申请日2005.12.09
公开(公告)日2007.06.13
IPC分类号C02F3/02; C02F3/12; C02F3/10
摘要
本发明涉及一种将生物膜分离技术与固定载体的生物污水处理工艺。本发明通过以密集载有微生物的多孔膜替代常规MBR工艺中的高分子滤膜，配合整体成型的多孔性材料作为处理主体部分微生物的载体。并可在生产厂内提前将微生物培育载入载体内部。在载体上形成从好氧菌到厌氧菌，从细菌、真菌到原生动物、原生动物完整的生物链。可获得对COD、NH3-N的深度处理。本发明工艺的优点是出水水质好，NH3-N去除程度高、生物载量大、生物体系完整、基本不产泥、可在生产厂内培育微生物;膜价格低、膜寿命长，彻底消除膜污染，曝气量小，不要真空抽吸出水。本发明的BMBR工艺可形成带有自控功能的系列化设备。本发明工艺设备适用于高低浓度的生活污水及生产废水的处理。
权利要求书
1BMBR污水处理工艺，其特征在于：
a以生滤膜替代MBR工艺中的高分子滤膜。
b整体式固定化载体。
c推流式水流运动方式。
d完整的微生物链体系。
2生物滤膜的概念及形成方式，其特征在于：
a致密的微生物层可形成一种生物滤膜，对通过膜的污废水中的有机物及其它杂质进行截留、 吸附、降解。
b生滤膜置于处理工艺的末端，起到出水水质把关的作用，全部处理水均需通过该生物滤膜。
c该生物滤膜是以硬质或软质的多孔材料为支撑承载体，其上培育大量的好氧与厌氧微生物。
d生物滤膜上的微生物可提前在生产厂内培育并载入。
3整体式固定化载体的制备工艺及使用方法，其特征在于：
a选择密度12-18kg/m3，微孔孔径0.3-0.6mm，直径在1.5-2.5cm的块料软性发泡材料 贴结而成。使其堆积密度维持在7-9kg/m3，形成整体形状与设备空间相同。
b在碱性溶液中以浓的环氧乙烷在加热条件下与载体反应，使其表面改姓。在以一定浓度按比例 配制的铁、锰、铜、钴等重金属溶液浸泡载体24小时。是微生物必须的微量营养物固定在载体上。
c将整体化载体浸于生产厂内设备的生物培养池内，通以污水，保温，曝气，使微生物固定 并繁殖在载体上。
说明书
BMBR(生物膜生物反应器)污水处理工艺及设备
1.技术领域：
本发明涉及给水排水与环境保护工程技术领域的污水处理工艺及相应形成的系列设备。具体的说就是 涉及将微生物降解技术与生物膜分离技术相结合的污水处理技术。
2.技术背景：
污水生物处理技术是当前国内外有机污水(包括生活污水及工业污水)处理的最基本技术，并形成了 各种各样的工艺变形。污水生物处理技术是一种经济合理，并且有技术优势的水处理工艺，并被广泛应用。 单纯的生物处理技术只能将有机污水中的污染物去除到一定程度。通常仅达到国家二级废水排放标准。经 过变形或配合其它处理技术，才有可能达到国家一级废水排放标准，但要达到冲水回用标准则很难保证。 为此在现有技术中已达到实用的MBR(膜生物反应器)是一种技术先进的无非水处理工艺。MBR是将生 物处理与高分子滤膜分离有机的结合在一起的污水处理工艺，具有分离，降解程度高，出水水质好的优点， 出水可达到中水回用标准。但是传统的MBR存在膜价格高，寿命短，污染严重，曝气量大，运行费用高 等缺点，严重的影响了MBR工艺的技术经济性能及推广使用。
为了保留MBR工艺的技术优势，同时减少或消除上述缺点，特进行了本发明。
3.发明内容：
本发明的目的在于吸取并保留MBR工艺的技术特点，克服MBR工艺中的技术，经济应用中的不足 之处。从而提供一种新型的处理效率高，出水水质好，经济性能优良的污水处理工艺。
本发明的新型污水处理工艺称为生物膜生物反应器
英文名为：Biological Membrane Biological Reactor简称为BMBR工艺。
(1)本发明的目的可通过如下措施来达到：
a采用一种多孔材料为载体，其上附着并繁殖大量的好氧微生物及厌氧微生物，以形成的致密的微生物 滤膜层作为该工艺末端对污水的分离膜。以此种膜替代MBR工艺中的高分子滤膜。该种生物滤膜具有对 污水中各种污染物的截留，吸附，降解的作用，使处理出水的最终保证。
b处理工艺的主体是一个整体的生物载体。该载体是一种软质的多孔材料，被特殊工艺制成一个整体。 该载体上有供废水通过的弯曲的大孔及与大孔相连的无数微孔。大孔表面及微孔内部固定并繁殖着大量的 好氧微生物及厌氧微生物。由微生物在曝气充氧作用下，降解污水中的有机物、NH3-N等污染物。载体不 仅起到对污水中大颗粒杂质的截留，更重要的是提供微生物繁殖的附着体及污水、气体通过的通道。
c该载体经过双重处理，有利于微生物的附着与繁殖，同时还可提供微生物繁殖所必须的微量元素物质。 该载体可根据设备形状一次成型为整体。载体密度7-10kg/m3.孔隙率达到97%以上。比表面积大于 80m3/g，大孔直径3-5mm.微孔孔径0.4-0.6mm。
d载体上的微生物是在设备生产厂内培养繁殖的，而在设备使用地不需进行长时间的启动培养。
(2)本发明与国内外普遍应用的MBR污水处理工艺相比具有如下优点：
a以生物膜替代高分子滤膜。膜价格降低了90%，膜寿命延长了三倍，彻底消除了膜污染，具有与高分 子滤膜相同的作用及效果。
b系统采用整体式载体。微生物负载量是常规MBR的3-5倍，可达20-50g/L.微生物SRT长达20 天以上。水力停留时间仅3-6小时，容积负荷大，处理效果好。
c改变MBR完全混合式的运行方式为推流式运行。在载体孔道表面有好氧菌，孔道内部为厌氧菌。有 机物降解程度高，可生化性好。在载体水流运动方向形成从细菌，真菌，原生动物，后生动物进成的完整 生物链可做到深度硝化降解。因而出水水质好具有除NH3-N功能，同时系统基本不排泥。
d由于不存在膜污染的问题，因而曝气量较MBR减少60%，气水比可控制在8∶1-12∶1之间。
e可依靠重力出水，不需要负压抽真空出水。
f系统运行容易简单，可实现自动控制。
g由于采用了生产厂内培养微生物，现场系统启动可在5天内完成，而传统的MBR需时20天左右， 节约了现场调试时间。