專(zhuān)利名稱(chēng)：動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的兩階段運(yùn)行模式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于污水處理的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行模式，屬于動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器用于污水處理，其結(jié)構(gòu)一般如附圖所示，主要由進(jìn)水裝置、生物反應(yīng)器、曝氣裝置、液位控制器、動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件和出水裝置組成。進(jìn)水裝置包括進(jìn)水管1 和進(jìn)水泵2，生物反應(yīng)器4的底部設(shè)有曝氣器6，曝氣器6與生物反應(yīng)器4外的空氣壓縮機(jī) 8相連，曝氣器6與空氣壓縮機(jī)8組成曝氣裝置。轉(zhuǎn)子流量計(jì)7置于曝氣器6與空氣壓縮機(jī)8之間以控制曝氣強(qiáng)度。在生物反應(yīng)器4頂部設(shè)液位控制器3，使反應(yīng)器內(nèi)液面維持在一定的范圍內(nèi)，動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件5置于生物反應(yīng)器4內(nèi)，動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件5頂端與出水管9相連。污水通過(guò)進(jìn)水裝置進(jìn)入生物反應(yīng)器4內(nèi)，在生物反應(yīng)器4內(nèi)，活性污泥顆粒生物降解污染物而后經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)膜的截留作用出水。出水主要依據(jù)反應(yīng)器液面與出水管之間的液位差即水頭。動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件由粗孔微網(wǎng)材料制備而成，活性污泥沉積在粗孔微網(wǎng)材料上形成動(dòng)態(tài)膜，取得與微濾膜近似的泥水分離效果。粗孔微網(wǎng)材料低廉的價(jià)格極大地節(jié)省了動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的初期投資，動(dòng)態(tài)膜較小的過(guò)濾阻力和清洗方式顯著地減少了污水處理工藝的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行以動(dòng)態(tài)膜的形成為標(biāo)志可以劃分為兩個(gè)階段第一階段為運(yùn)行初期，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥顆粒吸附/沉積在粗孔微網(wǎng)材料上，形成污泥層即動(dòng)態(tài)膜， 可以減小粗孔微網(wǎng)材料的孔徑，增強(qiáng)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件的截留能力。其判斷標(biāo)志為反應(yīng)器出水濁度低于5NTU，出水SS低于lmg/L ；動(dòng)態(tài)膜形成后進(jìn)入第二個(gè)階段，當(dāng)活性污泥顆粒繼續(xù)向膜組件上吸附/沉積時(shí)，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)膜厚度增大，孔徑變小，過(guò)濾阻力增加，使動(dòng)態(tài)膜更易堵塞而引起污染。目前，動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的常規(guī)運(yùn)行模式是在運(yùn)行過(guò)程中保持恒定不變的水頭和曝氣強(qiáng)度。此種運(yùn)行模式的缺點(diǎn)是無(wú)法分別滿(mǎn)足兩個(gè)階段的運(yùn)行需求。若采用高曝氣或低水頭的方式運(yùn)行，高曝氣導(dǎo)致動(dòng)態(tài)膜表面的錯(cuò)流速率大，污泥顆粒難以沉積在動(dòng)態(tài)膜表面， 而且低水頭也使得污泥顆粒不易沉降到動(dòng)態(tài)膜表面，最終減緩了動(dòng)態(tài)膜的形成速率，延長(zhǎng)了動(dòng)態(tài)膜的成膜時(shí)間，出水水質(zhì)在初始階段的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)達(dá)不到排放要求。若采用低曝氣或高水頭的運(yùn)行方式，低曝氣導(dǎo)致動(dòng)態(tài)膜表面的錯(cuò)流速率小，污泥顆粒更易沉積在動(dòng)態(tài)膜表面，高水頭也會(huì)導(dǎo)致污泥顆粒更易沉降到動(dòng)態(tài)膜表面，同時(shí)會(huì)使一些比較細(xì)小的顆粒透過(guò)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件，使得出水水質(zhì)變差。在成膜后的長(zhǎng)期運(yùn)行階段中，使得污泥顆粒更容易沉積在動(dòng)態(tài)膜表面，動(dòng)態(tài)膜變厚，孔徑變小，過(guò)濾阻力增大，引起污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器運(yùn)行模式存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種成膜時(shí)間短、能耗低、能夠延緩膜污染、使動(dòng)態(tài)膜長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定狀態(tài)的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的兩階段運(yùn)行模式。本發(fā)明的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的兩階段運(yùn)行模式，步驟如下(1)在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，采用200L/小時(shí)-350L/小時(shí)的低曝氣、 3. 5cm-5. Ocm的高水頭運(yùn)行模式，低曝氣使動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器內(nèi)保持比較高的大粒徑污泥顆粒的濃度，高水頭提高污泥顆粒沉積在粗孔微網(wǎng)基材上的速率，這樣一方面加快成膜速率，使出水懸浮顆粒盡快達(dá)到排放要求，另一方面優(yōu)化成膜的結(jié)構(gòu)，使得膜阻力小，出水通量大；(2)在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段，采用400L/小時(shí)-500L/小時(shí)的常規(guī)曝氣、 0. 5cm-2cm的低水頭運(yùn)行模式，低水頭減緩污泥顆粒沉積在粗孔微網(wǎng)基材上的速率，這種運(yùn)行模式能夠減少膜堵塞，延緩膜污染，使動(dòng)態(tài)膜在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持在穩(wěn)定狀態(tài)。本發(fā)明的運(yùn)行模式主要是通過(guò)在不同階段改變動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器內(nèi)水頭和曝氣強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)的。與常規(guī)運(yùn)行模式相比，本發(fā)明可以縮短成膜時(shí)間，優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)，使得膜阻力小， 出水通量大，降低運(yùn)行能耗，同時(shí)可以延緩膜污染。本發(fā)明可以將動(dòng)態(tài)膜的成膜時(shí)間縮短至50-150分鐘，在穩(wěn)定運(yùn)行階段，通量可維持在28-55L/m2小時(shí)，動(dòng)態(tài)膜的運(yùn)行周期延長(zhǎng)至 15-30 天。


附圖是動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、進(jìn)水管，2、進(jìn)水泵，3、液位控制器，4、生物反應(yīng)器，5、動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾組件，6、
