專利名稱：一種整體式mbr污水處理回用方法及處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物膜污水處理技術(shù)，尤其是一種整體式MBR污水處理回用方法 及處理裝置裝置，屬于污水處理回收技術(shù)類。
背景技術(shù)：
隨著地球村人類文明的發(fā)展，生活在地球上的人口不斷地增長，資源的日益消耗 也在與日俱增。水作為與人類最為緊密的一種資源也遇到前所未有的挑戰(zhàn)，一方面水是人 類生存的生命之源，另一方面隨著地球人類工業(yè)化進程的不斷加速推進，對水資源的各種 需求不斷增長；同時也給自然界中天然水體帶來無盡的污染。我國是擁有13億龐大人口的發(fā)展中大國，但我們的人均水資源僅為世界人均水 資源的二十五分之一，如何提高現(xiàn)有水資源的利用率一直是個重大問題。因此，提高日常生活中水的利用率，尤其是提高水的重復(fù)利用率更是我國節(jié)約用 水的主要出路。但是由于生活污水、環(huán)境污水往往夾帶著一些固體污物和生化類污物，要除 去夾雜在各種生活污水和環(huán)境污水中的雜質(zhì)，使其成為可被再次使用的合格水體并不是一 件容易的事情。其原因在于各種生產(chǎn)、生活污水，由于污染源不一樣，一旦各家用水單位將 污水通過外排管線排出，進入城市污水總管線，或者經(jīng)過地表排水溝渠、河道排入?yún)R集水體 的更大河流或湖泊以后，由于水中含有的各類污染物和化合物的共同作用，已經(jīng)使被污染 的水體成為含有成分更為復(fù)雜的總合體。顯然，此時不僅需處理的污染水體體積龐大，而且 所含的成分也更為復(fù)雜而難于處理。多年以來，隨著人們對保護水資源認識的提高，治理污水和提高水資源的重復(fù)使 用指數(shù)也日益提高。利用生物膜技術(shù)處理各種生活、生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水已經(jīng)成為當(dāng)今污水 處理的主要技術(shù)手段之一。在目前已經(jīng)公開的利用生物膜技術(shù)處理污水的技術(shù)，大多數(shù)綜合處理裝置均采用 比較規(guī)范的厭氧池、好氧池、膜處理池等多級各自獨立的結(jié)構(gòu)裝置對污水進行處理，并且這 些技術(shù)方法中采取的生物膜裝置都是通過平面結(jié)構(gòu)狀態(tài)與污染水體進行接觸，無論是利用 生物膜技術(shù)構(gòu)成的厭氧池生化環(huán)境、還是用生物膜構(gòu)成的好氧池環(huán)境、乃至膜處理池環(huán)境， 所被處理的污水均只是在單一的生化環(huán)境中得到單一的處理。正式由于上述原因，導(dǎo)致目 前大多數(shù)已公開的膜生化污水處理方法，多般屬于多段式處理。所涉及的處理裝置均是獨 立分離式的結(jié)構(gòu)。因此，不僅主體設(shè)備體積過大、系統(tǒng)繁雜，而且制造成本也高，處理的效率 也有一定的局限性，顯然不利于該技術(shù)的廣泛推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提出一種整體式MBR污水處理回用方法及處理裝置，適合于 多種場合使用的整體式MBR污水處理回用裝置。這種整體式MBR污水處理回用方法，其特征在于將已經(jīng)過預(yù)處理的污水，在設(shè) 有串掛式生物處理器、膜生物反應(yīng)器和曝氣機構(gòu)的同一膜生物反應(yīng)凈化池內(nèi)同時進行厭氧-好氧生化反應(yīng)和生物膜過濾工序，進而獲得可回用中水。所述的膜生物反應(yīng)凈化池由同時浸沒在膜生物反應(yīng)凈化池水面以下的串掛式生 物處理器、膜生物反應(yīng)器、曝氣機構(gòu)及回用水輸出管構(gòu)成；所述的串掛式生物處理器由設(shè)置 在池內(nèi)的有孔曝氣支管及包裹在管體上的填料球構(gòu)成，所述的曝氣支管下部與曝氣機構(gòu)中 的曝氣主管相連接組成串掛式生物處理器的曝氣通道；所述的膜生物反應(yīng)器由下部與曝氣 主管連通、上部與回用水連通的裸體生物膜絲束柱構(gòu)成；所述的曝氣機構(gòu)通過外延主管與 設(shè)在膜生物反應(yīng)凈化池外的鼓鼓風(fēng)機相連。