本發(fā)明涉及污水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是指一種用于去除污水中懸浮物的無支撐動態(tài)膜的形成方法及裝置。
背景技術(shù)：
：作為新型的過濾技術(shù)，動態(tài)膜過濾技術(shù)克服了傳統(tǒng)膜組件價格高、膜污染重、膜通量易變低等缺陷，被逐漸應(yīng)用于污水處理行業(yè)。按照動態(tài)膜形成的條件來區(qū)分，動態(tài)膜分為有支撐件動態(tài)膜和無支撐件動態(tài)膜。有支撐件動態(tài)膜是以馴養(yǎng)微生物或在支撐件上涂裝特殊材料從而去除水中的懸浮物。比如，用于處理生活污水的動態(tài)膜支撐件采用柔性塑料材料，利用活性污泥在其上掛膜、馴養(yǎng)微生物，形成微生物過濾膜。有支撐件的動態(tài)膜，常用的支撐件是大孔徑的過濾網(wǎng)或者過濾板，為了增加過濾效率或者去除水中某些特定的物質(zhì)，需要對支撐件進行預涂，操作繁瑣。無支撐件動態(tài)膜則是利用藥劑與污水中的污染物發(fā)生物化反應(yīng)形成過濾膜，從而去除水中的污染物。在污水的實際處理中，有支撐件的動態(tài)膜具有如下不足：(1)穩(wěn)定的動態(tài)膜形成所需要的時間長，初期動態(tài)膜的培養(yǎng)受環(huán)境影響大，耗費大量時間；(2)進水水質(zhì)對膜形成的影響大，以微生物動態(tài)膜為例，當水中某種污染物含量過高時，將會破壞微生物的生長；(3)過濾能力和膜通量短時間內(nèi)恢復困難，一旦膜層遭受破壞，則需要較長時間來培養(yǎng)，影響出水的合格率；(4)出水水質(zhì)不穩(wěn)定，處理效果受流速的限制，如流速過高，膜層與污染物的反應(yīng)時間縮短，污水的處理效果不佳；(5)操作繁瑣、投資成本高。如何改進動態(tài)膜的形成方法，將環(huán)境、進水水質(zhì)或進水流速對其的限制降至最低，同時簡化操作、降低投資成本，是目前需要解決的技術(shù)問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種無支撐動態(tài)膜的形成方法及裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種無支撐動態(tài)膜的形成方法，包括如下形成步驟：第一步，將待處理污水與藥劑充分混合，藥劑包括絮凝劑和助凝劑；第二步，將第一步得到的混合液以一定角度旋流流入水流速度減緩區(qū)的底部，藥劑與待處理污水充分反應(yīng)形成絮狀體，在進水水力的推動下，底部混合液在水流速度減緩區(qū)的底部進行劇烈旋切運動，絮狀體的體積從小變大并克服阻力在水流速度減緩區(qū)內(nèi)由下向上運動；第三步，混合液的速度不斷減慢，大體積的絮狀體旋流進入過渡區(qū)并彼此聚集形成礬花，當?shù)\花的漩渦剪切力與水的粘結(jié)力達到平衡時，礬花旋流停止并向上浮動進入層流區(qū)，當?shù)\花重力與水流上升推力達到平衡時，礬花停留在層流區(qū)的一定高度并逐漸聚集形成動態(tài)膜；第四步，動態(tài)膜不斷過濾混合液中的污染物，隨著過濾的進行，動態(tài)膜上層的過濾膜逐漸失去活性，動態(tài)膜下層不斷產(chǎn)生新的活性過濾膜。優(yōu)選的，混合液的進水速度為0.5-1.5m/s。一種無支撐動態(tài)膜的形成裝置，包括由下往上依序連接的布水器、錐形斗和直桶，布水器上設(shè)有進水管，錐形斗的大口朝上，直桶上設(shè)有收集管和出水管，出水管所在的高度高于收集管所在的高度；待處理污水與藥劑充分混合后經(jīng)由進水管進入布水器中，藥劑包括絮凝劑與助凝劑。優(yōu)選的，進水管的進水速度為0.5-1.5m/s。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的無支撐動態(tài)膜的形成方法及裝置簡單、易操作，受環(huán)境、進水水質(zhì)或進水流速的限制很小，同時大幅降低了投資成本，值得應(yīng)用推廣。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一種無支撐動態(tài)膜的形成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、進水管；2、布水器；3、錐形斗；4、收集管；5、直桶；6、出水管。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖1所示：一種無支撐動態(tài)膜的形成裝置，包括由下往上依序連接的布水器2、錐形斗3和直桶5，布水器2上設(shè)有進水管1，錐形斗3的大口朝上，直桶5上設(shè)有收集管4和出水管6，出水管6所在的高度高于收集管4所在的高度；待處理污水與藥劑充分混合后經(jīng)由進水管1進入布水器2中，優(yōu)選的進水速度為0.5-1.5m/s，藥劑包括絮凝劑與助凝劑。工作原理：污水中存在大量膠體顆粒，各個膠體顆?；ハ嗯懦?