申请日2008.11.10
公开(公告)日2009.03.18
IPC分类号C02F3/12
摘要
一种处理有机废水的好氧颗粒污泥膜生物反应器系统，属于废水处理技术领域。本发明是将生物处理方法中的好氧颗粒污泥技术与膜生物反应器技术有效结合的一种水处理系统，解决了膜生物反应器运行中最突出的膜污染问题。该水处理系统容积负荷高，占地少，液―固分离效果好，污泥呈颗粒状沉降快，反应活性高，能同步硝化反硝化，膜污染程度轻，使用寿命长。能够用于小区及楼宇建筑中水回用，医院废水处理，粪便废水处理，各类高浓度有机工业废水的深度处理，垃圾填埋场/堆肥渗滤液处理，微污染饮用水净化。
翻译権利要求書
1.一种处理有机废水的好氧颗粒污泥膜生物反应器系统，其特征在于废水处理系统是 由好氧颗粒污泥膜生物反应器和计算机监控系统组成的全自动化高效废水处理装 置，所述装置由控制系统(1)、进水口(2)、格栅(3)、液位指示器(4)、膜组件 (5)、导流筒(6)、曝气管(7)、压力传感器(8)、液体流量计(9)、排水口(10)、 出水口(11)、抽吸泵(12)、气体流量计(13)、鼓风机(14)构成，在反应器的中 部置有导流筒(6)，导流筒通过支架在反应器中轴线位置与反应器悬空固定连接， 在导流筒下方装有曝气管(7)，曝气管(7)通过管道和外设的鼓风机(14)相连，鼓 进压缩空气，曝气管(7)与鼓风机(14)相连的管道上设有气体流量计(13)计量 鼓入的气体量，进水口(2)和外设的进水泵和/或循环泵相连，泵进废水和/或循环 水，泵进的废水和/或循环水经过格栅(3)过滤，除去较大的固形物后流入反应器 中导流筒(6)的外部，导流筒(6)下方的曝气管(7)曝出的空气，推动导流筒(6) 中的液体向上运动，在导流筒(6)的外部向下运动形成环流，与经过格栅(3)过 滤后流入的废水一起流向导流筒(6)的下部，导流筒(6)的内部安装有膜组件(5)， 膜组件(5)的顶部有管道与抽吸泵(12)相连，抽吸泵(12)抽出的水由出水口(11) 排出，膜组件(5)与抽吸泵(12)相连的管道上设有液体流量计(9)计量抽出的水 量，膜组件(5)与抽吸泵(12)相连的管道上设有压力传感器(8)，测量膜压。在 反应器的侧面不同高度设有三个排水口(10)，用于好氧颗粒污泥培养时的排水、采 样以及排泥，在反应器中设有液位指示器(4)，控制反应器内的液位。液位指示器 (4)、压力传感器(8)、抽吸泵(12)、鼓风机(14)都与控制系统(1)相连，由控 制系统(1)控制。
2.根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥膜生物反应器，其特征在于反应器内设有导流 筒，反应器中液体在导流筒内外形成环流。
3.根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥膜生物反应器，其特征在于反应器容积为 2L-2000m3，反应器的高径比(H/D)为1:2—5:1之间;导流筒直径与反应器直 径比(DE/D)为0.6—0.8之间;导流筒距底部尺寸为100—500mm范围内。
说明书
一种好氧颗粒污泥膜生物反应器系统
技术领域
一种处理有机废水的好氧颗粒污泥膜生物反应器系统，属于废水处理技术领域。具 体地说，是将生物处理方法中的好氧颗粒污泥技术与膜生物反应器技术有效结合的一种 水处理系统。该水处理系统容积负荷高，占地少，液—固分离效果好，污泥呈颗粒状沉 降快，反应活性高，能同步硝化反硝化，膜污染程度轻，使用寿命长。能够用于小区及 楼宇建筑中水回用，医院废水处理，粪便废水处理，各类高浓度有机工业废水的深度处 理，垃圾填埋场/堆肥渗滤液处理，微污染饮用水净化。
背景技术
改革开放以来我国经济获得了前所未有的持续高速增长，但是，由于资源开发的迅 速扩大和能源消耗的迅猛增长，我国的生态破坏和环境污染已经达到了十分严重的程 度。为了实现我国经济和社会的可持续发展，必须解决好发展和环境保护的矛盾。
当前由于人口的快速增加、社会经济的不断发展，不仅用水的需求量大大增加，而 且污水的排放量亦与日俱增。我国许多地方(如太湖流域等)都提高了废水排放的水质 要求，传统的活性污泥法在处理的多功能性、高效稳定性和经济合理方面已难以满足不 断提高的要求。为了缓解这一矛盾，开发、研究和应用新型高效废水生物处理工艺，已 成为世界各国水污染控制工程领域研究的重要课题。
污水好氧生物处理是废水处理最主要的方法和最常用的手段，被广泛应用于城市污 水和工业废水的净化处理工程中，这些技术在设计理论、实际运行管理等方面，都已经 有了比较成熟的经验，但这些技术在传质效率、操作管理、运行负荷及能源消耗等方面 仍存在严重缺陷，出水水质也无法达到水质要求较高的地区排放标准。
