法，通过调颗 粒填料的投加量，可实现流化床工艺的功能，应用范围更广。
