申请日2003.07.30
公开(公告)日2005.02.16
IPC分类号C02F11/02
摘要
本发明的生物污泥减量设备包括一污泥水解槽、一污泥中和槽及一膜离生物反应槽(Membrane Bioreactor，MBR)的组合。本发明的方法先将污泥水解及中和，以产生一适于以膜离生物反应器进一步处理的中间进料。水解的污泥和微生物被强制留在MBR内，借助微生物继续水解污泥及分解有机物，以达到污泥稳定化和减少污泥量的目的。另外，由于MBR是利用薄膜进行固液分离，除可以驯养及累积特殊微生物加强分解水解污泥中不易生物分解物质外，亦可获得良好的处理水水质。
権利要求書
1.一种生物污泥减量设备，包含：
一用于将一生物污泥水解的污泥水解槽;
一膜离生物反应器;及
一污泥中和槽，该污泥中和槽用于将该污泥水解槽产生的水解污泥混合 物调整成一适合该膜离生物反应槽进行微生物分解的中间进料，
其中该膜离生物反应器包含一反应槽，该反应槽接收该中间进料;一浸 入在该反应槽内的中间进料的过滤模块，其具有一穿透侧及一与该中间进料 接触的外侧，而且该中间进料中所含的液体仅能透过该过滤模块与该穿透侧 相通;及一负压来源用于使该穿透侧具有一比该中间进料小的液压，于是通 过该穿透侧从该反应槽流出一处理过出流水。
2.如权利要求1所述的设备，其中该膜离生物反应器进一步包含一曝气 装置，其用于提供该反应槽内的中间进料一外界气体。
3.如权利要求2所述的设备，其中该曝气装置包含一位于该反应槽内的 曝气管，及一连接在该曝气管用于将外界气体送往该曝气管的鼓风机。
4.如权利要求3所述的设备，其进一步包含一反冲洗管，其连接该鼓风 机与该过滤模块的穿透侧，于是一外界气体可被送往该过滤模块的穿透侧并 透过该过滤模块进入该反应槽内的中间进料。
5.如权利要求1所述的设备，其中该过滤模块为管状或匣状，并且由中 空纤维或多孔性物质作成。
6.如权利要求5所述的设备，其中该多孔性物质包含无纺布。
7.如权利要求1所述的设备，其中该过滤模块具有大于0.05m3/m2.day的 通量。
8.如权利要求1所述的设备，其中该反应槽内的中间进料含有喜气性、 无氧性或厌氧性微生物。
9.如权利要求8所述的设备，其中当该微生物为喜气性微生物时，该外 界气体为为空气或纯氧;当该微生物为无氧性微生物时，该外界气体为氮气 或二氧化碳;及当该微生物为厌气性微生物时，该外界气体为氮气、甲烷或 沼气。
10.如权利要求1所述的设备，其中该污泥水解槽被安装有一用于搅拌该 生物污泥的搅拌器，及一用于控制该生物污泥的pH值的pH控制器。
11.如权利要求10所述的设备，其中该pH控制器通过将一碱或一酸加入 该生物污泥的方式使该生物污泥具有一大于9的pH值或小于3的pH值。
12.如权利要求1所述的设备，其中该污泥水解槽被安装有一用于搅拌该 生物污泥的搅拌器，及一用于加热该生物污泥的加热器。
13.如权利要求12所述的设备，其中该加热器将该生物污泥加热至一介 于50～90℃的温度。
14.如权利要求11所述的设备，其中该污泥中和槽被安装有一用于搅拌 该水解过污泥的搅拌器，及一用于控制该水解过污泥的pH值的pH控制器。
15.如权利要求14所述的设备，其中该pH控制器通过将一酸或一碱加入 该水解过污泥的方式使该水解过污泥具有一大于3小于9的pH值。
16.如权利要求13所述的设备，其中该污泥中和槽被安装有一用于搅拌 该水解过污泥的搅拌器，及一用于降低该水解过污泥的温度的热交换器。
17.如权利要求1所述的设备，其中该生物污泥来自废水处理生物处理单 元，该生物污泥具有VSS/SS比值介于0.5至0.9之间，其中VSS为可挥发污泥浓 度，SS为总污泥浓度。
说明书
生物污泥减量设备
技术领域
本发明是有关一种生物污泥减量的技术;尤其有关一种结合污泥水解及 中和，与膜离生物反应槽(Membrane Bioreactor，MBR)的生物污泥减量的技 术。
背景技术
传统上，废弃生物污泥利用喜气或厌气污泥消化方式，以稳定污泥性质 及改善污泥脱水性，进而达到污泥减量效果，但是生物污泥进行污泥消化时， 由于污泥均为固形物，借助生物消化过程将固形物转换成生物可利用水溶液， 需要相当长时间。故在喜气或厌气污泥消化之前，利用物理或化学水解方式 使固形物加速水解，以有效缩短整个污泥水解与分解时间。但是污泥经过水 解后，部份固形物可以继续生物水解与分解，但仍有一定比例水解污泥无法 继续分解，这些微细水解污泥，由于粒子非常细小且密度与水相近，容易随 着处理水从生物处理系统流失，而造成出流水水质恶化。
