申請日2015.09.17

　　公開(公告)日2015.12.16

　　IPC分類號C02F3/02

　　摘要

　　本發(fā)明是一種一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，該裝置包括一個裝有懸浮填料的MBBR曝氣池和一個與之相連的微生物培養(yǎng)器;微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)置或外置于MBBR曝氣池;其中MBBR曝氣池用于高鹽廢水處理且處理后的廢水部分進(jìn)入微生物培養(yǎng)器用于適鹽微生物群培養(yǎng)，微生物培養(yǎng)器培養(yǎng)的適鹽微生物群供給MBBR曝氣池用于降解有機(jī)物并在懸浮填料表面掛膜生長。本發(fā)明提供的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，提高了MBBR工藝處理高鹽廢水的能力和處理效果，尤其適用于高鹽、高濃度、有毒、難降解高鹽廢水的處理。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：包括一個裝有懸浮填料的MBBR曝氣池和一個與之相連的微生物培養(yǎng)裝置，其中MBBR曝氣池用于處理高鹽廢水，微生物培養(yǎng)裝置用于適鹽微生物菌群的培養(yǎng);且所述微生物培養(yǎng)裝置培養(yǎng)的適鹽微生物群混合液進(jìn)入MBBR曝氣池，用于對高鹽廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解并在懸浮填料表面生長掛膜。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述微生物培養(yǎng)裝置接種專利申請?zhí)?01310540099.X制備得到的復(fù)合適鹽微生物菌劑。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述微生物培養(yǎng)裝置由培養(yǎng)曝氣池、碳源投加裝置、營養(yǎng)投加裝置、pH調(diào)節(jié)裝置、在線溶氧儀和在線pH計組成。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述微生物培養(yǎng)裝置還包含一個厭氧水解池，且厭氧水解池與培養(yǎng)曝氣池共壁合建：所述微生物培養(yǎng)裝置或者還包含一個生物酶制劑投加裝置。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述碳源投加裝置的有機(jī)碳源與所處理高鹽廢水中的有機(jī)物不完全相同。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于，微生物培養(yǎng)裝置的培養(yǎng)曝氣池內(nèi)置于MBBR曝氣池或與MBBR曝氣池共壁合建。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：MBBR曝氣池后連接一個共壁的沉淀池，且包含沉淀池內(nèi)的污泥回流系統(tǒng)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述MBBR曝氣池出水口設(shè)置篩網(wǎng)，且篩網(wǎng)孔徑小于懸浮填料直徑。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于，所述懸浮填料填充比為30%~60%，分批次進(jìn)行投加;所述懸浮填料密度為0.95~1.15，與所處理高鹽廢水的密度相近且小于。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述MBBR曝氣池底部均勻分布調(diào)節(jié)氣量的曝氣裝置，以實現(xiàn)MBBR曝氣池內(nèi)懸浮填料的流化及控制。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，其特征在于：所述微生物培養(yǎng)裝置及MBBR曝氣池內(nèi)，pH控制在5.0~9.0、溫度10℃~40℃;所述微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)溶解氧控制為0.2~4.0mg/L;所述MBBR反應(yīng)器內(nèi)溶解氧控制為2.0~7.0mg/L。

　　說明書

　　一體化高鹽廢水MBBR處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水處理、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高鹽廢水處理裝置，具體地說是一體化高鹽廢水MBBR處理裝置。

　　背景技術(shù)

　　高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1%的廢水，其廣泛產(chǎn)生于化工、制藥、制革、食品、采油、海產(chǎn)品加工、海水代用等眾多的工業(yè)實踐過程中，含鹽量有時甚至高達(dá)15~30%，此外廢水中還含有大量有毒有害、難降解有機(jī)物，一般的物化法處理需要很高的能耗成本，且容易產(chǎn)生二次污染，因此生化處理技術(shù)仍是首選。

