專利名稱：生活灰水mbr凈化方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生活灰水MBR凈化方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
生活灰水來源于家庭的各種洗浴、洗滌和廚房廢水，水量占全部生活污水的70 75%，污染物僅占生活污水的20%左右，以洗滌劑(主要是陰離子洗滌劑，LAS)、懸浮物和少量的有機(jī)物污染物為主，氮和磷的濃度比普通生活污水低80%左右。生活灰水就地收集深度處理，直接回用于沖洗廁所和綠化等，不僅處理難度和成本低，而且?guī)缀醪缓≡?xì)菌等，回用風(fēng)險小，在實現(xiàn)污染物減量化的同時實現(xiàn)資源化，從而節(jié)省能源與資源消耗的目的。歐洲等國家對生活灰水的收集和處理的研究多集中于單個家庭或建筑物，且采用簡單或生態(tài)處理等手段實現(xiàn)處理和回用，但擴(kuò)大用于一個小區(qū)或多個小區(qū)，則存在占地面積大、設(shè)施多、凈化程度低、回用水的水質(zhì)難以有效保證等問題。我國現(xiàn)已有生活污水源分離和收集的研究，但在灰水的處理和回用方面涉足很少。 同時，由于生活灰水的LAS濃度較高，生物處理過程中可能形成大量泡沫，影響處理效果；采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理手段將其去除十分必要。高效載體混凝澄清技術(shù)近年來發(fā)展迅速，通過混凝劑和回流污泥，能夠?qū)崿F(xiàn)水的快速澄清。經(jīng)過預(yù)處理后灰水的有機(jī)物濃度、懸浮物和LAS均大幅降低，后續(xù)生物處理多采用生物膜法，不僅占地面積大，而且需要二沉池或過濾裝置去除懸浮物和濁度，才能實現(xiàn)回用。膜生物反應(yīng)器(MBR)是近年來快速發(fā)展的廢水生物處理技術(shù)，其將生物氧化和高效固液分離整合在一個構(gòu)筑物內(nèi)，占地面積省，出水的水質(zhì)優(yōu)良，能夠直接回用，且裝置可實現(xiàn)自動穩(wěn)定運(yùn)行。 將高效混凝澄清預(yù)處理與MBR融合用于處理生活灰水，可以發(fā)揮彼此的優(yōu)勢，既降低LAS對后續(xù)膜材料的影B向，消除泡沫，同時提高M(jìn)BR的運(yùn)行穩(wěn)定性，達(dá)到優(yōu)良的出水水質(zhì)，高效快速澄清技術(shù)與M服組合應(yīng)用于生活灰水深度處理和再生尚無任何研究與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生活灰水M服凈化方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的MBR凈化方法適合不同規(guī)模的小區(qū)灰水、賓館、度假區(qū)和遠(yuǎn)離城市排水管網(wǎng)居住區(qū)的低濃度廢水、工業(yè)企業(yè)外排水的深度處理和回用。
本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的 本發(fā)明提供了一種生活灰水M服凈化方法，包括混凝澄清預(yù)處理及膜生物反應(yīng)處理兩個步驟。 較佳的，所述混凝澄清預(yù)處理在預(yù)處理器中進(jìn)行，所述預(yù)處理器包括混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)，且所述混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)連通。 優(yōu)選的，所述預(yù)處理器內(nèi)設(shè)有隔板，并通過該隔板將預(yù)處理器分為混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)，且所述隔板的一側(cè)與預(yù)處理器內(nèi)壁一側(cè)固定連接，而該隔板的另一側(cè)與預(yù)處理器內(nèi)壁的另一側(cè)之間留有空隙。