曝氣器，7、轉(zhuǎn)子流量計(jì)，8、空氣壓縮機(jī)，9、出水管。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將生活污水(COD為 270-450mg/L，BOD 為 130_250mg/L，SS 為 90_170mg/L)進(jìn)入附圖所示的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(MLSS為5000mg/l)中。在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，通過(guò)液位控制器3使水頭維持在4. 0-4. 5cm,通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)7使曝氣強(qiáng)度控制在300L/小時(shí)，63分鐘時(shí)動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器出水濁度低于5NTU，出水SS低于lmg/L，通量為52L/m2小時(shí)，即成膜時(shí)間為63分鐘。在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段控制水頭為1. 0-1. 5cm,曝氣強(qiáng)度為 500L/小時(shí)，反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行21天。反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段，通量維持在30-37L/m2小時(shí)。實(shí)施例2將生活污水(COD為 270-450mg/L，B0D 為 130_250mg/L，SS 為 90_170mg/L)進(jìn)入附圖所示的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(MLSS為5000mg/l)中。在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，通過(guò)液位控制器3使水頭維持在3. 5-4. 0cm，通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)7控制曝氣強(qiáng)度為350L/小時(shí)，85 分鐘時(shí)反應(yīng)器出水濁度低于5NTU，出水SS低于lmg/L，通量為46L/m2小時(shí)，即成膜時(shí)間為 85分鐘。在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段控制水頭為0. 5-1. Ocm,曝氣強(qiáng)度為500L/小時(shí)，反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行24天。反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段，通量維持在28-41L/m2小時(shí)。實(shí)施例3將生活污水(COD為 270-450mg/L，B0D 為 130_250mg/L，SS 為 90_170mg/L)進(jìn)入附圖所示的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(MLSS為5000mg/l)中。在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，通過(guò)液位控制器3使水頭維持在4. 5-5. 0cm，通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)7控制曝氣強(qiáng)度為250L/小時(shí)，56 分鐘時(shí)反應(yīng)器出水濁度低于5NTU，出水SS低于lmg/L，通量為57L/m2小時(shí)，即成膜時(shí)間為 56分鐘。在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段控制水頭為1. 5-2cm,曝氣強(qiáng)度為450L/小時(shí)，反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行19天。反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段，通量維持在31-45L/m2小時(shí)。實(shí)施例4將生活污水(COD為 270-450mg/L，B0D 為 130_250mg/L，SS 為 90_170mg/L)進(jìn)入附圖所示的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(MLSS為5000mg/l)中。在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，通過(guò)液位控制器3使水頭維持在4. 5-5. 0cm，通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)7控制曝氣強(qiáng)度為200L/小時(shí)，53 分鐘時(shí)反應(yīng)器出水濁度低于5NTU，出水SS低于lmg/L，通量為61L/m2小時(shí)，即成膜時(shí)間為 53分鐘。在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段控制水頭為1. 5-2cm,曝氣強(qiáng)度為400L/小時(shí)，反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行17天。反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段，通量維持在33-49L/m2小時(shí)。
權(quán)利要求
1. 一種動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的兩階段運(yùn)行模式，其特征在于步驟如下(1)在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，采用200L/小時(shí)-350L/小時(shí)的低曝氣、 3. 5cm-5. Ocm的高水頭運(yùn)行模式，低曝氣使動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器內(nèi)保持比較高的大粒徑污泥顆粒的濃度，高水頭提高污泥顆粒沉積在粗孔微網(wǎng)基材上的速率，這樣一方面加快成膜速率，使出水懸浮顆粒盡快達(dá)到排放要求，另一方面優(yōu)化成膜的結(jié)構(gòu)，使得膜阻力小，出水通量大；(2)在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段，采用400L/小時(shí)-500L/小時(shí)的常規(guī)曝氣、0.5cm-2cm 的低水頭運(yùn)行模式，低水頭減緩污泥顆粒沉積在粗孔微網(wǎng)基材上的速率，這種運(yùn)行模式能夠減少膜堵塞，延緩膜污染，使動(dòng)態(tài)膜在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持在穩(wěn)定狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的兩階段運(yùn)行模式，包括(1)在動(dòng)態(tài)膜形成的初期運(yùn)行階段，采用200-350L/小時(shí)的低曝氣、3-5cm的高水頭運(yùn)行模式；(2)在動(dòng)態(tài)膜形成后的運(yùn)行階段，采用400-500L/小時(shí)的常規(guī)曝氣、0.5-2cm的低水頭運(yùn)行模式。與常規(guī)運(yùn)行模式相比，本發(fā)明可以縮短成膜時(shí)間，優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)，使得膜阻力小，出水通量大，降低運(yùn)行能耗，同時(shí)可以延緩膜污染。本發(fā)明可以將動(dòng)態(tài)膜的成膜時(shí)間縮短至50-150分鐘，在穩(wěn)定運(yùn)行階段，通量可維持在28-55L/m2小時(shí)，動(dòng)態(tài)膜的運(yùn)行周期延長(zhǎng)至15-30天。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102167441SQ201110048910
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者劉靜, 張建, 張成祿, 柳翠, 梁爽 申請(qǐng)人:山東大學(xué)