一種mle?mbr法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明所述一種MLE?MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置及方法，原水首先進入裝置的缺氧區(qū)，在缺氧狀態(tài)下反硝化菌將水中NO3??N還原成N2、NO等氣體，達到去除TN的目的；然后流入好氧區(qū)，在好氧狀態(tài)下硝化菌水中的氨氮氧化成NO2??N和NO3??N，達到去除氨氮的目的。最后在出水經(jīng)過孔徑為0.01μm的膜組件，將污泥截留在反應器內，處理后的清水排出，其中，好氧區(qū)的污泥一部分回流至缺氧區(qū)，以補充反硝化作用所需有機碳源，解決現(xiàn)有的海水養(yǎng)殖廢水處理方法造價較高、易造成二次污染、占地面積大、剩余污泥多等問題。
【專利說明】
-種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置及方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置及方法，屬于污水處理裝 置技術領域。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著W高密度為特征的工廠化海水養(yǎng)殖的快速發(fā)展和養(yǎng)殖環(huán)境污染的日 益加劇，使得海水養(yǎng)殖水體的污染程度遠遠超過了水體自身的凈化能力。人工海水養(yǎng)殖過 程中的殘剩飼料和魚類排泄物排入近海后，在適宜的條件下會被迅速分解轉化，產(chǎn)生大量 的氮憐化合物。運些大量存在的含氮憐廢物會導致水中氮憐污染物的過度積累，從而造成 海水自身污染乃至水質惡化，特別是在海水養(yǎng)殖密集區(qū)，其排放的廢水中的污染物會對海 洋環(huán)境的影響產(chǎn)生疊加作用，進而容易造成近海富營養(yǎng)化和赤潮的發(fā)生。
[0003] 傳統(tǒng)的海水養(yǎng)殖廢水處理方法主要有=種，即物理法、化學法和生物法。物理法和 化學法是通過向廢水中投加一些水處理藥劑，通過其沉淀、上浮、氧化還原反應等原理將水 中的污染物去除;運兩種方法都容易造成水體的二次污染，且造價較高，不易大規(guī)模應用。 生物法是通過利用微生物的代謝作用對水中的污染物進行分解轉化，從而達到凈化水質的 目的；運種方法雖然具有方法簡單，處理效果好，不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，但是占地面積 大，剩余污泥多等問題，限制了該方法的大規(guī)模應用。1962年，Ludzack和化tinger首次提出 利用進水中可生物降解的物質作為脫氮能源的前置反硝化工藝，解決了碳源不足的問題。 1973年，Barnard在開發(fā)Barde叩ho工藝時提出改良型Ludzack-Ettinger脫氮工藝簡稱 MLE，即廣泛應用的A/0工藝;M服污水處理，是現(xiàn)代污水處理的一種常用方式，其采用膜生物 反應器(Membrane Bioreactor,簡稱MBR)技術是生物處理技術與膜分離技術相結合的一種 新技術。
[0004] 因此，發(fā)明一種高效海水養(yǎng)殖廢水處理裝置顯得非常重要。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的缺點，提供了一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水 裝置及方法，解決現(xiàn)有的海水養(yǎng)殖廢水處理方法造價較高、易造成二次污染、占地面積大、 剩余污泥多等問題。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過W下技術方案實現(xiàn)的： 一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，包括進水水累，進水管、缺氧池、好氧池、 回流管、出水管和出水水累，所述進水水累安裝于所述進水管，所述進水管安裝在所述缺氧 池的中上部，所述缺氧池設有攬拌器，所述好氧池設有曝氣管，所述曝氣管的底端設有曝氣 頭，所述缺氧池溢流入所述好氧池，所述缺氧池和好氧池之間底部通過回流管連通，所述回 流管設有回流累，所述回流管在所述好氧池的底部設有排泥閥，所述出水管的一端插入所 述好氧池，并在其進入口位置設有膜組件，所述出水水累設置于所述出水管。