優(yōu)選的，所述混凝反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有隔板，并通過該隔板將預(yù)處理器分為加藥混合段和反應(yīng)熟化段；且所述混凝反應(yīng)區(qū)的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管、混凝劑投加裝置和回流污泥管；所述加藥混合段設(shè)有混合攪拌槳，所述反應(yīng)熟化段設(shè)有低轉(zhuǎn)速攪拌槳；所述隔板的一側(cè)與混凝反應(yīng)區(qū)內(nèi)壁一側(cè)固定連接，而該隔板的另一側(cè)與混凝反應(yīng)區(qū)內(nèi)壁的另一側(cè)之間留有空隙。 優(yōu)選的，所述高效澄清區(qū)內(nèi)部設(shè)有多組斜板和底泥刮渣機(jī)，且所述高效澄清區(qū)的底部設(shè)有用于接受污泥的泥斗區(qū)，且所述泥斗區(qū)的底部經(jīng)排泥管與污泥回流泵的一側(cè)連接，污泥回流泵的另一側(cè)與回流污泥管和外排管連接，所述回流污泥管的另一側(cè)與混凝反應(yīng)區(qū)連接，且所述回流污泥管與污泥回流泵之間還設(shè)有閥門。 所述泥斗區(qū)通過回流污泥管與混凝反應(yīng)區(qū)連通；泥斗區(qū)的一部分污泥在回流污泥泵的作用下，通過回流污泥管進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，參與混凝過程，提高混凝沉淀效率；其他剩余污泥通過外排管進(jìn)行收集與后處理。 較佳的，所述膜生物反應(yīng)處理在膜生物反應(yīng)器中進(jìn)行，所述膜生物反應(yīng)器包括生
物氧化區(qū)和膜分離區(qū)，且所述生物氧化區(qū)和膜分離區(qū)之間完全連通無分隔。 優(yōu)選的，所述膜分離區(qū)的面積為膜生物反應(yīng)器總面積的1/2 1/3。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述超濾膜分離裝置由超濾膜組件組成，超濾膜組件的材料為孔
徑范圍為10nm 100nm的纖維膜或平板膜。 優(yōu)選的，所述生物氧化區(qū)底部設(shè)有微孔曝氣器，所述膜分離區(qū)內(nèi)部設(shè)有超濾膜分離裝置和穿孔沖洗管；且所述超濾膜分離裝置通過自控單元與真空泵連接，所述穿孔沖洗管通過空氣干管與沖洗鼓風(fēng)機(jī)連接。 所述微孔曝氣器的作用是用于向生物氧化區(qū)內(nèi)的微生物提供代謝所需要的氧氣，微孔曝氣器通過曝氣干管與鼓風(fēng)機(jī)連接，可以控制曝氣量的大小。所述穿孔沖洗管和沖洗鼓風(fēng)機(jī)的作用是將沖洗鼓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)的空氣通過穿孔沖洗管直接對膜組件進(jìn)行沖刷，避免膜表面形成過厚的泥膜、保持穩(wěn)定的膜通量。超濾膜分離裝置通過真空泵將處理后的清水抽出。所述自控單元與液位控制器相連，其作用是實現(xiàn)膜組件抽濾和反沖洗狀態(tài)的自動切換。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述膜生物反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有液位控制器。 所述液位控制器的作用是通過高低液位控制膜組件的運(yùn)行或停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)高效澄清區(qū)的清水自流進(jìn)入膜生物反應(yīng)器后，液位達(dá)到設(shè)定的高度時，液位控制器將指示信號傳遞到超濾膜分離裝置，指示其開始工作；隨著超濾膜分離裝置工作一段時間后，膜生物反應(yīng)器中的液位降低到設(shè)定高度，指示超濾膜分離裝置停止工作，膜生物反應(yīng)器中的水位會逐步上升，當(dāng)達(dá)到高位點(diǎn)時重新轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)。由于灰水的水量波動較大，通過這種方式可以實現(xiàn)對來水量的靈活調(diào)節(jié)。 較佳的，所述混凝澄清預(yù)處理包括如下具體步驟 A)生活灰水收集后通過進(jìn)水管進(jìn)入預(yù)處理器的加藥混合段，灰水在加藥混合段先后與混凝劑及回流污泥混合形成泥水混合液，并且通過快速攪拌促進(jìn)藥劑(攪拌速度范圍為200-300r/min)、回流污泥和水的充分混合與反應(yīng)，至形成絮體； B)步驟A)中經(jīng)過充分混合反應(yīng)的泥水混合液進(jìn)入反應(yīng)熟化段，并通過低轉(zhuǎn)速攪拌槳通過對水流的緩慢攪動促進(jìn)絮體長大； C)混凝反應(yīng)后的泥水混合液自流進(jìn)入高效澄清區(qū)實現(xiàn)灰水和絮體的分離；
