CN109205966A - 一种基于连通器方式的一体化a/o膜生物反应器以及污水处理方法 - Google Patents

一种基于连通器方式的一体化a/o膜生物反应器以及污水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，包括并列设置的、在底部以相通的进水口相连的调节池和处理池；所述处理池内自下而上依次为厌氧处理区、均布有通孔的隔板、好氧处理区；所述好氧处理区的曝气***设置在隔板的上方。此外，本发明还公开了利用上述A/O膜生物反应器的污水处理方法。本发明结构合理、简单紧凑，处理稳定、操作方便、占地面积小、能耗少，处理方法简单易行，使用灵活，适用性强，可根据实际情况进行灵活调整，处理效能显著，有利于促进城镇生活污水处理技术的应用和发展。

Description

一种基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器以及污水处 理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种A/O膜生物反应器以及污水处理方法。
背景技术
城镇生活污水处理，具有污染有机物浓度高、处理过程繁琐、流量大小不一等特点，一直以来都是环境领域的重点研究对象。目前，现有的城镇生活废水处理工艺方法，通常都是首先采用厌氧处理，然后联合使用好氧工艺进行处理。
厌氧生物废水处理具有运行成本低、污泥产量少等优点，尤其针对高浓度有机物废水，其难降解物质的处理效能高，是环境保护体系的主要处理方法。但是，厌氧技术只能处理去除一部分可生物降解的有机物，为达到排放标准，还需经过好氧处理工艺再次处理，为此，现有工艺装置普遍存在着结构复杂、占地面积大，能耗高等问题；另一方面，由于废水水量大小不一，流量不稳定，污染物质复杂，从而极大地影响了污水处理效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单合理、处理稳定、操作方便、占地面积小、能耗少的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，以有效提高处理效能，并扩大适用性，从而有利于促进城镇生活污水处理技术的应用和发展。本发明的另一目的在于提供利用上述A/O膜生物反应器的污水处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，包括并列设置的、在底部以相通的进水口相连的调节池和处理池；所述处理池内自下而上依次为厌氧处理区、均布有通孔的隔板、好氧处理区；所述好氧处理区的曝气***设置在隔板的上方。
本发明首先将城镇生活污水储存于调节池内，可减轻冲击负荷，稳定废水流量，并可以进行过滤、调节水质、预观察等。污水在调节池底部通过压力进水至厌氧处理区带动整体装置运行。厌氧处理区与好氧处理区设置在同一个反应处理池当中，在厌氧处理区进行初始化部分有机物的降解，然后再流入好氧曝气区域进一步降解。
进一步地，本发明所述调节池和处理池的高度、体积、形状相同。可根据实际水量和场地情况调整装置的高度，所述调节池中，其高度∶宽度＝1～4∶1。所述隔板为移动式，从而可根据废水水质、处理效果等调整厌氧处理区和好氧处理区的空间比例，按照体积比所述厌氧处理区∶好氧处理区＝1～3∶1～2。
上述方案中，本发明所述厌氧处理区内充满的填料分为下层填料和上层填料，所述下层填料为空心块状滤料，可对进水进行缓冲，使得废水在厌氧处理区停留至酸化阶段；所述上层填料为悬浮纤维滤料，以利于微生物附着，更好地处理降解污染物质。按照体积比所述下层填料∶上层填料＝1∶1～5。
进一步地，本发明所述下层填料为多孔的圆球形或其他形状的陶粒、沙、活性炭，其粒径大于1cm、比表面积为100～200m2/m3、孔隙率为80～90％、有机负荷为5～15kgCOD/(m3·d)。所述上层填料为软性尼龙纤维滤料、弹性聚苯乙烯填料、半软性聚乙烯滤料。
进一步地，本发明所述好氧处理区内曝气***的上方设有呈纵向放置的管式中空纤维膜；所述管式中空纤维膜的排水处连接有出水泵。这样，可根据实际情况需要，通过管式中空纤维膜进一步进行二级处理，以保证出水达到排放标准。
上述方案中，本发明所述曝气***为微孔曝气盘，使之曝气均匀。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的利用上述A/O膜生物反应器的污水处理方法，包括以下步骤：
(1)将污水储存于调节池内，加入盐酸、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠，调节污水的pH值为7.5～8.5，水温保持在20～38℃；