膜生物反应器，是近年来才问世的高效活性污泥废水处理反应器。污水在活性污泥 反应器中经过处理后，水透过分离膜排放，污泥(微生物)被截留。截留的污泥仍保留 在反应器中，高质量的出水可以再利用于绿化浇灌、冲洗厕所和农业灌溉等，实现了废 水的资源化。与传统的活性污泥法比较，膜生物反应器在处理生活污水方面的特点是： (1)污染物去除效率高，处理出水水质良好。不仅对悬浮固体和有机物的去除效率高， 而且可以去除细菌和病毒等，出水可直接回用;(2)可使微生物完全截留在生物反应器 内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离;(3)生物反应器内的微生物浓度 高，装置处理容积负荷大，污泥产量低，设备占地少。
膜生物反应器中的膜组件易污染、堵塞，经常性的清洗、更换导致运行成本上升是 限制膜生物反应器广泛应用的一个重要原因。本发明结合了好氧颗粒污泥技术和膜生物 反应器技术，开发了一种新型的好氧颗粒污泥膜生物反应器系统，既具有膜生物反应器 的所有优点，还强化了硝化反硝化脱氮过程，更重要的是大大减轻了膜污染，降低了运 行成本。因为，污泥颗粒尺寸越大，则向膜面的净迁移速率越小，颗粒也就越难在膜面 沉积，其所形成的凝胶层相对于普通活性污泥具有较大的孔隙率和较差的可压缩性，因 此其所造成的传质阻力要小于普通活性泥，而且好氧颗粒污泥的粒径要远远大于膜的孔 径，只有尺寸与膜孔差不多的粒子沉积才会引起严重的膜污染，因此较大颗粒的污泥可 有泥可有效减少污染物质在膜孔内壁的吸附和引起膜孔道阻塞的可能性。
发明内容
本发明的目的是提供一种好氧颗粒污泥膜生物反应器系统，开发容积负荷高、占地 面积小、膜污染程度轻、使用寿命长、适用范围广的一种好氧颗粒污泥膜反应器 (GMBR)。
本发明的技术方案：由新型好氧颗粒污泥膜生物反应器和计算机监控系统组成的全 自动化高效废水处理装置。结合附图1对本发明的说明如下：
本发明的废水处理装置是由好氧颗粒污泥膜生物反应器和计算机监控系统组成的 全自动化高效废水处理装置，所述装置由控制系统1、进水口2、格栅3、液位指示器4、 膜组件5、导流筒6、曝气管7、压力传感器8、液体流量计9、排水口10、出水口11、抽 吸泵12、气体流量计13、鼓风机14构成，在反应器的中部设置有导流筒6，导流筒通过 支架在反应器中轴线位置与反应器悬空固定连接。在导流筒下方装有曝气管7，曝气管7 通过管道和外设的鼓风机14相连，鼓进压缩空气，曝气管7与鼓风机14相连的管道上设 有气体流量计13计量鼓入的气体量;进水口2和外设的进水泵和/或循环泵相连，泵进废 水和/或循环水，泵进的废水和/或循环水经过格栅3过滤，除去较大的固形物后流入反 应器中导流筒6的外部，导流筒6下方的曝气管7曝出的空气，推动导流筒6中的液体向上 运动，使气液混合，强化传递，导流筒内液相向上，出导流筒6后在导流筒6的外部向下 运动形成环流，与经过格栅3过滤后流入的废水一起流向导流筒6的下部。导流筒6的内 部安装有膜组件5。膜组件5的顶部有管道与抽吸泵12相连，抽吸泵12抽出的水由出水口 11排出，膜组件5与抽吸泵12相连的管道上设有液体流量计9计量抽出的水量。膜组件5 与抽吸泵12相连的管道上还设有压力传感器8，测量膜压。在反应器的侧面不同高度设 有三个排水口10，用于好氧颗粒污泥培养时的排水、采样以及排泥。在反应器中设有液 位指示器4，控制反应器内的液位。液位指示器4、压力传感器8、抽吸泵12、鼓风机14 都与控制系统1相连，由控制系统控制。
反应器容积为2L-2000m3，反应器的高径比(H/D)为1∶2—5∶1之间;导流筒直 径与反应器直径比(DE/D)为0.6—0.8之间;导流筒距底部尺寸为100—500mm范围 内。
本发明反应器由可由钢板、玻璃或其他材料制成。好氧颗粒污泥膜生物反应器的主 要特点就是反应器内的活性污泥以颗粒状存在，污泥沉降快，反应活性高，能同步硝化 反硝化，膜污染程度轻，膜的使用寿命长;反应器内设有导流筒，使反应器内液体形成 环流，使颗粒大，沉降性好的污泥能保留在导流筒内，而细小的，沉降性不好的污泥被 环流带到导流筒外，从排水口排走;这些结构使有机物与颗粒污泥的传质过程加强，因 此具有较高的有机负荷，反应器的处理能力得到提高，大大提高反应器的效率;反应器 耐不利条件的冲击能力增强。
同时通过数据线和计算机相连，反应器内的液位，膜压，抽吸泵和鼓风机均由计算 机系统自动控制和检测。自动化程度很高，大大降低了人工劳动强度。
本装置既能够用于小区及楼宇建筑中水回用，还可以用于医院废水处理，粪便废水 处理，各类高浓度有机工业废水的深度处理，垃圾填埋场/堆肥渗滤液处理，因为可以 用于微污染饮用水净化。