D)經(jīng)固液分離后的灰水流入MBR的生物氧化區(qū)中，污染物經(jīng)活性污泥上的微生物 代謝分解；生物處理后的混合液經(jīng)膜分離區(qū)過濾出水。 優(yōu)選的，所述生活灰水在進(jìn)行混凝澄清預(yù)處理之前，還需要通過格柵來攔截大的 漂浮物。 優(yōu)選的，所述步驟A)中的混凝劑選自聚合鋁、聚合鐵或者復(fù)鹽高分子混凝劑，且
所述混凝劑的投加濃度為10 30mg/L，回流污泥量為進(jìn)水量的3% 5% (體積百分比)。 優(yōu)選的，所述步驟B)中的低速攪拌速度為10 50r/min。 優(yōu)選的，所述步驟C)中，高效澄清區(qū)的表面負(fù)荷率為20 60m/h。 所述步驟C)中，經(jīng)固液分離后的產(chǎn)生的絮體沉降到高效澄清區(qū)的底部，再通過底
泥刮渣機(jī)刮至污泥斗并儲存，然后通過污泥泵、回流污泥管參與灰水的混凝沉淀過程，剩余
污泥通過外排管定期排放。 優(yōu)選的，所述步驟D)中，經(jīng)固液分離后的灰水在膜生物反應(yīng)器中的停留時間為 3 5h，其中，所述生物氧化區(qū)中的處理時間為2 3h，所述膜分離區(qū)的水力停留時間為 1 2h。 所述步驟D)中，超濾膜分離裝置通過真空泵將處理后的清水抽出，且超濾膜組件 運(yùn)行采用間歇運(yùn)行的方式，通過液位控制器控制膜組件的工作狀態(tài)；當(dāng)真空泵的工作壓力 或抽濾時間達(dá)到設(shè)定值時，自動進(jìn)入反沖洗狀態(tài)；自控單元能夠?qū)崿F(xiàn)膜組件抽濾和反沖洗 狀態(tài)的自動切換；同時膜生物反應(yīng)器內(nèi)安裝液位控制器，通過高低液位控制膜組件的運(yùn)行 狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)澄清池上清液自流進(jìn)入MBR后液位達(dá)到設(shè)定的高度時，液位控制器將 指示信號傳遞到超濾膜分離裝置并指示其開始工作；超濾膜分離裝置工作一段時間后，反 應(yīng)器內(nèi)的液位降低到設(shè)定高度，指示超濾膜分離裝置停止工作，反應(yīng)器的水位逐步上升，當(dāng) 達(dá)到高位點(diǎn)時重新轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)；由于灰水的水量波動較大，通過這種方式可實現(xiàn)對來水 量的靈活調(diào)節(jié)。 較佳的，所述膜生物反應(yīng)處理的具體步驟為經(jīng)過混凝澄清預(yù)處理后的出水進(jìn)入 生物氧化區(qū)中，與活性污泥相混合，污染物被微生物代謝分解；經(jīng)過生物處理后的混合液經(jīng) 膜分離區(qū)過濾出水。 優(yōu)選的，所述泥水混合物的混合液懸浮固體物濃度(MLSS，即mixed 1 ipuor suspendedsolids)為6 12g/L。 優(yōu)選的，所述曝氣后的混合液中的溶解氧(D0值)為2 5mg/L。 本發(fā)明還提供了一種生活灰水MBR凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括預(yù)處理器和膜生物反應(yīng)
器，且所述預(yù)處理器和膜生物反應(yīng)器這兩個處理單元之間通過管道連接。 較佳的，所述預(yù)處理器通過其內(nèi)部設(shè)有的不完全封閉的隔板分隔為混凝反應(yīng)區(qū)和
高效澄清區(qū)。 優(yōu)選的，所述混凝反應(yīng)區(qū)通過不完全封閉的隔板分隔為加藥混合段和反應(yīng)熟化 段；且所述混凝反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水端設(shè)有進(jìn)水管、混凝劑加注管和回流污泥管；所述加藥混合 段設(shè)有混合攪拌槳，所述反應(yīng)熟化段設(shè)有低轉(zhuǎn)速攪拌槳。 優(yōu)選的，所述高效澄清區(qū)內(nèi)部設(shè)有多組斜板和底泥刮渣機(jī)，且所述高效澄清區(qū)的 底部設(shè)有用于接受污泥的泥斗區(qū)，且所述泥斗區(qū)的底部經(jīng)排泥管與污泥回流泵的一側(cè)連 接，污泥回流泵的另一側(cè)與回流污泥管和外排管連接，所述回流污泥管的另一側(cè)與混凝反應(yīng)區(qū)連接，且所述回流污泥管與污泥回流泵之間還設(shè)有閥門。 所述泥斗區(qū)通過回流污泥管與混凝反應(yīng)區(qū)連通；泥斗區(qū)的一部分污泥在回流污泥 泵的作用下，通過回流污泥管進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，參與混凝過程，提高混凝沉淀效率；其他剩 余污泥通過外排管進(jìn)行收集與后處理。 較佳的，所述膜生物反應(yīng)器包括生物氧化區(qū)和膜分離區(qū)，且所述生物氧化區(qū)和膜 分離區(qū)之間完全連通無分隔，且所述膜分離區(qū)的面積為膜生物反應(yīng)器總面積的1/2 1/3。
