專(zhuān)利名稱(chēng)：用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝。
背景技術(shù)：
在我國(guó)水污染情況與水資源短缺現(xiàn)象己經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重，尋求高效的污水處 理及回用方法成為科研工作者共同的目標(biāo)。
膜-生物反應(yīng)器技術(shù)，是將膜分離技術(shù)與廢水生物處理技術(shù)組合而成的新系 統(tǒng)，該系統(tǒng)是以膜分離技術(shù)替代傳統(tǒng)二級(jí)生物處理工藝中的二沉池，具有工藝流 程簡(jiǎn)單、占地少、管理方便、處理效率高、出水可直接回用等特點(diǎn)，因此，在 我國(guó)，膜-生物反應(yīng)器作為水處理與水再生回用的一項(xiàng)高新技術(shù)，其開(kāi)發(fā)與研究 也正越來(lái)越深入。然而，膜污染是制約膜—生物反應(yīng)器在污水處理中廣泛應(yīng)用 的主要障礙，研究表明，傳統(tǒng)的膜一生物反應(yīng)器中存在的活性污泥等微生物的 附著是造成膜污染、影響膜通量的重要因素之一，因此，改進(jìn)膜一生物反應(yīng)器 中微生物的存在形式，減輕其對(duì)膜污染的影響成為人們努力的方向，如公開(kāi)號(hào)
為CN101016185A、 CN1611453A、 CN1539759A、 CN1974439A、 CN101100333A的發(fā) 明專(zhuān)利分別采取填料表面附著工程菌或酶形式(實(shí)質(zhì)上是接觸氧化生物膜形式) 或采用顆粒污泥的形式使得膜一生物反應(yīng)器中的微生物不再以懸浮的狀態(tài)存 在，從而減輕其對(duì)膜通量的影響。然而，利用填料表面附著微生物的方式進(jìn)行改 進(jìn)存在著不利于特種微生物的生長(zhǎng)、微生物量濃度低、去污反應(yīng)能力差等缺點(diǎn)；
利用顆粒污泥進(jìn)行改進(jìn)存在著顆粒污泥容易破碎可能會(huì)堵塞膜孔、顆粒污泥自 發(fā)形成的群落結(jié)構(gòu)難以達(dá)到人工控制微生物群落穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
固定化包埋微生物細(xì)胞技術(shù)是在20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，近年在污水處理中己經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用，固定化包埋技術(shù)改變了細(xì)胞的游 離存在形式，固定化后生物體載體具有一定的顆粒尺寸、強(qiáng)度、多孔性、親水性 和化學(xué)惰性等，它具有維持高的微生物濃度、便于固液分離、不易受毒性物質(zhì) 的影響、剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的以流化床或固定床形式利用固定化
包埋微生物細(xì)胞技術(shù)處理污水的工藝往往存在以下缺點(diǎn)系統(tǒng)處理出水水質(zhì)存 在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，當(dāng)進(jìn)水污染負(fù)荷比較高時(shí)，由于受到水力停留時(shí)間及包埋顆粒 傳質(zhì)速率的影響，部分污染物可能來(lái)不及得到處理就隨著出水排出系統(tǒng)，此外部 分老化破碎的包埋顆?？赡軙?huì)隨著出水排出系統(tǒng)，從而影響了出水水質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理 工藝，來(lái)降低膜一生物反應(yīng)器中的膜污染現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)包埋固定 化生物和膜一生物反應(yīng)器之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)污水的高效處理和合理回用。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是采用膜一生物反應(yīng)器進(jìn) 行污水處理，將投加于膜一生物反應(yīng)器中的生物進(jìn)行包埋固定化制成包埋固定 化顆粒。
其中生物包埋工藝可以采用聚乙烯醇包埋、海藻酸鈉包埋等工藝；包埋顆 粒的大小可以根據(jù)使用的需要，靈活調(diào)整；可以將傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器中幾乎沒(méi) 有得以應(yīng)用的藻類(lèi)等其它微生物進(jìn)行包埋固定化，因此所包埋的生物可以是具 有污水凈化效果的細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)或其它能夠被包埋且對(duì)污水凈化具有有益 作用的生物(如原生動(dòng)物等)； 一種包埋顆粒內(nèi)部所包埋的生物可以是單一物種 構(gòu)成，也可以是混合物種按照一定比例被包埋在同一顆粒里面。
其中包埋固定化顆?？梢允怯上嗤窆に嚰跋嗤锓N群而形成的相同 包埋顆粒組成，也可以是由不同包埋工藝而形成的不同包埋顆?；騼?nèi)部含有生物種群不同而形成的不同包埋顆粒按一定比例混合而組成。
投加了包埋顆粒之后的生物反應(yīng)器，可以根據(jù)實(shí)際污水的水質(zhì)情況及其投 加包埋顆粒的性質(zhì)，控制其相應(yīng)的最佳工藝操作條件(如光照、曝氣量、水力 停留時(shí)間、水力污染負(fù)荷、溫度等)，達(dá)到污水的良好處理性能。
上述膜生物反應(yīng)器中的包埋顆粒及膜組件使用到一定程度時(shí)，可以根據(jù)實(shí) 際情況的需要進(jìn)行包埋顆粒及膜組件的更換或者再生。
本發(fā)明用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝的有益效果是
1、 利用包埋固定化技術(shù)改變了膜一生物反應(yīng)器中生物的存在形式，有別于 現(xiàn)有膜—生物反應(yīng)器中微生物的三種存在形式懸浮形式、填料表面生長(zhǎng)的生 物膜形式或顆粒污泥形式，從而使得生物能夠穩(wěn)定得存在于包埋顆粒里面，減 輕了傳統(tǒng)膜一生物反應(yīng)器中的生物作用所引起的膜孔堵塞現(xiàn)象，有利于保持膜 通量，延長(zhǎng)了膜的使用壽命；
2、 包埋顆粒具有良好的液一固分離性能，減輕了膜過(guò)濾的負(fù)擔(dān)，有利于保 持出水水質(zhì)的穩(wěn)定；
3、 包埋顆粒具有良好的傳質(zhì)性能，同時(shí)內(nèi)含的生物量濃度很高，有利于保 證膜一生物反應(yīng)器的高效去污性能；