　　基于高鹽濃度對微生物生長特性的嚴(yán)重影響，高鹽廢水生物處理的難度大大提高，目前國內(nèi)外主要圍繞傳統(tǒng)活性污泥馴化以及利用嗜鹽菌處理高鹽廢水兩方面展開。普遍認(rèn)為，采用馴化活性污泥能夠篩選出適宜高鹽廢水的微生物，并能取得較高的去除率，并且在一定的范圍內(nèi)(3%~5%以下)，能忍受鹽的沖擊，但超過這個范圍，鹽度的沖擊對有機(jī)物去除的影響是巨大的，嚴(yán)重的甚至能使整個系統(tǒng)完全崩潰。利用嗜鹽菌的方式主要包括以下兩種：(1)接種嗜鹽菌，強(qiáng)化生化處理系統(tǒng);(2)篩選高效嗜鹽菌株，制成復(fù)合或單一菌劑，用于實際高鹽廢水的處理。嗜鹽菌群能夠強(qiáng)化生化處理系統(tǒng)，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性及處理能力，嗜鹽菌群在高鹽濃度下生長良好，對鹽有特殊的適應(yīng)性和需要，因此將其直接用于高鹽廢水的處理，不失為一種快捷、有效的方法。

　　目前直接利用嗜鹽菌進(jìn)行成膜，進(jìn)而構(gòu)建高鹽廢水生物膜處理體系的研究較少，且啟動周期長，生物膜耐鹽能力、系統(tǒng)處理效果及穩(wěn)定性不高。研究表明，高鹽廢水的生物膜處理體系由于微生物固著生長于載體表面，形成的高鹽微生物菌群相對復(fù)雜而穩(wěn)定，不會隨水流失，相比活性污泥系統(tǒng)更加穩(wěn)定，避免了活性污泥絮凝性差、抗沖擊能力弱、易膨脹等問題，同時表現(xiàn)出更高的去除效能和耐鹽能力。目前研究較多的是生物接觸氧化法、生物濾池以及生物流化床等，對于新型的移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)處理高鹽廢水的研究則較少，且大部分停留在小試配水階段，很少有進(jìn)入中試及工程應(yīng)用階段。

　　MBBR是生物接觸氧化和生物流化床的完美結(jié)合體，能夠有效的利用反應(yīng)器空間，形成懸浮式的生物膜體系，在提高系統(tǒng)生物量的同時，增強(qiáng)了污染介質(zhì)與微生物的接觸，提升了整個處理體系的處理效能和抗沖擊能力。MBBR不僅克服了活性污泥法占地大、會發(fā)生污泥膨脹以及污泥流失等缺點，還解決了固定床生物膜法需定期反沖洗、清洗濾料和更換曝氣器等復(fù)雜操作問題，克服了流化床使載體流化的動力消耗過大的缺點。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一套能夠快速構(gòu)建高鹽廢水生物膜處理系統(tǒng)的裝置，具體涉及一體化高鹽廢水MBBR處理裝置。將適鹽菌劑的培養(yǎng)馴化與MBBR工藝的啟動集成為一體，實現(xiàn)直接在特定高鹽條件下進(jìn)行反應(yīng)器的快速啟動與運(yùn)行，適用于高鹽、高濃度、有毒、難降解高鹽廢水的處理，克服了目前高鹽生物膜處理系統(tǒng)鹽度馴化啟動周期長、耐鹽能力不足、填料掛膜困難、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差、處理效率不高等嚴(yán)重制約工程應(yīng)用的問題。

　　本發(fā)明所指適鹽微生物，是指適應(yīng)高鹽環(huán)境、且能夠在高鹽環(huán)境下正常生長代謝的微生物，包括嗜鹽和耐鹽的細(xì)菌、真菌、古菌、原生動物、后生動物及其它微生物。

　　本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

　　一種一體化高鹽廢水MBBR處理裝置，包括一個裝有懸浮填料的MBBR曝氣池和一個與之相連的微生物培養(yǎng)器;微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)置或外置于MBBR曝氣池;其中MBBR曝氣池用于高鹽廢水處理且處理后的廢水部分進(jìn)入微生物培養(yǎng)器用于適鹽微生物群培養(yǎng)，微生物培養(yǎng)器培養(yǎng)的適鹽微生物群供給MBBR曝氣池用于降解有機(jī)物并在懸浮填料表面掛膜生長。

　　本發(fā)明所述適鹽微生物優(yōu)選按照專利申請?zhí)朇N201310540099.X所述方法制備得到。也可以使用現(xiàn)有技術(shù)中所公開的任何一種適鹽微生物或者適鹽微生物菌群。專利申請?zhí)朇N201310540099.X所述發(fā)明提供了一種制備耐鹽微生物菌劑的方法，實質(zhì)上提供了一種制備包含嗜鹽和耐鹽微生物在內(nèi)的微生物菌劑的制備方法。采用該發(fā)明方法，可在鹽濃度1%~30%的鹽濃度范圍內(nèi)直接制備適鹽微生物菌劑。所制備的菌劑含有豐富的耐鹽微生物和嗜鹽微生物多樣性。因此，在本發(fā)明方法中加入利用該方法制備的復(fù)合適鹽微生物菌劑，能夠強(qiáng)化MBBR工藝，提高耐鹽能力和處理性能。