(2)污水于调节池底部在压力作用下通过进水口进行出水至厌氧处理区，并带动整体装置运行；污水进入厌氧处理区的流速为2～20m·h-1；
(3)污水进入厌氧处理区后，首先经过下层填料对废水进行缓冲，然后通过内循环上流，由上层填料进行处理降解，整个厌氧区填料上附着的厌氧微生物对污水中的有机物进行厌氧分解；处理后的水流通过均布有通孔的隔板进入好氧处理区；
(4)在好氧处理区内通过曝气、利用好氧微生物进行生物代谢对废水进一步处理降解，曝气量为3～5mg/L，处理后的排水由好氧处理区顶部排水口排出。
进一步地，本发明处理方法中，所述好氧处理区内放置有管式中空纤维膜进行二级处理，管式中空纤维膜占好氧处理区整个区域的30～70％，膜处理后的排水通过出水泵排出。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明调节池和处理池呈一体设计并形成一个U型连通器，厌氧区域与好氧区域同设在处理池内，且由隔板间隔功能界限明确，使厌氧区和好氧区能够分别独立培养特意型细菌。本发明结构简单紧凑，占地面积小，可节省占地面积40～60％，能够广泛应用于大中小型高浓度城镇生活污水的处理。
(2)本发明城镇生活污水首先储存于调节池内，可减轻冲击负荷，并方便调节水质，以防止高浓度有毒物质进入生物处理***；并且能够稳定流量，有助于提高处理效能；同时污水在调节池底部通过压力进水至厌氧处理区带动整体装置运行，可减少耗能20％。
(3)本发明可根据实际情况需要，在好氧处理区通过管式中空纤维膜进一步进行二级处理，具体管式中空纤维膜的数量可根据出水量而设置。本发明通过膜的方式实现固液分离和出水，省去了沉淀池的空间，能够有效防止好氧曝气区域污泥外流，从而避免了污泥回流的困扰，并且同时保证了废水的处理达到排放标准。
(4)本发明使用灵活，适用性强，可应用于地上和埋于地下使用。用于地上有利于维修与操作；用于地下保温效果较好，有利于微生物的生长与繁殖。
(5)本发明处理方法简单易行，可根据实际情况如废水水质、水量、场地、处理效果等进行灵活调整，处理效能显著，废水COD去除率达90％以上。
附图说明
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：调节池1，处理池2，厌氧处理区3，下层填料31，上层填料32，隔板4，好氧处理区5，曝气***51，管式中空纤维膜52，进水口6
具体实施方式
图1所示为本发明基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器的实施例，包括并列设置的、在底部以相通的进水口6相连的调节池1和处理池2。处理池2内自下而上依次为厌氧处理区3、均布有通孔的隔板4、好氧处理区5。调节池1、处理池2可由钢筋混凝土或者有机玻璃预制而形成整体为一体的装置(长×宽×高为1×0.5×1m)。
调节池和处理池的高度、体积、形状相同。隔板4为移动式，按照体积比厌氧处理区3∶好氧处理区5＝1∶1。
如图1所示，厌氧处理区3内的填料为两层，下层填料31为空心块状滤料，为多孔的圆球形陶粒，其粒径大于1cm、比表面积为200m2/m3、孔隙率为85％、有机负荷为10kgCOD/(m3·d)。上层填料32为软性尼龙纤维滤料，直接悬浮于下层填料31的上方。按照体积比下层填料31∶上层填料32＝1∶1。
好氧处理区5的曝气***51采用微孔曝气盘，设置在隔板4的上方。好氧处理区5内曝气***51的上方还设有呈纵向放置的管式中空纤维膜52，纤维膜的中空纤维丝其外径为500～600pum、内径为200～300pum，制成3～6m的纤维束装入耐高压金属壳体内。管式中空纤维膜52均匀放置在好氧处理区5内，占整个区域的50％。管式中空纤维膜52的排水处连接有出水泵。
本实施例利用上述A/O膜生物反应器的的污水处理方法，其步骤如下：
(1)将城镇生活污水通过格栅过滤储存于调节池1内，添加碳酸氢钠调节污水pH值为7.5，水温为30℃；
(2)污水于调节池1底部在压力作用下通过进水口6进行出水至厌氧处理区3，并带动整体装置运行；污水进入厌氧处理区3的流速为10m·h-1；
(3)污水进入厌氧处理区3后，首先经过下层填料31对废水进行缓冲，然后通过内循环上流，由上层填料32进行处理降解，整个厌氧区填料上附着的厌氧微生物对污水中的有机物进行厌氧分解，产生的甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体随着水流一并通过均布有通孔的隔板4进入好氧处理区5；
(4)在好氧处理区5内通过曝气、利用好氧微生物进行生物代谢对废水进一步处理降解，曝气量为4mg/L，使装置内废水与氧充分接触，处理后的排水由好氧处理区5顶部排水口排出；必要时可通过管式中空纤维膜52进行二级处理，膜处理后的排水通过出水泵排出。
本实施例废水COD去除率达90％以上。

