一種動態(tài)膜沼液處理裝置及其處理方法
【專利摘要】一種動態(tài)膜沼液處理裝置及其處理方法，涉及一種沼液處理。處理裝置設(shè)有進(jìn)水泵、調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、輸送泵、循環(huán)泵、厭氧池、好氧池、曝氣盤、曝氣機(jī)。原水經(jīng)調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池后，進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭?；通過恒流泵將厭氧池中的廢水通過動態(tài)膜組件的出水口抽至好氧池中，同時將好氧池中的廢水抽回至厭氧池；在膜組件發(fā)生堵塞時，改變廢水輸送方向，由原先的自膜組件外部流入膜組件內(nèi)部，改變?yōu)橛赡そM件內(nèi)部流向膜組件外部，進(jìn)行反沖洗，使膜組件通量維持在正常水平；通過調(diào)節(jié)恒流泵的流量及反沖洗時間，調(diào)節(jié)反沖洗流量，減少膜污染；厭氧池及好氧池內(nèi)分布多個膜組件，可單獨(dú)對特定膜組件進(jìn)行反沖洗，也可對全部膜組件進(jìn)行反沖洗。
【專利說明】-種動態(tài)膜巧液處理裝置及其處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種沼液處理，尤其是涉及一種動態(tài)膜沼液處理裝置及其處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 沼氣工程作為集約化畜禽養(yǎng)殖場糞便及養(yǎng)殖污水處理與資源化利用的重要途徑， 近幾年來發(fā)展迅速。自2004年起，中國大中型沼氣工程數(shù)量每年均W40%W上速度快速增 力口，2008年增速更是達(dá)到了 82. 19%。規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場建設(shè)大中型沼氣工程的比例也由 2004年的8. 56%上升到2008年的26. 82%。截止2009年，中國已建成并運(yùn)行的大中型沼 氣工程已達(dá)3800個，每年可處理數(shù)億立方米動物排泄物與養(yǎng)殖場污水。
[0003] 厭氧消化產(chǎn)沼氣技術(shù)是一種有效的畜禽糞便處理和能源利用方法，可W有效地降 解糞便中的有機(jī)物，并產(chǎn)生沼氣清潔能源，一定程度上解決了農(nóng)業(yè)廢棄物的污染問題，并促 進(jìn)其循環(huán)利用。然而沼氣工程運(yùn)行的同時產(chǎn)生大量的厭氧消化物（沼渣、沼液），特別是沼 液，由于其量大且氨氮等污染物濃度高，直接排放達(dá)不到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，而還田利用又存在運(yùn)輸 成本高、儲存占地面積大、服效不足等問題。而且沼液具有碳氮比失調(diào)，有機(jī)物、氮、磯濃度 較高，NH 4+-N/TN比例高的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)生化方法直接處理效果不佳。
[0004] 盡管對沼液生物處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，但是MBR工藝在沼液處理中應(yīng)用的 實(shí)例較少。造成該種現(xiàn)狀的原因主要是；膜組件的成本過高，運(yùn)行過程動力消耗過高，造成 運(yùn)行費(fèi)用很高、在膜的運(yùn)行過程中息浮污染物在壓力的作用下被截留或吸附在膜表面，造 成膜的污染，出水通量的衰減問題難W解決。因此，需要針對該些缺點(diǎn)研究開發(fā)出新型的膜 生物反應(yīng)器，W使其在保留原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上盡量解決上述問題。通常的膜過濾過程中， 溶液中的膠體和息浮顆粒在過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，該一現(xiàn)象稱為膜污染。但從另外一個角度看，膜表面的污染層增強(qiáng)了膜的截留能力，使 微濾膜可W截留病毒甚至小分子有機(jī)物，就好像在原有的膜之上又增加了一層膜。由于該 層膜是在過濾過程中形成的，其組成及厚度都可能隨時間及生物反應(yīng)器運(yùn)行等條件的變化 而變化，故一些研究者稱之為動態(tài)膜或次生膜。