專利名稱：粉末活性炭強化內(nèi)置束式膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是將活性炭吸附、生物降解、膜分離等作用有機(jī)地結(jié)合起來的一種新 型、高效水處理技術(shù)，主要用于微污染飲用水源預(yù)處理、市政污水處理和工業(yè) 污水處理等多個方面。
背景技術(shù)：
目前我國水資源嚴(yán)重短缺，據(jù)1996年對世界上149個國家和地區(qū)的調(diào)查，我 國人均水資源占有量排在世界109位，僅為世界平均水平的1/4。與此同時，我國 水資源利用率低，用水嚴(yán)重浪費，比如2002年我國每萬元國民生產(chǎn)總值取水量 537m3，是世界平均水平的4悟。我國工業(yè)用水重復(fù)利用率不足60%，比發(fā)達(dá)國 家低15% 25%，水資源的供需矛盾日益突出。
從城市生活污水和工業(yè)廢水回用淡水以節(jié)約有限淡水資源的觀念近年來獲 得廣泛支持，膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor,MBR)工藝正是這一觀念的 技術(shù)體現(xiàn)。膜生物反應(yīng)器是結(jié)合傳統(tǒng)的生物處理工藝和膜分離技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展 起來的。但在膜生物反應(yīng)器的工程應(yīng)用中，膜污堵造成通量下降從而頻繁的反 沖洗和膜組件設(shè)計不合理造成能源浪費、運行成本過高的問題一直存在。而且 在工業(yè)污水處理中一些難降解有機(jī)物在膜生物反應(yīng)器中不能得到有效去除的問 題也普遍存在。因此，目前內(nèi)置式膜生物反應(yīng)器的工程應(yīng)用厄待解決兩個問題: 一是不斷優(yōu)化膜組件結(jié)構(gòu)，降低膜絲曝氣清洗的能源消耗、提高膜通量的穩(wěn)定 性；二是強化膜生物反應(yīng)器處理能力，增加難降解有機(jī)物的去除率，提高出水 水質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新型內(nèi)置束狀膜組件，該膜組件采用中氣泡曝氣，曝氣 端在膜組件下部，出水端在膜組件上部。由于膜絲固定采用了束裝結(jié)構(gòu)，上部 膜絲采用均勻多束構(gòu)造，中底部采用均勻密集構(gòu)造，再加上均勻曝氣的底部布 氣構(gòu)造，形成了良好的節(jié)涌流流態(tài)，中空纖維絲曝氣清洗效果好，動力消耗低， 避免了其它膜組件曝氣清洗過程中大量空氣浪費，膜清洗效果不好的情況發(fā)生。
在工程應(yīng)用中，往生化反應(yīng)器中投加一定比例的粉末活性炭，并用該新型 內(nèi)置束式膜組件代替二沉池進(jìn)行泥水分離，由于中空纖維膜的截留作用，系統(tǒng)
中生物相非常豐富，污泥量也大幅度提高，可以達(dá)到10g/l 15g/l的范圍，這將 帶來三個優(yōu)點 一是污泥量的增加減少了生化系統(tǒng)所需的容積，提高了容積效 率；二是一些容易流失的生物相被膜截留，系統(tǒng)處理能力也相應(yīng)增強，如系統(tǒng) 的脫氮除磷能力；三是由于中空纖維膜的作用，系統(tǒng)出水水質(zhì)大幅度提高，懸 浮物、細(xì)菌降低到適合回用的水平。而粉末活性炭的投加，也帶來了一系列協(xié) 同效應(yīng)第一、粉末活性炭使污泥更容易成為顆粒污泥，和絮狀污泥相比，顆 粒污泥會減少對膜絲的污堵；第二、由于粉末活性炭對膜絲的不斷沖刷，減少 膜絲表面有機(jī)物的累積，使膜絲能一直維持較高通量水平；第三、活性炭的吸 附作用可以將一些難處理的有機(jī)物富集在系統(tǒng)中，通過排泥和較長時間的生物 降解，這部分物質(zhì)得到去除，這就加強了膜生物反應(yīng)器對難降解有機(jī)物的去除 能力。
在工程使用中可以靈活調(diào)整粉末活性炭的投加比例，不同的處理效果和處 理能力形成了靈活的系統(tǒng)功能。隨著剩余污泥排出系統(tǒng)外的粉末活性炭，可以 釆用高溫或者高級氧化的方式再生后回用于系統(tǒng)。


圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