[0007] 進一步，還包括降水量測定裝置，所述降水量測定裝置連接控制裝置，所述控制裝 置連接抑調節(jié)劑添加管和絮凝劑添加管，所述抑調節(jié)劑添加管和絮凝劑添加管連接所述缺 氧池和好氧池。
[0008] 進一步，還包括浮球感應器，所述浮球感應器連接控制裝置，所述控制裝置連接抑 調節(jié)劑添加管、絮凝劑添加管和所述進水水累。
[0009] 進一步，所述膜組件為PVDF材質，采用懸掛式，其孔徑為0.01皿。
[0010] 進一步，所述好氧池設有安裝架，所述曝氣管、出水管和膜組件均安裝于所述安裝 架。
[0011] 進一步，所述安裝架設有膜沖洗裝置，所述膜沖洗裝置包括從所述好氧池抽水的 抽水管，所述抽水管設有水累，所述抽水管的出水一端設有噴頭，所述噴頭沖洗方向平行所 述膜組件所在平面。
[0012] 進一步，所述安裝架設有可上下移動的繩索，所述繩索的下端設有取樣室，所述取 樣室設有閥口，所述閥口連接豎直連接桿，所述安裝架設有驅動所述豎直連接桿上下移動 的電機。
[0013] 進一步，所述取樣室設有沖洗噴頭，所述沖洗噴頭連接吸水管，所述吸水管設有水 下水累。
[0014] 進一步，所述取樣室的下端設有聲響測距裝置，所述回流管在所述缺氧池的出口 位置設有伸縮管。
[001引一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水的方法， 原水中額外添加一定量的碳源，W補充硝化作用所需碳源，通過進水水累首先進入裝 置的缺氧池，在缺氧狀態(tài)下反硝化菌將水中N03^-N還原成化、NO等氣體，達到去除TN的目的； 然后流入好氧池，在好氧狀態(tài)下硝化菌將水中的氨氮氧化成N02^N和N03^N ; 好氧池的污泥一部分回流至缺氧池，W補充反硝化作用所需有機碳源，在運行期間，投 加篩選培養(yǎng)的±著硝化細菌液Nitrobacteria-A; 出水管的出水經(jīng)過孔徑為0.0 l皿的膜組件，采用懸掛式，PVDF材質，將污泥截留在反應 器內，處理后的清水排出； 根據(jù)降水量測定裝置測定的降水量適當添加 P的周節(jié)劑和絮凝劑； 根據(jù)浮球感應器的數(shù)據(jù)，好氧池中的pH值及其他濃度變化時，需要加大進水量和加入 抑調節(jié)劑； 噴頭的對平行膜組件方向進行沖洗； 取樣時，通過下降繩索的長度，到達取樣深度，通過電機驅動連接桿上下移動，打開閥 n，首先吸水管吸取該深度的水，通過沖洗噴頭對取樣室進行沖洗，沖洗后進行取樣。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置及方法，原水首先進入裝置的 缺氧區(qū)，在缺氧狀態(tài)下反硝化菌將水中NCV-N還原成化、NO等氣體，達到去除TN的目的;然后 流入好氧區(qū)，在好氧狀態(tài)下硝化菌水中的氨氮氧化成N02^N和MV-N，達到去除氨氮的目 的。最后在出水經(jīng)過孔徑為0.01皿的膜組件，將污泥截留在反應器內。處理后的清水排出， 其中，好氧區(qū)的污泥一部分回流至缺氧區(qū)，W補充反硝化作用所需有機碳源，解決現(xiàn)有的海 水養(yǎng)殖廢水處理方法造價較高、易造成二次污染、占地面積大、剩余污泥多等問題。
【附圖說明】
[0017]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明， 并不構成對本發(fā)明的限制，在附圖中： 圖1是本發(fā)明所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置的結構示意圖； 圖2是取樣室的結構示意圖。
