公布日：2023.06.23
申请日：2023.03.30
分类号：C02F3/34(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)I;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明提供一种无支撑软式平板膜E‑MBR污水处理工艺，包括以下步骤：一级处理、二级处理、三级处理，污水经生化池、好氧池处理后再经微电场E‑MBR体系，调整曝气强度和电场强度影响微生物的活性、生长及生存，使原水中的COD、TP、TN、NH3‑N、SS浓度明显降低，浊度去除率达到85.3％。
权利要求书
1.一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)一级处理：将污水分离初级污泥，获得初级流水；(2)二级处理：将初级流水用提升泵提升到生化池，在生化池中进行氨化反应，再进入好氧池进行好氧反应，得到中级流水；(3)三级处理：将上述中级流水再通过膜池，膜池内部设有E-MBR膜组件，经过膜处理、沉池后再出水，完成污水处理。
2.如权利要求1所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：所述氨化反应是在生化池内加入氨化细菌混合菌对污水进行氨化处理，加入量为3-5g/m3。
3.如权利要求2所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：所述氨化细菌混合菌由以下重量份原料菌组成：枯草芽孢杆菌5-8份、环状芽孢杆菌8-15份、青霉菌5-12份、嗜热脂肪芽孢杆菌12-25份。
4.如权利要求1所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：所述好氧反应是在好氧池中投入复合好氧菌种进行好氧反应，加入量为1-3g/m3，设置溶解氧浓度为2-5mg/L，好氧池停留3-5h。
5.如权利要求1所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：所述复合好氧菌种由以下重量份原料菌组成：亚硝酸菌10～20份、红螺菌科5-12份、盐杆菌2-8份、聚磷菌3-5份。
6.如权利要求1所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：E-MBR膜组件是选择无支撑软式平板膜元件及组件作为膜生物反应器，各反应器设有曝气装置，气流速率为0.3-0.8L/min，池膜组件为若干片无支撑软式平板膜，膜与膜之间通过垫片隔开并控制间距，选择金属网内置于膜组件内部作为阴极，碳材料作为阳极，将二者置于MBR膜组件内，用导线将阴极和阳极链接至稳压直流电源，即为电场E-MBR膜组件。
7.如权利要求6所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：通入膜处理膜分离过程中进行曝气处理，曝气强度为0.8-1.5L/(L·h)，温度8-20℃，污水停留时间3-7h，施加0.8-1.2V/cm电场运行10-25h。
8.如权利要求6所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：所述金属网为不锈钢网、低碳钢网或铜合金网。
9.如权利要求6所述的一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，其特征在于：所述碳材料为石墨板、活性炭或乙炔黑。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺：包括以下步骤：
(1)一级处理：将污水分离初级污泥，获得初级流水(具有较低氨浓度)；
(2)二级处理：将初级流水用提升泵提升到生化池，在生化池中进行氨化反应，再进入好氧池进行好氧反应，得到中级流水；
(3)三级处理：再通过膜池，膜池内部设有E-MBR膜组件，经过膜处理、沉池后再出水，完成污水处理。