所述的填料球為廢碎超濾膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀球體，所述的填料球 在有孔曝氣支管上按照上小下大過渡的形式設(shè)置。根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種整體式MBR污水處理回用方法及其裝置不僅整體 結(jié)構(gòu)簡單，而且采用的串掛式生物處理器、浸沒式裸體束柱MBR生物反應(yīng)器不僅起到膜過 濾作用，而且能同時在膜生物反應(yīng)凈化池填料內(nèi)層形成小的厭氧區(qū)域，外層形成好氧區(qū)域。 從而實現(xiàn)同一反應(yīng)器中同時存在厭氧菌和好氧菌，使硝化與反硝化的化學(xué)作用在同一水體 空間內(nèi)同時進行，因此能為簡化整個處理裝置提供了技術(shù)支持。


圖1為本發(fā)明方法的整體示意圖；圖2外置調(diào)節(jié)池的污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為內(nèi)置調(diào)節(jié)池的污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(一)；圖4為內(nèi)置調(diào)節(jié)池的污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(二)；圖5為膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為串掛式生物處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-清理格柵 2-抽吸泵 3-串掛式生物處理器 3. 1-填料球4-膜生物 反應(yīng)器4.1-裸體膜絲束柱5-抽吸泵6-鼓風(fēng)機7-膜生物反應(yīng)凈化池8-調(diào)節(jié)池 9-曝氣機構(gòu)9.1-曝氣支管9. 2-曝氣主管9. 3-曝氣孔10-出水管組合架 11-主出 水管12-曝氣管組合架13-溢流孔14-隔離擋板
具體實施例方式如以下結(jié)合附圖進一步闡述本發(fā)明，并給本發(fā)明的實施例。本技術(shù)方案給出的這種整體式MBR污水處理回用方法，其特征在于將已經(jīng)過預(yù) 處理的污水，在設(shè)有串掛式生物處理器、膜生物反應(yīng)器和曝氣機構(gòu)的同一膜生物反應(yīng)凈化 池內(nèi)同時進行厭氧-好氧生化反應(yīng)和超濾膜過濾工序，進而獲得可回用中水。上述這種生化法處理污水的最大特點是將串掛式生物處理器、膜生物反應(yīng)器和曝 氣機構(gòu)，設(shè)置在同一膜生物反應(yīng)凈化池內(nèi)，使利用生物膜技術(shù)處理污水技術(shù)在同一有限空 間內(nèi)、同時進行厭氧-好氧生化反應(yīng)和生物膜過濾工序，進而獲得可回用中水。不僅區(qū)別于 目前大多數(shù)相近技術(shù)處理污水中慣用的多段式生化污水處理方法，而且也為整個處理裝置 的簡單化、小型化創(chuàng)造了條件。使利用MBR技術(shù)處理各類污水技術(shù)更易于在當(dāng)今得以進一 步廣泛推光使用。圖1給出的是應(yīng)用該方法進行生化污水處理的方法的一種基本方法及裝置，所述的膜生物反應(yīng)凈化池7內(nèi)同時設(shè)置著串掛式生物處理器3和膜生物反應(yīng)器4 ；所述的串掛 式生物處理器3由設(shè)置在池內(nèi)的有孔曝氣支管9. 1及包裹在管體上的填料球3. 1構(gòu)成，所 述的曝氣支管9. 1下部與曝氣機構(gòu)中的曝氣主管9. 2相連接導(dǎo)通；所述的膜生物反應(yīng)器4 浸沒在膜生物反應(yīng)凈化池7的水體中，并由設(shè)置在出水管組合架10和曝氣管組合架12之 間的多組裸體膜絲束柱4. 1構(gòu)成；所述的曝氣機構(gòu)通過外延主管與設(shè)在膜生物反應(yīng)凈化池 7外的鼓風(fēng)機6相連。所述的串掛式生物處理器4為廢碎生物膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀結(jié)構(gòu) 的填料球3. 1，所述的填料球在豎置在水體中的孔曝氣支管9. 1上按照上小下大過渡的形
