一種射流mbr處理高濃度難降解廢水的方法與裝置的製作方法

2023-04-29 02:30:36 1

專利名稱：一種射流mbr處理高濃度難降解廢水的方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種處理高濃度難降解廢水方法與裝置，具體的說涉及一種射流MBR 處理高濃度難降解廢水的方法與裝置。
背景技術：
高濃度難降解有機廢水主要是焦化廠、煤化工、染料、農藥、醫藥、化工等生產過程 中產生的廢水，廢水汙染物濃度高、毒性大、鹽份較高難於生物降解。廢水中的有毒有害汙 染物進入水體長期殘留，並經過食物鏈在人體和動物體內富集，具有較強毒性和致癌、致突 變作用。隨著工農業的迅速發展，人們合成了越來越多的有機物，其中難降解有機物佔了很 大比例，因此難降解有機物的治理研究已引起國內外有關專家的高度重視，是目前水汙染 防治研究的熱點與難點。目前，這類廢水多採用生物處理，且以好氧法或好氧法的改進型(如A/0工藝等) 為主，有的也採用厭氧生物處理。從這些工藝在國內外的實際運用情況看，傳統工藝主要存 在出水COD容易超標、色度較高等問題，隨著國家政策的提高而不能達到行業內要求的排 放標準。膜生物反應器(Membrane Bioreactor，MBR)結合了高效的膜分離技術和傳統的活 性汙泥工藝兩者的優點，活性汙泥處理過的汙水經反應器中的膜過濾，將水中的懸浮物以 及膠體等物質截留，出水水質優良，目前多用於生活汙水的處理。MBR根據膜組件的位置可 以分為分置式(又稱外置式)和浸沒式(又稱內置式、一體式)，其中曝氣方式主要採用鼓 風曝氣，但鼓風曝氣對表面錯流速度的提高較為困難，導致膜汙染嚴重，運行能耗高，制約 了 MBR在廢水處理中大規模廣泛應用。發明專利ZL200710146309. 1中發明人採用空環射流曝氣系統發明了射流MBR，在 循環泵作用下，汙泥混合液在射流器內產生高速液流，負壓卷吸引入空氣，形成均勻混合的 氣液兩相流，高速噴射在膜組件底部。不僅可以有效的控制膜汙染和提高氧利用率，而且可 以提高生化反應速率，使膜生物反應器運行更穩定、更有效。

發明內容
本發明的目的在於提供一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法。該發明將低 能耗的射流MBR應用於高濃度難降解廢水處理，採用複合厭氧床_中間池_射流MBR-小孔 徑超濾膜系統_多效氧化系統的主體工藝。複合厭氧床能夠保持系統反應時間內的高汙 泥濃度，增強反應器對不良因素如有毒有害物質的適應性，高效地去除部分有機物，增強廢 水的可生化性；中間池內採用氧化劑進行氧化，氧化劑為03、Η202/03、Η202/鐵碳、ClO2等，去 除有機物，提高廢水的可生化性；射流MBR採用射流曝氣系統改善氣液混合流場分布和紊 流情況，提高傳質效率，有效降低膜汙染，並高效去除廢水中有機物及氨氮等汙染物，膜組 件置於生物反應池外或置於生物反應池內；小孔徑超濾膜系統採用小孔徑超濾膜，截留分 子量為1000 30000道爾頓，可以進一步去除廢水中的COD和色度等小分子有機物；最後進入多效氧化系統，採用多相多元催化電解氧化技術，將多相催化、電解分解、電解氧化、化 學氧化、電絮凝等過程結合在一起，形成多元反應過程，有效去除廢水中殘餘的難降解有機 物。本發明的目的在於提供一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的裝置。該裝置包括 調節池1、複合厭氧床2、中間池3、射流MBR 4、小孔徑超濾膜系統5、多效氧化系統6 ；所述 複合厭氧床2包括厭氧分離器7、填料層8和升流式汙泥床9 ；所述中間池配備氧化劑投加 系統10 ；所述射流MBR 4包括生化反應池11和膜組件12 ；所述的小孔徑超濾膜系統5採用 截留分子量為1000 30000道爾頓的小孔徑超濾膜。本發明的另一個目的在於提供一種採用上述裝置的射流MBR處理高濃度難降解 廢水的方法，該工藝方法包括如下步驟(1)廢水首先進入調節池，在調節池內混合均勻，然後進入複合厭氧床內；(2)在複合厭氧床內，從厭氧汙泥床底部流入與汙泥層中汙泥進行混合接觸，汙泥 中的微生物分解汙水中的有機物，然後經過填料層截留大量有機物，通過分離器後出水；在 此過程中汙泥床增強廢水中的有機物向微生物的傳遞過程，填料層使生物附著，有效阻截 汙泥流失，具有加快汙泥顆粒化，改善水流狀態和降解有機物的作用，提高了廢水的可生化 性，高效去除部分有毒有害有機物，耐衝擊能力強； (3)複合厭氧床出水進入中間池，氧化劑投加系統投加氧化劑進行氧化，氧化劑為 O3或H202/03、H2O2/鐵碳、ClO2，進一步去除分有機物，提高廢水的可生化性；(4)經中間池氧化後出水進入射流MBR，好氧微生物菌對有機物等進行分解，有效 去除廢水中的有機物和氨氮等汙染物質，並經過膜過濾進一步去除懸浮物或大分子有機 物；(5)射流MBR出水進入小孔徑超濾膜系統，截留大量小分子有機物，進一步去除廢 水中的COD和色度；(6)最後進入多效氧化系統，通過多相多元催化電解氧化技術有效去除殘留的難 降解有機物，出水達標排放或回用。