申请日2015.09.17
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F3/02
摘要
本发明是一种一体化高盐废水MBBR处理装置，该装置包括一个装有悬浮填料的MBBR曝气池和一个与之相连的微生物培养器;微生物培养装置内置或外置于MBBR曝气池;其中MBBR曝气池用于高盐废水处理且处理后的废水部分进入微生物培养器用于适盐微生物群培养，微生物培养器培养的适盐微生物群供给MBBR曝气池用于降解有机物并在悬浮填料表面挂膜生长。本发明提供的一体化高盐废水MBBR处理装置，提高了MBBR工艺处理高盐废水的能力和处理效果，尤其适用于高盐、高浓度、有毒、难降解高盐废水的处理。
摘要附图
权利要求书
1.一种一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：包括一个装有悬浮填料的MBBR曝气池和一个与之相连的微生物培养装置，其中MBBR曝气池用于处理高盐废水，微生物培养装置用于适盐微生物菌群的培养;且所述微生物培养装置培养的适盐微生物群混合液进入MBBR曝气池，用于对高盐废水中的有机物进行降解并在悬浮填料表面生长挂膜。
2.根据权利要求1所述一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置接种专利申请号201310540099.X制备得到的复合适盐微生物菌剂。
3.根据权利要求1所述一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置由培养曝气池、碳源投加装置、营养投加装置、pH调节装置、在线溶氧仪和在线pH计组成。
4.根据权利要求3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置还包含一个厌氧水解池，且厌氧水解池与培养曝气池共壁合建：所述微生物培养装置或者还包含一个生物酶制剂投加装置。
5.根据权利要求3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述碳源投加装置的有机碳源与所处理高盐废水中的有机物不完全相同。
6.根据权利要求3所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于，微生物培养装置的培养曝气池内置于MBBR曝气池或与MBBR曝气池共壁合建。
7.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：MBBR曝气池后连接一个共壁的沉淀池，且包含沉淀池内的污泥回流系统。
8.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述MBBR曝气池出水口设置筛网，且筛网孔径小于悬浮填料直径。
9.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于，所述悬浮填料填充比为30%~60%，分批次进行投加;所述悬浮填料密度为0.95~1.15，与所处理高盐废水的密度相近且小于。
10.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述MBBR曝气池底部均匀分布调节气量的曝气装置，以实现MBBR曝气池内悬浮填料的流化及控制。
11.根据权利要求1所述的一体化高盐废水MBBR处理装置，其特征在于：所述微生物培养装置及MBBR曝气池内，pH控制在5.0~9.0、温度10℃~40℃;所述微生物培养装置内溶解氧控制为0.2~4.0mg/L;所述MBBR反应器内溶解氧控制为2.0~7.0mg/L。
说明书
一体化高盐废水MBBR处理装置
技术领域
本发明属于废水处理、环境保护技术领域，涉及一种高盐废水处理装置，具体地说是一体化高盐废水MBBR处理装置。
背景技术
高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水，其广泛产生于化工、制药、制革、食品、采油、海产品加工、海水代用等众多的工业实践过程中，含盐量有时甚至高达15~30%，此外废水中还含有大量有毒有害、难降解有机物，一般的物化法处理需要很高的能耗成本，且容易产生二次污染，因此生化处理技术仍是首选。
基于高盐浓度对微生物生长特性的严重影响，高盐废水生物处理的难度大大提高，目前国内外主要围绕传统活性污泥驯化以及利用嗜盐菌处理高盐废水两方面展开。普遍认为，采用驯化活性污泥能够筛选出适宜高盐废水的微生物，并能取得较高的去除率，并且在一定的范围内(3%~5%以下)，能忍受盐的冲击，但超过这个范围，盐度的冲击对有机物去除的影响是巨大的，严重的甚至能使整个系统完全崩溃。利用嗜盐菌的方式主要包括以下两种：(1)接种嗜盐菌，强化生化处理系统;(2)筛选高效嗜盐菌株，制成复合或单一菌剂，用于实际高盐废水的处理。嗜盐菌群能够强化生化处理系统，提升系统稳定性及处理能力，嗜盐菌群在高盐浓度下生长良好，对盐有特殊的适应性和需要，因此将其直接用于高盐废水的处理，不失为一种快捷、有效的方法。