式設(shè)置。這種廢碎生物膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的填料球體附著幾萬個微 孔，成為無數(shù)個微生物生長的“溫床”。構(gòu)成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的填料球體的內(nèi)部各組成單體之間， 有的處于相互連通狀態(tài)。有的有處于獨立的不連通狀態(tài)之間，因此當(dāng)它們浸沒在污水中間、 并又與帶曝氣孔9. 3的曝氣支管9. 1構(gòu)成串掛式填料球3. 1時，填料球體中的生物膜絲上 吸附的生化細菌，在曝氣條件下，有的處于厭氧環(huán)境狀態(tài)，有的則處于好氧環(huán)境狀態(tài)。此外，在這一技術(shù)方案中的膜生物反應(yīng)器4，該膜生物反應(yīng)器4由浸沒在污水中裸 體膜絲束柱構(gòu)成，通過裸體膜絲束柱4. 1既連接下部與曝氣主管9. 2中延伸出來的曝氣管 組合架12，同時又經(jīng)裸體膜絲束柱4. 1上部與出水管組合架連通、并最終與主出水管11上 的抽吸泵5構(gòu)成回用水的輸出管線。這種由多組裸體膜絲束柱構(gòu)成的膜生物反應(yīng)器4，同樣可在有限的膜生物反應(yīng)凈 化池7的膜生物反應(yīng)器4周圍形成厭氧環(huán)境和好氧環(huán)境。附圖2給出的是應(yīng)用本技術(shù)方法的一種整體式MBR污水處理回用裝置，它由圖1 中所表示的基本裝置和一個外置式調(diào)節(jié)池8組成，調(diào)節(jié)池8內(nèi)設(shè)有清理格柵1，調(diào)節(jié)池8與 膜生物反應(yīng)凈化池7之間由抽吸泵2連接輸水。附圖3給出的是應(yīng)用本技術(shù)方法的一種整體式MBR污水處理回用裝置，它由圖1 中所表示的基本裝置基礎(chǔ)上，將調(diào)節(jié)池8內(nèi)設(shè)置在膜生物反應(yīng)凈化池7內(nèi)，通過設(shè)于調(diào)節(jié)池 8與膜生物反應(yīng)凈化池7之間增設(shè)的一塊上部帶溢流孔13的隔離板形成輸水通道。在這 一技術(shù)方案中直接將進行污水預(yù)處理的調(diào)節(jié)池與進行生化處理的膜生物反應(yīng)凈化池組合 在一起，通過設(shè)于兩池之間的一個隔板、以及設(shè)于隔板上部的至少一個溢流孔13，形成省卻 一個抽吸泵的污水輸送凈化系統(tǒng)。在這一處理池內(nèi)，所述的串掛式生物處理器4，既可以依 照實施例1中的形式，依舊將曝氣支管9. 1豎置狀設(shè)置在池中，也可以曝氣支管9. 1水平狀 態(tài)、正對著溢流孔出水方向設(shè)置。附圖4給出的是應(yīng)用本技術(shù)方法的一種整體式MBR污水處理回用裝置，它由圖3 給出的帶內(nèi)置式調(diào)節(jié)池8的污水處理回用裝置，組成，它將調(diào)節(jié)池8內(nèi)設(shè)置在膜生物反應(yīng)凈 化池7內(nèi)，通過設(shè)于調(diào)節(jié)池8與膜生物反應(yīng)凈化池7之間增設(shè)的一塊上部帶溢流孔13的隔 離板形成輸水通道，并在所述的串掛式生物處理器3和膜生物反應(yīng)器4之間設(shè)有一經(jīng)下部 連通的隔離擋板14。在這一技術(shù)方案中，為了充分發(fā)揮串掛式生物處理器4的作用，以及考慮不影響 后續(xù)膜生物反應(yīng)器4的生化作用的理想進行，可以在串掛式生物處理器4與膜生物反應(yīng)器 4之間部位增設(shè)一上部隔開、下部貫通的隔離擋板14。