優(yōu)選的，所述生物氧化區(qū)底部設(shè)有微孔曝氣器，所述膜分離區(qū)內(nèi)部設(shè)有超濾膜分 離裝置和穿孔沖洗管；且所述超濾膜分離裝置通過自控單元與真空泵連接，所述穿孔沖洗 管通過空氣干管與沖洗鼓風(fēng)機(jī)連接。 優(yōu)選的，所述超濾膜分離裝置由超濾膜組件組成，超濾膜組件的材料為孔徑范圍 為10nm 100nm的纖維膜或平板膜；所述超濾膜組件的過濾方式為死端過濾，穿孔沖洗管 用于對膜組件表面進(jìn)行強(qiáng)制空氣沖洗，當(dāng)膜組件的運(yùn)行阻力增加到一定程度或達(dá)到設(shè)定的 運(yùn)行時間時，即轉(zhuǎn)入沖洗狀態(tài)。 其中，所述術(shù)語"死端過濾"的含義為溶劑和小于膜孔的溶質(zhì)在壓力的驅(qū)動下透 過膜，大于膜孔的顆粒被截留，通常堆積在膜面上，隨著時間的增加，膜面上堆積的顆粒也 在增加，過濾阻力增大，膜滲透速率下降。因此，死端過濾是間歇式的，必須周期性的停下來 清洗膜表面的污染層。 所述微孔曝氣器的作用是用于向生物氧化區(qū)內(nèi)的微生物提供代謝所需要的氧氣， 微孔曝氣器通過曝氣干管與鼓風(fēng)機(jī)連接，可以控制曝氣量的大小。所述穿孔沖洗管和沖洗 鼓風(fēng)機(jī)的作用是將沖洗鼓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)的空氣通過穿孔沖洗管對膜組件進(jìn)行沖刷，以避免膜表 面形成過厚的泥膜、保持穩(wěn)定的膜通量。超濾膜分離裝置通過真空泵將處理后的清水抽出。 所述自控單元的作用是實現(xiàn)膜組件抽濾和反沖洗狀態(tài)的自動切換。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述膜生物反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有液位控制器，所述液位控制器的作用 是通過高低液位控制膜組件的運(yùn)行狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)高效澄清區(qū)的清水自流進(jìn)入膜生物 反應(yīng)器中后液位達(dá)到設(shè)定的高度時，液位控制器將指示信號傳遞到超濾膜分離裝置并指示 其開始工作；超濾膜分離裝置工作一段時間后，膜生物反應(yīng)器中的液位降低到設(shè)定高度，指 示超濾膜分離裝置停止工作，膜生物反應(yīng)器中的水位會逐步上升，當(dāng)達(dá)到高位點(diǎn)時重新轉(zhuǎn) 入運(yùn)行狀態(tài)。由于灰水的水量波動較大，通過這種方式可以實現(xiàn)對來水量的靈活調(diào)節(jié)。
本發(fā)明中所述的生活灰水MBR處理裝置由預(yù)處理器和MBR反應(yīng)器組成，預(yù)處理器 包括混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)，M服包括生物氧化區(qū)和膜分離區(qū)，兩個處理單元通過管道連 接。預(yù)處理器的目的是對灰水進(jìn)行預(yù)處理，降低LAS、懸浮物或膠體狀成份的濃度，減少對后 續(xù)生物反應(yīng)器和膜材料的影響。預(yù)處理器的混凝反應(yīng)區(qū)設(shè)置有攪拌裝置和自動加藥裝置， 此外還有污泥回流管；高效澄清區(qū)布置有斜板、污泥斗和回流污泥泵。MBR反應(yīng)器培養(yǎng)一定 濃度的生物量，曝氣充氧，用于徹底去除各種還原性污染物，實現(xiàn)固液分離，使回用水的水 質(zhì)到要求。 生活灰水首先從各建筑物或小區(qū)收集并經(jīng)過格柵攔截大的漂浮物后進(jìn)入處理系 統(tǒng)。在預(yù)處理器的混凝反應(yīng)區(qū)入口 ，設(shè)置進(jìn)水管和回流污泥管，生活灰水和沉淀區(qū)的回流污 泥共同進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，投加無機(jī)高分子混凝劑，通過快速攪拌促使絮體形成和長大。反應(yīng) 區(qū)出水自流進(jìn)入高速澄清區(qū)進(jìn)行固液分離。高速澄清區(qū)放置多組斜板，表面負(fù)荷率可達(dá)到