相應(yīng)地，將該種生物反應(yīng)器稱為動態(tài)膜生物 反應(yīng)器。動態(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 選材廣泛和價廉易得，使得動態(tài)膜的造價較之傳統(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W將膜基質(zhì)表面的動態(tài)膜 去除W后再重新預(yù)涂或自生，從而有效地控制膜污染。而且動態(tài)膜還具有設(shè)備簡單、操作容 易、處理效果較好等其他優(yōu)點(diǎn)。因此，動態(tài)膜技術(shù)已廣泛地引起了人們的研究和關(guān)注。
[0005] 中國專利CN203625112U公開一體化膜生物反應(yīng)器沼液處理設(shè)備，包括沼液池、與 沼液池連接的曝氣區(qū)和膜反應(yīng)區(qū)、與膜反應(yīng)區(qū)連通的出水裝置和曝氣風(fēng)機(jī)、設(shè)在膜反應(yīng)區(qū) 與出水裝置之間的移動式清洗裝置，所述曝氣風(fēng)機(jī)通過曝氣管分別與曝氣區(qū)、膜反應(yīng)區(qū)連 通，所述出水裝置通過清水管與膜反應(yīng)區(qū)連通。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對沼液由于COD、氨氮濃度高導(dǎo)致的處理難度大的問題，提供可 高效處理沼液，并有效解決沼液膜處理過程中膜污染問題的一種動態(tài)膜沼液處理裝置及其 處理方法。
[0007] -種動態(tài)膜沼液處理裝置設(shè)有進(jìn)水粟、調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、輸送粟、循環(huán)粟、厭氧 池、好氧池、曝氣盤、曝氣機(jī)；
[0008] 所述進(jìn)水粟的進(jìn)水口外接原水，進(jìn)水粟的出水口接調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池的出 水口接混凝沉淀池的進(jìn)水口，混凝沉淀池的出水口經(jīng)輸送粟接厭氧池的進(jìn)水口，混凝沉淀 池的底部設(shè)有第1污泥排放口，第1污泥排放口排放混凝沉淀池沉淀的污泥，厭氧池的出水 口接好氧池的進(jìn)水口，厭氧池的底部設(shè)有第2污泥排放口，第2污泥排放口排放厭氧池沉淀 的污泥，好氧池的廢水出口經(jīng)循環(huán)粟接回厭氧池的廢水回收口，好氧池的出水口排出排放 水，好氧池的底部設(shè)有第3污泥排放口，第3污泥排放口排放好氧池沉淀的污泥；曝氣盤設(shè) 在好氧池的下部，曝氣盤的進(jìn)氣口接曝氣機(jī)。
[0009] 一種動態(tài)膜沼液處理方法，包括W下步驟：
[0010] 1)原水依次經(jīng)調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池后，進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭兀?br> [0011] 2)厭氧池和好氧池中放置由工業(yè)濾布制成的膜組件，通過恒流粟將厭氧池中的廢 水通過動態(tài)膜組件的出水口抽至好氧池中，同時將好氧池中的廢水用恒流粟通過動態(tài)膜組 件的出水口抽回至厭氧池，W形成厭氧池和好氧池中廢水在時間和空間上同時連續(xù)循環(huán)的 處理，完成對廢水的處理過程；
[0012] 3)在膜組件發(fā)生堵塞時，通過相應(yīng)閥口的切換，改變廢水輸送方向，由原先的自膜 組件外部流入膜組件內(nèi)部，改變?yōu)橛赡そM件內(nèi)部流向膜組件外部，進(jìn)行反沖洗，使膜組件通 量維持在正常水平；
[0013] 4)通過調(diào)節(jié)恒流粟的流量及反沖洗時間，調(diào)節(jié)反沖洗流量，減少膜污染，保證最佳 的反沖洗效果；
[0014] 5)厭氧池及好氧池內(nèi)分布多個膜組件，可單獨(dú)對特定膜組件進(jìn)行反沖洗，也可對 全部膜組件進(jìn)行反沖洗。
[0015] 在步驟1)中，所述厭氧池內(nèi)可設(shè)有加熱與攬拌裝置，攬拌的速率可為50?18化/ min,控制溫度可為10?55C ;所述好氧池內(nèi)可設(shè)有加曝氣與流量控制裝置，控制曝氣量為 0. 1 ?2化/min,溶解氧 DO 為 1. 0 ?6. Omg/L。
