专利名称：高效复合酶污水处理工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高效复合酶污水处理工艺及装置，属于生化工程与环境科学领域，特别 涉及一种应用高效复合酶催化-膜生物反应器进行污水处理的工艺及装置。
技术背景膜生物反应器工艺，即MBR工艺是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水 生物处理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大 分子有机物质有效截留，替代二沉池，使生化反应池中的活性污泥浓度，即生物量大大提高 ;将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。因此，膜生物反应器工艺通 过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率，与传统的生物处理工艺相比，具有生化效 率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制 等优点，是目前在高浓度有机废水处理、中水回用处理等领域最有前途的废水生物处理技术 之一。然而，MBR工艺也存在一些缺陷，主要表现在目前膜的使用寿命短、费用高和充曝气所 用能量消耗较高。膜的使用寿命短、费用高主要是由于膜污染引起的。膜上结垢或污染不但 影响MBR工作效率和质量，降低膜通量，而且严重影响膜的使用寿命，同时，在使用化学药 剂清洗膜时也对反应器中的生物系统有不良影响。这些缺点制约了该技术在环境工程领域的 广泛推广。因此，研发一种新型、低能耗、运行费用低、生化效率高、出水水质好且稳定、 控制膜污染的污水处理工艺及装置，已成为国内外的研究热点。发明内容本发明的目的在于提供一种通过有效的生物酶催化降解功能来对目前一些污染治理技术 所难以解决的污染源进行处理的高效复合酶催化-膜生物反应器工艺，该工艺提供了一种利 用生物酶高效催化降解功能的方法，不仅操作简便而且使净化后的水质更加稳定，能够彻底 消除污染。本发明的特征在于该污水处理工艺按以下步骤进行1)污水经过格栅去除悬浮物等 大块颗粒后进入调节池，在调节池中进行水量调节及水质均衡，同时对泥沙等较重颗粒进行 预沉淀；2)调节池中的污水进入高效复合酶催化-膜生物反应器装置，在该装置的生物处理部分与活性污泥及高效生物酶充分接触混合；3)污水通过高效复合酶催化-膜生物反应器装 置的膜组件，对不能被降解的杂志进行固液分离，清水透过膜组件流出；4)不能透过膜组 件的浓縮液再次进入生物处理部分，进行进一步催化降解，进而参与下一个循环或经循环泵 再次进入膜组件进行高效固液分离；5)重复上述步骤直至被处理的水达到回用水排放标准本发明的另一 目的在于提供一种高效复合酶污水处理装置，该装置可弥补目前MBR工艺 所产生的膜污染、费用高等缺陷，可使污染物迅速降解，快速高效净化污水，不仅治理效果 好而且大大降低了污水处理的运行成本。本发明的技术方案如下 一种高效复合酶污水处理装置，其特征在于所述污水处理装置 一端设有污水进水管，沿污水的流动方向依次设有复合生物酶反应区及膜组件，所述污水处 理装置的另 一端经水泵与回用水池相连。本发明是根据高效复合生物酶催化降解处理污水的原理，采用高效复合生物酶催化技术 ，对废水中的污染物质，进行高效催化降解，可有效解决MBR工艺处理污水的诸多缺陷及弊 端，可控制膜污染，减少膜通量的降低，提高污染物去除效率，降低费用等。高效复合生物 酶催化技术是采用不同于普通生物菌的卓越的系列生物酶、菌结合技术，通过生物酶打开污 染物质中更复杂的化学链，将其迅速降解为小分子，从高分子有机物降解为低分子有机物或 二氧化碳等无机物，同时可催化降解氨氮、磷等污染物质，提高污水中C0D、氨氮、磷等污 染物的去除率。