申請(qǐng)日2014.10.28

　　公開(kāi)(公告)日2016.06.01

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法，所述方法包括：將待處理廢水依次在生化反應(yīng)池、混合池和沉淀池中進(jìn)行處理，排出沉淀池的上清液，并將沉淀池底部的污泥至少部分返回至生化反應(yīng)池，其中，在生化反應(yīng)池出水中投加活性炭并在混合池中混合均勻。本發(fā)明的方法能夠有效降低處理后得到的出水中的懸浮物含量，具有優(yōu)異的廢水處理效果，并且具有掛膜速度快、抗沖擊能力強(qiáng)、處理效果好、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

 
　　權(quán)利要求書

　　1.一種利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法，其特征在于，所述方法包括：將待處理廢水依次在生化反應(yīng)池、混合池和沉淀池中進(jìn)行處理，排出沉淀池的上清液，并將沉淀池底部的污泥至少部分返回至生化反應(yīng)池，其中，在生化反應(yīng)池出水中投加活性炭并在混合池中混合均勻。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于每升生化反應(yīng)池出水，在生化反應(yīng)池出水中投加的活性炭的量為25-2500mg，優(yōu)選為50-500mg。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述活性炭為粉末活性炭，粒徑為30-300目，優(yōu)選為50-150目。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在生化反應(yīng)池中進(jìn)行處理的方式包括：在生化反應(yīng)池中放置懸浮載體并在生化反應(yīng)池底部安裝曝氣供氧設(shè)備。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述懸浮載體為柱狀懸浮載體或者球狀懸浮載體，所述柱狀懸浮載體的直徑為0.5-15cm，優(yōu)選為0.5-5cm，所述柱狀懸浮載體的厚度為0.2-10cm，優(yōu)選為0.3-3.0cm;所述球狀懸浮載體的直徑為0.5-15cm，優(yōu)選為0.5-6cm;以堆積體積計(jì)，生化反應(yīng)池中懸浮載體的填充率為10-70%，優(yōu)選為25-45%。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，生化反應(yīng)池的COD負(fù)荷為0.2-20KgCOD/m3·d，優(yōu)選為1-4KgCOD/m3·d。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在生化反應(yīng)池中進(jìn)行處理的條件包括：生化反應(yīng)池的水力停留時(shí)間為2-50h，優(yōu)選為8-25h。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在混合池中進(jìn)行處理的條件包括：混合池的水力停留時(shí)間為5-60min，優(yōu)選為10-30min。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在沉淀池中進(jìn)行處理的條件包括：沉淀池的水力停留時(shí)間為45-240min，優(yōu)選為80-120min。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，沉淀池底部的污泥的回流比為15-300%，優(yōu)選為25-100%。

　　說(shuō)明書

　　一種利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器是一種用于廢水處理的生物膜法廢水生化處理裝置，即在生物氧化反應(yīng)池內(nèi)裝填一定數(shù)量比重(比重即為生物膜懸浮載體的密度與水的密度之比)接近1的生物膜懸浮載體，利用生長(zhǎng)在懸浮載體上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過(guò)生物氧化作用，將廢水中的污染物氧化分解，達(dá)到廢水凈化目的。載體流態(tài)化生物膜法生化處理工藝具有一般生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，即具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，自出現(xiàn)以來(lái)得到了越來(lái)越多的重視，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。

　　載體流態(tài)化生物膜法生化處理裝置運(yùn)行過(guò)程中為使懸浮載體保持均勻流態(tài)化，需要較強(qiáng)的曝氣強(qiáng)度，因此生物氧化反應(yīng)池內(nèi)的沖刷力較強(qiáng)，微生物膜容易從載體表面脫落，而脫落的生物膜與活性污泥相比，較為細(xì)碎、松散，沉降性能較差，由此造成處理出水中懸浮物不但濃度較高且不易沉降分離。實(shí)際應(yīng)用中為保證水中懸浮物的去除，載體流態(tài)化生物膜法生化處理裝置出水往往需要進(jìn)行進(jìn)一步的混凝沉淀處理。但是，在混凝沉淀處理后的出水中懸浮物的含量仍然較高。