4、 包埋顆粒的相對(duì)獨(dú)立性有利于保持某些具有特定去污功能的生物(如硝 化菌、好氧反硝化菌、特定重金屬吸附菌等)能夠穩(wěn)定存在包埋顆粒內(nèi)部，避 免了這些生物在開(kāi)放體系中由于競(jìng)爭(zhēng)、捕食等生物作用或者排泥等物理作用所 引起的流失，能夠保持這些特定種群在系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性，有利于提高膜一生 物反應(yīng)器的去污性能。
5、 包埋顆?？梢詫⒅T如藻一菌共生體系等生物群落結(jié)構(gòu)固定化包埋在顆粒 內(nèi)部，有利于保持這些具有高效去污性能的群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免在開(kāi)放體系中由于污染負(fù)荷增大等因素的沖擊引起這些高效群落系統(tǒng)的紊亂。
6、 包埋方式可以將某些具有特定污染物凈化功能的微生物各自固定包埋顆 粒中，針對(duì)某些實(shí)際混合污水，可以根據(jù)污水內(nèi)含污染物的種類(lèi)選擇這些不同 包埋顆粒，按照一定比例混合添加到膜一生物反應(yīng)器中，這樣就給實(shí)際污水處 理過(guò)程中的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)等帶來(lái)方便，使得污水的控制更加精確化，并能 夠使得出水水質(zhì)更加良好。
7、 利用膜組件的截留功能，可以將污水中的絕大部分污染物質(zhì)及破碎的包 埋顆粒截留下來(lái)，保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)定，所以將膜技術(shù)與固定化包埋微生物 細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以在延長(zhǎng)膜組件壽命的同時(shí)，保證了固定化包埋微生物 細(xì)胞技術(shù)污水處理工藝出水水質(zhì)的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了兩者之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高污 水的處理效果。
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝作進(jìn)一
步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝的一個(gè)具體實(shí)施例； 以溫州市溫州大學(xué)茶山校區(qū)5號(hào)學(xué)生宿舍摟的生活污水作為處理對(duì)象，5號(hào) 樓內(nèi)共有學(xué)生120人，日均污水發(fā)生量約為18噸，采用膜-包埋固定化生物反應(yīng) 器作為主要處理單元，選擇5號(hào)摟前面的綠化草地作為裝置放置地點(diǎn)，裝置大小 約為3mX3mX1.5m，污水運(yùn)行采取SBR方式運(yùn)行，平均一個(gè)周期運(yùn)行時(shí)間為8 小時(shí)，其中排水時(shí)間為2小時(shí)，膜組件采用孔徑為0.1-0.2um的聚丙烯中空纖 維膜，膜面積為150m2，膜通量約為20L/m2.h，顆粒包埋采取聚乙烯醇包埋工藝， 包埋的生物種類(lèi)有小球藻、好氧硝化菌、好氧自氧反硝化菌、好氧異養(yǎng)菌，采 取不同種群微生物分別獨(dú)立包埋的形式進(jìn)行包埋顆粒的制造，同時(shí)按照不同包埋顆粒按照體積比l: 1: 1: 1的方式投加，曝氣量控制在3_4mg/L的水平，光 照采用自然照明，在運(yùn)行期間，裝置進(jìn)水的COD、 NH4+-N、 TN、 TP平均濃度分別 為230. 4mg/L， 18. 7mg/L， 37. 6mg/L， 10. 1 mg/L，經(jīng)系統(tǒng)處理后出水平均濃度為 10. lmg/L， 0. 3 mg/L， 2. 5 mg/L， 0. lmg/L，去除率分別可達(dá)95. 6%， 98. 4%, 93. 4% 和99.0%，處理出水滿足國(guó)家建設(shè)部頒發(fā)的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25. l — 89)，經(jīng)過(guò)加氯消毒后可以回用。
權(quán)利要求
1、一種用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝，采用膜-生物反應(yīng)器進(jìn)行污水處理，其特征在于將投加于膜-生物反應(yīng)器中的生物進(jìn)行包埋固定化制成包埋固定化顆粒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝，其特 征在于其中生物包埋工藝采用聚乙烯醇包埋工藝或海藻酸鈉包埋工藝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝，其特 征在于其中生物包埋工藝采用聚乙烯醇包埋工藝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工 藝，其特征在于所述包埋固定化顆粒中的生物是細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、藻 類(lèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝，其特 征在于其中包埋固定化顆粒是由相同包埋工藝及相同生物種群而形成的相同 包埋顆粒組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝，其特 征在于其中包埋固定化顆粒是由不同包埋工藝而形成的不同包埋顆?；騼?nèi)部 含有不同生物種群而形成的不同包埋顆粒按一定比例混合而組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于污水處理的膜-生物反應(yīng)器處理工藝，它采用膜-生物反應(yīng)器進(jìn)行污水處理，將投加于膜-生物反應(yīng)器中的生物進(jìn)行包埋固定化制成包埋固定化顆粒。本發(fā)明可以降低膜-生物反應(yīng)器中的膜污染現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)包埋固定化生物和膜-生物反應(yīng)器之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)污水的高效處理和合理回用。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101302056SQ20081006365
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者立 嚴(yán), 葉海仁, 程天行, 鄭向勇 申請(qǐng)人:溫州大學(xué)