專利名稱：外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理技木，尤其是指一種外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著城市化進(jìn)程的加快、城市人口的増加，エ業(yè)廢水與生活污水的排放量日益增多。近年來，由于水環(huán)境污染和水體富營養(yǎng)化問題的加劇，水污染控制技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。生物降解法是去除廢水中有機(jī)物最經(jīng)濟(jì)有效的方法。根據(jù)生物代謝過程中對氧的需求狀況，微生物可分為好氧微生物、缺氧微生物、厭氧微生物和介于其間的兼性微生物，其中好氧微生物在污水處理中一直占據(jù)主導(dǎo)地位，多用于處理中等濃度以下的污水。
傳統(tǒng)的活性污泥污水處理系統(tǒng)存在許多不足，如容易產(chǎn)生大量的剩余污泥，對沖擊負(fù)荷敏感、反應(yīng)器體積龐大及容積負(fù)荷較低；極易引起絲狀菌大量生長，導(dǎo)致污泥膨脹，處理效率下降，甚至引起處理工藝癱瘓。近年來，出現(xiàn)了許多將生物自絮凝原理應(yīng)用于好氧反應(yīng)系統(tǒng)中、以實現(xiàn)好氧污泥的顆粒化的研究由于在反應(yīng)器中留存了大量沉降性能好的好氧顆粒狀活性污泥，可降低對污泥沉淀系統(tǒng)的要求，減少剩余污泥的排放，同時顯著降低整體運(yùn)行能耗。這種好氧顆粒污泥技術(shù)利用了微生物的自絮凝形成結(jié)構(gòu)密實的菌體，具有泥水分離性能較好、耐受有機(jī)負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)。由于集不同性質(zhì)微生物(好氧、缺氧和厭氧微生物)于一體，在反應(yīng)器中能夠達(dá)到較高的污泥濃度，從而提高了反應(yīng)器的容積負(fù)荷和抗沖擊負(fù)荷能力；因其具有良好的沉降性能，可減少反應(yīng)器容積及占地面積，在經(jīng)濟(jì)方面具有很重要的意義。同時，好氧顆粒污泥還可用于エ業(yè)廢水中難降解物質(zhì)(重金屬和復(fù)雜有機(jī)物)的處理，尤其是在處理高濃度有機(jī)廢水和脫氮除磷方面。膜生物反應(yīng)器(MBR)是將膜分離技術(shù)與生化處理技術(shù)相結(jié)合的一項新興污水處理技術(shù)，其可在緊湊的空間內(nèi)同時實現(xiàn)微生物對污染物質(zhì)的降解和膜對污染物質(zhì)的分離，具有高效、實用、エ藝緊湊、節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)。如圖I所示，膜生物反應(yīng)器主要包括以下部分I)厭氧/缺氧，好氧池2)膜池及膜組件3)進(jìn)水、出水及污泥回流系統(tǒng)具體地，進(jìn)水I ’通過精細(xì)格柵2’進(jìn)入緩沖池3’，然后送入?yún)捬醭?缺氧池5’，經(jīng)過其中的攪拌器4’，由厭氧池/缺氧池5’對污水中的氮磷實現(xiàn)高效脫除后的污水進(jìn)入好氧池6’，好氧池6’中設(shè)有傳感器8’以及曝氣分配器9’，經(jīng)過好氧池6’處理后的污水進(jìn)入膜池7’，經(jīng)過其中的膜組件10’處理后利用抽吸泵12’抽出濾出液，其中膜組件10’的排液管道上設(shè)有壓力傳感器11’，曝氣設(shè)備14’通過氣體流量計13’將氣體送至膜組件10’下方，膜池7’底部通過循環(huán)泵15與厭氧池/缺氧池5’及污泥存放池相通。具有上述結(jié)構(gòu)的膜生物反應(yīng)器(MBR)具有如下缺陷I)膜污染問題和相對于傳統(tǒng)污水處理工藝的高能耗，仍然是限制該技術(shù)廣泛應(yīng)用和推廣的主要瓶頸。膜污染物質(zhì)及污染過程直接與反應(yīng)器中污泥性狀以及微生物生長特征密切相關(guān)。隨著對MBR認(rèn)識和研究的深入，如何調(diào)整改善MBR中微生物形態(tài)及污泥性狀，從而達(dá)到減緩膜污染的目的，已經(jīng)成為膜生物反應(yīng)器研究的重點(diǎn)問題之一。 2)此外，如 要對污水中的氮磷實現(xiàn)高效脫除，在好氧池和膜池的基礎(chǔ)上，還需要増加厭氧反應(yīng)池、缺氧反應(yīng)池、以及各反應(yīng)池之間的再循環(huán)系統(tǒng)，這會顯著增加系統(tǒng)的固定投入成本和占地面積。