一种动态膜沼液处理装置及其处理方法
【专利摘要】一种动态膜沼液处理装置及其处理方法，涉及一种沼液处理。处理装置设有进水泵、调节池、混凝沉淀池、输送泵、循环泵、厌氧池、好氧池、曝气盘、曝气机。原水经调节池、混凝沉淀池后，进入厌氧池和好氧池；通过恒流泵将厌氧池中的废水通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中，同时将好氧池中的废水抽回至厌氧池；在膜组件发生堵塞时，改变废水输送方向，由原先的自膜组件外部流入膜组件内部，改变为由膜组件内部流向膜组件外部，进行反冲洗，使膜组件通量维持在正常水平；通过调节恒流泵的流量及反冲洗时间，调节反冲洗流量，减少膜污染；厌氧池及好氧池内分布多个膜组件，可单独对特定膜组件进行反冲洗，也可对全部膜组件进行反冲洗。
【专利说明】-种动态膜巧液处理装置及其处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种沼液处理，尤其是涉及一种动态膜沼液处理装置及其处理方法。
【背景技术】
[0002] 沼气工程作为集约化畜禽养殖场粪便及养殖污水处理与资源化利用的重要途径， 近几年来发展迅速。自2004年起，中国大中型沼气工程数量每年均W40%W上速度快速增 力口，2008年增速更是达到了 82. 19%。规模化畜禽养殖场建设大中型沼气工程的比例也由 2004年的8. 56%上升到2008年的26. 82%。截止2009年，中国已建成并运行的大中型沼 气工程已达3800个，每年可处理数亿立方米动物排泄物与养殖场污水。
[0003] 厌氧消化产沼气技术是一种有效的畜禽粪便处理和能源利用方法，可W有效地降 解粪便中的有机物，并产生沼气清洁能源，一定程度上解决了农业废弃物的污染问题，并促 进其循环利用。然而沼气工程运行的同时产生大量的厌氧消化物（沼渣、沼液），特别是沼 液，由于其量大且氨氮等污染物浓度高，直接排放达不到环境标准，而还田利用又存在运输 成本高、储存占地面积大、服效不足等问题。而且沼液具有碳氮比失调，有机物、氮、磯浓度 较高，NH 4+-N/TN比例高的特点，采用传统生化方法直接处理效果不佳。
[0004] 尽管对沼液生物处理工艺进行了改进和创新，但是MBR工艺在沼液处理中应用的 实例较少。造成该种现状的原因主要是；膜组件的成本过高，运行过程动力消耗过高，造成 运行费用很高、在膜的运行过程中息浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造 成膜的污染，出水通量的衰减问题难W解决。因此，需要针对该些缺点研究开发出新型的膜 生物反应器，W使其在保留原有优点的基础上尽量解决上述问题。通常的膜过滤过程中， 溶液中的胶体和息浮颗粒在过滤压力的作用下被截留或吸附在膜表面，造成了膜通量的下 降，该一现象称为膜污染。但从另外一个角度看，膜表面的污染层增强了膜的截留能力，使 微滤膜可W截留病毒甚至小分子有机物，就好像在原有的膜之上又增加了一层膜。由于该 层膜是在过滤过程中形成的，其组成及厚度都可能随时间及生物反应器运行等条件的变化 而变化，故一些研究者称之为动态膜或次生膜。相应地，将该种生物反应器称为动态膜生物 反应器。动态膜的出现很好地解决了上述MBR的两大难题，因为由于多孔底膜和预涂剂的 选材广泛和价廉易得，使得动态膜的造价较之传统的MBR有很大幅度的下降。另外，由于多 孔底膜即膜基质的通量本身就很大，在膜污染严重的情况下还可W将膜基质表面的动态膜 去除W后再重新预涂或自生，从而有效地控制膜污染。而且动态膜还具有设备简单、操作容 易、处理效果较好等其他优点。因此，动态膜技术已广泛地引起了人们的研究和关注。
[0005] 中国专利CN203625112U公开一体化膜生物反应器沼液处理设备，包括沼液池、与 沼液池连接的曝气区和膜反应区、与膜反应区连通的出水装置和曝气风机、设在膜反应区 与出水装置之间的移动式清洗装置，所述曝气风机通过曝气管分别与曝气区、膜反应区连 通，所述出水装置通过清水管与膜反应区连通。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对沼液由于COD、氨氮浓度高导致的处理难度大的问题，提供可 高效处理沼液，并有效解决沼液膜处理过程中膜污染问题的一种动态膜沼液处理装置及其 处理方法。
[0007] -种动态膜沼液处理装置设有进水粟、调节池、混凝沉淀池、输送粟、循环粟、厌氧 池、好氧池、曝气盘、曝气机；