圖2是內(nèi)置束式膜組件構(gòu)造圖。
具體實施例方式
如圖1所示，有機(jī)廢水1進(jìn)入生化反應(yīng)槽6、 7中，根據(jù)工程需要可將6設(shè) 為一段缺氧，和好氧池7形成硝化一反硝化脫氮工藝，也可將6設(shè)成兩段厭氧 形成脫氮一除磷工藝。同時往系統(tǒng)中投加一定量的粉末活性炭2，剩余污泥和部 分粉末活性炭8排出系統(tǒng)進(jìn)行處理和再生，再生后的粉末活性炭回用于系統(tǒng)。 在生化池中放置束狀膜生物反應(yīng)器5，外接真空泵3將處理后的水引出系統(tǒng)，曝 氣風(fēng)機(jī)4將空氣引入膜組件進(jìn)行膜絲的曝氣清洗。在系統(tǒng)運行中，無論出水3 和曝氣4都是間斷運行的。
如圖2所示，是內(nèi)置束式膜組件的構(gòu)造，系統(tǒng)出水在上端14，進(jìn)風(fēng)曝氣在 下端13。束式膜絲垂直布置，在上端ll呈均勻多束構(gòu)造，中底部12呈均勻密 集構(gòu)造，這種構(gòu)造可以充分排散空氣、防止污泥堵塞。曝氣采用中孔曝氣，曝 氣盤15開口均勻，在運行中可形成良好的節(jié)涌流狀態(tài)。在工程中可以把若干這 種膜單體排列在一個膜組中使用，進(jìn)氣管和出水管分別連接在一個總管上，接 相應(yīng)的風(fēng)機(jī)和真空泵。
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)污水生物處理的粉末活性炭強化內(nèi)置束式膜生物反應(yīng)器技術(shù)，其特征是一種特殊構(gòu)造的內(nèi)置束式膜組件，在生化系統(tǒng)中投加粉末活性炭，強化膜的清洗和有機(jī)物的去除。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的粉末活性炭強化內(nèi)置束式膜生物反應(yīng)器技術(shù)，束式膜 組件5的特征在于束式膜絲垂直布置，在上端ll呈均勻多束構(gòu)造，中底部12呈均勻密集構(gòu)造，系統(tǒng)出水在上端14，進(jìn)風(fēng)曝氣在下端13。曝氣采用中孔曝氣， 曝氣盤15開口均勻，在運行中可形成良好的節(jié)涌流狀態(tài)。在工程中可以把若干這種膜單體排列在一個膜組中使用，進(jìn)氣管和出水管分別連接在一個總管上， 接相應(yīng)的風(fēng)機(jī)和真空泵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的粉末活性炭強化內(nèi)置束式膜生物反應(yīng)器技術(shù)，粉末活 性炭強化工藝的特征在于第一、系統(tǒng)投加一定比例的粉末活性炭2，控制一定 的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，可使生化池6、 7中的污泥成為顆粒污泥，通過強化污泥性狀 減少對膜絲的污堵；第二、粉末活性炭隨著水流和曝氣對膜絲不斷沖刷，減少 膜絲表面有機(jī)物的累積，強化了膜絲的清洗；第三、粉末活性炭的吸附作用可 以將一些難處理的有機(jī)物富集在系統(tǒng)中，通過排泥和較長時間的生物降解，這 部分物質(zhì)得到去除，強化了膜生物反應(yīng)器對難降解有機(jī)物的去除能力。
全文摘要
本發(fā)明是一種采用投加粉末活性炭來強化膜生物反應(yīng)器的處理工藝，工藝中采用一種新型束式中空纖維膜組件。通過粉末活性炭的投加，使生物系統(tǒng)更容易形成具有良好沉淀性能的顆粒狀污泥，減少中空纖維膜的污堵。同時粉末活性炭和膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，可將廢水中難生物降解的有機(jī)物進(jìn)行吸附降解，提高系統(tǒng)處理能力和出水水質(zhì)。特殊設(shè)計的束式中空纖維膜組件，在運行中可以充分排散空氣、防止污泥堵塞，氣洗效果好、出水通量穩(wěn)定。
文檔編號C02F3/12GK101376538SQ200710148440
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者蕾 亞 申請人:蕾 亞