申請?zhí)枮?00710058108. 7的專利公開了ー種一體式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，申請?zhí)枮?00720023157. I的專利公開了一體化好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，這類膜生物反應(yīng)器主要包括I)好氧顆粒污泥反應(yīng)池2)膜組件3)進(jìn)水、出水系統(tǒng)此類一體式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器具有如下缺陷I)反應(yīng)器內(nèi)很難有效形成和保留好氧顆粒污泥，需外源培養(yǎng)后定期添加；2)由于膜組件浸沒于好氧顆粒污泥反應(yīng)器中，膜組件的曝氣膜擦洗會造成運(yùn)行過程中好氧顆粒污泥的大量破碎，因此反應(yīng)器穩(wěn)定性無法保證，需頻繁啟動或外源接種大量顆粒污泥。3)好氧顆粒污泥的形成及去除污染物需要有效的固液流動，而膜組件若浸沒于好氧顆粒污泥反應(yīng)器中，當(dāng)顆粒污泥濃度較高時，膜組件會阻擋顆粒污泥的運(yùn)動，使得顆粒污泥無法充分與污染物接觸，降低污染物去除效率；甚至，顆粒污泥會板結(jié)在平板膜之間或中空纖維膜組件的兩端，顯著降低有效膜過濾面積，増加膜清洗頻率，縮短膜使用壽命。4)目前一體式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器多采用序批式進(jìn)出水方式，這樣會増加系統(tǒng)控制的復(fù)雜性，且明顯限制了該反應(yīng)器的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，以改善或克服現(xiàn)有技術(shù)存在的ー項或多項缺陷。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括連續(xù)流生物反應(yīng)池、膜組件及曝氣設(shè)備，其中，該連續(xù)流生物反應(yīng)池與進(jìn)水池相連，其內(nèi)能夠形成和保留好氧顆粒污泥，所述膜組件設(shè)置在所述連續(xù)流生物反應(yīng)池的外部，該膜組件的進(jìn)水口與所述連續(xù)流生物反應(yīng)池上部的出水ロ相連，所述曝氣設(shè)備為生物降解反應(yīng)提供必需的氧氣；待處理污水采用連續(xù)流方式進(jìn)入該連續(xù)流生物反應(yīng)池，污水中的污染物質(zhì)與反應(yīng)池中的好氧顆粒污泥相接觸，在由曝氣設(shè)備供給氧氣的條件下，進(jìn)行好氧顆粒污泥處理，之后污水進(jìn)入膜組件，由膜組件對固液混合物進(jìn)行分離，并連續(xù)排出濾過液。由于膜污染物質(zhì)及污染過程直接與反應(yīng)器中污泥性狀以及微生物生長特征密切相關(guān)，因此，隨著對MBR認(rèn)識和研究的深入，如何調(diào)整改善MBR中微生物形態(tài)及污泥性狀，從而達(dá)到減緩膜污染的目的，已經(jīng)成為膜生物反應(yīng)器研究的重點(diǎn)問題之一。膜生物反應(yīng)器中污泥既要具有較高的活性、適當(dāng)?shù)母呶勰酀舛?，能保障高質(zhì)量出水，又要具有一定的空間尺度(不細(xì)碎)和強(qiáng)度，保持良好的分離特性和減少對膜的污染。因此，微生物自身形成的具有一定尺寸的顆?；勰啾纫话愕男鯛钗勰喔軡M足膜生物反應(yīng)器的特征要求。因此，本發(fā)明將好氧顆粒污泥技術(shù)與膜分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合，既可保留膜生物反應(yīng)器原有出水水質(zhì)良好的優(yōu)勢，又可以發(fā)揮顆粒污泥同步去除有機(jī)物和脫氮除磷的優(yōu)勢特征。同時，顆粒污泥較大的粒徑和致密的結(jié)構(gòu)還可大大提高混合液的過濾性能，増加膜通量，減緩膜污染過程，延長膜的使用壽命。經(jīng)過試驗表明，本發(fā)明的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥-膜生物反應(yīng)器在應(yīng)用中具有如下優(yōu)點(diǎn)I)固定投入成本以及能源消耗水平相較于其他膜生物反應(yīng)器將顯著減少30%以上;2)膜使用壽命將由3-5年延長至7-10年；
