申请日2013.03.08
公开(公告)日2013.05.22
IPC分类号C02F103/30; C02F3/30
摘要
印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，涉及印染废水处理方法。废水进入厌氧池;在厌氧池内放两组厌氧动态膜，底部设搅拌器，厌氧池通过加热器，厌氧池底部排泥;废水由内向外经两组厌氧动态膜中的一组后，再经另一组过滤后，进入好氧池;在好氧池内放两组好氧动态膜，好氧池在运行时，好氧池内部装有穿孔曝气管，由曝气机曝气，好氧池底部排泥;好氧处理后的水由内向外经过两组好氧动态膜中一组后，再由外向内经过另一组过滤后，完成处理，排出系统，通过切换好氧动态膜的进出口阀门，实现两组好氧动态膜的交换，达到在线反冲洗的目的。占地面积小，适用范围广、成本低、设备简单、操作容易、膜不易污染、处理效果较好。
权利要求书
1.印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)原废水经调节池首先进入动态膜厌氧-好氧一体化在线全自动反冲洗系统的厌氧池;
2)在厌氧池内放置两组厌氧动态膜，底部设搅拌器，厌氧池通过加热器并搅拌，厌氧池 底部排泥;
3)原废水由内向外经过设于厌氧池内的两组厌氧动态膜中的一组后，再由外向内经过另 一组过滤后，进入好氧池，通过切换厌氧动态膜进出口阀门，实现两组厌氧动态膜的交换， 达到在线反冲洗的目的;
4)在好氧池内放置两组好氧动态膜，好氧池在运行时，好氧池内部装有穿孔曝气管，由 曝气机曝气，好氧池底部排泥;
5)好氧处理后的水由内向外经过两组好氧动态膜中一组后，再由外向内经过另一组过滤 后，完成处理，排出系统，通过切换好氧动态膜的进出口阀门，实现两组好氧动态膜的交换， 达到在线反冲洗的目的。
2.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤2)中，所述厌氧动态膜采用由工业滤布制成的厌氧动态膜。
3.如权利要求2所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于所述工业滤布选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶中的至少一种，工业滤布的孔径可为 10～300μm。
4.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤2)中，所述加热器的温度为15～35℃。
5.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤2)中，所述搅拌的速度为60～200r/min。
6.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤4)中，所述好氧动态膜采用由工业滤布制成的厌氧动态膜。
7.如权利要求6所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于所述工业滤布选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶中的至少一种，工业滤布的孔径可为 10～300μm。
8.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤4)中，所述好氧池在运行时的温度为10～35℃。
9.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤4)中，所述曝气的曝气量为0.5～5L/min，好氧池中的溶解氧为DO≥2.0mg/L。
10.如权利要求1所述印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法，其特征在 于在步骤5)中，所述完成处理后的好氧池中的部分污水通过回水泵抽回至厌氧池，以形成 好氧池污水回流，完成对污水的处理过程;控制回流流速可为5～500mL/min。
说明书
印染废水动态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法
技术领域
本发明涉及一种印染废水的处理方法，尤其是涉及一种印染废水动态膜厌氧-好氧一体化 在线反冲洗处理方法。
背景技术
随着工业技术的迅猛发展，合成染料广泛地用于印染行业，染料种类己超过10000多种。 目前，染料的世界年产量约为800～900×103t，我国染料年产量已达150×103t，位居世界 前列。随着染料工业的迅猛发展，其生产废水已成为当前最主要的水体污染源之一。合成染 料有多种分类方法：按照发色基团分为：蒽醌类染料、偶氮类染料、靛青类染料等;按照应 用性能分为：酸性染料、分散染料、活性染料、还原染料等;其中，蒽醌类染料按结构又可 分为芳氨基蒽醌、氨基蒽醌和杂环蒽醌三种。蒽醌类染料是合成染料中重要的一类，分子结 构中都含有一个或多个羰基(C=O)共轭体系，且具有稳定的稠环芳香烃结构，具有防水、抗 光照、抗氧化等特性，可在水环境、光照、氧化剂存在条件下稳定存在。由于染料品种繁多、 生产工艺、染色工艺各不相同，产生的废水量及组分也不同，即使残存的染料组分浓度很低 时，也会造成水体透光率降低，色度增加，导致生态环境的破坏，因此印染废水的脱色以及 治理技术已成为工业废水处理的难点和重点。
近年来，印染废水生物处理技术已由传统单一的厌氧法、好氧法转向厌氧-好氧联合处理 方法，但是存在剩余污泥量大、能耗高、占地面积大等问题。膜-生物反应器技术(MBR)是 将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新系统，该系统以膜分离技术替代二级生物处 理工艺中的二沉池，具有工艺流程简单、占地少、管理方便、处理效率高、出水可直接回用 等特点。然而，膜污染是制约膜-生物反应器在污水处理中广泛应用的主要瓶颈，研究表明， 传统的膜-生物反应器中存在活性污泥等微生物的附着是造成膜污染、影响膜通量的重要因素 之一。同时，本发明所处理的印染废水中存在大量粘度大、附着力强的污染物，加重了膜污 染的程度。因此，改进膜-生物反应器中膜组件的运行方式，延长膜的使用时间，同时不影响 处理效果，是目前膜-生物反应器的发展趋势。公开号为CN01016185A、CN1974439A、 CN01100333A的中国发明专利申请分别采用采取填料表明附着工程菌或酶形式，或采用颗粒 污泥的形式使得膜-生物反应器中的微生物不再以悬浮状态存在，从而减轻对膜通量的影响。 然而，利用填料表面附着微生物的方式改进存在着不利于特种微生物的生长、微生物浓度低、 去污能力差等缺点;利用颗粒污泥进行改进存在颗粒污泥容易破碎、导致堵塞膜孔、颗粒污 泥自身形成的群落结构难以人工控制微生物群落稳定等缺点。