本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果出水水質優良穩定，可達行 業排放一級A標準，並且COD彡50mg/L ；複合厭氧床的厭氧作用和中間池的氧化作用充分 提高廢水的可生化性；射流MBR中對有機物進行高效去除，且具有膜汙染程度輕、運行能耗 低和噪音小的優點；小孔徑超濾膜系統採用截留分子量為1000 30000道爾頓的小孔徑超 濾膜，進一步去除廢水中的COD和色度等小分子物質；多效氧化系統採用多相多元催化電 解氧化技術；能夠實現高濃度難降解廢水的達標排放和回用，是一種值得在市場上廣泛推 廣應用的高濃度難降解廢水處理工藝方法與裝置。


圖1為本發明提供的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法工藝流程示意 圖。圖中1_調節池、2-複合厭氧床、3-中間池、4-射流MBR、5_小孔徑超濾膜系統、 6-多效氧化系統、7-厭氧分離器、8-填料層、9-升流式汙泥床、10-氧化劑投加系統、11-生 化反應池、12-膜組件；
具體實施例方式下面結合技術方案和附圖詳細說明本發明的實施方式。如圖所示，該工藝裝置依次包括調節池1、複合厭氧床2、中間池3、射流MBR4、小孔 徑超濾膜系統5、多效氧化系統6 ；所述複合厭氧床2包括厭氧分離器7、填料層8和升流式 汙泥床9 ；所述中間池3配備氧化劑投加系統10 ；所述射流MBR 4包括生化反應池11和膜 組件12 ；所述的小孔徑超濾膜系統5採用截留分子量為1000 30000道爾頓的小孔徑超 濾膜；其特徵在於，調節池1依次與複合厭氧床2、中間池3、射流MBR4和小孔徑超濾膜系統 5相連，小孔徑超濾膜系統5與多效氧化系統相連6。本發明提供的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法，該工藝方法包括如下 步驟(1)廢水首先進入調節池，在調節池內混合均勻，然後進入複合厭氧床內；(2)在複合厭氧床內，從厭氧汙泥床底部流入與汙泥層中汙泥進行混合接觸，汙泥 中的微生物分解汙水中的有機物，然後經過填料層截留大量有機物，通過分離器後出水；在 此過程中汙泥床增強廢水中的有機物向微生物的傳遞過程，填料層使生物附著，有效阻截 汙泥流失，具有加快汙泥顆粒化，改善水流狀態和降解有機物的作用，提高了廢水的可生化 性，高效去除部分有毒有害有機物，耐衝擊能力強；(3)複合厭氧床出水進入中間池，氧化劑投加系統投加氧化劑進行氧化，氧化劑為 O3或H202/03、H2O2/鐵碳、ClO2，進一步去除分有機物，提高廢水的可生化性；(4)經中間池氧化後出水進入射流MBR，好氧微生物菌對有機物等進行分解，有效 去除廢水中的有機物和氨氮等汙染物質，並經過膜過濾進一步去除懸浮物或大分子有機 物；(5)射流MBR出水進入小孔徑超濾膜系統，截留大量小分子有機物，進一步去除廢 水中的COD和色度；(6)最後進入多效氧化系統，通過多相多元催化電解氧化技術有效去除殘留的難 降解有機物，出水達標排放或回用。以下列舉幾個實例來說明本發明的效果，但本發明的權利要求範圍並非僅限於 此。實例1 汙水來源為某焦化廠廢水，水質條件為C0D&含量3000 5000mg/L，BOD 含量700 900mg/L，總氮為220mg/L，SS為600mg/L。經複合厭氧床-中間池-射流MBR-小 孔徑超濾膜系統_多效氧化系統處理，中間池使用O3作為氧化劑，小孔徑超濾膜系統中使 用的超濾膜截留分子量為1000道爾頓。最終出水C0D&為50mg/L，總氮濃度小於10mg/L， 色度小於15，達到行業排放一級A標準；實例2 汙水來源為某染料化工廠廢水，水質條件為C0D&含量10000 20000mg/ L，BOD含量1800 5000mg/L，SS為1200mg/L。經複合厭氧床-中間池-射流MBR-小孔徑 超濾膜系統_多放氧化系統處理，中間池使用H202/03作為氧化劑，小孔徑超濾膜系統中使 用的超濾膜截留分子量為30000道爾頓。最終出水0 &為501^/1，色度小於15，達到行業 排放一級A標準。實例3 汙水水質條件為C0D&含量10000 15000mg/L，BOD含量1800 3000mg/L，SS為1200mg/L。經複合厭氧床-中間池-射流MBR-小孔徑超濾膜系統-多效氧化系統 處理，中間池使用H2O2/鐵碳作為氧化劑，小孔徑超濾膜系統中使用的超濾膜截留分子量為 5000道爾頓。最終出水CODtt為50mg/L，色度小於15，達到行業排放一級A標準。
