CN101333038B - 厌氧动态膜生物污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

厌氧动态膜生物污水处理工艺，涉及厌氧生活污水处理以及性质与生活污水相类似的工业有机废水处理技术，尤其涉及利用动态膜技术进行厌氧污水处理的方法。本发明工艺由厌氧生物反应器(池)和动态膜组件组成，动态膜组件置于厌氧反应器(池)中。污水处理时，污水首先进入厌氧反应器内(池)处理，污水中的部分有机物会被厌氧活性污泥降解，然后污水中的有机物被生长在动态膜组件上的生物膜进行降解和固液分离，经动态膜组件分离后出水。本发明工艺水处理效率较高，能耗低，建设投资少，操作管理方便，具有良好的社会和经济效益。

Description

厌氧动态膜生物污水处理工艺

技术领域

厌氧动态膜生物污水处理工艺，涉及厌氧生活污水处理以及性质与生活污水相类似的工业有机废水处理技术，尤其涉及应用动态膜技术进行厌氧污水处理的方法。

背景技术

近年来，我国污水排放总量逐年增加，其中城市生活污水排放量以年均5％的速度递增，据统计，2005年，全国生活污水排放量为281.4亿吨，其中化学需氧量的排放量为859.4万吨，氨氮排放量为97.3万吨。而全国城市生活污水的集中处理率仅为29.44％，大量生活污水直接排放，造成越来越严重的环境污染问题。我国集中污水处理工艺中约80％采用活性污泥法，包括传统活性污泥法、AO法、A²O法、SBR法、AB法等以活性污泥法为主流工艺的现代污水集中处理技术，虽然处理效果比较好，但存在着初始投资大、需要敷设庞大的城市污水管网、运行和管理成本高等缺点，目前一般只能应用于经济比较发达的大、中型城市，而对于经济欠发达地区的中小城镇的应用受到了限制。

另外，就废水处理技术而言，相对于好氧处理技术，厌氧生物处理技术有如下的特点：(1)建造、运行和操作简单，基建和运行的费用低；(2)能量需求低，节约能源；(3)根据水处理的要求，水处理的规模可大可小，使得分散进行水处理成为可能，并可大大节省投资；(4)厌氧处理的剩余污泥的产生量少，稳定性好，且后续水处理容易。近年来，厌氧膜-生物反应器的应用已引起人们的注意，与常规的厌氧反应器相比，厌氧膜-生物反应器具有容积负荷高、占地面积小、出水水质好、以及HRT和SRT可完全分离等优点。但是厌氧膜-生物反应器也存在着膜通量衰减严重、膜清洗不方便、膜价格成本太高等缺点，难以大规模的应用。

在好氧污水处理工艺中，针对传统微滤或超滤膜成本比较高的缺点，出现了利用大孔径的材料替代传统膜的动态膜生物处理技术，国内外学者对其进行了很多的研究，YoshiakiKiso将筛绢动态膜应用于间歇曝气装置和A²O工艺中，TN去除率可达80％(Wastewatertreatment performance of a filtration bio-reactor equipped with a mesh as a fiter material.WaterResearch，2000，34(17)：4143-4150)；黄霞(应用动态膜对生物反应器混合液进行过滤的方法及装置发明专利公开号CN 1363526A)，以普通多孔材料加工成过滤组件，对生物反应器混合液进行过滤分离；范彬(动态生物膜和活性污泥法协同作用的污水处理方法及装置发明专利公开号CN 1490259A)，应用悬浮的活性污泥和动态的生物膜的协同作用对污水进行处理；樊耀波(分体式管式动态膜生物反应器发明专利公开号CN 1785841A)，采用分体式管式动态膜处理污水，取得了比较好的处理效果。但是，现有的动态膜工艺都应用于好氧活性污泥处理工艺中，所提到的动态生物膜也是指混合液透过动态膜基层时沉积在基层上的膜状活性污泥层，在水处理过程中仍需要提供曝气供氧和冲刷膜面泥饼层，能耗仍然比较高，并且对装置的进水口与出水口的位置设置有要求，否则较难达到理想的水处理效果。