生活灰水經(jīng)過預(yù)處理器處理后，LAS和懸浮物等均大幅降低，再通過管道自流進(jìn)入 M服反應(yīng)器。M服反應(yīng)器由生物氧化區(qū)和膜分離區(qū)組成，彼此不分隔。反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)活性污 泥，混合液污泥濃度(MLSS)控制6 12g/L。 MBR反應(yīng)器的底部均布置曝氣管和曝氣器，其 中生物氧化區(qū)布置微孔曝氣器，膜分離區(qū)則布置超濾膜分離裝置和穿孔沖洗管。超濾膜分 離裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動抽濾和反沖洗狀態(tài)的切換。膜生物反應(yīng)器內(nèi)安裝液位控制器，設(shè)置高 低液位，用于控制超濾膜分離裝置的運(yùn)行和停止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)MBR的液位達(dá)到設(shè)定的高度時，液 位指示信號傳遞到超濾膜分離裝置，指示后者開始工作；隨著超濾膜分離裝置工作一段時 間后，反應(yīng)器內(nèi)的液位降低到設(shè)定高度，超濾膜分離裝置停止工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對來水量波動 的自動調(diào)節(jié)。MBR的出水清澈無色，污染物濃度低，再經(jīng)過消毒后就可以回用到多個領(lǐng)域。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比較，效果是積極且明顯的，其特色和優(yōu)點(diǎn)如下
(1)、將低污染灰水的高效預(yù)處理和膜生物反應(yīng)器耦合在同一個處理系統(tǒng)，處理難 度低，投資費(fèi)用少； (2)、灰水經(jīng)過本發(fā)明處理后具有良好的水質(zhì)穩(wěn)定性，可作為新鮮水用于沖廁所、 小區(qū)綠化、洗車或工業(yè)生產(chǎn)等； (3)、整個處理系統(tǒng)自動運(yùn)行，具有突出的水質(zhì)和水量適應(yīng)性和抗沖擊性； (4)、占地面積省，僅為常規(guī)深度處理系統(tǒng)的一半左右，可實現(xiàn)自動運(yùn)行，管理簡單。


圖1為本發(fā)明的工藝流程簡圖。
圖2為本發(fā)明的處理單元示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)理解，這些實施例僅用于
說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。 實施例1 、生活灰水MBR凈化系統(tǒng) 本實施例中的生活灰水M服凈化系統(tǒng)由預(yù)處理器1和膜生物反應(yīng)器(MBR反應(yīng) 器)2組成，且預(yù)處理器1和膜生物反應(yīng)器2之間通過管道125連接，具體組成參見圖1所 示，本實施例中的生活灰水MBR凈化系統(tǒng)可用于灰水的深度處理和回用。
其中，預(yù)處理器1包括混凝反應(yīng)區(qū)11和高效澄清區(qū)12。 混凝反應(yīng)區(qū)11內(nèi)由不完全間隔的隔板117分為加藥混合段111和反應(yīng)熟化段 112?；炷磻?yīng)區(qū)11的一側(cè)(進(jìn)水端)設(shè)有有進(jìn)水管113、混凝劑加注管114和回流污泥管 131 ;加藥混合段111設(shè)有混合攪拌槳115 (攪拌速度為200-300r/min)，反應(yīng)熟化段112設(shè) 有低轉(zhuǎn)速攪拌槳116(攪拌速度為10-50r/min)。 高效澄清區(qū)12內(nèi)部設(shè)有多組平行放置的斜板121和底泥刮渣機(jī)122，同時，高效澄 清區(qū)12的底部凹陷成泥斗區(qū)123，泥斗區(qū)123的底部經(jīng)排泥管124與污泥回流泵13的一側(cè)連接，污泥回流泵13的另一側(cè)與回流污泥管131和外排管132連接，其中回流污泥管131 的另一側(cè)與混凝反應(yīng)區(qū)11連接，在回流污泥管131和污泥回流泵13之間還設(shè)有閥門133。