[0016] 在步驟2)中，所述工業(yè)濾布可選自涂絕短纖、涂絕長纖、維絕、丙絕等中的至少一 種，工業(yè)濾布的孔徑可為10?1000 U m，優(yōu)選50?300 y m ;所述連續(xù)循環(huán)的流速可為5? 10OOml ,/min。
[0017] 在步驟4)中，所述反沖洗流量可為5?10(K)L/min，反沖洗時間可為0. 1? lOOmin。
[0018] 與傳統(tǒng)的膜組件反沖洗技術(shù)相比，本發(fā)明反沖洗方法無需單獨(dú)排放沖洗水，反沖 洗效果好，設(shè)備及建設(shè)投資少，減少膜污染、反沖洗強(qiáng)度可靈活控制，很好地解決了沼液膜 處理過程中膜組件易污染的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明動態(tài)膜沼液處理裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 參見圖1，一種動態(tài)膜沼液處理裝置實(shí)施例設(shè)有進(jìn)水粟1、調(diào)節(jié)池2、混凝沉淀池3、 輸送粟4、循環(huán)粟5、厭氧池61、好氧池62、曝氣盤7、曝氣機(jī)8。
[0021] 所述進(jìn)水粟1的進(jìn)水口外接原水，進(jìn)水粟1的出水口接調(diào)節(jié)池2的進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池 2的出水口接混凝沉淀池3的進(jìn)水口，混凝沉淀池3的出水口經(jīng)輸送粟4接厭氧池61的進(jìn) 水口，混凝沉淀池3的底部設(shè)有第1污泥排放口 91，第1污泥排放口 91排放混凝沉淀池3 沉淀的污泥，厭氧池61的出水口接好氧池62的進(jìn)水口，厭氧池61的底部設(shè)有第2污泥排 放口 92,第2污泥排放口 92排放厭氧池61沉淀的污泥，好氧池62的廢水出口經(jīng)循環(huán)粟5 接回厭氧池61的廢水回收口 611，好氧池62的出水口 10排出排放水，好氧池62的底部設(shè) 有第3污泥排放口 93,第3污泥排放口 93排放好氧池62沉淀的污泥；曝氣盤7設(shè)在好氧 池62的下部，曝氣盤7的進(jìn)氣口接曝氣機(jī)8。
[0022] W下給出動態(tài)膜沼液處理方法的具體步驟：
[0023] 1)原水依次經(jīng)調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池后，進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭兀?br> [0024] 2)厭氧池和好氧池中放置由工業(yè)濾布制成的膜組件，通過恒流粟將厭氧池中的廢 水通過動態(tài)膜組件的出水口抽至好氧池中，同時將好氧池中的廢水用恒流粟通過動態(tài)膜組 件的出水口抽回至厭氧池，W形成厭氧池和好氧池中廢水在時間和空間上同時連續(xù)循環(huán)的 處理，完成對廢水的處理過程；所述工業(yè)濾布可選自涂絕短纖、涂絕長纖、維絕、丙絕等中的 至少一種，工業(yè)濾布的孔徑可為10?300um。
[00巧]3)在膜組件發(fā)生堵塞時，通過相應(yīng)閥口的切換，改變廢水輸送方向，由原先的自膜 組件外部流入膜組件內(nèi)部，改變?yōu)橛赡そM件內(nèi)部流向膜組件外部，從而達(dá)到反沖洗的目的， 使膜組件通量維持在正常水平；
[0026] 4)通過調(diào)節(jié)恒流粟的流量及反沖洗時間，可W達(dá)到靈活調(diào)節(jié)反沖洗強(qiáng)度的目的， 減少膜污染，保證最佳的反沖洗效果；
[0027] 5)厭氧池及好氧池內(nèi)分布多個膜組件，可單獨(dú)對特定膜組件進(jìn)行反沖洗，也可對 全部膜組件進(jìn)行反沖洗。
[0028] W下給出具體實(shí)施例。
[002引 實(shí)施例1?4
[0030] 根據(jù)廢水水質(zhì)及膜堵塞程度，選擇合適的反沖洗流量及反沖洗時間，從而獲得最 佳的反沖洗效果。
[0031] 實(shí)施例1?4處理結(jié)果見表1。
[0032] 表1沼液動態(tài)膜處理及反沖洗效果