[001引圖中，1 --缺氧池； 2--好氧池； 3--回流管； 4--出水管； 5--進水口； 6--攬拌器； 7-安裝架； 8-曝氣管； 9-膜組件； 10-曝氣累； 11--止逆閥； 12--曝氣頭； 13--回流累； 14--排泥閥； 15--壓力表； 16--浮球感應器； 17--反沖洗接口； 18--繩索； 19--取樣室； 20--沖洗噴頭； 21-閥口； 22-吸水管； 23--水下水累；24--豎直連接桿； 25--聲響測距裝置。
【具體實施方式】
[0019] W下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置及方法，包括 進水水累，進水管、缺氧池1、好氧池2、回流管3、出水管4和出水水累，進水水累安裝于進水 管，進水管安裝在缺氧池1的中上部，進水管通過進水口 5進入缺氧池1，缺氧池1設有攬拌器 6，好氧池2設有安裝架7，曝氣管8、出水管4和膜組件9均安裝于安裝架7，曝氣管8安裝有曝 氣累10,并設有止逆閥11，曝氣管8的底端設有曝氣頭12,曝氣頭12用于為好氧池2充氧，缺 氧池1溢流入好氧池2,原水中額外添加一定量的碳源，W補充硝化作用所需碳源，通過進水 水累首先進入裝置的缺氧池1，在缺氧狀態(tài)下反硝化菌將水中N03^-N還原成化、NO等氣體，達 到去除TN的目的；然后流入好氧池2,在好氧狀態(tài)下硝化菌將水中的氨氮氧化成N02^N和 NCV-N，達到去除氨氮的目的。
[0021] 缺氧池1和好氧池2之間底部通過回流管3連通，回流管3設有回流累13,回流管3在 好氧池2的底部設有排泥閥14,好氧池2的污泥一部分回流至缺氧池1，W補充反硝化作用所 需有機碳源，在運行掛膜期間，投加篩選培養(yǎng)的±著硝化細菌液Ni化obacteria-A，使去除 氨氮的效果更佳。
[0022] 出水管4的一端插入好氧池2，并在其進入口位置設有膜組件9，出水水累設置于出 水管4，最后出水管4的進水位置經(jīng)過孔徑為0.0 l皿的膜組件9，采用懸掛式，PVDF材質，將污 泥截留在反應器內，出水管4設有壓力表15，處理后的清水排出。
[0023] 安裝架7設有膜沖洗裝置，膜沖洗裝置包括從好氧池2抽水的抽水管，抽水管設有 水累，抽水管的出水一端設有噴頭，噴頭沖洗方向平行膜組件9所在平面，長時間處理時，污 泥會留在膜組件9表面，噴頭將污泥去除。
[0024] 還包括降水量測定裝置，降水量測定裝置連接控制裝置，控制裝置連接抑調節(jié)劑 添加管和絮凝劑添加管，pH調節(jié)劑添加管和絮凝劑添加管連接缺氧池1和好氧池2,降水會 使缺氧池1和好氧池2的pH值和絮凝劑濃度變化，需要根據(jù)降水量適當添加抑調節(jié)劑和絮凝 劑。
[0025] 好氧池2還設置浮球感應器16,浮球感應器16連接控制裝置，控制裝置連接抑調節(jié) 劑添加管、絮凝劑添加管和進水水累，當好氧池2的蒸發(fā)過大，好氧池2中P的十和其他濃度儀 器顯示的pH值及其他濃度變化時，需要加大進水量和加入抑調節(jié)劑。
[00%]好氧池2的底部設有反沖洗接口 17,可W對好氧池2進行清洗。
[0027]參閱圖2,安裝架7設有可上下移動的繩索18,繩索18的下端設有取樣室19,取樣室 19設有沖洗噴頭20和閥口21，沖洗噴頭20連接吸水管22,吸水管22設有水下水累23，閥口21 連接豎直連接桿24,安裝架7設有驅動豎直連接桿24上下移動的電機，通過下降繩索18的長 度，到達取樣深度后，通過電機驅動連接桿上下移動，打開閥口 21，首先吸水管22吸取該深 度的水，通過沖洗噴頭20對取樣室19進行沖洗，因為取樣室19內會有上次取樣的殘留物，會 影響微量成分的測定準確度，沖洗后再進行取樣。
[002引取樣室19的下端設有聲響測距裝置25,通過該聲響測距裝置25可W得出污泥的厚 度，考慮是否進行清理，回流管3在缺氧池1的出口位置設有伸縮管，當缺氧池1內的污泥過 厚時，伸縮管伸出，使污泥更好的排出。
