一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统及方法技术方案

一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统及方法，包括基质罐和重力流式好氧自生动态膜反应器，所述基质罐用于储存污废水，基质罐内部设置有基质混合均匀搅拌器；所述基质罐与重力流式好氧自生动态膜反应器之间安装进水泵，所述重力流式好氧自生动态膜反应器内部设置有动态膜组件，位于动态膜组件底部设置曝气装置，曝气装置通过气体流量计与曝气泵相连，所述动态膜组件上方连接出水口，位于重力流式好氧自生动态膜反应器底部一侧设置有排泥口。本发明专利技术实现DM的快速高效成膜，使出水水质快速达到优良，该方法简单、易于操作。易于操作。易于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统及方法


[0001]本专利技术涉及污废水处理
，特别涉及一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统及方法。

技术介绍

[0002]膜生物反应器(MBR)是一种新型的污废水处理技术，将膜分离技术和微生物有机结合，可实现污泥停留时间(SRT)和水力停留时间(HRT)的单独控制，具有高保留生物量、水质处理效果好、操作灵活、占地面积小、污泥产率低等优点。但是，传统MBR在运行过程中通量低且膜易污染，其能否长期稳定运行的关键因素取决于对低通量的改善和对膜污染的有效控制，这对膜分离技术的应用具有极大的意义。
[0003]动态膜生物反应器(DMBR)可以解决传统MBR工艺低通量和易污染的问题，其作为MBR的一种替代方案在污废水处理领域得到了极大的关注。动态膜(DM)是指当滤液中含有污泥絮体和其他胶体物质时，过滤过程中在大孔径支撑材料上形成的泥饼层。DM可将泥饼层污染的劣势转化成为一种可以加强过滤效果的优势，且具有高通量、低成本、易清洗再生、运行维护简单的优势。根据形成过程，DM可分为自生动态膜(SFDM)和预涂动态膜(PCDM)。SFDM主要由过滤液中的物质自然形成的，例如生物反应器中的污泥絮体、无机成分和溶质，最终在支撑材料上形成的滤饼层；而PCDM，则主要通过一种或多种特定的悬浮物或者胶体组分的溶液通过多孔材料，从而在支撑材料表面形成。
[0004]与SFDM相比，PCDM的缺点为需要特定添加外部预涂材料，这一定程度上增加了工艺的复杂性。然而，SFDM主要缺点是DM的稳定形成需要一定的时间来附着，这一阶段预计出水水质会很差。SFDM的高效快速形成会受到诸多因素的影响，如：膜基材孔径、曝气强度、水头和污泥浓度等，一般会试图优化操作参数来缩短高效成膜时间，DM高效成膜，但目前对优化这些操作参数尚缺乏系统完整的方法。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统及方法，在好氧膜生物反应器中设置动态膜组件，在动态膜(DM)形成过程中合理的调控影响DM高效形成的影响因素：膜基材孔径、曝气强度、水头和污泥浓度，实现DM的快速高效成膜，使出水水质快速达到优良，该方法简单、易于操作。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统，包括基质罐和重力流式好氧自生动态膜反应器，所述基质罐用于储存污废水，基质罐内部设置有基质混合均匀搅拌器；
[0008]所述基质罐与重力流式好氧自生动态膜反应器之间安装进水泵，所述重力流式好氧自生动态膜反应器内部设置有动态膜组件，位于动态膜组件底部设置曝气装置，曝气装置通过气体流量计与曝气泵相连，所述动态膜组件上方连接出水口，位于重力流式好氧自生动态膜反应器底部一侧设置有排泥口。
[0009]所述进水泵上设置有液位计装置，液位计装置控制进水泵。
[0010]所述动态膜组件为平行设置的两个，好氧环境所需要的溶解氧由曝气泵提供，通过气体流量计进行曝气量的控制与调节。
[0011]所述动态膜组件由有机玻璃和膜基材组装而成，膜基材选用孔径为300目不绣钢丝网，有效面积为0.02m2。
[0012]一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统的使用方法，包括以下步骤；
[0013]液位计装置与重力流式好氧自生动态膜反应器处于连通状态，随着出水的开始，重力流式好氧自生动态膜反应器液位下降，当出水水头ΔH低于工作水头时，液位计装置启动进水泵，污废水被输送至重力流式好氧自生动态膜反应器中；随着污废水不断的输送，反应器内液面上升，当水头高于工作水头时，进水泵关闭，维持SFDM成膜所需要的工作水头，整个运行过程，系统通过重力自流出水；
[0014]随着出水从出水口排出，液位下降至最低工作水头时，液位计装置启动进水泵开关，基质罐中的污废水由进水泵输送至重力流式好氧自生动态膜反应器，当液位高于最高水头时，进水泵关闭，停止污废水的输送。
[0015]一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜方法，包括以下步骤；
[0016]步骤1：在重力流式好氧自生动态膜反应器中设置由大孔径的不锈钢丝网作为支撑层、有机玻璃作为骨架构成的双面过滤的动态膜组件，在动态膜组件形成过程中采用10
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20cm的重力出水水头，好氧活性污泥浓度采用5
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6g/L，好氧自生动态膜系统成膜过程需要调节曝气量：成膜初始阶段曝气量调节为气水流量比15：1，通过监测浊度和通量指标确定是否成膜；
