CN100567179C - 折线流膜生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水处理装置，特别是涉及一种直接用于中水回用的UCT-折线流膜生物反应器。包括有浮球阀，穿孔曝气槽，液体流量计，气体流量计，真空压力表，中空纤维膜组件，潜水回流泵，单级自吸泵，电子搅拌器，曝气泵，ORP电位测试仪，溶解氧检测仪，储水箱，调节池，其特征在于：将膜生物反应器按照1∶1∶4的容积比分为厌氧区、缺氧区、好氧区，在好氧区中设置≥依据反应器容积而定2个分隔挡板，通过ORP探头监测厌氧区和缺氧区的氧化还原电位，通过DO探头监测好氧区的溶解氧情况反应器中整体水流呈折线型流动方式，由抽吸泵将水通过膜组件抽送到储水箱中。

Description

折线流膜生物反应器

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，特别是涉及一种直接用于中水回用的UCT-折线流膜生物反应器。

背景技术

随着人类社会的发展，水资源问题已经越来越受到人们的关注，淡水资源是不可再生的同时是人类生存和发展不可缺少的自然资源之一。据调查地球上可供利用的水资源占地球总水量的0.6％，资源在全球的分配极不均匀。据***人居中心提供的资料，目前在全球范围内，面临缺水问题的人数己占全球总人数的20％，即为12亿人左右。我国是一个缺乏水资源的国家，许多地区存在缺水现象。而我国许多城市的大量城市污水未经处理或未经有效处理即被排放，结果是污染了环境，加剧了水资源的短缺。水资资源危机将是21世纪影响我国经济可持续增长的第一制约因素。1997年我国废水总量为416亿吨，其中工业废水为227亿吨，生活污水为189亿吨。工业废水的处理率为78.9％，达标率为54.4％，生活污水的处理率只有20％全国约有1/3的工业废水和4/5的生活污水未经处理就直接排入江、湖和海，使水环境遭到严重污染。因此，加强人们的节水意识迫在眉睫，同时寻找更合适的污水处理方法，实现污水的二次利用对于人类的发展将起到十分重要的作用。

中水回用就是将工业及城镇居民生活中使用过的水经过处理后进行各种程度的回用。其回用有两种不同程度的标准一种是将污、废水处理到饮用水程度；而另一种则是将污、废水处理到非饮用水程度。前一种方法复杂，耗资多，大部分国家采用将污、废水处理到非饮用的程度，由此引出了中水概念。中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水，经集流再生处理后，回用充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗、便器、消防以及工业等不与人体自接接触的杂用水。因其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准，但又高于污水允许排入地面水体排放标准，故其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间，取名为“中水”。中水回用不仅是污水回用的重要形式之一，也是城市生活节水的重要方式。

膜生物反应器作为一种新型污水处理及回用技术，由于其工艺结构简单，运行管理方便，出水水质稳定且优于国家生活杂用水水质标准，在国际上已经大范围采用，而在国内也逐渐被各大城市所接受。但是现有的膜生物反应器，由于工艺类型限制，难以提高对生活污水中的氮、磷污染物的去除率。对其进一步的发展起到了一定的阻碍作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过对现有膜生物反应器进行改进，提供一种运行工艺稳定、管理方便、脱氮除磷效率高的膜生物反应器。由于双回流***和膜组件的存在保证了出水水质稳定达标。并且使整体运行自动化控制能力强，管理维护方便。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

折线流膜生物反应器，包括有浮球阀，穿孔曝气槽，液体流量计，气体流量计，真空压力表，中空纤维膜组件，潜水回流泵，单级自吸泵，电子搅拌器，曝气泵，ORP电位测试仪，溶解氧检测仪，储水箱，调节池，将膜生物反应器按照1∶1∶4的容积比分为厌氧区、缺氧区、好氧区，在好氧区中设置≥依据反应器容积而定2个分隔挡板，膜组件置于好氧区末端，采用UCT回流工艺，即污水从好氧区回流硝化液到缺氧区，缺氧区回流混合液到厌氧区，通过ORP(氧化还原电位)探头监测厌氧区和缺氧区的氧化还原电位，通过DO(溶解氧)探头监测好氧区的溶解氧情况反应器中整体水流呈折线型流动方式，由抽吸泵将水通过膜组件抽送到储水箱中。

如上所述的折线流膜生物反应器，其反应器厌氧区、缺氧区、好氧区容积比为1∶1∶4；运行中控制水力停留时间为6～9h，污泥龄采用42d，污泥浓度5000mg/L；采用连续曝气方式，气水比为50∶1；好氧区到缺氧区混合液回流比为300％，缺氧区到厌氧区混合液回流比为200％。