[0029] 該裝置的特點有:第一，采用合建式MLE-MBR系統(tǒng)，減少了二沉池的建設，大大減小 了裝置的占地面積;第二，傳統(tǒng)的A/0活性污泥法具有很好的脫氮效果，結合MBR工藝，彌補 了傳統(tǒng)A/0活性污泥法在實際運行中的缺點，比如污泥產(chǎn)率高、活性污泥流失嚴重，二沉池 易發(fā)生污泥上浮等問題;第S，膜組件9選擇卷式PVDF材質，布設方式采用懸掛式，更易在膜 表面形成缺氧好氧區(qū)，有助于進一步提高脫氮除憐效果;第四，膜孔徑為0.0 lwn，可截留大 量抗生素等高分子有機物，有利于進一步提高水質凈化效果;第五，合建式MLE-MBR系統(tǒng)對 海水養(yǎng)殖廢水的處理據(jù)很強的針對性，并較其他工藝更易對工廠化海水養(yǎng)殖廢水處理進行 技術推廣。
[0030] 本試驗浸沒式膜生物反應器采用中空PVD刊莫組件9，膜孔徑0.0 Iwn，有效過膜面積 0.047m2。反應器的有效尺寸LXBXH為25cmX25cmX32cm，超高8cm，容積20L，其中，缺氧區(qū) 容積化，好氧區(qū)容積16L，混合液回流比為100%。運行條件為水力停留時間1她，污泥齡60d， 溶解氧(D0)4mg/L。
[0031] 海水養(yǎng)殖廢水水質見表1。
[0032] 表1原水水質(單位:mg/L)
海水養(yǎng)殖廢水=個特點：一是C/^比很低，碳源嚴重不足，無法滿足生物處理的硝化和 反硝化過程;二是屬于高鹽度廢水，且主要W氯離子(Cr)為主;=是原水水體中蛋白質、月旨 肪含量較多，水體可生化性較好，宜采用生物處理。針對第一點中碳源不足問題，采用進水 投加葡萄糖作為補充碳源的措施，每升水投加約337.51mg，貢獻CODMn約360mg/L，C/N比約為 8:1。針對第二點中高鹽問題，先采用實驗室配水，馴化一段時間，出水穩(wěn)定后，再按一定的 比例（30%、60%、90%、100%)逐漸增加原水，待每個階段出水穩(wěn)定后，在進入下一個階段，直到 全部為原水。進水兩天配一次，并放入I(K)L的塑料桶內。
[0033] 經(jīng)過約60天左右的污泥馴化和調試運行，CODMn的去除率較穩(wěn)定，保持在96%~97%左 右，出水在lOmg/L左右；氨氮的去除效果也較好且穩(wěn)定，保持在97%~98%左右，出水在0.1~ 0.15mg/X;出水亞硝酸鹽保持在0 . Img/LW下；硝酸鹽含量持續(xù)降低，在運行后期出水在 2mg/L左右，并仍有下降的趨勢;總氮去除率近50%，出水約28mg/L，并仍有下降的趨勢。
[0034] 最后應說明的是：W上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管 參照實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可W對前述 各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，但是凡在 本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護 范圍之內。
【主權項】
1. 一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:包括進水水栗，進水管、缺 氧池、好氧池、回流管、出水管和出水水栗，所述進水水栗安裝于所述進水管，所述進水管安 裝在所述缺氧池的中上部，所述缺氧池設有攪拌器，所述好氧池設有曝氣管，所述曝氣管的 底端設有曝氣頭，所述缺氧池溢流入所述好氧池，所述缺氧池和好氧池之間底部通過回流 管連通，所述回流管設有回流栗，所述回流管在所述好氧池的底部設有排泥閥，所述出水管 的一端插入所述好氧池，并在其進入口位置設有膜組件，所述出水水栗設置于所述出水管。2. 根據(jù)權利要求1所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于：還包 括降水量測定裝置，所述降水量測定裝置連接控制裝置，所述控制裝置連接pH調節(jié)劑添加 管和絮凝劑添加管，所述pH調節(jié)劑添加管和絮凝劑添加管連接所述缺氧池和好氧池。