CN101525199A - 利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，其步骤是：A.膜生物反应器选用耐压筒体，膜孔径为0.2～5微米的微滤膜滤芯；B.保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度在5000～8000mg/L，容积负荷保持在2.5～4.0(kgBOD5)/(m3.d)；C.启动空气压缩机进行曝气，使膜生物反应器内的压力保持在0.2～0.4MPa，溶解氧4～6mg/L，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2～4小时，活性污泥微生物将污水中的有机污染物进行代谢降解；D.处理好的污水依靠反应器内的压力通过微滤膜滤芯的过滤后，流出膜生物反应器外。本发明方法采用膜生物反应器正压环境下生物降解有机污染物，可提高反应器内溶解氧浓度、微生物活性以及污泥负荷，提高有机污染物的降解速度和出水水质。

Description

利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用生物技术与膜技术相结合的污水处理技术，具体说是利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法。
背景技术
利用微生物的新陈代谢作用净化污水，具有条件温和，不需高温高压，处理费用低廉，运行管理较方便，与化学法相比优越得多，是国内外应用最广泛的污水处理方法。但传统的生物处理方法也存在占地面积大、出水水质不太高、能耗偏高等不足。显然在能源、用地日趋紧张的今天，如何提高污水处理效率、减少占地面积、降低能耗与处理成本已经成为人们普遍关注的问题。
70年代初人们就开始了对深井曝气污水处理装置的研究，该法是利用深井中深水的压力，应用加压曝气原理，可在深井内形成高浓度溶解氧和高密度的微生物群体，来提高微生物的整体代谢水平，以期提高污水处理效率及处理效果。但打井工程费用较高，并且存在渗漏污染地下水的威胁，因此推广时受到限制。
80年代，膜生物反应器(MBR)问世。MBR是一种生物技术与膜技术相结合的高效污水处理技术，不需二沉池，大大减少了占地面积；由于有膜的高效过滤作用，无需担心污泥膨胀，具有出水水质优等优点，已成为广泛关注的高效污水处理技术，并已有工业化应用。
然而，现有的膜生物反应器基本上是在常压下运行，属于常压膜生物反应器。常压膜生物反应器因不能解决溶解氧的不足的问题，限制了反应器内微生物的高浓度的提高及生物活性的提高，从而限制了污水处理效率的进一步提高。
发明方案
为克服传统的常压膜生物反应器的不足，本发明提供一种利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，通过增加膜生物反应器中的压力，来提高污水中溶解氧的含量，提高微生物群体密度和代谢水平，从而提高有机物的降解速度，相比常压状态下的膜生物反应器，可进一步减少占地面积以及降低污染指标，提高效污水处理效率。
本发明利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，其处理步骤是：
1、膜生物反应器的准备：
将现有技术的膜生物反应器进行结构改造，膜生物反应器选用耐压筒体，筒体内的膜组件选用膜孔径为0.2～5微米的微滤膜滤芯；
2、取一定量活性污泥投入膜生物反应器内，然后将被处理污水用水泵连续送入反应器内；保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体(MLSS)浓度在5000～8000mg/L，这样高浓度表示微生物数量多，可使有机污染物降解速度加快；膜生物反应器的容积负荷保持在2.5～4.0(kgBOD5)/(m3.d)，所述膜生物反应器的容积负荷是指1m3的反应器1天接受并可降解到预定程度的有机污染物量(以BOD5计)，本发明采用的容积负荷高于常压膜生物反应器，可使反应器容积较小，节省投资和减少站地面积。
3、启动空气压缩机进行曝气；通过被处理污水的送入量、处理水排出量以及空气压缩机的供气量的相互配合，使膜生物反应器内的压力保持在0.2～0.4Mpa，溶解氧4～6mg/L，以保障高MLSS浓度和高容积负荷条件下溶解氧仍能充足；被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2～4小时；活性污泥微生物将污水中的有机污染物进行代谢降解；
4、处理好的污水依靠反应器内的压力通过微滤膜滤芯的过滤，由与微滤膜滤芯相连的出水管流出膜生物反应器外。
本发明方法与常压膜生物反应器的污水处理方法相比，压力式膜生物反应器可显著提高反应器内溶解氧浓度，提高反应器内微生物活性以及污泥负荷，达到提高污水处理的效率的目的。
附图说明
图1是实施本发明方法的压力式膜生物反应器总体工艺结构示意图，包括进水阀1、耐压筒体2、压力表3、膜组件4、空气扩散装置5、空压机6以及出水管7。
图2是实施本发明方法的压力式膜生物反应器的膜组件——微滤膜滤芯的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：膜生物反应器结构：耐压筒体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为5.0微米(可商购)；空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器(可商购)。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0.2MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到5000mg/L，容积负荷2.5kgBOD5/m3.d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2小时，可将COD从800mg/L降低到97mg/L，COD去除率为87.8％；悬浮物去除率达到96％以上。
实施例2：膜生物反应器结构：耐压筒体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为2.0微米；空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0.3MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到6500mg/L，容积负荷3.0kgBOD5/m3.d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在3小时，可将COD从800mg/L降低到60mg/L，COD去除率为92.5％；悬浮物去除率达到98％以上。
实施例3：膜生物反应器结构：耐压筒体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为1.0微米；空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0.3MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到6500mg/L，容积负荷3.0kgBOD5/m3.d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在3小时，可将COD从800mg/L降低到53mg/L，COD去除率为93.3％；悬浮物去除率达到99％以上。
实施例4：膜生物反应器结构：耐压筒体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为0.5微米；空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0.4MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到7500mg/L，容积负荷3.5kgBOD5/m3.d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2.5小时，可将COD从800mg/L降低到57mg/L，COD去除率为92.8％；悬浮物去除率达到99.5％以上。
实施例5：膜生物反应器结构：耐压筒体材料采用A3钢或不锈钢，可承受压力为0.6MPa以上；微滤膜滤芯的孔径为0.2微米，空气扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器。采用本发明方法处理某印染厂的印染废水，膜生物反应器内压力控制在0.4MPa，污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度达到8000mg/L，容积负荷4.0kgBOD5/m3.d，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在4小时，可将COD从800mg/L降低到55mg/L，COD去除率为93.1％；悬浮物去除率达到100％。

Claims (1)

1、一种利用膜生物反应器在正压环境下处理污水的方法，其步骤是：
A、膜生物反应器的准备：膜生物反应器选用耐压筒体，筒体内的膜组件选用膜孔径为0.2～5微米的微滤膜滤芯；
B、取一定量活性污泥投入膜生物反应器内，然后将被处理污水用水泵连续送入反应器内；保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水的悬浮固体浓度在5000～8000mg/L；膜生物反应器的容积负荷保持在2.5～4.0(kgBOD5)/(m3.d)；
C、启动空气压缩机进行曝气；通过被处理污水的送入量、处理水排出量以及空气压缩机的供气量的相互配合，使膜生物反应器内的压力保持在0.2～0.4Mpa，溶解氧4～6mg/L，被处理污水在膜生物反应器内的停留时间保持在2～4小时；活性污泥微生物将污水中的有机污染物进行代谢降解；
D、处理好的污水依靠反应器内的压力通过微滤膜滤芯的过滤，由与微滤膜滤芯相连的出水管流出膜生物反应器外。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110845075A (zh) * 2019-11-09 2020-02-28 上海电站辅机厂有限公司 一种组合式压力曝气好氧反应装置
CN112694167A (zh) * 2021-01-20 2021-04-23 兰州理工大学 用于污水处理的膜生物反应器
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