　　本發(fā)明所述的一體化高鹽廢水MBBR處理裝置的技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案或者技術(shù)特征是：

　　(1)所述微生物培養(yǎng)裝置由培養(yǎng)曝氣池、碳源投加裝置、營養(yǎng)投加裝置、pH調(diào)節(jié)裝置、在線溶氧儀和在線pH組成，培養(yǎng)曝氣池內(nèi)置于MBBR曝氣池或與MBBR曝氣池共壁合建;

　　(2)所述微生物培養(yǎng)裝置還包含一個厭氧水解池，且厭氧水解池與培養(yǎng)曝氣池共壁合建;

　　(3)所述微生物培養(yǎng)裝置還包含一個生物酶制劑投加裝置，用于供給適鹽微生物快速擴(kuò)增培養(yǎng)的營養(yǎng)促進(jìn)劑;

　　(4)所述碳源投加裝置的有機(jī)碳源與所處理高鹽廢水中有機(jī)物不完全相同，尤其是對于生物毒性較大的廢水，可投加一種或多種輔助性的易降解碳源，保證適鹽微生物菌群活性不受抑制，實現(xiàn)快速擴(kuò)培及馴化;

　　(5)所述MBBR曝氣池后連接一個共壁的沉淀池，且包含沉淀池內(nèi)的污泥回流系統(tǒng)，可以通過排泥以及污泥回流控制MBBR曝氣池內(nèi)部的懸浮污泥濃度，完成懸浮填料的快速掛膜;

　　(6)所述MBBR曝氣池出水口設(shè)置篩網(wǎng)，且篩網(wǎng)孔徑小于懸浮填料直徑，確保反應(yīng)器正常運(yùn)行時，填料不隨水溢流發(fā)生流失，堵塞管路;其中，懸浮填料的填充比為30%~60%，且分批次進(jìn)行投加;

　　(7)根據(jù)目標(biāo)處理的實際高鹽廢水鹽濃度，選取相應(yīng)的懸浮填料進(jìn)行投加，保證系統(tǒng)內(nèi)更好的流化，最大限度的與適鹽微生物菌群接觸，短期內(nèi)實現(xiàn)微生物的附著生長;密度過小，會導(dǎo)致MBBR曝氣池表面填料堆積，不易流化;密度過大，會使填料部分沉積于底部，同時流化的動力消耗過大;所述懸浮填料的密度為0.95~1.15，與所處理高鹽廢水的密度相近且小于;

　　(8)所述MBBR曝氣池底部均勻分布調(diào)節(jié)氣量的曝氣裝置，可在啟動的不同階段調(diào)節(jié)曝氣量、攪拌強(qiáng)度與填料流化狀態(tài)，實現(xiàn)適鹽微生物的穩(wěn)定成膜、填料掛膜以及處理效能的提升;

　　(9)所述微生物培養(yǎng)裝置及MBBR曝氣池內(nèi)，pH控制在5.0~9.0、溫度10℃~40℃;所述微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)溶解氧控制為0.2~4.0mg/L;所述MBBR曝氣池溶解氧控制為2.0~7.0mg/L。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

　　(1)無需采用鹽度馴化的方法，可實現(xiàn)直接在特定高鹽條件下進(jìn)行反應(yīng)器的快速啟動與運(yùn)行，適用于高鹽、高濃度、有毒、難降解高鹽廢水的處理;

　　(2)通過直接利用適鹽微生物，能夠在短期內(nèi)構(gòu)建更加高效穩(wěn)定的生物膜處理體系，克服了目前高鹽生物膜處理系統(tǒng)鹽度馴化啟動周期長、耐鹽能力不足、填料掛膜困難、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差、處理效率不高等問題;此外，啟動程序簡單便于操作和工程化;

　　(3)將適鹽微生物的培養(yǎng)馴化與MBBR工藝的啟動集成為一體，同步進(jìn)行，實現(xiàn)菌種的定向富集并直接完成MBBR工藝的啟動，保證了接種源的高效性以及構(gòu)建的生物膜處理體系的穩(wěn)定性。