申请日2014.08.27
公开(公告)日2015.01.14
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明公开了一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所述反应器为一个封闭耐压、采用纳滤膜的一体浸没式装置，采用纳滤膜作为分离核心，可以解决常规膜生物反应器中微孔滤膜或超滤膜不能有效截留水中小分子有机污染物的问题，极大的提高出水水质，采用压缩空气作为动力源，气体压力通过排气阀门控制在0.1～0.7Mpa区间内波动，使得包覆在每块隔板上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染。利用加压气体作为曝气和动力还可使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解速率，有效解决了一体化MBR使用纳滤膜时采用抽吸技术，水的透过率太低;而采用分体式的话，泵的高速剪切对起降解作用的微生物产生损害以及纳滤膜易污染的问题。
权利要求书
1.一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征在于：所述反应器为 一个封闭耐压、采用纳滤膜的一体浸没式装置，纳滤膜在容器内被污水浸没; 采用水泵间歇进水，进水时间由密闭容器内设的液位开关控制;污水在密闭容 器内被微生物降解;采用压缩空气作为动力源，作为水透过膜的推动力;气体 压力通过排气阀门在0.1～0.7Mpa之间的一个范围内波动，使得包覆在每块隔板 上的膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染。
2.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述隔板为至少三块。
3.如权利要求2所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述每块隔板上设有刻槽，并且所述每块隔板上设有多个孔或多条微流 道，并且相邻的隔板的孔或微流道相互对齐形成过滤通道。
4.如权利要求3所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述隔板为三块。
5.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述膜采用板式膜。
6.如权利要求5所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述膜采用纳滤膜。
7.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述膜为无机膜。
8.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述反应器选用活性污泥、经过筛选对水中污染物有较好降解效果的单 一微生物或几种微生物的复合体作为降解微生物。
9.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特征 在于：所述反应器采用压缩气体作为水透过膜的推动力，实现间歇进水，连续 出水的方式。
10.如权利要求1所述的一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，其特 征在于：所述反应器用于处理分子量不小于300道尔顿的难降解的小分子有机 物。
说明书
一种高截留膜生物反应器处理污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种高截留膜生物反应器处理污 水的方法。
背景技术
传统MBR多以微滤或超滤作为固液分离膜，这是由以下两点决定的。
1、传统的一体式MBR(Membrane bio-reactor，MBR)多采用抽吸的方 法来实现固液分离，这使得它能采用的膜的透过压不能太大，因此只有微滤或 超滤才符合要求。而纳滤、反渗透因膜透过压较大，采用抽压的方式往往不会 有水透过。
2、反渗透膜虽然对小分子有机物有较好截留效果，但同时对盐离子也有 较好的截留效果，导致降解池中盐离子浓度过高，不利于微生物生长。而纳滤 膜则即能有效截留小分子有机污染物，又对盐离子有较好的透过率，避免了上 述现象的发生。
3、过去纳滤膜价格高昂，抗污染能力差，从成本角度考虑，废水处理中通 常不选用纳滤膜进行固液分离。