泥斗區(qū)123通過回流污泥管131與混凝反應(yīng)區(qū)11連接；泥斗區(qū)123的一部分污泥 在回流污泥泵13的作用下，通過回流污泥管131進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)ll，參與混凝過程，提高 混凝沉淀效率；其它剩余污泥通過外排管132進(jìn)行收集與后處理。高效澄清區(qū)12的另一側(cè) (出水端)通過管道125與膜生物反應(yīng)器2連接。 膜生物反應(yīng)器2由生物氧化區(qū)21和膜分離區(qū)22組成，且生物氧化區(qū)21和膜分離 區(qū)22之間連通，彼此不分隔。 生物氧化區(qū)21底部設(shè)有微孔曝氣管211，且微孔曝氣管211通過曝氣支管212與 鼓風(fēng)機(jī)213連接。 膜分離區(qū)22內(nèi)設(shè)有超濾膜分離裝置221和穿孔沖洗管222，穿孔沖洗管222通過
空氣干管223與沖洗鼓風(fēng)機(jī)224連接。超濾膜分離裝置221由超濾膜組件組成，超濾膜材
料為孔徑范圍為10nm 100nm的纖維膜或平板膜。超濾膜分離裝置221通過自控單元225
與真空泵226連接，且自控單元225與液位指示器227連接。 自控單元225的功能是用于實現(xiàn)膜組件抽濾和反沖洗狀態(tài)的自動切換。 液位控制器227的作用是通過高低液位控制超濾膜組件的運(yùn)行狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)高效澄清區(qū)12的清水自流進(jìn)入膜生物反應(yīng)器2后液位達(dá)到設(shè)定的高度時，液位控制器
227將指示信號傳遞到超濾膜分離裝置221并指示其開始工作；隨著超濾膜分離裝置221
工作一段時間后，膜生物反應(yīng)器2中的液位降低到設(shè)定高度，指示超濾膜分離裝置221停止
工作，膜生物反應(yīng)器2中的水位會逐步上升，當(dāng)達(dá)到高位點(diǎn)時超濾膜分離裝置221重新轉(zhuǎn)入
運(yùn)行狀態(tài)。 實施例2 、生活灰水的MBR凈化過程 本實施例中的生活灰水來自某建筑物的所有洗浴、洗衣和廚房等雜用灰水，進(jìn)水 的NH3_N為20 35mg/L、C0DCr為200 350mg/l， LAS為6. 2 31. 5mg/L， TP為3 8mg/ L， SS為140 300mg/L。
凈化過程如下 生活灰水收集后通過進(jìn)水管113進(jìn)入預(yù)處理器1的加藥混合段111，該段設(shè)有混凝 劑加注管114和混合攪拌槳115，灰水在這里先后與混凝劑(本實施例中的混凝劑為聚合 鋁，且投加濃度為30mg/L)、回流污泥(回流污泥量為進(jìn)水量的3% 5% )混合，混合攪拌 槳115快速攪拌促進(jìn)藥劑、污泥和水的充分混合與反應(yīng)，并形成絮體。 經(jīng)過充分凝絮處理的泥水混合液進(jìn)入反應(yīng)熟化段112。低轉(zhuǎn)速攪拌槳116通過對 水流的緩慢攪動促進(jìn)絮體長大，避免大的絮體被打碎。 混凝反應(yīng)后的生活灰水自流進(jìn)入高效澄清區(qū)12實現(xiàn)固液分離。高效澄清區(qū)12的 上層安裝多組斜板121，底部安裝污泥刮渣機(jī)122，底部凹陷形成污泥斗123。泥水混合液在 高效澄清區(qū)進(jìn)入斜板區(qū)，表面負(fù)荷率可達(dá)到20 60m/h，灰水和絮體在這里實現(xiàn)分離。絮體 沉降到池底部，再通過底泥刮渣機(jī)122刮至污泥斗123并儲存，然后通過污泥回流泵13、回 流污泥管131參與灰水的混凝沉淀過程，剩余污泥每天通過外排管132定期排放，以防止泥 斗區(qū)123的污泥過度積累。澄清后的灰水通過出水管125自流進(jìn)入膜生物反應(yīng)器2。
經(jīng)過預(yù)處理后的出水中各項參數(shù)檢測結(jié)果如下NH3_N為17 30mg/L、 COD&為140 270mg/l， LAS為2. 2 11. 5mg/L， TP為0. 5 2. 8mg/L， SS為30 80mg/L。
經(jīng)過混凝澄清預(yù)處理后的出水進(jìn)入MBR的生物氧化區(qū)21中，與活性污泥相混合， 形成混合液，污染物微生物代謝分解；給生物氧化區(qū)21內(nèi)混合液曝氣，控制混合液的溶解 氧(DO值)為2 5mg/L ;經(jīng)過生物處理后的混合液經(jīng)膜分離區(qū)過濾出水?；宜谀ど?反應(yīng)器2的總停留時間為3 5h，其中，灰水在生物氧化區(qū)中的處理時間為2 3h，在膜分 離區(qū)的水力停留時間為1 2h。 膜生物反應(yīng)器2培養(yǎng)生物污泥，生物污泥與灰水混合物的總生物量(MLSS)控制為 6 12g/L。膜生物反應(yīng)器2的生物氧化區(qū)21和固液分離區(qū)22的底部分別安裝了獨(dú)立的 空氣擴(kuò)散器，其中生物氧化區(qū)21底部設(shè)有微孔曝氣器211，用于向微生物提供代謝所需的 氧氣，微孔曝氣器211通過曝氣支管212與鼓風(fēng)機(jī)213相連，可控制其曝氣量大小。