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種動態(tài)膜沼液處理裝置，其特征在于設(shè)有進(jìn)水泵、調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、輸送泵、循 環(huán)泵、厭氧池、好氧池、曝氣盤、曝氣機(jī)； 所述進(jìn)水泵的進(jìn)水口外接原水，進(jìn)水泵的出水口接調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池的出水口 接混凝沉淀池的進(jìn)水口，混凝沉淀池的出水口經(jīng)輸送泵接厭氧池的進(jìn)水口，混凝沉淀池的 底部設(shè)有第1污泥排放口，第1污泥排放口排放混凝沉淀池沉淀的污泥，厭氧池的出水口接 好氧池的進(jìn)水口，厭氧池的底部設(shè)有第2污泥排放口，第2污泥排放口排放厭氧池沉淀的污 泥，好氧池的廢水出口經(jīng)循環(huán)泵接回厭氧池的廢水回收口，好氧池的出水口排出排放水，好 氧池的底部設(shè)有第3污泥排放口，第3污泥排放口排放好氧池沉淀的污泥；曝氣盤設(shè)在好氧 池的下部，曝氣盤的進(jìn)氣口接曝氣機(jī)。
2. -種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1所述動態(tài)膜沼液處理裝 置，所述方法包括以下步驟： 1) 原水依次經(jīng)調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池后，進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭兀? 2) 厭氧池和好氧池中放置由工業(yè)濾布制成的膜組件，通過恒流泵將厭氧池中的廢水 通過動態(tài)膜組件的出水口抽至好氧池中，同時將好氧池中的廢水用恒流泵通過動態(tài)膜組件 的出水口抽回至厭氧池，以形成厭氧池和好氧池中廢水在時間和空間上同時連續(xù)循環(huán)的處 理，完成對廢水的處理過程； 3) 在膜組件發(fā)生堵塞時，通過相應(yīng)閥門的切換，改變廢水輸送方向，由原先的自膜組件 外部流入膜組件內(nèi)部，改變?yōu)橛赡そM件內(nèi)部流向膜組件外部，進(jìn)行反沖洗，使膜組件通量維 持在正常水平； 4) 通過調(diào)節(jié)恒流泵的流量及反沖洗時間，調(diào)節(jié)反沖洗流量，減少膜污染，保證最佳的反 沖洗效果； 5) 厭氧池及好氧池內(nèi)分布多個膜組件，可單獨(dú)對特定膜組件進(jìn)行反沖洗，也可對全部 膜組件進(jìn)行反沖洗。
3. 如權(quán)利要求2所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于在步驟1)中，所述厭氧池 內(nèi)設(shè)有加熱與攪拌裝置，攪拌的速率為50?180r/min，控制溫度為10?55°C。
4. 如權(quán)利要求2所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于在步驟1)中，所述好氧池 內(nèi)設(shè)有加曝氣與流量控制裝置，控制曝氣量為〇. 1?25L/min，溶解氧DO為I. 0?6. Omg/ L0
5. 如權(quán)利要求2所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述工業(yè)濾 布選自滌綸短纖、滌綸長纖、維綸、丙綸中的至少一種。
6. 如權(quán)利要求2所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述工業(yè)濾 布的孔徑為10?IOOOu m。
7. 如權(quán)利要求6所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于所述工業(yè)濾布的孔徑為 50 ?300 u m〇
8. 如權(quán)利要求2所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述連續(xù)循 環(huán)的流速為5?1000mL/min。
9. 如權(quán)利要求2所述一種動態(tài)膜沼液處理方法，其特征在于在步驟4)中，所述反沖洗 流量為5?1000L/min，反沖洗時間為0? 1?lOOmin。
【文檔編號】C02F9/14GK104326627SQ201410598819
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】王海濤, 洪亞敏, 李清彪, 王遠(yuǎn)鵬, 何寧 申請人:廈門大學(xué)