由于材料技术的发展，膜的价格在不断的下降，膜的抗污染性能也在不断 提高，膜的通量也在不断的提高，使得纳滤膜作为MBR的固液分离膜成为可能。
随着化工、医药等行业的发展，大量的含难降解的有机小分子的水被排入 自然水体，对环境造成污染。这些有机小分子往往以多环芳烃、有机中间体、 环境激素等形式存在。该类废水普通的生化法难已取得较好的去除效果，通常 采用氧化、吸附等手段加以去除，价格昂贵，而采用传统的MBR时，因微滤膜 或超滤膜孔径大，大部分有机小分子会透过膜进入水体，去除滤低。
国外利用纳滤膜去除饮用水中的环境激素给我们以启示，在新型MBR工艺 中以纳滤膜或反渗透膜代替微滤和超滤膜，这样对难降解的有机小分子具有较 好的截留，使得污染物的停留时间和水的停留时间分离开来，难降解的污染物 具有较长的停留时间，可以被有效的降解，但该技术的实现还具有以下几个难 点加以攻克。
1、传统一体化MBR采用抽吸技术，如使用纳滤膜水的透过率太低;而采 用分体式MBR的话，泵的高速剪切对起降解作用的微生物产生损害。
2、不管采用何种形式的MBR，纳滤膜易污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效解决传统MBR无法高
效去除水中小分子有机污染物的的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种高截留膜生物反应器(High rejection membrane bio-reactor， HRMBR)处理污水的方法，所述反应器为一个封闭耐压采用纳滤膜的一体化浸没 式膜生物反应器装置，纳滤膜在容器内被污水浸没;通过水泵间歇进水，进水 时间由容器内的液位开关控制;水在密闭容器内被降解;采用压缩空气作为水 透过膜的动力源;气体压力通过排气阀门在0.1～0.7Mpa波动，使得包覆在每块 隔板上的膜膜面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压使得水中氧的溶 解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的污泥浓度和降解 速率，膜不仅截留细菌和污泥，还截留了小分子的有机污染物。纳滤膜对一价 盐离子较低的截留率也可避免降解池中盐浓度过高，不利于微生物生长。
作为优选的技术方案，选用的膜为纳滤膜。
作为优选的技术方案，所述隔板为至少三块。
作为对上述技术方案的改进，所述每块隔板上设有刻槽，并且所述每块隔 板上设有多个孔或多条微流道，并且相邻的隔板的孔或微流道相互对齐形成过 滤通道，水流通过刻槽进入孔或微流通道，经过过滤通道流出，经过多层过滤 更加充分。
作为优选的技术方案，所述隔板为三块。
作为优选的技术方案，所述膜采用板式膜，由于采用气体加压，中空纤维 膜，无法承受高压，会发生变形，因此通常选用板式膜作为膜的形式，具有更 好的抗压性能跟机械性能。
作为优选的技术方案，所述膜采用纳滤膜。作为另一优选的技术方案，所 述膜采用无机膜，无机膜承压较高，在一些特别情况下使用。
作为优选的技术方案，
所述反应器选用活性污泥、经过筛选对水中污染物有较好降解效果的单一 微生物或几种微生物的复合体作为降解微生物。
作为优选的技术方案，所述反应器采用间歇进水，连续出水的方式。
作为优选的技术方案，反应器用于处理分子量不小于300道尔顿的难降解 的小分子有机物。
工作原理：采用压缩空气作为动力源，气体压力在0.1～0.7Mpa波动，使得 包覆在每块隔板上的纳滤膜表面胶层无法稳定存在，延缓膜面污染，气体加压 使得水中氧的溶解度增加，有利于微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的 微生物浓度和降解速率，每块隔板上设有刻槽，并且所述每块隔板上设有多个 孔或多条微流道，并且相邻的隔板的孔或微流道相互对齐形成过滤通道，水流 通过刻槽进入孔或微流通道，经过过滤通道流出，经过多层过滤更加充分。
由于采用了上述技术方案，一种高截留膜生物反应器处理污水的方法，所 述反应器为一个封闭耐压、采用纳滤膜的一体浸没式装置，容器内的纳滤膜浸 没在污水中，采用水泵间歇进水，采用压缩空气作为水透过膜的动力源，气体 压力通过排气阀门控制在0.1～0.7Mpa，使得包覆在每块隔板上的纳滤膜表面胶 层无法稳定存在，延缓膜面污染。气体加压使得水中氧的溶解度增加，有利于 微生物的生成，并能维持比普通MBR更高的微生物浓度和降解速率，有效解决 了一体化MBR以纳滤膜或反渗透膜做为分离核心时水的透过率太低;而采用分 体式的话，泵的高速剪切对起降解作用的微生物产生损害;纳滤膜易污染的问 题。