在進(jìn)行灰水的膜生物處理過程中，膜分離區(qū)22的面積占整個膜生物反應(yīng)器2面積 的1/2 1/3，超濾膜分離裝置221由超濾膜組件組成，膜的孔徑范圍為10nm 100nm之 間。膜分離區(qū)的底部布置穿孔沖洗管222，通過空氣干管223與沖洗鼓風(fēng)機(jī)224相接。沖 洗鼓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)的空氣通過穿孔沖洗管對膜組件進(jìn)行空氣沖刷，以避免膜表面形成過厚的泥 膜、保持穩(wěn)定的膜通量。超濾膜分離裝置通過真空泵226將處理后的清水抽出。當(dāng)真空泵 226的工作壓力或抽濾時間達(dá)到設(shè)定值時，自動進(jìn)入反沖洗狀態(tài)。自控單元225能夠?qū)崿F(xiàn)膜 組件抽濾和反沖洗狀態(tài)的自動切換。膜生物反應(yīng)器內(nèi)安裝液位控制器227，通過高低液位 控制膜組件的運(yùn)行狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)澄清池上清液自流進(jìn)入M服后液位達(dá)到設(shè)定的高度 時，液位控制器227將指示信號傳遞到超濾膜分離裝置并指示其開始工作；隨著超濾膜分 離裝置工作一段時間后，反應(yīng)器內(nèi)的液位降低到設(shè)定高度，指示超濾膜分離裝置停止工作， 反應(yīng)器的水位逐步上升，當(dāng)達(dá)到高位點(diǎn)時重新轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)。由于灰水的水量波動較大，通 過這種方式可實現(xiàn)對來水量的靈活調(diào)節(jié)。 生活灰水經(jīng)過預(yù)處理器1處理后，LAS和懸浮物等均減少，COD等濃度降低，不僅可 避免后續(xù)生物處理過程中過量泡沫生成，降低對膜材料的影響，而且縮短了生物處理的時 間。膜生物反應(yīng)器2將生物氧化和膜的高效固液分離融為一體，在小型水處理領(lǐng)域應(yīng)用很多。 MBR的出水清澈無色，污染物濃度低，經(jīng)過化合氯或紫外消毒后就可以回用到多個 領(lǐng)域。 MBR凈化處理結(jié)果如下 處理后的出水可以達(dá)到NH3-N小于2mg/L、 C0Dtt小于30mg/L， TN小于20mg/L，濁 度低于O. 1NTU，總細(xì)菌數(shù)小于1(f個/mL，E. coli未檢出?；赜盟蓾M足直接用于建筑物的 抽水馬桶沖洗、綠化用水的需要。 生活小區(qū)的生活灰水、低濃度生活污水、工業(yè)廢水的外排水經(jīng)過本發(fā)明凈化后也 可達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)。 本實施例中，將低污染灰水的高效預(yù)處理和膜生物反應(yīng)器耦合在同一個處理系 統(tǒng)，處理難度低，投資費(fèi)用少，且占地面積省，僅為常規(guī)深度處理系統(tǒng)的一半左右，可實現(xiàn)自 動運(yùn)行，管理簡單。實施例中的生活灰水經(jīng)過處理后具有良好的水質(zhì)穩(wěn)定性，可作為新鮮 水雜用水，用于沖廁所、小區(qū)綠化、洗車或工業(yè)生產(chǎn)等，在處理過程中，整個處理系統(tǒng)自動運(yùn) 行，具有突出的水質(zhì)和水量適應(yīng)性和抗沖擊性。
權(quán)利要求
一種生活灰水MBR凈化方法，包括混凝澄清預(yù)處理及膜生物反應(yīng)處理兩個步驟。
2. 如權(quán)利要求l中所述的生活灰水M服凈化方法，其特征在于，所述混凝澄清預(yù)處理在預(yù)處理器中進(jìn)行，所述預(yù)處理器包括混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)，且所述混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)連通。