實例4 汙水水質條件為C0D&含量15000 18000mg/L，B0D含量1500 2500mg/ L，SS為1200mg/L。經複合厭氧床-中間池-射流MBR-小孔徑超濾膜系統-多效氧化系統 處理，中間池使用ClO2作為氧化劑，小孔徑超濾膜系統中使用的超濾膜截留分子量為20000 道爾頓。最終出水0 &為50mg/L，色度小於15，達到行業排放一級A標準。
權利要求
一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的裝置，該裝置依次包括調節池(1)、複合厭氧床(2)、中間池(3)、射流MBR(4)、小孔徑超濾膜系統(5)、多效氧化系統(6)；所述複合厭氧床(2)包括厭氧分離器(7)、填料層(8)和升流式汙泥床(9)；所述中間池配備氧化劑投加系統(10)；所述射流MBR(4)包括生化反應池(11)和膜組件(12)；其特徵在於，調節池(1)依次與複合厭氧床(2)、中間池(3)、射流MBR(4)和小孔徑超濾膜系統(5)相連，小孔徑超濾膜系統(5)與多效氧化系統(6)相連。
2.根據權利要求1所述的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的裝置，其特徵在於，所 述中間池配備氧化劑投加系統。
3.根據權利要求1所述的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的裝置，其特徵在於，所 述小孔徑超濾系統採用小孔徑超濾膜，其截留分子量為1000 30000道爾頓。
4.採用如權利要求1所述裝置的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法，其特徵 在於，該工藝方法包括如下步驟(1)廢水首先進入調節池，在調節池內混合均勻，然後進入複合厭氧床內；(2)在複合厭氧床內，從升流式汙泥床底部流入與汙泥層中汙泥進行混合接觸，然後經 過填料層，再通過厭氧分離器後出水；(3)複合厭氧床出水經進水泵進入中間池進行氧化，提高廢水的可生化性；(4)廢水經中間池後進入射流MBR;(5)射流MBR出水進入小孔徑超濾膜系統；(6)最後進入多效氧化系統，出水達標排放或回用。
5.根據權利要求4所述的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法，其特徵在於，中 間池採用氧化劑進行氧化，氧化劑為03、H202/03、H2O2/鐵碳、ClO2氧化技術。
6.根據權利要求4所述的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法，其特徵在於，所 述小孔徑超濾膜系統採用截留分子量為1000 30000道爾頓的小孔徑超濾膜去除廢水中 的有機物和色度。
7.根據權利要求4所述的一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法，其特徵在於，所 述多效氧化系統為採用多相多元催化電解氧化技術。
全文摘要
一種射流MBR處理高濃度難降解廢水的方法與裝置，其主體工藝是複合厭氧床-中間池-射流MBR-小孔徑超濾膜系統-多效氧化系統，依次包括調節池、複合厭氧床、中間池、射流MBR、小孔徑超濾膜系統、多效氧化系統；本發明優點在於複合厭氧床和中間池的氧化作用充分提高廢水的可生化性；射流MBR中對有機物進行高效去除，有效控制膜汙染，運行能耗低、噪音小；小孔徑超濾膜系統中小孔徑超濾膜的截留分子量為1000～30000道爾頓，能夠進一步去除小分子有機物的COD和色度；整個系統出水水質優良穩定，達到行業內一級A排放標準，出水COD≤50mg/L，實現了高濃度難降解廢水的有效處理和達標排放。
文檔編號C02F1/44GK101962249SQ20101025835
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者劉海寧, 範正虹, 郝福錦, 陳福泰 申請人:北京清大國華環保科技有限公司