申请日2011.07.01
公开(公告)日2012.02.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供一种六段式可移动少曝气膜生物反应器及其污水处理方法，由五个在体积和深度方面完全相同的生物反应池组成的五段式多级生物反应池系统、一个浸没式膜生物反应池及PLC自动化控制系统组成。可为村镇污水、工业废水、高档小区、别墅等需要半集中/分散污水处理的地方提供免土建、免安装的解决方法。主要优势有(1)膜通量可比传统MBR系统提高1倍，达到20-30L/m2·h，降低投资成本;(2)综合曝气能耗比现有具有除磷脱氮功能的MBR系统降低30%，减少运行费用;(3)减缓MBR系统的膜污染，延长膜更换周期，降低膜的维护与更换成本。
权利要求书
1.一种六段式可移动少曝气膜生物反应器，其特征是：该反应器包括 以下三部分：五段式多级生物反应池系统、浸没式膜生物反应器及PLC自 动化控制系统;
所述五段式多级生物反应池系统包括有五个体积相同的第一生物反应 池(3)、第二生物反应池(4)、第三生物反应池(5)、第四生物反应池 (6)、第五生物反应池(7)以及第六生物反应池(8)，第一生物反应池 (3)、第二生物反应池(4)、第三生物反应池(5)、第五生物反应池(7)、 第六生物反应池(8)通过联通口(2)依次联通，第三生物反应池(5)还 通过联通口(2)与第四生物反应池(6)、第六生物反应池(8)依次联通， 第四反应池(6)与第六生物反应池(8)联通，在第一生物反应池(3)、 第二生物反应池(4)、第三生物反应池(5)、第四生物反应池(6)、第 五生物反应池(7)内均预留有搅拌器和曝气设备;在第一生物反应池(3) 的一侧设有进水泵(1)，在第一生物反应池(3)的另一侧与第二生物反应 池(4)、第四生物反应池(6)、第五生物反应池(7)的任一反应池之间 设有污泥一级回流泵(13)，在第四生物反应池(6)与第六生物反应池(8) 之间设有污泥二级回流泵(10)，而形成一体化生物反应池;
所述浸没式膜生物反应器为在第六生物反应池(8)之中设有膜组件(9) 而形成膜生物反应器，在第六反应池(8)的一侧设有出水抽吸泵(12)， 在第六生物反应池(8)的另一侧设有排泥阀(11);
所述PLC自动化控制系统设在所述一体化生物反应池的一侧，并与所 述进水泵(1)、出水抽吸泵(12)、各生物反应池的曝气机和曝气设备相 连接，并控制所述各生物反应池水位液面的高低。
2.根据权利要求1所述的六段式可移动少曝气膜生物反应器，其特征 是：所述膜组件(9)所采用的膜为中空纤维或平板式的膜，孔径为 0.05-0.1μm。
3.根据权利要求1所述的六段式可移动少曝气膜生物反应器，其特征 是：所述第六生物反应池(8)与第一生物反应池(3)至第五生物反应池(7) 的体积相同。
4.采用权利要求1所述的六段式可移动少曝气膜生物反应器的污水处 理方法，该方法包括以下步骤：
污水通过自流或进水泵(1)进入第一生物反应池(3)后，通过联通口 (2)依次流入第二生物反应池(4)、第三生物反应池(5)，然后污水从 第三生物反应池(5)分配到第四生物反应池(6)和第五生物反应池(7); 第一生物反应池(3)、第二生物反应池(4)、第三生物反应池(5)、第 四反应池(6)、第五生物反应池(7)内的预留搅拌器和曝气设备中，只启 动第三生物反应池(5)的曝气设备进行曝气，启动第一生物反应池(3)、 第二生物反应池(4)、第四生物反应池(6)、第五生物反应池(7)的搅 拌器进行搅拌;
所进污水水质COD、氨氮质量浓度分别超过500mg/L、60mg/L时，将 启动第一生物反应池(3)、第二生物反应池(4)、第四生物反应池(6) 和第五生物反应池(7)中的至少一个曝气设备进行曝气;
所述五段式多级生物反应池的第一回流系统是通过污泥一级回流泵 (13)与第二生物反应池(4)或第四生物反应池(6)或第五生物反应池(7) 中任一池泵送到第一反生物应池(3)而形成;第六生物反应池(8)和五段 式多级生物反应池组合成六段式生物反应器系统，与膜组件(9)耦合后形 成六段式多级膜生物反应器，六段式多级膜生物反应器的污泥回流系统是通 过二级污泥回流泵(10)从第六生物反应池(8)回流到第二生物反应池(4) 而形成;通过排泥阀(11)或另设排泥泵而形成整个系统的排泥。
5.根据权利要求4所述的六段式可移动少曝气膜生物反应器的污水处 理方法，其特征是：
六段式多级生物反应池的第一生物反应池(3)为厌氧池、第二生物反 应池(4)、第四生物反应池(6)、第五生物反应池(7)为缺氧池、第三 生物反应池(5)为好氧池，但除生物第六反应池(8)之外，其它反应池的 环境能够在厌氧池、缺氧池、好氧池之间转换。
说明书