传统污泥消化系统可以达到稳定污泥性质及改善污泥脱水性的效果，但 污泥减量效果有限，通常介于5至10%之间。传统污泥消化系统中的喜气消 化的水力停留时间(HRT)约需要20至30天，而厌气消化则需要要30天以 上的HRT，才能够达到污泥消化效果，故需要较大反应槽体积，除非采用高温 污泥消化系统才能够提高污泥减量效果，但又会增加操作费用，故应用上经 常受到限制。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可以提高污泥减量效果及改善处理水水 质的生物污泥减量设备及方法。
本发明的生物污泥减量设备包括一污泥水解槽、一污泥中和槽及一膜离 生物反应槽(Membrane Bioreactor，MBR)的组合。本发明的方法先将污泥水 解及中和，以产生一适于以该膜离生物反应器进一步处理的中间进料。该中 间进料被导入该MBR，由于MBR是利用薄膜进行固液分离，水解的污泥和微生 物将被强制留在MBR内，其中借助微生物继续水解污泥及分解有机物，以达 到污泥稳定化和减少污泥量的目的。另外也可以驯养及累积特殊微生物加强 分解水解污泥中不易生物分解物质。于是，本发明可以提高污泥减量效果及 改善处理水水质。
实施方式
本发明提供一种生物污泥减量设备，包含：
一用于将一生物污泥水解的污泥水解槽;
一膜离生物反应器;及
一污泥中和槽，该污泥中和槽用于将该污泥水解槽产生的水解污泥混合 物调整成一适合该膜离生物反应槽进行微生物分解的中间进料，
其中该膜离生物反应器包含一反应槽，该反应槽接收该中间进料;一浸 入在该反应槽内的中间进料的过滤模块，其具有一穿透侧及一与该中间进料 接触的外侧，而且该中间进料中所含的液体仅能透过该过滤模块与该穿透侧 相通;及一负压来源用于使该穿透侧具有一比该中间进料小的液压，于是通 过该穿透侧从该反应槽流出一处理过出流水。
较佳的，该膜离生物反应器进一步包含一曝气装置，其用于提供该反应 槽内的中间进料一外界气体。该曝气装置可包含一位于该反应槽内的曝气管， 及一连接在该曝气管用于将外界气体送往该曝气管的鼓风机。更佳的，本发 明的生物污泥减量设备进一步包含一反冲洗管，其连接该鼓风机与该过滤模 块的穿透侧，于是一外界气体可被送往该过滤模块的穿透侧并透过该过滤模 块进入该反应槽内的中间进料。
较佳的，该过滤模块为管状或匣状，并且由中空纤维或多孔性物质作成。 该多孔性物质可为无纺布。
较佳的，该该过滤模块具有大于0.05m3/m2.day的通量。
较佳的，该反应槽内的中间进料含有喜气性(aerobic)、无氧性(anoxic) 或厌氧性(anaerobic)微生物。在本发明的生物污泥减量设备中，当该微生 物为喜气性微生物时，该外界气体为为空气或纯氧;当该微生物为无氧性微 生物时，该外界气体为氮气或二氧化碳;及当该微生物为厌气性微生物时， 该外界气体为氮气、甲烷或沼气。
较佳的，该污泥水解槽被安装有一用于搅拌该生物污泥的搅拌器，及一 用于控制该生物污泥的pH值的pH控制器。更佳的，该pH控制器通过将一碱 或一酸加入该生物污泥的方式使该生物污泥具有一大于9的pH值或小于3的 pH值。最佳的，该污泥中和槽被安装有一用于搅拌该水解过污泥的搅拌器， 及一用于控制该水解过污泥的pH值的pH控制器，其中该pH控制器通过将一 酸或一碱加入该水解过污泥的方式使该水解过污泥具有一大于3小于9的pH 值。
较佳的，该污泥水解槽被安装有一用于搅拌该生物污泥的搅拌器，及一 用于加热该生物污泥的加热器。该加热器适于将该生物污泥加热至一介于 50～90℃的温度。
较佳的，该污泥中和槽被安装有一用于搅拌该水解过污泥的搅拌器，及 一用于降低该水解过污泥的温度的热交换器。
较佳的，该生物污泥来自废水处理生物处理单元，该生物污泥具有VSS/SS 比值介于0.5至0.9之间，其中VSS为可挥发污泥浓度(volatile suspended solids)，SS为总污泥浓度。