申请日2020.03.26
公开(公告)日2020.06.12
IPC分类号C02F3/30; C02F101/30; C02F101/16; C02F101/10
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体来说是一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于在活性污泥进入动态分离膜前要做一个预先分离;所述的动态分离膜采用立体固液分离膜，所述的立体固液分离膜采用轻质滤料制成，通过高分子材料发泡形成大比较面积和孔隙率的轻质滤料，通过发泡度调节轻质滤料的密度，动态分离膜通过将轻质滤料按预设堆积密度压实在一起形成，相比较MBR工艺，运行能耗低很多，整体能耗和传统活性污泥相当;相比较MBR工艺，运行维护成本低，耗材低。由于选用了动态膜，膜的污染和老化几乎没有，整体使用寿命达到20年左右。
权利要求书
1.一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于
在活性污泥进入动态分离膜前要做一个预先分离;
所述的动态分离膜采用立体固液分离膜，所述的立体固液分离膜采用轻质滤料制成，通过高分子材料发泡形成大比较面积和孔隙率的轻质滤料，通过发泡度调节轻质滤料的密度，动态分离膜通过将轻质滤料按预设堆积密度压实在一起形成。
2.如权利要求1所述的一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于所述预先分离采用斜板、斜管沉淀分离活性泥污，夹砂分离活性泥污或传统沉淀池分离。
3.如权利要求1所述的一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于所述轻质滤料密度小于1，通过浮力堆积压实;轻质滤料密度大于1，通过重力堆积压实;轻质滤料密度接近于水，通过机械压板挤压堆积。
4.如权利要求1所述的一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于所述方法具体如下：
污水先进入厌氧缺氧区;
污水在厌氧缺氧区处理后进入好氧区;
好氧区投加填料;
在好氧区，污染物进一步被降解，活性污泥达到平衡;
在好氧区通过曝气器鼓风曝气实现充氧;
活性污泥在斜管沉淀区被分离后返回到好氧区继续参加工作，好氧区的混合液一定比例地回流到厌氧缺氧区;
沉淀区分离后的清水进入动态分离膜区;
在动态分离膜区，刚开始水自流过动态分离膜，随着污染物增多，分离阻力逐渐增大，慢慢的水位上升，等水位达到一定高度，后续出水泵加入工作，增加分离压力，直到动态分离膜快要击穿，启动搅拌反洗装置，整个滤料搅拌混合，截留的污泥和滤料分开，停止搅拌后含有污泥的浓污水被返回流入生化段。
5.如权利要求1所述的一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于所述方法用于AO工艺以及AO工艺之外的活性污泥处理工艺。
说明书
一种动态膜膜分离污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体来说是一种动态膜膜分离污水处理方法。
背景技术
在污水处理，水资源再利用领域，传统的生化反应工艺基本是活性污泥反应池池(生化池)+重力沉淀分离池(泥水分离)的方式，采用重力分离的方式成本低，运行稳定，不过工作负荷低，占地大。近些年来出现了MBR膜生物反应器的技术，拓宽了污水处理生化反应的应用之路。MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由活性污泥法与MBR膜分离技术相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多，按分离机理进行分类，有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类，有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜);按膜的结构型式分类，有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。
近年来随着MBR膜生物反应器的大面积应用，大大拓宽了污水处理工艺的应用场景。对浓度高的、土地资源紧张的项目，mbr工艺都有较高的需求适应。
与传统的生物水处理工艺相比， MBR膜-生物反应工艺具有诸多优点:1、出水水质优质稳定;2、剩余污泥产量少;3、占地面积小，不受设置场合限制;4、可去除氨氮及难降解有机物;5、操作管理方便，易于实现自动控制。