Claims (9)

1.一种基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：包括并列设置的、在底部以相通的进水口(6)相连的调节池(1)和处理池(2)；所述处理池(2)内自下而上依次为厌氧处理区(3)、均布有通孔的隔板(4)、好氧处理区(5)；所述好氧处理区(5)的曝气***(51)设置在隔板(4)的上方。
2.根据权利要求1所述的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：所述调节池(1)和处理池(2)的高度、体积、形状相同；所述调节池(1)中，其高度∶宽度＝1～4∶1。
3.根据权利要求1所述的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：所述隔板(4)为移动式，按照体积比所述厌氧处理区(3)∶好氧处理区(5)＝1～3∶1～2。
4.根据权利要求1所述的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：所述厌氧处理区(3)内充满的填料分为下层填料(31)和上层填料(32)，所述下层填料(31)为空心块状滤料，所述上层填料(32)为悬浮纤维滤料；按照体积比所述下层填料(31)∶上层填料(32)＝1∶1～5。
5.根据权利要求4所述的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：所述下层填料(31)的粒径大于1cm、比表面积为100～200m2/m3、孔隙率为80～90％、有机负荷为5～15kgCOD/(m3·d)。
6.根据权利要求1所述的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：所述好氧处理区(5)内曝气***(51)的上方设有呈纵向放置的管式中空纤维膜(52)；所述管式中空纤维膜(52)的排水处连接有出水泵。
7.根据权利要求1或6所述的基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器，其特征在于：所述曝气***(51)为微孔曝气盘。
8.利用权利要求1-5之一所述基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器的污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将污水储存于调节池(1)内，调节污水的pH值为7.5～8.5，水温保持在20～38℃；
(2)污水于调节池(1)底部在压力作用下通过进水口(6)进行出水至厌氧处理区(3)，并带动整体装置运行；污水进入厌氧处理区(3)的流速为2～20m·h-1；
(3)污水进入厌氧处理区(3)后，首先经过下层填料(31)对废水进行缓冲，然后通过内循环上流，由上层填料(32)进行处理降解，整个厌氧区填料上附着的厌氧微生物对污水中的有机物进行厌氧分解；处理后的水流通过均布有通孔的隔板(4)进入好氧处理区(5)；
(4)在好氧处理区(5)内通过曝气、利用好氧微生物进行生物代谢对废水进一步处理降解，曝气量为3～5mg/L，处理后的排水由好氧处理区顶部排水口排出。
9.根据权利要求8所述的利用基于连通器方式的一体化A/O膜生物反应器的污水处理方法，其特征在于：所述好氧处理区(5)内放置有管式中空纤维膜(52)进行二级处理，管式中空纤维膜(52)占好氧处理区(5)整个区域的30～70％，膜处理后的排水通过出水泵排出。
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