、分散其中，加入絮凝劑與助凝劑后，膠體顆粒之間的電荷改變，藥劑與膠體顆粒瞬間凝聚并開始絮凝，將待處理污水與藥劑充分混合后經(jīng)由進水管1進入布水器2中；布水器2以一定的角度(該角度的大小視進水中懸浮物濃度而定，懸浮物濃度高時，安裝角度大，水量分散更均勻)將添加有藥劑的污水均勻旋轉(zhuǎn)排出，該污水在錐形斗3內(nèi)形成高速旋的紊流區(qū)，底部的污水沿錐形斗3的斗壁劇烈旋切運動，其內(nèi)的絮狀體開始以自我為中心自旋并不規(guī)格向周圍運動，絮狀體不斷捕捉周圍的細小顆粒物使得其體積逐漸增大。由于錐形斗3的開口朝上，上升水流流速減慢，大體積的絮狀體逐漸進入錐形斗3與直桶5相連處即過渡區(qū)，該區(qū)域內(nèi)絮狀顆粒物接近最大化，但是仍然在自旋，由于運動速度減慢，絮狀體與絮狀體之間開始聚集并形成更大體積的絮狀體即礬花，此時礬花的漩渦剪切力和水的粘結(jié)力開始達到平衡。礬花進入層流區(qū)即直桶5內(nèi)，在直桶5的底部礬花旋流停止并開始向上浮動。當?shù)\花的重力與水流上升推力達到平衡時，礬花聚集停留在一定高度，隨著礬花越集越多，動態(tài)膜逐漸形成；動態(tài)膜不斷過濾混合液中的污染物，過濾后的清水進入出水管6內(nèi)。隨著過濾的進行，動態(tài)膜上層的過濾膜逐漸失去活性并被收集管4收集，動態(tài)膜下層不斷產(chǎn)生新的活性過濾膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：1、尤其適合懸浮物含量較高或者僅僅對水中特定膠體顆粒的去除，投資低、見效快、過濾效果好；2、無支撐動態(tài)膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，無支撐層，不會產(chǎn)生污染物堵塞問題；3、受水質(zhì)影響小，可以實現(xiàn)持續(xù)有效的過濾，水質(zhì)變化較大時，可增加前端藥劑投加量，過濾層可保持持續(xù)出水水質(zhì)，以處理含油污水為例，含油量較高時，可在進水端投加除油劑可實現(xiàn)污水凈化；4、受水量影響小，水量忽高忽低時，該過濾層可隨時停止過濾，也可隨時在短時間起效工作，無需特別維護，當污水處理量增加時，短時間的流速加快，不影響出水水質(zhì)。實施例1以生活污水作為處理樣品，要求出水達到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級B標準。帶支撐層的動態(tài)膜制備及實驗過程如下：實驗裝置內(nèi)在收集管4上方10mm處布置了孔徑為1mm的尼龍網(wǎng)。處理水量為0.5m3/h，水力停留時間為4h，進水流速控制范圍為：0.5～0.8m/s。生活污水中混合油活性污泥，布水器的下方安裝曝氣頭，曝氣管側(cè)向與風機連接，持續(xù)進氣。生活與活性污泥菌群充分混合后，進水實驗裝置中，工作2h后停止曝氣。取水樣分析水質(zhì)，停止曝氣，下降水位，看支撐件上掛膜情況。表現(xiàn)為：尼龍網(wǎng)上有部分可見顆粒物粘附在網(wǎng)上，從網(wǎng)繩纖維肉眼清晰可見，分析2h膜的微生物群落還未建立。出水水質(zhì)見表1。水質(zhì)達標率低。而經(jīng)過7天后，肉眼可看到尼龍網(wǎng)粘性物，尼龍網(wǎng)孔已被微生物群覆蓋，邊界不清晰。而出水水質(zhì)見表1，出水水質(zhì)在排放標準內(nèi)。將水的流速控制在1.2m/s時，出水濁度上升，水中雜質(zhì)增多。表1：無支撐動態(tài)膜制備及實驗過程如下：處理水量為0.5m3/h，水力停留時間為4h，進水流速控制范圍為：1.1～1.5m/s。將污水與絮凝劑、助凝劑充分混合后持續(xù)從設(shè)備底部中心位置以一定角度旋轉(zhuǎn)進入錐形斗3內(nèi)，錐形斗3內(nèi)的絮體不斷絮凝、聚集，開始形成動態(tài)膜。1h后在收集管4上端開始形成動態(tài)膜過濾層，2h后出水情況見表1，隨著實驗持續(xù)，7天后的出水指標穩(wěn)定在達標范圍內(nèi)。將水流速度繼續(xù)提升，提升至1.8m/s時，出水水樣中出現(xiàn)了細小顆粒物。實施例2以大慶石化廠含油污水為處理樣品，要求出水指標可進入煉化廠生化池。表2：項目0il(mg/L)SS(mg/L)生化進水標準5050實驗水質(zhì)473.31838.32h后無撐件膜的出水水質(zhì)26.718.9無支撐動態(tài)膜制備及實驗過程如下：處理水量為為0.5m3/h，水力停留時間為4h，進水流速控制范圍為：0.9～1.1m/s。將含油污水與凈水劑、絮凝劑、助凝劑充分混合后持續(xù)從設(shè)備底部中心位置以一定角度旋轉(zhuǎn)進入錐形斗3內(nèi)，在收集管4上部分開始形成動態(tài)膜。2h后在收集管4的上端開始形成動態(tài)膜過濾層，2h后出水情況見表2，可以滿足生化進水標準。而帶支撐層的動態(tài)膜實驗在動態(tài)膜的制備過程中，由于污水中含油量高，造成微生物群體形成困難，出水水質(zhì)差。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3