3)占地面積相對于傳統(tǒng)活性污泥法有望減少達(dá)75%以上。4)系統(tǒng)控制簡單，連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，可廣泛應(yīng)用于市政、エ業(yè)、高濃度、難降解、含有毒污染物的污水處理及回用領(lǐng)域。


圖I為現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器的一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器的另一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖主要標(biāo)號說明現(xiàn)有技術(shù)(圖I):I’、進(jìn)水2’、精細(xì)格柵3’、緩沖池4’、厭氧池/缺氧池5’、攪拌器6’、好氧池67’、膜池8’、傳感器9’、曝氣分配器10’、膜組件11’、壓カ傳感器12’、抽吸泵13’、氣體流量計14’、曝氣設(shè)備(鼓風(fēng)機(jī))15’、循環(huán)泵本發(fā)明(圖2、圖3):I、進(jìn)水池2、進(jìn)水泵3、連續(xù)流生物反應(yīng)池4、固液分離器5、導(dǎo)流槽/筒6、高溶氧區(qū)7、好氧顆粒污泥8、低溶氧區(qū)9、膜組件10、抽吸泵ll、lla、llb、曝氣設(shè)備(鼓風(fēng)機(jī))12、再循環(huán)泵13、壓カ泵
具體實施例方式本發(fā)明為一種外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括連續(xù)流生物反應(yīng)池、膜組件及曝氣設(shè)備，其中，該連續(xù)流生物反應(yīng)池與進(jìn)水池相連，其內(nèi)能夠形成和保留好氧顆粒污泥，所述膜組件設(shè)置在所述連續(xù)流生物反應(yīng)池的外部，該膜組件的進(jìn)水ロ與所述連續(xù)流生物反應(yīng)池上部的出水ロ相連，所述曝氣設(shè)備為生物降解反應(yīng)提供必需的氧氣；待處理污水采用連續(xù)流方式進(jìn)入該連續(xù)流生物反應(yīng)池，污水中的污染物質(zhì)與反應(yīng)池中的好氧顆粒污泥相接觸，在由曝氣設(shè)備供給氧氣的條件下，進(jìn)行顆粒污泥的同步去除有機(jī)物、毒性物質(zhì)和脫氮除磷的生化反應(yīng)，經(jīng)好氧顆粒污泥處理后的污水進(jìn)入膜組件，由膜組件對固液混合物進(jìn)行分離，連續(xù)排出濾過液。由于本發(fā)明的膜組件獨(dú)立于連續(xù)流生物反應(yīng)池，對反應(yīng)池內(nèi)好氧顆粒污泥的形成和穩(wěn)定保留不會造成任何負(fù)面影響，顆粒污泥可以在反應(yīng)池中自行快速形成，并穩(wěn)定存在，無需外源培養(yǎng)后加入；另ー方面，連續(xù)流生物反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉降性能差的污泥能夠連續(xù)地從固液分離區(qū)上方的出水ロ處流入外置式膜組件中，定期從膜池或壓カ式膜組件中排泥。另外，本發(fā)明采用的是連續(xù)流進(jìn)水，并由膜組件連續(xù)出水，系統(tǒng)控制簡單易行應(yīng)用范圍廣，膜出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到或優(yōu)于國家排放或回用標(biāo)準(zhǔn)，因此可以直接排放或進(jìn)入水回用系統(tǒng)。在本發(fā)明的連續(xù)流生物反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉降性能差的污泥，可以連續(xù)地從固液分離區(qū)上方的出水ロ處流入外置式膜組件中，只需定期從膜池或壓カ式膜組件中排泥即可，·因此可持續(xù)從膜組件泵出高品質(zhì)的出水，而留在連續(xù)流生物反應(yīng)池中的污泥絕大多數(shù)是沉降性能非常好的顆粒污泥。優(yōu)選地,所述連續(xù)流生物反應(yīng)池內(nèi)包括下部的反應(yīng)區(qū)和上部的固液分離區(qū)，所述固液分離區(qū)是由反應(yīng)區(qū)上部體積膨大而形成，其內(nèi)設(shè)有固液分離器；在所述反應(yīng)區(qū)中高速流動的固液混合物，進(jìn)入該分離區(qū)后流速迅速降低，從而使大部分沉降性能好的顆粒沿分離區(qū)側(cè)壁返回反應(yīng)區(qū)。