不过MBR工艺产生和应用以来，由于膜的致密性和稳定结构使得一直有不少的问题没有解决，大大地阻碍了该工艺的更广泛应用。主要表现在以下几个方面：1、膜造价高，使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺;2、膜污染容易出现，给操作管理带来不便;3 、能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高，目前，常规分离式MBR运行能耗为3～4 kW•h/m3，淹没式MBR运行能耗为0.6～2 kW•h/m3，高于活性污泥法的0.3～0.4 kW•h/m3，也就是说运行成本MBR工艺是传统工艺的2-10倍;4、维护成本高，MBR膜一般是有机膜，膜容易老化或者被污染，5年左右要更换一次，跟换一次的成本往往是初期投资的50-70%，费用惊人;5、处理水厂不稳定，随着时间推移，膜会被污染和堵塞，水通量会下降，出水也会下降。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种动态膜膜分离污水处理方法，改变了原来MBR膜的致密性和稳定结构不变的特点。
为了实现上述目的，设计一种动态膜膜分离污水处理方法，其特征在于
A.在活性污泥进入动态分离膜前要做一个预先分离;
B.所述的动态分离膜采用立体固液分离膜，所述的立体固液分离膜采用轻质滤料制成，通过高分子材料发泡形成大比较面积和孔隙率的轻质滤料，通过发泡度调节轻质滤料的密度，动态分离膜通过将轻质滤料按预设堆积密度压实在一起形成。
预先分离采用斜板、斜管沉淀分离活性泥污，夹沙沉淀分离活性泥污或传统沉淀池分离。
轻质滤料密度小于1，通过浮力堆积压实;轻质滤料密度大于1，通过重力堆积压实;轻质滤料密度接近于水，通过机械压板挤压堆积。
方法具体如下：
A.污水先进入厌氧缺氧区;
B.污水在厌氧缺氧区处理后进入好氧区;
C.好氧区投加填料;
D.在好氧区，污染物进一步被降解，活性污泥达到平衡;
E.在好氧区通过曝气器鼓风曝气实现充氧;
F.活性污泥在斜管沉淀区被分离后返回到好氧区继续参加工作，好氧区的混合液一定比例地回流到厌氧缺氧区;
G.沉淀区分离后的清水进入动态分离膜区;
H.在动态分离膜区，刚开始水自流过动态分离膜，随着污染物增多，分离阻力逐渐增大，慢慢的水位上升，等水位达到一定高度，后续出水泵加入工作，增加分离压力，直到动态分离膜快要击穿，启动搅拌反洗装置，整个滤料搅拌混合，截留的污泥和滤料分开，停止搅拌后含有污泥的浓污水被返回流入生化段。
方法用于AO工艺以及AO工艺之外的活性污泥处理工艺。
本发明同现有技术相比，其优点在于：
1.出水水质优质稳定，由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈， 悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除 ，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准( CJ25.1-89 )，可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用;
2.剩余污泥产量少，该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放)，降低了污泥处理费用;
3.占地面积小，不受设置场合限制，生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省; 生化池生物浓度可以做到传统物理沉淀工艺的2-5倍;
4.可去除氨氮及难降解有机物，由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高;
5.操作管理方便，易于实现自动控制，该工艺实现了水力停留时间( HRT )与污泥停留时间( SRT )的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便;
6.相比较MBR工艺，运行能耗低很多，整体能耗和传统活性污泥相当;
7.相比较MBR工艺，运行维护成本低，耗材低。由于选用了动态膜，膜的污染和老化几乎没有，整体使用寿命达到20年左右(根据膜材质的老化寿命定);
8.由于SMBR膜的生成是通过弹性滤料实现的，弹性滤料的纳污能力大，所以反洗时间长，另外滤料不仅有分离作用，还在里面容纳一定量的活性微生物，这些微生物对于脱氮非常有帮助，尤其是低浓度的总氮去除，能较好适应目前污水处理出水标准的提高。
9.厌氧缺氧+好氧是污水处理工艺的一种，该技术也适用于其他类型的活性污泥处理工艺，能够推动工艺达到更好的出水效果，更低的总氮和氨氮，更低的总磷。（发明人石文政）