本技術(shù)方案中采用的這種全新的膜生物反應(yīng)凈化池結(jié)構(gòu)，在采用生物膜技術(shù)治理 污水的技術(shù)中，具有以下幾方面技術(shù)突破1、采用的浸沒式裸體束柱整體式MBR反應(yīng)器，不僅僅是通過膜過濾作用，能夠去 除有機等污染物質(zhì)，而且具有特殊的增強生化處理的效果。這種結(jié)構(gòu)在MBR膜生物反應(yīng)器 填料內(nèi)層形成小的厭氧區(qū)域，外層形成好氧區(qū)域。從而使同一反應(yīng)器中存在厭氧菌和好氧 菌，可以實現(xiàn)硝化與反硝化的同時進行。2.新的制膜工藝選擇新的膜材料進行改性處理，研制膜紡絲新工藝，不僅降低生產(chǎn)超濾膜成本，而 且使用壽命長。另外還對膜絲根部采用柔性多層封頭，不僅避免膜絲齊根斷裂的現(xiàn)象，而且 介決膜絲與封頭部位附著的污垢堵塞問題。3.特殊填料利用膜絲廢料和無紡布邊角料加入其他的配料，經(jīng)過特殊的加工工藝制作新型高 效串掛式膜填料。這種填料具有比表面積大，生物活性高，良好的通氣性和過水性，并能生 成較厚的生物膜，大大提高生物膜功能和水處理效率。這種整體式MBR污水處理及中水回用裝置，使用時首先將需處理污水送入調(diào)節(jié)池 內(nèi)的清理格柵1內(nèi)，通過格柵除去毛發(fā)、紙纖維、較大顆粒的雜質(zhì)，防止泵的堵塞和損壞，減 輕負荷調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)，為后續(xù)水處理工作，提供可靠的穩(wěn)定的運行條件。而后，通過連接調(diào)節(jié)池和膜生化凈化池之間的抽吸泵的作用，將調(diào)節(jié)池中的水體 送至膜生化凈化池。隨后需要處理的水體在膜生化凈化池內(nèi)得到進一步凈化處理。在這一過程中主要由掛模式生物處理器和膜生物反應(yīng)器及曝氣機構(gòu)的共同參與 下實現(xiàn)。具體過程為A、剛自上而下進入膜生化凈化池7的污染水體，首先經(jīng)串掛式生物處理器3，由于 該串掛式生物處理器中的每一串處理器均是由數(shù)個包裹在曝氣支管上的若干個蜂窩結(jié)構(gòu) 填料球構(gòu)成，并且曝氣支管的下部連接曝氣機構(gòu)，因此在水體下落的過程中，懸掛在反應(yīng)池 中的填料球成為生物膜除污的主力軍。不僅填料球的蜂窩狀球體上附著生成大量的微生 物，而且在曝氣支管中沖擊氣體的作用下，依靠微生物的降介和同化作用。不僅具有高效的 污水處理效果，而且具有較強的抵抗負荷的能力。同時，經(jīng)過上述曝氣處理(曝氣處理有兩個作用，一是供給細菌氧化有機污染物 所需要的氧氣，另一個是通過增大曝氣產(chǎn)生較大的氣泡，對膜表面進行沖刷，達到控制膜組 件本身污染的作用)，并又經(jīng)串掛式生物處理器處理的水體依然停留在膜生物反應(yīng)化凈化 池7內(nèi)。B、此時浸沒在反應(yīng)池中的膜生物反應(yīng)器4，通過與出水管相連接的抽吸泵5的抽 吸作用，使水透過膜絲壁，由外向內(nèi)進入到每根膜絲內(nèi)腔，匯集后成為中水。在這一生化過 程中，由于曝氣機構(gòu)的作用，一方面使水體在池內(nèi)繼續(xù)進行生化處理，另一方面已處理的污 水從膜組件內(nèi)的細小膜絲管內(nèi)上行，經(jīng)與這些裸體膜絲束柱4. 1上部連通的中空的出水管 組合架10、并最終經(jīng)主出水管11的匯集抽出。而經(jīng)過膜過濾后，幾乎所有的懸浮物和細菌 全部被截留。通過這種連續(xù)不斷的處理過程，就可以使污染水體處理成符合排放標準的可 利用中水。
該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于餐飲、化工、造紙、印刷、景觀池、糞便等污水處理，處理后得 水體完全符合國家規(guī)定的排放標準和中水回用指標。
權(quán)利要求
