專(zhuān)利名稱(chēng)：印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種印染廢水的處理方法，尤其是涉及ー種印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，合成染料廣泛地用于印染行業(yè)，染料種類(lèi)己超過(guò)10000多種。目前，染料的世界年產(chǎn)量約為800 900X 103t，我國(guó)染料年產(chǎn)量已達(dá)150X 103t，位居世界前列。隨著染料エ業(yè)的迅猛發(fā)展，其生產(chǎn)廢水已成為當(dāng)前最主要的水體污染源之一。合成染料有多種分類(lèi)方法:按照發(fā)色基團(tuán)分為:蒽醌類(lèi)染料、偶氮類(lèi)染料、靛青類(lèi)染料等；按照應(yīng)用性能分為:酸性染料、分散染料、活性染料、還原染料等；其中，蒽醌類(lèi)染料按結(jié)構(gòu)又可分為芳氨基蒽醌、氨基蒽醌和雜環(huán)蒽醌三種。蒽醌類(lèi)染料是合成染料中重要的ー類(lèi)，分子結(jié)構(gòu)中都含有一個(gè)或多個(gè)羰基(C=O)共軛體系，且具有穩(wěn)定的稠環(huán)芳香烴結(jié)構(gòu)，具有防水、抗光照、抗氧化等特性，可在水環(huán)境、光照、氧化劑存在條件下穩(wěn)定存在。由于染料品種繁多、生產(chǎn)エ藝、染色エ藝各不相同，產(chǎn)生的廢水量及組分也不同，即使殘存的染料組分濃度很低時(shí)，也會(huì)造成水體透光率降低，色度増加，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞，因此印染廢水的脫色以及治理技術(shù)已成為エ業(yè)廢水處理的難點(diǎn)和重點(diǎn)。近年來(lái)，印染廢水生物處理技術(shù)已由傳統(tǒng)單一的厭氧法、好氧法轉(zhuǎn)向厭氧-好氧聯(lián)合處理方法，但是存在剩余污泥量大、能耗高、占地面積大等問(wèn)題。膜-生物反應(yīng)器技術(shù)(MBR)是將膜分離技術(shù)與廢水生物處理技術(shù)組合而成的新系統(tǒng)，該系統(tǒng)以膜分離技術(shù)替代ニ級(jí)生物處理工藝中的ニ沉池，具有エ藝流程簡(jiǎn)單、占地少、管理方便、處理效率高、出水可直接回用等特點(diǎn)。然而，膜污染是制約膜-生物反應(yīng)器在污水處理中廣泛應(yīng)用的主要瓶頸，研究表明，傳統(tǒng)的膜-生物反應(yīng)器中存在活性污泥等微生物的附著是造成膜污染、影響膜通量的重要因素之一。同時(shí)，本發(fā)明所處理的印染廢水中存在大量粘度大、附著力強(qiáng)的污染物，加重了膜污染的程度 。因此，改進(jìn)膜-生物反應(yīng)器中膜組件的運(yùn)行方式，延長(zhǎng)膜的使用時(shí)間，同時(shí)不影響處理效果，是目前膜-生物反應(yīng)器的發(fā)展趨勢(shì)。公開(kāi)號(hào)為CN01016185A、CN1974439A、CN01100333A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)分別采用采取填料表明附著工程菌或酶形式，或采用顆粒污泥的形式使得膜-生物反應(yīng)器中的微生物不再以懸浮狀態(tài)存在，從而減輕對(duì)膜通量的影響。然而，利用填料表面附著微生物的方式改進(jìn)存在著不利于特種微生物的生長(zhǎng)、微生物濃度低、去污能力差等缺點(diǎn)；利用顆粒污泥進(jìn)行改進(jìn)存在顆粒污泥容易破碎、導(dǎo)致堵塞膜孔、顆粒污泥自身形成的群落結(jié)構(gòu)難以人工控制微生物群落穩(wěn)定等缺點(diǎn)。盡管上述專(zhuān)利對(duì)生物處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，但是MBRエ藝在大型污水處理中應(yīng)用的實(shí)例不多。原因主要是:膜組件的成本和運(yùn)行過(guò)程動(dòng)カ消耗過(guò)高，造成運(yùn)行費(fèi)用很高；在膜的運(yùn)行過(guò)程中懸浮污染物在壓カ的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染，使出水通量急劇衰減等。因此，需要針對(duì)這些缺點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)出新型的膜生物反應(yīng)器，以使其在保留原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上盡量解決上述問(wèn)題。通常的膜過(guò)濾過(guò)程中，溶液中的膠體和懸浮顆粒在過(guò)濾壓力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成了膜通量的下降，這ー現(xiàn)象稱(chēng)為膜污染。但從另外ー個(gè)角度看，膜表面的污染層增強(qiáng)了膜的截留能力，使微濾膜可以截留病毒甚至小分子有機(jī)物，就好像在原有的膜之上又増加了ー層膜。由于這層膜是在過(guò)濾過(guò)程中形成的，其組成及厚度都可能隨時(shí)間及生物反應(yīng)器運(yùn)行等條件的變化而變化，因此ー些研究者稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)膜或次生膜。相應(yīng)地，將這種反應(yīng)器稱(chēng)為動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器。動(dòng)態(tài)膜的出現(xiàn)很好地解決了上述MBR的兩大難題，因?yàn)橛捎诙嗫椎啄ず皖A(yù)涂劑的選材廣泛和價(jià)廉易得，使得動(dòng)態(tài)膜的造價(jià)較之傳統(tǒng)的MBR有很大幅度的下降。