本发明的优点与效果是：

1.脱氮除磷效果提高：UCT-折线流膜生物反应器采用UCT(University of Cape Town)双回流工艺，通过回流比的控制使反硝化作用在缺氧区进行完全，混合液从缺氧区回流到厌氧区时不会带入NO_x ^--N影响厌氧环境，增强了厌氧区聚磷菌的释磷效果，从而强化了膜生物反应器的脱氮除磷功能。

2.施工中占地面积减少：UCT-折线流膜生物反应器通过三个反应区以及在好氧区中的分隔挡板共同作用，使水流呈折线流动，起到了防止短流和延长水力停留时间的作用，从而使实际施工中的反应池占地面积减小。

3.出水水质稳定，运行管理方便：UCT-折线流膜生物反应器工艺抗进水有机负荷冲击能力强，由于双回流***和膜组件的存在保证了出水水质稳定达标。整体运行自动化控制能力强，管理维护方便。

附图说明

图1为UCT-折线流膜生物反应器示意图；

图2为UCT-折线流膜生物反应器水流走向图。

图中主要部件说明：

1.调节池  2.浮球阀  3.穿孔曝气槽  4.流量计  5.真空压力表6.膜组件  7.潜水回流泵  8.单级自吸泵  9.电子搅拌器  10.空压机11.储水箱  12.ORP电位检测仪  13.温度、pH值、溶解氧检测仪。

图中箭头指向为水流在反应器内的走向，内、外回流分别表示UCT工艺中缺氧区至厌氧区，好氧区至缺氧区的两个混合液回流。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

将膜生物反应器按照1∶1∶4的容积比分为厌氧区、缺氧区、好氧区，在好氧区中设置≥2个分隔挡板(依据反应器容积而定)，膜组件置于好氧区末端，运行时采用UCT回流工艺，即污水从好氧区回流硝化液到缺氧区，缺氧区回流混合液到厌氧区，通过ORP探头监测厌氧区和缺氧区的氧化还原电位，通过DO探头监测好氧区的溶解氧情况。反应器中整体水流呈折线型流动方式，由抽吸泵将水通过膜组件抽送到储水箱中。

图1所示为UCT-折线流膜生物反应器运行示意图，其运行过程为：生活污水通过调节池流入反应器的厌氧区，和从缺氧区回流的混合液混合进行厌氧释磷活动。污水在厌氧区停留一段时间后流入缺氧区与从好氧区回流的硝化污泥混合进行脱氮活动。在厌氧区和缺氧区都设有搅拌器，对进来的原水和回流液进行搅拌，使其充分混合。混合液从缺氧区进入到好氧区，好氧区设置分隔挡板由导流板，使水流呈折线流动，膜组件置于末端，依靠抽吸泵的吸力将水通过膜抽送到外面的储水箱中。通过ORP探头监测厌氧区和缺氧区的溶解氧情况；通过DO探头监测好氧区的溶解氧情况。运行时采用UCT回流工艺，即污水从好氧区回流硝化液到缺氧区，在这里进行反硝化反应，此工艺的特点在于可以控制回流比使反硝化作用完全从而使N转变成N₂排出反应器；当反硝化作用完成后混合液从缺氧区回流到厌氧区时不会带入NO_x ^--N影响厌氧环境，从而强化了脱氮除磷功能的污水处理工艺。

Claims (2)

1.折线流膜生物反应器，包括有浮球阀，穿孔曝气槽，液体流量计，气体流量计，真空压力表，中空纤维膜组件，潜水回流泵，单级自吸泵，电子搅拌器，曝气泵，氧化还原电位测试仪，溶解氧检测仪，储水箱，调节池，其特征在于：将膜生物反应器按照1∶1∶4的容积比分为厌氧区、缺氧区、好氧区，依据反应器容积在好氧区中设置≥2个分隔挡板，膜组件置于好氧区末端，采用双回流工艺，即污水从好氧区回流硝化液到缺氧区，缺氧区回流混合液到厌氧区，通过氧化还原电位探头监测厌氧区和缺氧区的氧化还原电位，通过溶解氧探头监测好氧区的溶解氧情况，反应器中整体水流呈折线型流动方式，由抽吸泵将水通过膜组件抽送到储水箱中。

2.根据权利要求1所述的折线流膜生物反应器，其特征在于：反应器厌氧区、缺氧区、好氧区容积比为1∶1∶4；运行中控制水力停留时间为6～9h，污泥龄采用42d，污泥浓度5000mg/L；采用连续曝气方式，气水比为50∶1；好氧区到缺氧区混合液回流比为300％，缺氧区到厌氧区混合液回流比为200％。

Images