1.一種整體式MBR污水處理回用方法，其特征在于將已經(jīng)過預(yù)處理的污水，在設(shè)有串 掛式生物處理器、膜生物反應(yīng)器和曝氣機構(gòu)的同一膜生物反應(yīng)凈化池內(nèi)同時進行厭氧-好 氧生化反應(yīng)和生物膜過濾工序，進而獲得可回用中水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種整體式MBR污水處理回用方法，其特征在于所述的膜生 物反應(yīng)凈化池由同時浸沒在膜生物反應(yīng)凈化池水面以下的串掛式生物處理器、膜生物反應(yīng) 器、曝氣機構(gòu)及回用水輸出管構(gòu)成；所述的串掛式生物處理器由設(shè)置在池內(nèi)的有孔曝氣支 管及包裹在管體上的填料球構(gòu)成，所述的曝氣支管下部與曝氣機構(gòu)中的曝氣主管相連接組 成串掛式生物處理器的曝氣通道；所述的膜生物反應(yīng)器由下部與曝氣主管連通、上部與回 用水連通的裸體生物膜絲束柱構(gòu)成；所述的曝氣機構(gòu)通過外延主管與設(shè)在膜生物反應(yīng)凈化 池外的鼓鼓風(fēng)機相連。
3.如權(quán)利要求1所述的一種整體式MBR污水處理回用方法，其特征在于所述的填料 球為廢碎生物膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀球體，所述的填料球在有孔曝氣支管上按 照上小下大過渡的形式設(shè)置。
4.一種整體式MBR污水處理回用裝置，包括調(diào)節(jié)池(8)、膜生物反應(yīng)凈化池(7)和曝氣 機構(gòu)(9)，調(diào)節(jié)池⑶內(nèi)設(shè)有清理格柵(1)，調(diào)節(jié)池⑶與膜生物反應(yīng)凈化池(7)之間由一 抽吸泵(2)連接輸水，其特征在于所述的膜生物反應(yīng)凈化池(7)內(nèi)同時設(shè)置著串掛式生物 處理器C3)和膜生物反應(yīng)器；所述的串掛式生物處理器(3)由設(shè)置在池內(nèi)的有孔曝氣 支管(9. 1)及包裹在支管體上的填料球(3. 1)構(gòu)成，所述的曝氣支管(9. 1)下部與曝氣機 構(gòu)中的曝氣主管(9. 2)相連接；所述的膜生物反應(yīng)器(4)浸沒在膜生物反應(yīng)凈化池(7)的 水體中，并由設(shè)置在出水管連通架(10)和曝氣管連通架(11)之間的多組生物膜絲(4. 1) 構(gòu)成；所述的曝氣機構(gòu)通過外延主管與設(shè)在膜生物反應(yīng)凈化池外的鼓風(fēng)機(6)相連。
5.如權(quán)利要求4所述的一種整體式MBR污水處理回用裝置，所述的調(diào)節(jié)池(8)與膜生 物反應(yīng)凈化池(7)設(shè)置在同一池體內(nèi)，兩池體內(nèi)的水體通過設(shè)于高位部的溢流孔(13)連通。
6.如權(quán)利要求4所述的一種整體式MBR污水處理回用裝置，所述的調(diào)節(jié)池(8)與膜生 物反應(yīng)凈化池(7)設(shè)置在同一池體內(nèi)，兩池體內(nèi)的水體通過設(shè)于高位部的溢流孔(13)連 通，所述的串掛式生物處理器C3)和膜生物反應(yīng)器(4)之間設(shè)有一經(jīng)下部連通的隔離擋板 (14)。
7.如權(quán)利要求4所述的一種整體式MBR污水處理回用裝置，其特征在于所述的曝氣 支管(9. 1)上設(shè)有曝氣孔(12)。
全文摘要
一種整體式MBR污水處理回用方法，其特征在于將已經(jīng)過預(yù)處理的污水，在設(shè)有串掛式生物處理器、膜生物反應(yīng)器和曝氣機構(gòu)的同一膜生物反應(yīng)凈化池內(nèi)同時進行厭氧-好氧生化反應(yīng)和生物膜過濾工序，進而獲得可回用中水。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于餐飲、化工、造紙、印刷、景觀池、糞便等污水處理，處理后得水體完全符合國家規(guī)定的排放標準和中水回用指標。
文檔編號C02F3/30GK102101719SQ20091020199
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者張步堂, 馬長生 申請人:上海川鼎國際貿(mào)易有限公司