本发明所具有的优点有1、能有效抵抗污染，减缓并控制MBR工艺中膜污染的产生，减 少膜通量的降低，延长清洗时间。2、 高效复合酶催化-膜生物反应器污水处理工艺及装置能源消耗少，运行费用低。3、 高效复合酶催化-膜生物反应器污水处理工艺及装置生物酶催化效率高，可以活性污 泥为载体，增加高效复合生物酶反应器中的优势菌种生长，催化处理污水反应速度快，设备 结构简单合理，体积小，投资省，运行方便，剩余污泥量少，污泥处理费低。4、 高效复合酶催化-膜生物反应器污水处理工艺及装置适应能力强。对不同污染物质、 不同浓度的污水都能有效处理，操作弹性大。5、 高效复合酶催化-膜生物反应器污水处理工艺及装置为一种绿色技术，对环境冲击少 ，不需要化学药品，不产生二次污染。6、 高效复合酶催化-膜生物反应器污水处理工艺及装置的复合生物酶能保持长久的高效 率，可促进反应器中优势菌种的繁殖产生，高效复合生物酶可以长期使用。57、 高效复合酶催化-膜生物反应器污水处理工艺及装置易于从传统工艺改进，对现有工 艺改建不需增加构筑物及设备。8、 生物酶种类繁多，几乎所有的有机物和无机物都能被某一种生物酶降解。在一个装 置里，多种生物酶可在相同的条件下共存，因此，可以同时处理含有多种污染物的污水。
图l为本发明实施例l的结构示意图。 图2为本发明实施例2的结构示意图。 图3为本发明实施例3的结构示意图。图中标注说明1、污水进水管2、复合生物酶反应区3、膜组件4、水泵5、回 用水池6、曝气管7、鼓风机8、带有大量微孔的固体9、加压泵10、浓縮液回流管具体实施方式
一种高效复合酶污水处理工艺，该污水处理工艺按以下步骤进行1)污水经过格栅去 除悬浮物等大块颗粒后进入调节池，在调节池中进行水量调节及水质均衡，同时对泥沙等较 重颗粒进行预沉淀；2)调节池中的污水进入高效复合酶催化-膜生物反应器装置，在该装置 的生物处理部分与活性污泥及高效生物酶充分接触混合；3)污水通过高效复合酶催化-膜生 物反应器装置的膜组件，对不能被降解的杂志进行固液分离，清水透过膜组件流出；4)不 能透过膜组件的浓縮液再次进入生物处理部分，进行进一步催化降解，进而参与下一个循环 或经循环泵再次进入膜组件进行高效固液分离；5)重复上述步骤直至被处理的水达到回用 水排放标准。根据上述污水处理工艺制备的一种高效复合酶污水处理装置，其特征在于所述污水处 理装置一端设有污水进水管，沿污水的流动方向依次设有复合生物酶反应区及膜组件，所述 污水处理装置的另 一端经水泵与回用水池相连。下面结合附图对本发明作详细的说明根据附图l所示，所述复合生物酶反应区与膜组件设置于同一反应池内，复合生物酶反 应区内富集的大量生物酶以反应池内的活性污泥或膜组件作为载体，反应池底部设有曝气管 ，所述曝气管与鼓风机相连。根据附图2所示，所述复合生物酶反应区与膜组件设置于同一反应池内，复合生物酶反 应区内富集的大量生物酶以带有大量微孔的固体作为载体，反应池底部设有曝气管，所述曝 气管与鼓风机相连。根据附图3所示，所述复合生物酶反应区与膜组件分别置于不同的反应池内，所述复合 生物酶反应区通过加压水泵与膜组件反应池相连，用以将污水从复合生物酶反应区送入膜组 件反应池，两个反应池之间还设有浓縮液回流管道，复合生物酶反应池下端设有曝气管，所 述曝气管与鼓风机相连。下面结合具体实例对本发明作进一步的阐述按照本发明公开的具体方法，以高效复合酶污水处理工艺及装置进行处理生活污水。处理能力为500m3/(1，其中CODcr: 400mg/l ， B0D5: 200mg/l ， SS : 200mg/l ， TP : 4mg/l ，NH3-N: 30mg/l。