另外，由于多孔底膜即膜基質(zhì)的通量本身就很大，在膜污染嚴(yán)重的情況下還可以通過(guò)在線反沖洗技術(shù)將膜基質(zhì)表面的動(dòng)態(tài)膜去除以后待其自生，因此可有效地控制膜污染。而且動(dòng)態(tài)膜還具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、處理效果較好等其他優(yōu)點(diǎn)，因此，動(dòng)態(tài)膜技術(shù)已廣泛地引起了人們的研究和關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的印染廢水處理中所存在的處理效率低、設(shè)備占地面積大、投資成本高等問(wèn)題，提供ー種高效經(jīng)濟(jì)，可有效降低膜污染程度，保證處理效果的印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法。本發(fā)明包括以下步驟:I)原廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池首先進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線全自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)的厭氧池；2)在厭氧池內(nèi)放置兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜，底部設(shè)攪拌器，厭氧池通過(guò)加熱器并攪拌，厭氧池底部排泥；3)原廢水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)設(shè)于厭氧池內(nèi)的兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜中的ー組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另一組過(guò)濾后，進(jìn)入好氧池，通過(guò)切換厭氧動(dòng)態(tài)膜進(jìn)出ロ閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的；4)在好氧池內(nèi)放置兩組好氧動(dòng)態(tài)膜，好氧池在運(yùn)行時(shí)，好氧池內(nèi)部裝有穿孔曝氣管，由曝氣機(jī)曝氣，好氧池底部排泥；5)好氧處理后的水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜中ー組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另一組過(guò)濾后，完成處理，排出系統(tǒng)，通過(guò)切換好氧動(dòng)態(tài)膜的進(jìn)出ロ閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的。在步驟2)中，所述厭氧動(dòng)態(tài)膜可采用由エ業(yè)濾布制成的厭氧動(dòng)態(tài)膜，所述エ業(yè)濾布的孔徑可為10 300 iim，エ業(yè)濾布可選自滌綸短纖、滌綸長(zhǎng)纖、維綸、丙綸等中的至少ー種；所述加熱器的溫度可為15 35°C ;所述攪拌的速度可為60 200r/min。在步驟4)中，所述好氧動(dòng)態(tài)膜可采用由エ業(yè)濾布制成的厭氧動(dòng)態(tài)膜，所述エ業(yè)濾布的孔徑可為10 300 iim，エ業(yè)濾布可選自滌綸短纖、滌綸長(zhǎng)纖、維綸、丙綸等中的至少ー種；所述好氧池在運(yùn)行時(shí)的溫度可為10 35°C ;所述曝氣的曝氣量可為0.5 5L/min，好氧池中的溶解氧可為DO ^ 2.0mg/Lo在步驟5)中，所述完成處理后的好氧池中的部分污水可通過(guò)回水泵抽回至厭氧池，以形成好氧池污水回流，完成對(duì)污水的處理過(guò)程；控制回流流速為5 500mL/min ;根據(jù)廢水水質(zhì)類(lèi)型、處理水量和有機(jī)負(fù)荷，通過(guò)控制進(jìn)水流速和回流流速，使廢水在厭氧池和好氧池中進(jìn)行連續(xù)處理，出水達(dá)標(biāo)后排放。 本發(fā)明所采用的動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線全自動(dòng)反沖洗體系的作用及功能如下:I)動(dòng)態(tài)膜解決了 MBR膜的高成本和膜污染難題:傳統(tǒng)的膜組件成本高，運(yùn)行過(guò)程動(dòng)カ消耗大，造成運(yùn)行費(fèi)用高。在膜的運(yùn)行過(guò)程中懸浮污染物在壓カ的作用下被截留或吸附在膜表面，造成膜的污染。而動(dòng)態(tài)膜由多孔底膜和預(yù)涂劑的選材廣泛和價(jià)廉易得，使得其成本和造價(jià)較之傳統(tǒng)的MBR有大幅度的下降，多孔底膜即膜基質(zhì)的通量本身較大，在膜污染嚴(yán)重的情況下還可通過(guò)在線反沖洗技術(shù)將膜基質(zhì)表面的動(dòng)態(tài)膜去除后再待其自生，有效地控制膜污染。2)用動(dòng)態(tài)膜取代傳統(tǒng)的膜組件，它將膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)過(guò)程有機(jī)結(jié)合，以膜技術(shù)的高效分離作用取代傳統(tǒng)活性污泥法中的ニ沉池，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)エ藝所無(wú)法比擬的泥水分離和污泥濃縮效果，消除了污泥膨脹的影響。它還大幅度提高了曝氣池中活性污泥的濃度，省卻了污泥回流系統(tǒng)，大大延長(zhǎng)了泥齡，減少了剩余污泥量，并通過(guò)膜對(duì)廢水中SS、有機(jī)物、病原菌和病毒的高效截留作用，大大提高了處理出水水質(zhì)。3)通過(guò)動(dòng)態(tài)膜中好氧池液體的回流將未及時(shí)被水解酸化的大分子污染物又能在經(jīng)過(guò)好氧池后及時(shí)返回厭氧池進(jìn)ー步地降解。發(fā)揮厭氧和好氧微生物體各自?xún)?yōu)勢(shì)。