3. 根據(jù)權利要求1所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于：還包 括浮球感應器，所述浮球感應器連接控制裝置，所述控制裝置連接pH調節(jié)劑添加管、絮凝劑 添加管和所述進水水栗。4. 根據(jù)權利要求1所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:所述 膜組件為PVDF材質，采用懸掛式，其孔徑為0. Ο?μπι。5. 根據(jù)權利要求1所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:所述 好氧池設有安裝架，所述曝氣管、出水管和膜組件均安裝于所述安裝架。6. 根據(jù)權利要求5所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:所述 安裝架設有膜沖洗裝置，所述膜沖洗裝置包括從所述好氧池抽水的抽水管，所述抽水管設 有水栗，所述抽水管的出水一端設有噴頭，所述噴頭沖洗方向平行所述膜組件所在平面。7. 根據(jù)權利要求5所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:所述 安裝架設有可上下移動的繩索，所述繩索的下端設有取樣室，所述取樣室設有閥門，所述閥 門連接豎直連接桿，所述安裝架設有驅動所述豎直連接桿上下移動的電機。8. 根據(jù)權利要求7所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:所述 取樣室設有沖洗噴頭，所述沖洗噴頭連接吸水管，所述吸水管設有水下水栗。9. 根據(jù)權利要求7所述一種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水裝置，其特征在于:所述 取樣室的下端設有聲吶測距裝置，所述回流管在所述缺氧池的出口位置設有伸縮管。10. -種MLE-MBR法高效處理海水養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于： 原水中額外添加一定量的碳源，以補充硝化作用所需碳源，通過進水水栗首先進入裝 置的缺氧池，在缺氧狀態(tài)下反硝化菌將水中NO廠-N還原成N2、N0等氣體，達到去除TN的目的； 然后流入好氧池，在好氧狀態(tài)下硝化菌將水中的氨氮氧化成N(V_N和N(V-N; 好氧池的污泥一部分回流至缺氧池，以補充反硝化作用所需有機碳源，在運行期間，投 加篩選培養(yǎng)的土著硝化細菌液Nitrobacteria-A; 出水管的出水經(jīng)過孔徑為Ο.ΟΙμπι的膜組件，采用懸掛式，PVDF材質，將污泥截留在反應 器內，處理后的清水排出； 根據(jù)降水量測定裝置測定的降水量適當添加 pH調節(jié)劑和絮凝劑； 根據(jù)浮球感應器的數(shù)據(jù)，好氧池中的pH值及其他濃度變化時，需要加大進水量和加入 pH調節(jié)劑； 噴頭的對平行膜組件方向進行沖洗； 取樣時，通過下降繩索的長度，到達取樣深度，通過電機驅動連接桿上下移動，打開閥 門，首先吸水管吸取該深度的水，通過沖洗噴頭對取樣室進行沖洗，沖洗后進行取樣。
【文檔編號】C02F101/16GK106064851SQ201610475654
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月24日 公開號201610475654.9, CN 106064851 A, CN 106064851A, CN 201610475654, CN-A-106064851, CN106064851 A, CN106064851A, CN201610475654, CN201610475654.9
【發(fā)明人】張會寧, 張倬瑋, 張科鋒, 靳慧霞, 甘慧慧, 吳鋼鋒
【申請人】浙江大學寧波理工學院