六段式可移动少曝气膜生物反应器及其污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种生活污水或工业废水处理与回用的方法，特别是一种六 段式可移动少曝气膜生物反应器及其污水处理方法。
背景技术
膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)是一种将膜分离技术与生 物处理技术相结合的污水处理技术，它以膜组件取代传统生物处理中的二沉 池，可保持高活性污泥浓度，减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负 荷减少污泥量。MBR主要利用膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子固 体物，因此系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至10,000mg/L，污泥龄(SRT) 可延长30天以上，可降低生物反应池体积，提高难降解物质降解率。
国内外对MBR的研究大致可分为以下几个方面：(1)探索不同生物处 理工艺与膜分离单元的组合形式：与膜结合的生物处理单元已从传统活性污 泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥与生物膜相结合的复台式工艺、 两相厌氧工艺等;(2)研究膜生物反应系统的处理效果与膜污染的影响因 素、研究膜生物反应器的生物化学反应机理与数学模型，探求合适的操作条 件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性; (3)扩大MBR的应用范围：MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有 机废水(食品废水、啤酒废水)与难降解工业废水(焦化废水、印染废水等)。
但是MBR技术也存在曝气能耗大、膜污染防治与更换成本高等问题阻 碍其在工业领域的大规模应用。此外，多数MBR系统没有集成前级生物处 理单元或前级生物预处理单元设计不合理，处理效率不高，导致设计设计膜 通量偏低(一般仅10-15L/m2.h或更低)，增加MBR系统的投资成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种六段式可移动少曝气膜生物反应器及其污水 处理方法，以利于解决以下技术难题：(1)提升MBR系统膜通量指标，降 低投资成本;(2)降低MBR系统综合曝气能耗指标，减少运行费用;(3) 减缓MBR系统的膜污染，延长膜更换周期，降低膜的维护与更换成本。可 为村镇污水、工业废水、高档小区、别墅等需要半集中/分散污水处理的地方 提供免土建、免安装的解决方法。
为实现上述目的，本发明采用提供一种六段式可移动少曝气膜生物反应 器，其特征是：该反应器包括以下三部分：五段式多级生物反应池系统、浸 没式膜生物反应器系统及PLC自动化控制系统;
所述五段式多级生物反应池系统包括有五个体积相同的第一生物反应 池、第二生物反应池、第三生物反应池、第四生物反应池、第五生物反应池 以及第六生物反应池，第一生物反应池、第二生物反应池、第三生物反应池、 第五生物反应池、第六生物反应池通过联通口依次联通，第三生物反应池还 通过联通口与第四生物反应池、第六生物反应池依次联通，第四反应池与第 六生物反应池联通，在第一生物反应池、第二生物反应池、第三生物反应池、 第四生物反应池、第五生物反应池内均预留有搅拌器和曝气设备;在第一生 物反应池的一侧设有进水泵，在第一生物反应池的另一侧与第二生物反应 池、第四生物反应池、第五生物反应池的任一反应池之间设有污泥一级回流 泵，在第四生物反应池与第六生物反应池之间设有污泥二级回流泵，而形成 一体化生物反应池;
所述浸没式膜生物反应器系统为在第六生物反应池之中设有膜组件而 形成膜生物反应器系统，在第六反应池的一侧设有出水抽吸泵，在第六生物 反应池的另一侧设有排泥阀;
所述PLC自动化控制系统设在所述一体化生物反应池的一侧，并与所 述进水泵、出水抽吸泵、各生物反应池的曝气机和曝气设备相连接，并控制 所述各生物反应池水位液面的高低。
同时提供一种采用上述的六段式可移动少曝气膜生物反应器的污水处 理方法。
本发明是一种可移动的一体化污水处理设施，可为村镇污水、工业废水、 高档小区、别墅等需要半集中/分散污水处理的地方提供免土建、免安装的解 决方法。本发明的主要有益指标如下：
(1)膜通量可比传统MBR系统提高1倍，达到20-30L/m2.h，降低投 资成本;(2)本发明综合曝气能耗比现有具有除磷脱氮功能的MBR系统降 低30%，减少运行费用;(3)减缓MBR系统的膜污染，延长膜更换周期， 降低膜的维护与更换成本。