[0017]步骤2：当通量迅速衰减后保持相对稳定、浊度降低至5NTU以下并稳定即认为DM稳定形成；当稳定成膜之后，增大曝气量至气水比为15：1
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50：1；随着膜污染物的不断积累，DM层厚而致密，渗透性(通量)过度损失，当通量衰减到初始通量的10％，即可认为达到膜污染，此时通过曝气装置11继续增大曝气量，冲刷动态膜组件，恢复部分通量，控制膜污染；此方法不仅可使自生动态高效形成，也可控制膜污染，实现系统的长期稳定运行；所述重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜的水头为10
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20cm之间，水头的控制通过放置有控制高中低液位的三根探针、安装在重力流式好氧自生动态膜反应器侧面，通过连通管与反应连通的液位计装置实现。
[0018]所述重力流式好氧自生动态膜系统中设置有曝气装置，其安装在动态膜组件的侧下方位置。曝气装置既提供好氧活性污泥所需的溶解氧，同时，产生大量气泡冲刷活性污泥，使其处于完全混合状态。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]此系统采用固定的出水水头，即恒压过滤模式(1
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2KPa)下重力渗透出水，可以降低泵的成本，又避免了利用泵提升出水的能耗。。
[0021]本专利技术主要通过调控膜基材孔径、污泥浓度、水头和曝气强度等四种影响因素，来促进SFDM稳定高效成膜，易于操作，工程应用性强。
[0022]本专利技术所提供的方法可以使动态膜5min内高效形成，浊度稳定在1NTU左右，COD去除率高达90％，氨氮的去除率高达95％。
附图说明
[0023]图1为本专利技术重力流式好氧自生动态膜系统示意图。
[0024]图2为本专利技术自生动态膜成膜过程中通量和出水浊度变化示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0026]一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜方法，包括以下步骤；
[0027]步骤1：在重力流式好氧自生动态膜反应器2中设置由大孔径的不锈钢丝网作为支撑层、有机玻璃作为骨架构成的双面过滤的动态膜组件6，在动态膜组件6形成过程中采用10
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20cm的重力出水水头，好氧活性污泥浓度采用5
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6g/L，好氧自生动态膜系统成膜过程需要调节曝气量：成膜初始阶段曝气量调节为气水流量比15：1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统，其特征在于，包括基质罐(1)和重力流式好氧自生动态膜反应器(2)，所述基质罐(1)用于储存污废水，基质罐(1)内部设置有基质混合均匀搅拌器(3)；所述基质罐(1)与重力流式好氧自生动态膜反应器(2)之间安装进水泵(4)，所述重力流式好氧自生动态膜反应器(2)内部设置有动态膜组件(6)，位于动态膜组件(6)底部设置曝气装置(11)，曝气装置(11)通过气体流量计(10)与曝气泵(9)相连，所述动态膜组件(6)上方连接出水口(7)，位于重力流式好氧自生动态膜反应器(2)底部一侧设置有排泥口(8)。2.根据权利要求1所述的一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统，其特征在于，所述进水泵(4)上设置有液位计装置(5)，液位计装置(5)控制进水泵(4)。3.根据权利要求1所述的一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统，其特征在于，所述动态膜组件(6)为平行设置的两个，好氧环境所需要的溶解氧由曝气泵(9)提供，通过气体流量计(10)进行曝气量的控制与调节。4.根据权利要求1所述的一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统，其特征在于，所述动态膜组件(6)由有机玻璃和膜基材组装而成，膜基材选用孔径为300目不绣钢丝网，有效面积为0.02m2。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种重力流式好氧自生动态膜系统高效成膜系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤；液位计装置(5)与重力流式好氧自生动态膜反应器(2)处于连通状态，随着出水的开始，重力流式好氧自生动态膜反应器(2)液位下降，当出水水头ΔH低于工作水头时，液位计装置(5)启动进水泵(4)，污废水被输送至重力流式好氧自生动态膜反应器(2)中；随着污废水不断的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐陆合，张敬宇，胡以松，查璐璐，杨毅明，赵云生，董兴隆，王占久，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：