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本發(fā)明基于膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)相結(jié)合，由多孔底膜和預(yù)涂層制得動(dòng)態(tài)膜，使得動(dòng)態(tài)膜的造價(jià)較之傳統(tǒng)的MBR有很大幅度的下降；由于多孔底膜的通量較大，加之采用在線反沖洗技木，能有效地控制膜污染。與傳統(tǒng)的印染廢水的多級(jí)多段污水生物處理技術(shù)相比，本發(fā)明具有占地面積小，適用范圍廣、投資成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、膜不易污染、處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種污水的生物處理。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例采用動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線全自動(dòng)反沖洗處理裝置及流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 6:廢水類(lèi)型為印染廢水。根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間和回流流速，使得生活污水分別在厭氧池和好氧池中通過(guò)動(dòng)態(tài)膜進(jìn)行連續(xù)處理而完成厭氧和好氧微生物的降解，測(cè)定不同降解時(shí)間內(nèi)各池中水體的COD、SS、DO、pH值、溫度等指標(biāo)。參見(jiàn)圖1，以下給出具體步驟:I)原廢水A由調(diào)節(jié)池經(jīng)進(jìn)水泵1首先進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線全自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)的厭氧池2。2)在厭氧池2內(nèi)放置兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜61，底部設(shè)攪拌器8，厭氧池通過(guò)加熱器7并攪拌，厭氧池底部排泥；所述厭氧動(dòng)態(tài)膜61可采用由エ業(yè)濾布制成的厭氧動(dòng)態(tài)膜，所述エ業(yè)濾布的孔徑可為10 300 m，エ業(yè)濾布可選自滌綸短纖、滌綸長(zhǎng)纖、維綸、丙綸等中的至少ー種；所述加熱器的溫度可為15 35°C ;所述攪拌的速度可為60 200r/min。3)原廢水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)設(shè)于厭氧池2內(nèi)的兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜61中的ー組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另一組過(guò)濾后，進(jìn)入好氧池5，通過(guò)切換厭氧動(dòng)態(tài)膜61進(jìn)出口閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的。4)在好氧池5內(nèi)放置兩組好氧動(dòng)態(tài)膜62，好氧池5在運(yùn)行吋，好氧池5內(nèi)部裝有穿孔曝氣管，由曝氣機(jī)3曝氣，好氧池5底部排泥；所述好氧動(dòng)態(tài)膜62可采用由エ業(yè)濾布制成的厭氧動(dòng)態(tài)膜，所述エ業(yè)濾布的孔徑可為10 300 ym，エ業(yè)濾布可選自滌綸短纖、滌綸長(zhǎng)纖、維綸、丙綸等中的至少ー種；所述好氧池5在運(yùn)行時(shí)的溫度可為10 35°C;所述曝氣的曝氣量可為0.5 5L/min,好氧池5中的溶解氧可為DO彡2.0mg/L。5)好氧處理后的水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜62中ー組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另ー組過(guò)濾后，完成處理，排出系統(tǒng)，通過(guò)切換好氧動(dòng)態(tài)膜62的進(jìn)出口閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜62的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的。所述完成處理后的好氧池5中的部分污水可通過(guò)回水泵4抽回至厭氧池2，以形成好氧池污水回流，完成對(duì)污水的處理過(guò)程；控制回流流速為5 500mL/min，根據(jù)廢水水質(zhì)類(lèi)型、處理水量和有機(jī)負(fù)荷，通過(guò)控制進(jìn)水流速和回流流速，使廢水在厭氧池和好氧池中進(jìn)行連續(xù)處理，出水達(dá)標(biāo)后排放。在圖1中，標(biāo)記B為出水。表I
權(quán)利要求