進(jìn)ー步地，所述固液分離器設(shè)于反應(yīng)區(qū)上部的固液分離區(qū)內(nèi)，可由單個或多個具有上斜面與下斜面的結(jié)構(gòu)所組成，其較佳具有上斜面與下斜面而形成V形截面，絕大多數(shù)顆粒污泥被固液分離器的下斜面阻擋在反應(yīng)區(qū)，少量進(jìn)入固液分離區(qū)上層的顆粒污泥則會沿固液分離器上斜面返回反應(yīng)區(qū)；處理后的污水經(jīng)由固液分離器上部的出水ロ流出進(jìn)入外置式膜池或膜組件。下面配合附圖及具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。圖2為本發(fā)明的一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實施例的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器包括連續(xù)流生物反應(yīng)池3、膜組件9及曝氣設(shè)備lla、llb，連續(xù)流生物反應(yīng)池3內(nèi)能夠形成和保留好氧顆粒污泥，其底部的入口通過進(jìn)水泵2與進(jìn)水池I相連，且曝氣設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī))Ila通過管道連接至反應(yīng)池，為生物降解反應(yīng)提供必需的氧氣。本實施例中，該連續(xù)流生物反應(yīng)池3呈上大下小的形態(tài),具體地，該反應(yīng)池內(nèi)包括下部的反應(yīng)區(qū)和上部的固液分離區(qū)，其中，固液分離區(qū)是由反應(yīng)區(qū)上部體積膨大而形成，其內(nèi)設(shè)有固液分離器4，固液分離器4設(shè)于該固液分離區(qū)內(nèi)。利用前述結(jié)構(gòu)，使得在反應(yīng)區(qū)中高速流動的固液混合物進(jìn)入該固液分離區(qū)后流速迅速降低，從而使大部分沉降性能好的顆粒沿固液分離區(qū)的側(cè)壁返回反應(yīng)區(qū)。本發(fā)明中，反應(yīng)區(qū)的高徑比(H/D)優(yōu)選介于2 : I 10 : I;且優(yōu)選在距反應(yīng)池頂部1/6 1/3處體積膨大形成固液分離區(qū)，固液分離區(qū)與反應(yīng)區(qū)直徑比較佳在I : I 3 I ;利用前述結(jié)果，使得在反應(yīng)區(qū)中高速流動的固液混合物進(jìn)入該分離區(qū)后流速迅速降低，從而使大部分沉降性能好的顆粒沿分離區(qū)側(cè)壁返回反應(yīng)區(qū)?？蛇x地，反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(例如導(dǎo)流槽及/或?qū)Я魍?)，以將反應(yīng)區(qū)內(nèi)分為高溶氧區(qū)以及低溶氧區(qū)，請結(jié)合圖2所示，本發(fā)明中可利用導(dǎo)流筒5形成高溶氧區(qū)6和低溶氧區(qū)8，從而加強(qiáng)系統(tǒng)脫氮除磷的效率。進(jìn)ー步地，固液分離器4較佳具有上斜面與下斜面而形成V形截面，且V形截面的大頭端固定于反應(yīng)池的固液分離區(qū)的內(nèi)壁，而尖端則朝向反應(yīng)池中心軸設(shè)置；污泥處理過程中，絕大多數(shù)顆粒污泥將被固液分離器的下斜面阻擋在反應(yīng)區(qū)，少量進(jìn)入固液分離區(qū)上層的顆粒污泥則會沿固液分離器上斜面返回反應(yīng)區(qū)；處理后的污水經(jīng)由固液分離器4上部的出水ロ流出而進(jìn)入外置式膜池或膜組件。另外，固液分離器4可選擇設(shè)呈單層或多層，其位置可在固液分離區(qū)液面以下的底部至頂部任何部位。膜組件9設(shè)置在連續(xù)流生物反應(yīng)池3的外部，經(jīng)連續(xù)流生物反應(yīng)池3內(nèi)的好氧顆粒污泥處理后的污水排入膜組件9，由膜組件9對固液混合物進(jìn)行分離。本實施例中采用浸沒式膜組件，其膜池設(shè)置在反應(yīng)池下部反應(yīng)區(qū)的外側(cè)，以利減少占地空間；所述連續(xù)流生物·反應(yīng)池上部的出水ロ與該膜組件9頂部的進(jìn)水口相連，膜組件9的濾過液通過ー抽吸泵10排出；曝氣設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī))Ilb通過管道連接到膜組件9下方的氣體分配器，從而為膜組件9提供有效的擦洗作用。