[0008] 所述进水粟的进水口外接原水，进水粟的出水口接调节池的进水口，调节池的出 水口接混凝沉淀池的进水口，混凝沉淀池的出水口经输送粟接厌氧池的进水口，混凝沉淀 池的底部设有第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，厌氧池的出水 口接好氧池的进水口，厌氧池的底部设有第2污泥排放口，第2污泥排放口排放厌氧池沉淀 的污泥，好氧池的废水出口经循环粟接回厌氧池的废水回收口，好氧池的出水口排出排放 水，好氧池的底部设有第3污泥排放口，第3污泥排放口排放好氧池沉淀的污泥；曝气盘设 在好氧池的下部，曝气盘的进气口接曝气机。
[0009] 一种动态膜沼液处理方法，包括W下步骤：
[0010] 1)原水依次经调节池、混凝沉淀池后，进入厌氧池和好氧池；
[0011] 2)厌氧池和好氧池中放置由工业滤布制成的膜组件，通过恒流粟将厌氧池中的废 水通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中，同时将好氧池中的废水用恒流粟通过动态膜组 件的出水口抽回至厌氧池，W形成厌氧池和好氧池中废水在时间和空间上同时连续循环的 处理，完成对废水的处理过程；
[0012] 3)在膜组件发生堵塞时，通过相应阀口的切换，改变废水输送方向，由原先的自膜 组件外部流入膜组件内部，改变为由膜组件内部流向膜组件外部，进行反冲洗，使膜组件通 量维持在正常水平；
[0013] 4)通过调节恒流粟的流量及反冲洗时间，调节反冲洗流量，减少膜污染，保证最佳 的反冲洗效果；
[0014] 5)厌氧池及好氧池内分布多个膜组件，可单独对特定膜组件进行反冲洗，也可对 全部膜组件进行反冲洗。
[0015] 在步骤1)中，所述厌氧池内可设有加热与揽拌装置，揽拌的速率可为50?18化/ min,控制温度可为10?55C ;所述好氧池内可设有加曝气与流量控制装置，控制曝气量为 0. 1 ?2化/min,溶解氧 DO 为 1. 0 ?6. Omg/L。
[0016] 在步骤2)中，所述工业滤布可选自涂绝短纤、涂绝长纤、维绝、丙绝等中的至少一 种，工业滤布的孔径可为10?1000 U m，优选50?300 y m ;所述连续循环的流速可为5? 10OOml ,/min。
[0017] 在步骤4)中，所述反冲洗流量可为5?10(K)L/min，反冲洗时间可为0. 1? lOOmin。
[0018] 与传统的膜组件反冲洗技术相比，本发明反冲洗方法无需单独排放冲洗水，反冲 洗效果好，设备及建设投资少，减少膜污染、反冲洗强度可灵活控制，很好地解决了沼液膜 处理过程中膜组件易污染的难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明动态膜沼液处理装置实施例的结构组成示意图。
【具体实施方式】
[0020] 参见图1，一种动态膜沼液处理装置实施例设有进水粟1、调节池2、混凝沉淀池3、 输送粟4、循环粟5、厌氧池61、好氧池62、曝气盘7、曝气机8。
[0021] 所述进水粟1的进水口外接原水，进水粟1的出水口接调节池2的进水口，调节池 2的出水口接混凝沉淀池3的进水口，混凝沉淀池3的出水口经输送粟4接厌氧池61的进 水口，混凝沉淀池3的底部设有第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，厌氧池61的出水口接好氧池62的进水口，厌氧池61的底部设有第2污泥排 放口 92,第2污泥排放口 92排放厌氧池61沉淀的污泥，好氧池62的废水出口经循环粟5 接回厌氧池61的废水回收口 611，好氧池62的出水口 10排出排放水，好氧池62的底部设 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；曝气盘7设在好氧 池62的下部，曝气盘7的进气口接曝气机8。
[0022] W下给出动态膜沼液处理方法的具体步骤：
[0023] 1)原水依次经调节池、混凝沉淀池后，进入厌氧池和好氧池；
[0024] 2)厌氧池和好氧池中放置由工业滤布制成的膜组件，通过恒流粟将厌氧池中的废 水通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中，同时将好氧池中的废水用恒流粟通过动态膜组 件的出水口抽回至厌氧池，W形成厌氧池和好氧池中废水在时间和空间上同时连续循环的 处理，完成对废水的处理过程；所述工业滤布可选自涂绝短纤、涂绝长纤、维绝、丙绝等中的 至少一种，工业滤布的孔径可为10?300um。