　　與生物膜法相對(duì)應(yīng)的另一種生化處理方法是活性污泥法，活性污泥法相對(duì)于生物膜法的一個(gè)特點(diǎn)是處理精細(xì)化程度相對(duì)較高�！盎钚晕勰�-粉末活性炭工藝”(即PowderedActivatedCarbonTreatmentProcess，簡(jiǎn)記為PACT工藝)是一種活性污泥法的改進(jìn)工藝，該工藝通過(guò)往生化池中投加粉末活性炭，利用粉末活性炭與活性污泥中的微生物共同作用，加大對(duì)污染物的去除。“活性污泥-粉末活性炭”工藝處理效果好，在工業(yè)廢水和城市污水處理領(lǐng)域均得到了較多應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中已有多個(gè)相關(guān)的專利申請(qǐng)及文獻(xiàn)報(bào)道。例如：

　　專利申請(qǐng)CN103086503A(PACT工藝、裝置及其活性炭-微生物菌膠團(tuán)培養(yǎng)方法)提出了一種PACT工藝、裝置及其活性炭-微生物菌膠團(tuán)培養(yǎng)方法，通過(guò)選取活性污泥培養(yǎng)成熟后，投加粉末活性炭，以粉末活性炭為核心，微生物包裹活性炭而形成活性炭-微生物菌膠團(tuán)絮體，并進(jìn)行馴化，增加粉末活性炭的比重，增加了其沉淀性。該P(yáng)ACT工藝裝置增加污泥回流池，在污泥回流池內(nèi)投加粉末活性炭，使粉末活性炭與微生物能夠在污泥回流池內(nèi)形成活性炭-微生物菌膠團(tuán)，延長(zhǎng)粉末活性在水處理系統(tǒng)的停留時(shí)間;污泥回流池的污泥通過(guò)提升泵提升入好氧池前端污水進(jìn)水處，增加污泥與污水的混合，延長(zhǎng)粉末活性炭在好氧池里的停留時(shí)間，增強(qiáng)處理效果。

　　專利申請(qǐng)CN102616922A(一種可再生循環(huán)利用粉末活性炭處理難生物降解廢水的PACT新工藝)提出了一種可再生循環(huán)利用粉末活性炭處理難生物降解廢水的PACT新工藝，包括以下步驟：1)將在二沉池中沉淀下來(lái)的粉末活性炭和生物活性污泥抽出;2)對(duì)步驟1)抽出的粉末活性炭和生物活性污泥進(jìn)行脫水處理;3)對(duì)步驟2)得到的脫水后的粉末活性炭和生物活性污泥依次進(jìn)行干燥、干餾和活化處理，使粉末活性炭吸附的有機(jī)物分解揮發(fā)，生物活性污泥熱解為活性炭;4)將步驟3)得到的產(chǎn)物磨粉后作為再生粉末活性炭投入生化池使用。該專利申請(qǐng)中，粉末活性炭隨著生物活性污泥脫水后經(jīng)干燥、干餾和活化處理而再生，同時(shí)生物活性污泥熱解為活性炭，達(dá)到了回收利用粉末活性炭及生物活性污泥的目的。

　　專利申請(qǐng)CN101376538A(粉末活性炭強(qiáng)化內(nèi)置束式膜生物反應(yīng)器)提出了一種采用投加粉末活性炭來(lái)強(qiáng)化膜生物反應(yīng)器的處理工藝，工藝中采用一種新型束式中空纖維膜組件。通過(guò)粉末活性炭的投加，使生物系統(tǒng)更容易形成具有良好沉淀性能的顆粒狀污泥，減少中空纖維膜的污堵。同時(shí)粉末活性炭和膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，可將廢水中難生物降解的有機(jī)物進(jìn)行吸附降解，提高系統(tǒng)處理能力和出水水質(zhì)。特殊設(shè)計(jì)的束式中空纖維膜組件，在運(yùn)行中可以充分排散空氣、防止污泥堵塞，氣洗效果好、出水通量穩(wěn)定。