圖3為本發(fā)明的另一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例與前一實施例的主要不同指出在于，本實施例的膜組件9采用壓力式膜組件，該壓カ式膜組件通過ー壓カ泵13與連續(xù)流生物反應(yīng)池3的上部出水ロ相連。反應(yīng)池3的出水由壓カ泵13泵入壓力式膜組件9中，可采用錯流過濾或死端過濾方法出水，截留顆粒物返回反應(yīng)池3。相較于浸沒式膜組件，壓カ式膜組件具有占地面積小、水通量高等特點(diǎn)，但進(jìn)入壓カ式膜組件的進(jìn)水濁度應(yīng)低于浸沒式膜組件的進(jìn)水濁度。因此，浸沒式膜組件更適用于處理高污染、高含固量的污水(如多種エ業(yè)污水)，壓カ式膜組件更適用于處理低含固量的污水(如市政污水)等。下面結(jié)合上述結(jié)構(gòu)對前述實施例的具體處理過程詳細(xì)描述首先，待處理污水采用連續(xù)流方式進(jìn)入該連續(xù)流生物反應(yīng)池3，污水中的污染物質(zhì)如有機(jī)物、氮、磷、毒性物質(zhì)(如重金屬、抗生素等)等，與反應(yīng)池中的好氧顆粒污泥7相接觸，在由曝氣設(shè)備供給氧氣的條件下，進(jìn)行顆粒污泥的同步去除有機(jī)物、毒性物質(zhì)和脫氮除磷的生化反應(yīng)。好氧顆粒污泥技術(shù)利用了微生物的自絮凝形成結(jié)構(gòu)密實的圓形或卵圓形菌體，具有泥水分離性能較好、耐受有機(jī)負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)。由于集不同性質(zhì)微生物(好氧、缺氧和厭氧微生物)于一體，在反應(yīng)器中能夠達(dá)到較高的污泥濃度，從而提高了反應(yīng)器的容積負(fù)荷和抗沖擊負(fù)荷能力；因其具有良好的沉降性能，可減少反應(yīng)器容積及占地面積，在經(jīng)濟(jì)方面具有很重要的意義。污水在其污染物經(jīng)好氧顆粒污泥降解后，進(jìn)ー步與外置式膜組件接觸。膜組件所在位置與連續(xù)流好氧顆粒污泥生物反應(yīng)池相分離，分離膜可以是微濾膜或超濾膜，其膜類型可以是中空纖維膜或平板膜，其膜材料為有機(jī)膜或無機(jī)膜，組件形式可以是浸沒式膜組件(如圖2)或壓カ式膜組件(如圖3)。分離膜將絕大部分懸浮顆粒物質(zhì)保留在反應(yīng)器中，濾過液由抽吸泵從系統(tǒng)中泵出。另ー方面，截留在膜組件9外的顆粒污泥或其他顆粒物將返回連續(xù)流生物反應(yīng)池3，或作為剩余污泥排出。
本發(fā)明中的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器相較于現(xiàn)有好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器有如下優(yōu)點(diǎn)a)膜組件本身及膜曝氣系統(tǒng)獨(dú)立于連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)池，對反應(yīng)池內(nèi)好氧顆粒污泥形成和穩(wěn)定保留不會造成任何負(fù)面影響，顆粒污泥可以在反應(yīng)池中自行快速形成，并穩(wěn)定存在，無需外源培養(yǎng)后加入；
b)膜組件與反應(yīng)器內(nèi)的絕大多數(shù)好氧顆粒污泥分離，即便顆粒污泥濃度很高(20-40g/L)也不會影響顆粒污泥的運(yùn)動，因此顆粒污泥可以與污染物充分接觸，顯著增加系統(tǒng)的負(fù)荷效率，改善系統(tǒng)的抗沖擊性；c)由于絕大多數(shù)顆粒污泥保留在連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)池中，只有少量的污泥及懸浮顆粒物會流入外置式的膜系統(tǒng)，因此可以顯著減緩膜污染速率，提高膜通量，降低膜清洗頻率，延長膜使用壽命。d)本發(fā)明采用的是連續(xù)流進(jìn)水，且膜組件連續(xù)出水，系統(tǒng)控制簡單易行應(yīng)用范圍廣，膜出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到或優(yōu)于國家排放或回用標(biāo)準(zhǔn)，因此可以直接排放或進(jìn)入水回用系統(tǒng)。在好氧顆粒污泥培養(yǎng)及運(yùn)行過程中，會產(chǎn)生部分沉降性能差的顆粒碎片或污泥絮體，這部分沉降性能差的污泥需要定期排出系統(tǒng)，從而保證系統(tǒng)中顆粒污泥的絕對優(yōu)勢和優(yōu)良性能?