3. 如權(quán)利要求2中所述的生活灰水MBR凈化方法，其特征在于，所述混凝反應(yīng)區(qū)通過不完全封閉的隔板分隔為加藥混合段和反應(yīng)熟化段；且所述混凝反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水端設(shè)有進(jìn)水管、混凝劑加注管和回流污泥管；所述加藥混合段設(shè)有混合攪拌槳，所述反應(yīng)熟化段設(shè)有低轉(zhuǎn)速攪拌槳。
4. 如權(quán)利要求2中所述的生活灰水M服凈化方法，其特征在于，所述高效澄清區(qū)內(nèi)部設(shè)有多組斜板和底泥刮渣機(jī)，且所述高效澄清區(qū)的底部設(shè)有用于接受污泥的泥斗區(qū)，且所述泥斗區(qū)的底部經(jīng)排泥管與污泥回流泵的一側(cè)連接，污泥回流泵的另一側(cè)與回流污泥管和外排管連接，所述回流污泥管的另一側(cè)與混凝反應(yīng)區(qū)連接。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一所述的生活灰水MBR凈化方法，其特征在于，所述混凝澄清預(yù)處理包括如下具體步驟A) 生活灰水收集后通過進(jìn)水管進(jìn)入預(yù)處理器的加藥混合段，灰水在加藥混合段先后與混凝劑及回流污泥混合形成泥水混合液，并且通過快速攪拌促進(jìn)藥劑、回流污泥和水的充分混合與反應(yīng)，至形成絮體；B) 步驟A)中經(jīng)過充分混合反應(yīng)的泥水混合液進(jìn)入反應(yīng)熟化段，并通過低轉(zhuǎn)速攪拌槳對水流緩慢攪動，促進(jìn)絮體長大；C) 混凝反應(yīng)后的泥水混合液自流進(jìn)入高效澄清區(qū)進(jìn)行固液分離處理。
6. 如權(quán)利要求5中所述的生活灰水MBR凈化方法，其特征在于，所述步驟A)中的混凝劑選自聚合鋁、聚合鐵或者復(fù)鹽高分子混凝劑，且所述混凝劑的投加濃度為10 30mg/L，回流污泥量為進(jìn)水量的3% 5%，所述步驟C)中，高效澄清區(qū)的表面負(fù)荷率為20 60m/h。
7. 如權(quán)利要求1-4中任一所述的生活灰水MBR凈化方法，其特征在于，所述膜生物反應(yīng)處理的具體步驟為經(jīng)過混凝澄清預(yù)處理后的出水進(jìn)入MBR的生物氧化區(qū)，與活性污泥相混合，污染物經(jīng)微生物代謝分解；生物處理后的混合液經(jīng)膜分離區(qū)過濾出水。
8. 如權(quán)利要求7中所述的生活灰水MBR凈化方法，其特征在于，所述泥水混合物的懸浮固體物濃度為6 12g/L，所述MBR生物氧化區(qū)的溶解氧濃度為2 5mg/L。
9. 一種生活灰水M服凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述生活灰水M服凈化系統(tǒng)包括預(yù)處理器和膜生物反應(yīng)器，且所述預(yù)處理器和膜生物反應(yīng)器之間通過管道連接；其中，所述預(yù)處理器通過其內(nèi)部設(shè)有的不完全封閉的隔板分隔為混凝反應(yīng)區(qū)和高效澄清區(qū)；所述膜生物反應(yīng)器包括生物氧化區(qū)和膜分離區(qū)，且所述生物氧化區(qū)和膜分離區(qū)之間完全連通無分隔。
10. 如權(quán)利要求9所述的生活灰水MBR凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述膜生物反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有液位指示器。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生活灰水MBR凈化方法及系統(tǒng)，該生活灰水MBR凈化方法包括混凝澄清預(yù)處理及膜生物反應(yīng)處理兩個步驟。本發(fā)明的MBR凈化方法將低污染灰水的高效預(yù)處理和膜生物反應(yīng)器耦合在同一個處理系統(tǒng)，處理難度低，投資費(fèi)用少，且占地面積省，可實現(xiàn)自動運(yùn)行，管理簡單。生活灰水經(jīng)過處理后具有良好的水質(zhì)穩(wěn)定性，可作為新鮮水，用于沖廁所、小區(qū)綠化、洗車或工業(yè)生產(chǎn)等，在處理過程中，系統(tǒng)可自動運(yùn)行，具有突出的水質(zhì)和水量適應(yīng)性和抗沖擊性。
文檔編號C02F3/12GK101704620SQ20091025034
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者何群彪, 唐賢春, 屈計寧, 董濱, 陳洪斌 申請人:同濟(jì)大學(xué)