关于厌氧状态下采用动态膜技术进行污水处理，尚未见报道。

发明内容

针对现有污水处理的不足，发明人经过研究，提出了在厌氧状态下利用动态膜技术进行污水处理，将生物膜法与传统的动态膜分离进行结合，且水处理效率较高，运行能耗低，建设投资少的厌氧动态膜生物污水处理工艺。

本发明工艺由厌氧生物反应器(池)和动态膜组件两部分组成，动态膜组件置于厌氧反应器(池)中，动态膜组件主要由易于生物膜生长的多孔材料，如：筛绢、滤布、金属丝网，也可以采用无纺布制作成，根据不同的进水水质情况选用不同孔径规格与材质的动态膜组件。

进行污水处理时，污水首先进入厌氧反应器(池)处理，污水中的有机物部分被厌氧活性污泥降解，由于动态膜组件主要由多孔材料构成，在连续不停地进水出水运行过程中，其最先会截留一些较大颗粒的污染物，使得动态膜组件上的孔径会被逐渐堵塞，同时在动态膜组件上也会生长厌氧生物膜，厌氧生物膜会对污水中的有机物进行降解，而且厌氧生物膜的不断生长与被截留的污染物在动态膜组件表面的累积形成凝胶层、泥饼层，这层在水处理运行过程中形成的，且能够对污水进行过滤和固液分离的生物质膜层也称为动态膜，动态膜具有良好的过滤和分离功能，这样就将厌氧生物膜处理和动态膜分离结合在一起，使经过处理的污水经动态膜过滤、分离后的出水具有良好的水质。此外，被动态膜截留的污染物和微生物絮体经过一定时间分解转化，形成一定浓度的厌氧活性污泥，这些厌氧活性污泥和生物膜在水处理过程中协同工作，对污水中污染物进行去除，强化了生物处理效果，消解了被截留的悬浮性有机污染物。

动态膜组件经过连续的水处理，随着运行时间的延长，生长在动态膜组件上的生物膜越来越厚，会影响水处理的效果，这时需要对动态膜组件进行清洗，为此，可利用厌氧反应器在水处理过程中产生的沼气对动态膜组件上的动态膜清洗冲刷，也可以利用厌氧反应器的出水进行反冲洗，以维持一定的生物膜厚度，保证厌氧动态膜生物污水处理的正常运行。

本发明的主要优点是：

1.在厌氧状态下采用动态膜进行水处理，将生物膜和动态膜分离结合起来对污水进行处理，实现SRT和HRT的完全分离，提高了水处理的质量，污水处理的运行成本得到有效的降低。

2.采用大孔径材料作为动态膜基材，如：筛绢、滤布、金属丝网，或无纺布，取材容易，造价低廉，操作管理方便，膜清洗容易。

3.由于采用厌氧处理方式，可将厌氧产生的沼气回收利用，具有良好的社会和经济效益。

4.由于采用厌氧动态膜处理方式，在整个水处理过程中不需要耗氧，能耗低，水处理的效果好。

附图说明

图1是本发明实施例工艺示意图。

具体实施方式：

实例1：

采用本发明水处理工艺进行污水处理：动态膜组件2采用无纺布制作成，置于厌氧反应器1中，进水COD150～480mg/L，总水力停留时间3h，连续进水出水，运行150天，压力增长到30KPa，期间间隔40天利用沼气对动态膜组件上2的动态膜进行清洗，出水COD＜100mg/L，COD去除率大于60％。

实例2：

采用本发明水处理工艺进行污水处理：动态膜组件2采用涤纶筛绢制作成，置于厌氧反应器(池)中，进水COD230～560mg/L，总水力停留时间4h，连续进水出水，运行135天，压力增长到30KPa，期间间隔35天利用出水对动态膜组件上的2动态膜进行清洗，出水COD＜80mg/L，COD去除率大于70％。

Claims (2)

1.厌氧动态膜生物污水处理工艺，其特征在于：动态膜组件(2)置于厌氧反应器(1)中，进行污水处理时，污水首先进入厌氧反应器(1)中，污水中的有机物部分被厌氧活性污泥降解，然后污水中的有机物被生长在动态膜组件(2)上的厌氧生物膜进行降解、固液分离后经动态膜组件(2)出水。

2.根据权利要求1所述的厌氧动态膜生物污水处理工艺，其特征在于：动态膜组件(2)由易于生物膜生长的多孔材料制作成。

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