进一步的，所述氨化反应是在生化池内加入氨化细菌混合菌对污水进行氨化处理，加入量为3-5g/m3；能够将污水中的含氮有机化合物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等含氮化合物，并将降解产生的简单含氮化合物在脱氨基过程中转变为NH3，大大加速了转化的效率。
进一步的，所述氨化细菌混合菌由以下重量份原料菌组成：枯草芽孢杆菌5-8份、环状芽孢杆菌8-15份、青霉菌5-12份、嗜热脂肪芽孢杆菌12-25份。
进一步的，所述好氧反应是在好氧池中投入复合好氧菌种进行好氧反应，加入量为1-3g/m3，设置溶解氧浓度为2-5mg/L，好氧池停留3-5h；进水中的氨氮在好氧菌作用下变为硝酸盐(NO3-N)、亚硝酸盐(NO2-N)，这些硝酸盐和亚硝酸盐在氧气气流和厌氧菌作用下，再和水中的碳源结合，发生反硝化反应，从而将NO3-N、NO2-N还原为N2，溢出，达到脱出氨氮的目的，好氧菌能够分解表面活性剂、碳氢化合物、酚类化合物、蛋白所以及不易分解的有机物，把它们最终分解成CO2和水等小分子物质。可提高COD、BOD、氨氮、总磷等的去除率。
进一步的，所述复合好氧菌种由以下重量份原料菌组成：亚硝酸菌10～20份、红螺菌科5-12份、盐杆菌2-8份、聚磷菌3-5份。
进一步的，所述E-MBR膜组件是选择无支撑软式平板膜元件及组件作为膜生物反应器，各反应器设有曝气装置，气流速率为0.3-0.8L/min，池膜组件为若干片无支撑软式平板膜，膜与膜之间通过垫片隔开并控制间距，选择金属网内置于膜组件内部作为阴极，碳材料作为阳极，将二者置于MBR膜组件内，用导线将阴极和阳极链接至稳压直流电源，即为电场E-MBR膜组件。外加电场作为一种生物刺激因素，影响微生物的活性、生长及生存，有机污染水质中施加电场可加强污染物与降解菌的传质过程，提高难降解有机物的生物可利用性或使污染物发生电化学反应，从而促进污染物的高效降解，提高苯酚的降解，同时有效的缓解高浓度苯酚对微生物的毒性作用，增强微生物对废水中有毒物质的防御能力。
进一步的，所述通入膜处理膜分离过程中曝气强度为0.8-1.5L/(L·h)，温度8-20℃，污水停留时间3-7h，施加0.8-1.2V/cm电场运行10-25h。曝气是污泥混合液中的好氧微生物生长繁殖必要的条件之一，同样也能增加膜表面的冲刷作用，减缓膜污染，增大曝气量，能够增大膜表面液体的扰动程度，增大了剪切力，污染物不易沉积在膜表面，从而减缓了膜污染，但如果曝气量过大则会破坏污泥絮体，增加了污泥混合液中的胞外聚合物，加重膜污染。因此，在MBR工艺的实际运行过程中，要采用最佳的曝气强度，无支撑软式平板膜的氧传质范围较小，在生物膜内缺氧与厌氧环境共存，使得聚磷菌大量释放磷，靠近膜表面的好氧菌吸收磷，脱落的富磷生物膜流入MBR池，从而将水中的总磷去除。
进一步的，所述金属网为不锈钢网、低碳钢网或铜合金网。
进一步的，所述碳材料为石墨板、活性炭或乙炔黑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种无支撑软式平板膜E-MBR污水处理工艺，分为三级处理步骤，经过生化池、好氧池、膜池分别进行处理，原水中的COD、TP、TN、NH3-N、SS浓度明显降低，浊度去除率达到85.3％，去除了绝大多数的杂质的离子。
生化池内加入氨化细菌混合菌，合理选择适合的氨化细菌混合，科学配比，控制其投入量，能够将污水中的含氮有机化合物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等含氮化合物，并将降解产生的简单含氮化合物在脱氨基过程中转变为NH3，大大加速了转化的效率；
好氧池中投入复合好氧菌种进行好氧反应好氧菌能够分解表面活性剂、碳氢化合物、酚类化合物、蛋白所以及不易分解的有机物，把它们最终分解成CO2和水等小分子物质，可提高COD、氨氮、总磷等的去除率。
污水经生化池、好氧池处理后再经微电场E-MBR体系，调整曝气强度和电场强度影响微生物的活性、生长及生存，有机污染水质中施加电场可加强污染物与降解菌的传质过程，提高难降解有机物的生物可利用性或使污染物发生电化学反应，从而促进污染物的高效降解，提高苯酚的降解，无支撑软式平板膜的氧传质范围较小，在生物膜内缺氧与厌氧环境共存，使得聚磷菌大量释放磷，靠近膜表面的好氧菌吸收磷，脱落的富磷生物膜流入膜池，从而将水中的总磷去除。
（发明人：陈纪航）