1.印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于包括以下步驟: 1)原廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池首先進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線全自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)的厭氧池； 2)在厭氧池內(nèi)放置兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜，底部設(shè)攪拌器，厭氧池通過(guò)加熱器并攪拌，厭氧池底部排泥； 3)原廢水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)設(shè)于厭氧池內(nèi)的兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜中的ー組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另ー組過(guò)濾后，進(jìn)入好氧池，通過(guò)切換厭氧動(dòng)態(tài)膜進(jìn)出口閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的； 4)在好氧池內(nèi)放置兩組好氧動(dòng)態(tài)膜，好氧池在運(yùn)行時(shí)，好氧池內(nèi)部裝有穿孔曝氣管，由曝氣機(jī)曝氣，好氧池底部排泥； 5)好氧處理后的水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜中ー組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另ー組過(guò)濾后，完成處理，排出系統(tǒng)，通過(guò)切換好氧動(dòng)態(tài)膜的進(jìn)出口閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的。
2.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述厭氧動(dòng)態(tài)膜采用由エ業(yè)濾布制成的厭氧動(dòng)態(tài)膜。
3.如權(quán)利要求2所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于所述エ業(yè)濾布選自滌綸短纖、滌綸長(zhǎng)纖、維綸、丙綸中的至少ー種，エ業(yè)濾布的孔徑可為 10 300 u m。
4.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述加熱器的溫度為15 35°C。
5.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述攪拌的速度為60 200r/min。
6.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟4)中，所述好氧動(dòng)態(tài)膜采用由エ業(yè)濾布制成的厭氧動(dòng)態(tài)膜。
7.如權(quán)利要求6所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于所述エ業(yè)濾布選自滌綸短纖、滌綸長(zhǎng)纖、維綸、丙綸中的至少ー種，エ業(yè)濾布的孔徑可為 10 300 u m。
8.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟4)中，所述好氧池在運(yùn)行時(shí)的溫度為10 35°C。
9.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟4)中，所述曝氣的曝氣量為0.5 5L/min，好氧池中的溶解氧為DO彡2.0mg/し
10.如權(quán)利要求1所述印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，其特征在于在步驟5)中，所述完成處理后的好氧池中的部分污水通過(guò)回水泵抽回至厭氧池，以形成好氧池污水回流，完成對(duì)污水的處理過(guò)程；控制回流流速可為5 500mL/min。
全文摘要
印染廢水動(dòng)態(tài)膜厭氧-好氧一體化在線反沖洗處理方法，涉及印染廢水處理方法。廢水進(jìn)入?yún)捬醭?；在厭氧池?nèi)放兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜，底部設(shè)攪拌器，厭氧池通過(guò)加熱器，厭氧池底部排泥；廢水由內(nèi)向外經(jīng)兩組厭氧動(dòng)態(tài)膜中的一組后，再經(jīng)另一組過(guò)濾后，進(jìn)入好氧池；在好氧池內(nèi)放兩組好氧動(dòng)態(tài)膜，好氧池在運(yùn)行時(shí)，好氧池內(nèi)部裝有穿孔曝氣管，由曝氣機(jī)曝氣，好氧池底部排泥；好氧處理后的水由內(nèi)向外經(jīng)過(guò)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜中一組后，再由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)另一組過(guò)濾后，完成處理，排出系統(tǒng)，通過(guò)切換好氧動(dòng)態(tài)膜的進(jìn)出口閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩組好氧動(dòng)態(tài)膜的交換，達(dá)到在線反沖洗的目的。占地面積小，適用范圍廣、成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、膜不易污染、處理效果較好。
文檔編號(hào)C02F103/30GK103112950SQ201310074219
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者王海濤, 李清彪 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)