，F(xiàn)有好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器中由于采用的是內(nèi)置膜組件，如果采用膜組件出水，則會將全部污泥截流在系統(tǒng)中，因而沉降性能差的污泥不能通過膜組件出水而達(dá)到排出系統(tǒng)的目的，因此內(nèi)置式好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器必須定期從反應(yīng)器側(cè)面不同高度處的出水孔出水，排出沉降性能差的污泥。這就造成雖然進(jìn)水可以是連續(xù)的，但膜組件出水及反應(yīng)器出水都是間歇式的，并且由反應(yīng)器出水孔排出的水，由于里面仍含有較多污泥不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而需要進(jìn)ー步處理。在本發(fā)明的連續(xù)流生物反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉降性能差的污泥，可以連續(xù)的從固液分離區(qū)上方的出水ロ處流入外置式膜組件中，只需定期從膜池或壓カ式膜組件中排泥即可，因此可持續(xù)從膜組件泵出高品質(zhì)的出水，而留在連續(xù)流生物反應(yīng)池中的污泥絕大多數(shù)是沉降性能非常好的顆粒污泥。本發(fā)明利用微生物自身形成的具有一定尺寸的顆?；勰嗄軌蚴沟媚ど锓磻?yīng)器中污泥既具有較高的活性、適當(dāng)?shù)母呶勰酀舛?，能保障高質(zhì)量出水，又具有一定的空間尺度(不細(xì)碎)和強(qiáng)度，保持良好的分離特性和減少對膜的污染。本發(fā)明將好氧顆粒污泥技術(shù)與膜分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合，既可保留膜生物反應(yīng)器原有出水水質(zhì)良好的優(yōu)勢，又可以發(fā)揮顆粒污泥同步去除有機(jī)物和脫氮除磷的優(yōu)勢特征。同吋，顆粒污泥較大的粒徑和致密的結(jié)構(gòu)還可大大提高混合液的過濾性能，増加膜通量，減緩膜污染過程，延長膜的使用壽命。雖然本發(fā)明已以具體實施例掲示，但其并非用以限定本發(fā)明，例如本發(fā)明中所包括的連續(xù)流生物反應(yīng)池類型、膜組件類型或位置、配套設(shè)備種類或數(shù)量，不僅限于圖2、圖3所示，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組件的置換，或依本發(fā)明專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求
1.一種外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在干，該反應(yīng)器包括連續(xù)流生物反應(yīng)池、膜組件及曝氣設(shè)備，其中，該連續(xù)流生物反應(yīng)池與進(jìn)水池相連，其內(nèi)能夠形成和保留好氧顆粒污泥，所述膜組件設(shè)置在所述連續(xù)流生物反應(yīng)池的外部，該膜組件的進(jìn)水ロ與所述連續(xù)流生物反應(yīng)池上部的出水ロ相連，所述曝氣設(shè)備為生物降解反應(yīng)提供必需的氧氣；待處理污水 采用連續(xù)流方式進(jìn)入該連續(xù)流生物反應(yīng)池，污水中的污染物質(zhì)與反應(yīng)池中的好氧顆粒污泥相接觸，在由曝氣設(shè)備供給氧氣的條件下，進(jìn)行好氧顆粒污泥處理，之后污水進(jìn)入膜組件，由膜組件對固液混合物進(jìn)行分離，并連續(xù)排出濾過液。
2.如權(quán)利要求I所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述連續(xù)流生物反應(yīng)池內(nèi)包括下部的反應(yīng)區(qū)和上部的固液分離區(qū)，所述固液分離區(qū)是由反應(yīng)區(qū)上部體積膨大而形成，其內(nèi)設(shè)有固液分離器；在所述反應(yīng)區(qū)中高速流動的固液混合物，進(jìn)入該分離區(qū)后流速迅速降低，從而使大部分沉降性能好的顆粒沿分離區(qū)側(cè)壁返回反應(yīng)區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以將所述反應(yīng)區(qū)分為高溶氧區(qū)以及低溶氧區(qū)，加強(qiáng)系統(tǒng)脫氮除磷的效率。