[00巧]3)在膜组件发生堵塞时，通过相应阀口的切换，改变废水输送方向，由原先的自膜 组件外部流入膜组件内部，改变为由膜组件内部流向膜组件外部，从而达到反冲洗的目的， 使膜组件通量维持在正常水平；
[0026] 4)通过调节恒流粟的流量及反冲洗时间，可W达到灵活调节反冲洗强度的目的， 减少膜污染，保证最佳的反冲洗效果；
[0027] 5)厌氧池及好氧池内分布多个膜组件，可单独对特定膜组件进行反冲洗，也可对 全部膜组件进行反冲洗。
[0028] W下给出具体实施例。
[002引 实施例1?4
[0030] 根据废水水质及膜堵塞程度，选择合适的反冲洗流量及反冲洗时间，从而获得最 佳的反冲洗效果。
[0031] 实施例1?4处理结果见表1。
[0032] 表1沼液动态膜处理及反冲洗效果
[0033]
【权利要求】
1. 一种动态膜沼液处理装置，其特征在于设有进水泵、调节池、混凝沉淀池、输送泵、循 环泵、厌氧池、好氧池、曝气盘、曝气机； 所述进水泵的进水口外接原水，进水泵的出水口接调节池的进水口，调节池的出水口 接混凝沉淀池的进水口，混凝沉淀池的出水口经输送泵接厌氧池的进水口，混凝沉淀池的 底部设有第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，厌氧池的出水口接 好氧池的进水口，厌氧池的底部设有第2污泥排放口，第2污泥排放口排放厌氧池沉淀的污 泥，好氧池的废水出口经循环泵接回厌氧池的废水回收口，好氧池的出水口排出排放水，好 氧池的底部设有第3污泥排放口，第3污泥排放口排放好氧池沉淀的污泥；曝气盘设在好氧 池的下部，曝气盘的进气口接曝气机。
2. -种动态膜沼液处理方法，其特征在于采用如权利要求1所述动态膜沼液处理装 置，所述方法包括以下步骤： 1) 原水依次经调节池、混凝沉淀池后，进入厌氧池和好氧池； 2) 厌氧池和好氧池中放置由工业滤布制成的膜组件，通过恒流泵将厌氧池中的废水 通过动态膜组件的出水口抽至好氧池中，同时将好氧池中的废水用恒流泵通过动态膜组件 的出水口抽回至厌氧池，以形成厌氧池和好氧池中废水在时间和空间上同时连续循环的处 理，完成对废水的处理过程； 3) 在膜组件发生堵塞时，通过相应阀门的切换，改变废水输送方向，由原先的自膜组件 外部流入膜组件内部，改变为由膜组件内部流向膜组件外部，进行反冲洗，使膜组件通量维 持在正常水平； 4) 通过调节恒流泵的流量及反冲洗时间，调节反冲洗流量，减少膜污染，保证最佳的反 冲洗效果； 5) 厌氧池及好氧池内分布多个膜组件，可单独对特定膜组件进行反冲洗，也可对全部 膜组件进行反冲洗。
3. 如权利要求2所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于在步骤1)中，所述厌氧池 内设有加热与搅拌装置，搅拌的速率为50?180r/min，控制温度为10?55°C。
4. 如权利要求2所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于在步骤1)中，所述好氧池 内设有加曝气与流量控制装置，控制曝气量为〇. 1?25L/min，溶解氧DO为I. 0?6. Omg/ L0
5. 如权利要求2所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述工业滤 布选自涤纶短纤、涤纶长纤、维纶、丙纶中的至少一种。
6. 如权利要求2所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述工业滤 布的孔径为10?IOOOu m。
7. 如权利要求6所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于所述工业滤布的孔径为 50 ?300 u m〇
8. 如权利要求2所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述连续循 环的流速为5?1000mL/min。
9. 如权利要求2所述一种动态膜沼液处理方法，其特征在于在步骤4)中，所述反冲洗 流量为5?1000L/min，反冲洗时间为0? 1?lOOmin。
【文档编号】C02F9/14GK104326627SQ201410598819
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】王海涛, 洪亚敏, 李清彪, 王远鹏, 何宁 申请人:厦门大学