尽管上述专利对生物处理工艺进行了改进和创新，但是MBR工艺在大型污水处理中应用 的实例不多。原因主要是：膜组件的成本和运行过程动力消耗过高，造成运行费用很高;在 膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染，使出水 通量急剧衰减等。因此，需要针对这些缺点研究开发出新型的膜生物反应器，以使其在保留 原有优点的基础上尽量解决上述问题。通常的膜过滤过程中，溶液中的胶体和悬浮颗粒在过 滤压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成了膜通量的下降，这一现象称为膜污染。但从 另外一个角度看，膜表面的污染层增强了膜的截留能力，使微滤膜可以截留病毒甚至小分子 有机物，就好像在原有的膜之上又增加了一层膜。由于这层膜是在过滤过程中形成的，其组 成及厚度都可能随时间及生物反应器运行等条件的变化而变化，因此一些研究者称之为动态 膜或次生膜。相应地，将这种反应器称为动态膜生物反应器。动态膜的出现很好地解决了上 述MBR的两大难题，因为由于多孔底膜和预涂剂的选材广泛和价廉易得，使得动态膜的造价 较之传统的MBR有很大幅度的下降。另外，由于多孔底膜即膜基质的通量本身就很大，在膜 污染严重的情况下还可以通过在线反冲洗技术将膜基质表面的动态膜去除以后待其自生，因 此可有效地控制膜污染。而且动态膜还具有设备简单、操作容易、处理效果较好等其他优点， 因此，动态膜技术已广泛地引起了人们的研究和关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有的印染废水处理中所存在的处理效率低、设备占地面积大、投 资成本高等问题，提供一种高效经济，可有效降低膜污染程度，保证处理效果的印染废水动 态膜厌氧-好氧一体化在线反冲洗处理方法。
本发明包括以下步骤：
1)原废水经调节池首先进入动态膜厌氧-好氧一体化在线全自动反冲洗系统的厌氧池;
2)在厌氧池内放置两组厌氧动态膜，底部设搅拌器，厌氧池通过加热器并搅拌，厌氧池 底部排泥;
3)原废水由内向外经过设于厌氧池内的两组厌氧动态膜中的一组后，再由外向内经过另 一组过滤后，进入好氧池，通过切换厌氧动态膜进出口阀门，实现两组厌氧动态膜的交换， 达到在线反冲洗的目的;
4)在好氧池内放置两组好氧动态膜，好氧池在运行时，好氧池内部装有穿孔曝气管，由 曝气机曝气，好氧池底部排泥;
5)好氧处理后的水由内向外经过两组好氧动态膜中一组后，再由外向内经过另一组过滤 后，完成处理，排出系统，通过切换好氧动态膜的进出口阀门，实现两组好氧动态膜的交换， 达到在线反冲洗的目的。
在步骤2)中，所述厌氧动态膜可采用由工业滤布制成的厌氧动态膜，所述工业滤布的 孔径可为10～300μm，工业滤布可选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶等中的至少一种; 所述加热器的温度可为15～35℃;所述搅拌的速度可为60～200r/min。
在步骤4)中，所述好氧动态膜可采用由工业滤布制成的厌氧动态膜，所述工业滤布的 孔径可为10～300μm，工业滤布可选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶等中的至少一种; 所述好氧池在运行时的温度可为10～35℃;所述曝气的曝气量可为0.5～5L/min，好氧池中 的溶解氧可为DO≥2.0mg/L。
在步骤5)中，所述完成处理后的好氧池中的部分污水可通过回水泵抽回至厌氧池，以 形成好氧池污水回流，完成对污水的处理过程;控制回流流速为5～500mL/min;根据废水 水质类型、处理水量和有机负荷，通过控制进水流速和回流流速，使废水在厌氧池和好氧池 中进行连续处理，出水达标后排放。
本发明所采用的动态膜厌氧-好氧一体化在线全自动反冲洗体系的作用及功能如下：
1)动态膜解决了MBR膜的高成本和膜污染难题：传统的膜组件成本高，运行过程动力消 耗大，造成运行费用高。在膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表 面，造成膜的污染。而动态膜由多孔底膜和预涂剂的选材广泛和价廉易得，使得其成本和造 价较之传统的MBR有大幅度的下降，多孔底膜即膜基质的通量本身较大，在膜污染严重的情 况下还可通过在线反冲洗技术将膜基质表面的动态膜去除后再待其自生，有效地控制膜污染。
2)用动态膜取代传统的膜组件，它将膜分离技术和生物反应过程有机结合，以膜技术的 高效分离作用取代传统活性污泥法中的二沉池，实现传统工艺所无法比拟的泥水分离和污泥 浓缩效果，消除了污泥膨胀的影响。它还大幅度提高了曝气池中活性污泥的浓度，省却了污 泥回流系统，大大延长了泥龄，减少了剩余污泥量，并通过膜对废水中SS、有机物、病原菌 和病毒的高效截留作用，大大提高了处理出水水质。
3)通过动态膜中好氧池液体的回流将未及时被水解酸化的大分子污染物又能在经过好氧 池后及时返回厌氧池进一步地降解。发挥厌氧和好氧微生物体各自优势。
本发明基于膜分离技术和生物处理技术相结合，由多孔底膜和预涂层制得动态膜，使得 动态膜的造价较之传统的MBR有很大幅度的下降;由于多孔底膜的通量较大，加之采用在线 反冲洗技术，能有效地控制膜污染。与传统的印染废水的多级多段污水生物处理技术相比， 本发明具有占地面积小，适用范围广、投资成本低、设备简单、操作容易、膜不易污染、处 理效果较好等优点，适用于多种污水的生物处理。