目前直接利用嗜盐菌进行成膜，进而构建高盐废水生物膜处理体系的研究较少，且启动周期长，生物膜耐盐能力、系统处理效果及稳定性不高。研究表明，高盐废水的生物膜处理体系由于微生物固着生长于载体表面，形成的高盐微生物菌群相对复杂而稳定，不会随水流失，相比活性污泥系统更加稳定，避免了活性污泥絮凝性差、抗冲击能力弱、易膨胀等问题，同时表现出更高的去除效能和耐盐能力。目前研究较多的是生物接触氧化法、生物滤池以及生物流化床等，对于新型的移动床生物膜反应器(MBBR)处理高盐废水的研究则较少，且大部分停留在小试配水阶段，很少有进入中试及工程应用阶段。
MBBR是生物接触氧化和生物流化床的完美结合体，能够有效的利用反应器空间，形成悬浮式的生物膜体系，在提高系统生物量的同时，增强了污染介质与微生物的接触，提升了整个处理体系的处理效能和抗冲击能力。MBBR不仅克服了活性污泥法占地大、会发生污泥膨胀以及污泥流失等缺点，还解决了固定床生物膜法需定期反冲洗、清洗滤料和更换曝气器等复杂操作问题，克服了流化床使载体流化的动力消耗过大的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一套能够快速构建高盐废水生物膜处理系统的装置，具体涉及一体化高盐废水MBBR处理装置。将适盐菌剂的培养驯化与MBBR工艺的启动集成为一体，实现直接在特定高盐条件下进行反应器的快速启动与运行，适用于高盐、高浓度、有毒、难降解高盐废水的处理，克服了目前高盐生物膜处理系统盐度驯化启动周期长、耐盐能力不足、填料挂膜困难、系统运行稳定性差、处理效率不高等严重制约工程应用的问题。
本发明所指适盐微生物，是指适应高盐环境、且能够在高盐环境下正常生长代谢的微生物，包括嗜盐和耐盐的细菌、真菌、古菌、原生动物、后生动物及其它微生物。
本发明所采用的技术方案是：
一种一体化高盐废水MBBR处理装置，包括一个装有悬浮填料的MBBR曝气池和一个与之相连的微生物培养器;微生物培养装置内置或外置于MBBR曝气池;其中MBBR曝气池用于高盐废水处理且处理后的废水部分进入微生物培养器用于适盐微生物群培养，微生物培养器培养的适盐微生物群供给MBBR曝气池用于降解有机物并在悬浮填料表面挂膜生长。
本发明所述适盐微生物优选按照专利申请号CN201310540099.X所述方法制备得到。也可以使用现有技术中所公开的任何一种适盐微生物或者适盐微生物菌群。专利申请号CN201310540099.X所述发明提供了一种制备耐盐微生物菌剂的方法，实质上提供了一种制备包含嗜盐和耐盐微生物在内的微生物菌剂的制备方法。采用该发明方法，可在盐浓度1%~30%的盐浓度范围内直接制备适盐微生物菌剂。所制备的菌剂含有丰富的耐盐微生物和嗜盐微生物多样性。因此，在本发明方法中加入利用该方法制备的复合适盐微生物菌剂，能够强化MBBR工艺，提高耐盐能力和处理性能。
本发明所述的一体化高盐废水MBBR处理装置的技术方案中，优选的技术方案或者技术特征是：
(1)所述微生物培养装置由培养曝气池、碳源投加装置、营养投加装置、pH调节装置、在线溶氧仪和在线pH组成，培养曝气池内置于MBBR曝气池或与MBBR曝气池共壁合建;
(2)所述微生物培养装置还包含一个厌氧水解池，且厌氧水解池与培养曝气池共壁合建;
(3)所述微生物培养装置还包含一个生物酶制剂投加装置，用于供给适盐微生物快速扩增培养的营养促进剂;
(4)所述碳源投加装置的有机碳源与所处理高盐废水中有机物不完全相同，尤其是对于生物毒性较大的废水，可投加一种或多种辅助性的易降解碳源，保证适盐微生物菌群活性不受抑制，实现快速扩培及驯化;
(5)所述MBBR曝气池后连接一个共壁的沉淀池，且包含沉淀池内的污泥回流系统，可以通过排泥以及污泥回流控制MBBR曝气池内部的悬浮污泥浓度，完成悬浮填料的快速挂膜;
(6)所述MBBR曝气池出水口设置筛网，且筛网孔径小于悬浮填料直径，确保反应器正常运行时，填料不随水溢流发生流失，堵塞管路;其中，悬浮填料的填充比为30%~60%，且分批次进行投加;
(7)根据目标处理的实际高盐废水盐浓度，选取相应的悬浮填料进行投加，保证系统内更好的流化，最大限度的与适盐微生物菌群接触，短期内实现微生物的附着生长;密度过小，会导致MBBR曝气池表面填料堆积，不易流化;密度过大，会使填料部分沉积于底部，同时流化的动力消耗过大;所述悬浮填料的密度为0.95~1.15，与所处理高盐废水的密度相近且小于;
(8)所述MBBR曝气池底部均匀分布调节气量的曝气装置，可在启动的不同阶段调节曝气量、搅拌强度与填料流化状态，实现适盐微生物的稳定成膜、填料挂膜以及处理效能的提升;
(9)所述微生物培养装置及MBBR曝气池内，pH控制在5.0~9.0、温度10℃~40℃;所述微生物培养装置内溶解氧控制为0.2~4.0mg/L;所述MBBR曝气池溶解氧控制为2.0~7.0mg/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)无需采用盐度驯化的方法，可实现直接在特定高盐条件下进行反应器的快速启动与运行，适用于高盐、高浓度、有毒、难降解高盐废水的处理;
(2)通过直接利用适盐微生物，能够在短期内构建更加高效稳定的生物膜处理体系，克服了目前高盐生物膜处理系统盐度驯化启动周期长、耐盐能力不足、填料挂膜困难、系统运行稳定性差、处理效率不高等问题;此外，启动程序简单便于操作和工程化;
(3)将适盐微生物的培养驯化与MBBR工艺的启动集成为一体，同步进行，实现菌种的定向富集并直接完成MBBR工艺的启动，保证了接种源的高效性以及构建的生物膜处理体系的稳定性。