一种适用于生活污水处理动态膜自流出水固液分离方法

摘要

本发明提供一种适用于生活污水处理动态膜自流出水固液分离方法。通过向活性污泥中投加具有良好透水性能的粉体颗粒，形成生物强化粉体混合液，改善活性污泥结构；结合动态膜分离技术，极大改善了动态膜泥饼的过滤透水能力；可以实现利用反应装置内浸没式动态膜组件上部液面与出水口之间的液面水位差所形成的较低固定重力作用水头驱动动态膜组件进行固液分离出水，控制动态膜组件的单位面积膜过滤通量稳定在20L/m2h-60L/m2h以上，连续运行时间超过120h，无需外加动力作用；采用空气反冲洗时间1min-2min、进气压力9.8-49kPa，可使动态膜完全脱落；动态膜组件不需要定期化学清洗；控制和操作可以全程自动化控制。该动态膜固液分离技术可实现低液位水头压差下的自流出水，大大降低能耗、简化操作过程，且出水水质优。

主权项

一种适用于生活污水处理动态膜自流出水固液分离方法，其特征在于所述方法分为生物强化粉体首次投加自生培养启动阶段和生物强化粉体混合液培养成熟后的装置稳定运行阶段；两个阶段中均包含动态膜重力预涂、动态膜重力过滤出水和动态膜空气反冲洗三个阶段，采用生物强化粉体颗粒在动态膜组件表面形成动态膜进行固液分离，所述动态膜组件浸没式安装在动态膜生物反应装置中，鼓风机通过曝气管向动态膜生物反应装置底部曝气，曝气管位于动态膜组件下方，搅拌机插入动态膜生物反应装置内，进水泵通过管道和阀门连接动态膜生物反应装置上部一端进水口，并通过继电器控制进水方式，进水口高于动态膜生物反应装置内液面，动态膜生物反应装置内浸没式动态膜组件上部液面与出水口之间的液面水位差所形成固定重力作用水头驱动动态膜自流出水；具体步骤如下：（1）生物强化粉体首次投加自生培养启动阶段向位于动态膜生物反应装置内的MLSS浓度为4900‑5100mg/L的城市污水厂活性污泥中投加粉体颗粒改善活性污泥混合液特性，并作为微生物载体，采用微生物自生培养法培养生物强化粉体颗粒；粉体颗粒投加第一天，向动态膜生物反应装置内一次投加5000mg/L粉体颗粒，此阶段内进水、出水采用连续流运行方式，控制动态膜生物反应装置内溶解氧浓度为2‑3mg/L，水力停留时间8‑10小时；通过开始添加的活性污泥和未培养好的硅藻土/活性炭在动态膜组件表面形成动态膜进行过滤出水，完成动态膜组件的预涂过程；经过10‑15天的培养驯化，动态膜生物反应装置内的MLSS浓度维持在10000‑12000 mg/L，生物强化粉体混合液形成；之后，装置进入稳定运行阶段；在整个生物强化粉体首次投加自生培养启动阶段内，动态膜连续出水运行过程包括动态膜重力预涂、动态膜重力过滤出水和动态膜空气反冲洗；粉末颗粒为10‑35微米粉末烧结硅藻土或40‑80微米粉末活性炭；（2）生物强化粉体混合液培养成熟后的动态膜稳定运行阶段进水、出水均采用连续流运行方式，进水通过进水泵先经反应装置中的生物强化烧结硅藻土混合液进行降解，装置溶解氧浓度为0.5‑1.0mg/L，污泥龄控制在28‑32d，根据物料平衡计算需要补充的粉体颗粒重量；此阶段内生物强化粉体动态膜运行过程包括动态膜重力预涂、动态膜重力过滤出水和动态膜空气反冲洗；其中：生物强化粉体首次投加自生培养启动阶段和生物强化粉体混合液培养成熟后的动态膜稳定运行阶段动态膜固液分离均包括动态膜重力预涂、动态膜重力过滤出水和动态膜空气反冲洗，具体操作如下：1）动态膜重力预涂动态膜预涂时，动态膜组件开始在真空泵抽吸作用下出水，之后动态膜组件在固定重力作用水头驱动下持续出水；生物强化粉体首次投加自生培养启动阶段：通过未完全培养好的生物强化粉体混合液在动态膜组件表面形成动态膜，预涂时间为15‑20min；生物强化粉体混合液培养成熟后的动态膜稳定运行阶段：生物强化粉体混合液逐渐被支撑网截留形成动态膜，动态膜预涂完成持续15‑20min；2）动态膜重力过滤出水动态膜预涂结束后，通过管道阀门切换，进入动态膜重力过滤出水阶段，在反应装置内浸没式动态膜组件上部液面与出水口之间的液面水位差所形成固定重力作用水头驱动下，保证形成的生物强化粉体动态膜可以自流过滤出水；因投加粉体颗粒不同和采用的动态膜组件结构的差异，动态膜重力过滤自流出水时通量会有不同，一般控制动态膜组件的单位面积膜过滤通量稳定在20L/m2 h‑60L/m2 h以上，连续运行时间超过120h以上；动态膜过滤过程中，动态膜表面的错流由支撑体底部曝气方式形成，为混合液充氧并同时控制动态膜厚度的增长；气水比根据需氧量计算确定，最少不低于1∶1；3）动态膜空气反冲洗当动态膜重力过滤出水通量下降到预先设定值时，即投加粉末烧结硅藻土颗粒时：40L/m2 h‑60L/m2 h；投加粉末活性炭颗粒时：15L/m2 h‑30L/m2 h，需对动态膜进行反冲洗，采用空气反冲洗时间1 min‑2 min、进气压力9.8‑49 kPa，可使动态膜完全脱落；动态膜组件不需要定期化学清洗；控制和操作可以全程自动化控制。