4.如權(quán)利要求2所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在干，所述固液分離器設(shè)于反應(yīng)區(qū)上部的固液分離區(qū)內(nèi)，包括單個或多個具有上斜面與下斜面的結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)顆粒污泥被固液分離器的下斜面阻擋在反應(yīng)區(qū)，少量進(jìn)入固液分離區(qū)上層的顆粒污泥則會沿固液分離器上斜面返回反應(yīng)區(qū)；處理后的污水經(jīng)由固液分離器上部的出水ロ流出進(jìn)入外置式膜組件。
5.如權(quán)利要求4所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述固液分離區(qū)設(shè)有單層或多層的所述固液分離器，且固液分離器設(shè)于固液分離區(qū)液面以下的位置。
6.如權(quán)利要求2所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在干，反應(yīng)區(qū)的高徑比(H/D)為2 : I 10 : I，且是在距反應(yīng)池頂部1/6 1/3處體積膨大形成所述固液分離區(qū)，固液分離區(qū)與反應(yīng)區(qū)直徑比為I : I 3 : 1，在反應(yīng)區(qū)中高速流動的固液混合物，進(jìn)入該固液分離區(qū)后流速迅速降低，從而使大部分沉降性能好的顆粒沿固液分離區(qū)側(cè)壁返回反應(yīng)區(qū)。
7.如權(quán)利要求I所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述膜組件采用浸沒式膜組件或壓カ式膜組件，其分離膜采用微濾膜或超濾膜，其膜類型為中空纖維膜或平板膜，其膜材料為有機(jī)膜或無機(jī)膜。
8.如權(quán)利要求I所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述膜組件將絕大部分懸浮顆粒物質(zhì)保留在反應(yīng)池中，濾過液由抽吸泵從膜組件中泵出。
9.如權(quán)利要求I至8任一項所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述外置式膜組件設(shè)有連通至連續(xù)流生物反應(yīng)池的排泥ロ，截留在膜組件外的顆粒污泥或其他顆粒物將通過該排泥ロ返回連續(xù)流生物反應(yīng)池，或作為剩余污泥排出。
10.如權(quán)利要求I所述的外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述曝氣設(shè)備包括連通至連續(xù)流生物反應(yīng)器的第一部分以及連通至所述外置式膜組件下方的第二部分，第一部分為生物降解反應(yīng)提供必需的氧氣，所述第二部分為膜組件提供有效的擦洗作用。
全文摘要
一種外置式連續(xù)流好氧顆粒污泥膜生物反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括連續(xù)流生物反應(yīng)池、膜組件及曝氣設(shè)備，其中，該連續(xù)流生物反應(yīng)池與進(jìn)水池相連，其內(nèi)能夠形成和保留好氧顆粒污泥，所述膜組件設(shè)置在所述連續(xù)流生物反應(yīng)池的外部，該膜組件的進(jìn)水口與所述連續(xù)流生物反應(yīng)池上部的出水口相連，所述曝氣設(shè)備為生物降解反應(yīng)提供必需的氧氣；待處理污水采用連續(xù)流方式進(jìn)入該連續(xù)流生物反應(yīng)池，污水中的污染物質(zhì)與反應(yīng)池中的好氧顆粒污泥相接觸，在由曝氣設(shè)備供給氧氣的條件下，進(jìn)行好氧顆粒污泥處理，之后污水進(jìn)入膜組件，由膜組件對固液混合物進(jìn)行分離，并連續(xù)排出濾過液。本發(fā)明既可保留膜生物反應(yīng)器原有出水水質(zhì)良好的優(yōu)勢，又可以發(fā)揮顆粒污泥同步去除有機(jī)物和脫氮除磷的優(yōu)勢特征。
文檔編號C02F3/12GK102838205SQ20121031970
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者陳靜, 彭培源, 王悅超 申請人:樂金電子研發(fā)中心(上海)有限公司