　　《PACT工藝研究進(jìn)展及應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題》(工業(yè)水處理，2000年第20卷第1期)中概括介紹了粉末活性炭-活性污泥法的產(chǎn)生、工藝流程、特點(diǎn)、作用機(jī)理探討、去除污水中有機(jī)優(yōu)先污染物的動(dòng)力學(xué)模型以及應(yīng)用PACT工藝應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

　　但是，活性污泥法存在污泥膨脹問(wèn)題，自動(dòng)化控制程度較低，不利于運(yùn)行操作管理。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)方法中常規(guī)載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理出水經(jīng)沉淀處理后懸浮物含量仍然很高、活性污泥法不利于運(yùn)行操作管理的缺陷，提供一種利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法，該方法不但克服了常規(guī)載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理出水經(jīng)沉淀處理后懸浮物含量仍然很高的缺點(diǎn)，而且具有掛膜速度快、抗沖擊能力強(qiáng)、處理效果好、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，在利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法中，將待處理廢水依次在生化反應(yīng)池、混合池和沉淀池中進(jìn)行處理，通過(guò)在生化反應(yīng)池出水中投加活性炭并在混合池中混合均勻、排出沉淀池的上清液并將沉淀池底部的污泥至少部分返回至生化反應(yīng)池的方式，能夠有效降低處理得到的出水中的懸浮物含量，具有優(yōu)異的廢水處理效果，并且具有掛膜速度快、抗沖擊能力強(qiáng)、處理效果好、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的方法，所述方法包括：將待處理廢水依次在生化反應(yīng)池、混合池和沉淀池中進(jìn)行處理，排出沉淀池的上清液，并將沉淀池底部的污泥至少部分返回至生化反應(yīng)池，其中，在生化反應(yīng)池出水中投加活性炭并在混合池中混合均勻。

　　由于活性炭的投加和回流使用，本發(fā)明的利用載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理廢水的生化處理方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)活性炭的存在可以改善生化反應(yīng)池出水中生物絮體的沉降性能，提升固液分離能力，從而克服了常規(guī)載體流態(tài)化生物膜反應(yīng)器處理出水懸浮物含量高的缺點(diǎn)，具有優(yōu)異的廢水處理效果。

　　2)掛膜速度快：由于活性炭比表面大，易于微生物的附著生長(zhǎng)，在載體掛膜期間可以使生化反應(yīng)池中留住更多的微生物絮體，從而有利于懸浮載體的快速掛膜。

　　3)抗沖擊能力強(qiáng)：由于活性炭具有強(qiáng)大的吸附能力，當(dāng)生化反應(yīng)池進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)惡化時(shí)，活性炭可以吸附更多污染物質(zhì)并隨水質(zhì)轉(zhuǎn)好緩慢釋放到生化反應(yīng)池，從而起到較強(qiáng)的抗沖擊保護(hù)作用。

　　4)處理效果好：由于活性炭具有強(qiáng)大的吸附能力，可以吸附水中一部分不易生物降解的污染物;同時(shí)活性炭在生化反應(yīng)池中作為游離微生物絮體的聚集核心，提高了生化反應(yīng)池中游離微生物絮體的含量，有助于提高生化反應(yīng)池對(duì)水中污染物的精細(xì)化處理程度，從而可以提高系統(tǒng)的整體處理效果。

　　5)運(yùn)行管理方便：本發(fā)明工藝為生物膜法，不存在活性污泥法的污泥膨脹問(wèn)題;同時(shí)采用懸浮載體的生物膜反應(yīng)器自動(dòng)化控制程度高，從而簡(jiǎn)化了運(yùn)行操作管理。

　　本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。