出水要求达到国家标准《城市污水再生利用景观环境用水水质》中观赏 性景观环境用水的标准值。根据生活污水水质特点，选用酶活力在500U/mg以上的水解酶、氧化还原酶及裂解酶等 生物酶酶种，分别溶解、沉淀、分离、过滤及浓縮处理，通过超滤浓縮增稠达到一定活力单 位，再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液，在洁净环境下，使之混合均匀， 经干燥处理，制得高效复合生物酶。将多孔陶瓷或者颗粒性藻土以及空心微珠等载体，经活 化剂激活，置于上述制得的酶液中进行吸附，经12h至24h，使酶在载体上大量富集，并固定 化，制得高效复合生物酶催化填料，取出置于自然条件下风干备用。向高效复合酶催化-膜 生物反应器装置中投加上述高效复合生物酶，或填充上述固定化高效复合生物酶催化填料， 构成复合生物酶反应器生物处理的重要部分。高效复合生物酶以装置中的活性污泥、膜组件 为载体，并促进装置中优势菌的生长增殖，进而加速污染物的降解反应，縮短反应时间，提 高污染物的去除效率。此外膜组件直接浸没固定在高效复合生物酶装置生物处理部分有氧区 内。生活污水经过格栅去除悬浮物等大块颗粒后进入调节池，调节池主要进行水量调节及水 质均衡，同时也对泥沙等较重颗粒预沉。池中污水经潜污泵提升至高效复合酶催化-膜生物 反应器装置，在其中的生物处理部分，与活性污泥及高效复合生物酶充分接触混合，污水中 的有机物被高效复合生物酶中的生物酶催化降解，同时也被微生物降解，通过高效复合酶中 的生物酶催化作用及微生物的新陈代谢活动使废水得以净化。而其它不能被降解的杂质则被 高效复合生物酶催化-膜生物反应器系统中的膜组件实现液固分离，清水透过膜流出；浓縮 液被送回高效复合生物酶EC-MBR装置生物处理部分，参与下一个循环或经循环泵提速后再进 入膜组件，进行高效的固液分离，被处理水可以达标排放或回用。高效复合生物酶催化-膜生物反应器装置采用钢筋混凝土结构，地埋或半地埋设置，净 尺寸为7000X4000X3500mm。采用本工艺装置处理生活污水，污水中的各污染物去除率均可达90%以上，处理后出水水质好，可达标排放，亦可回用。按照本发明公开的具体方法，以高效复合酶催化-膜生物工艺及装置进行处理印染废水 。处理能力为2500m3/(1，其中CODcr: 1200-1500mg/l ， B0D5: 300-400mg/l ， SS: 500-700mg/l ， TP: 5mg/l ，色度200-300倍，回用水质达到印染行业用水要求。按照本发明公开的具体方法，以高效复合酶催化-膜生物反应器工艺及装置进行处理垃 圾渗滤液。处理能力为500m3/(1，其中CODcr: 8000-10000mg/l ， B0D5: 2600mg/l ， SS: 300-400mg/l ， TP: 6-30mg/l ， NH3-N: 300-500mg/l，出水要求达到《生活垃圾填埋场污 染控制标准》中的相关标准。本发明构思新颖，用该发明制造的高效复合酶催化-膜生物反应器工艺及装置，应用于 富营养化水体、生活污水、工业废水、垃圾渗滤液处理、养殖业污水处理及中水回用等领域 ，处理效果好，可有效解决MBR工艺的膜污染、膜通量下降、费用高等问题，处理效率高且 成本低，稳定性强，操作简便。上述仅为本发明的几个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思 对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1.一种高效复合酶污水处理工艺，其特征在于该污水处理工艺按以下步骤进行1)污水经过格栅去除悬浮物等大块颗粒后进入调节池，在调节池中进行水量调节及水质均衡，同时对泥沙等较重颗粒进行预沉淀；2)调节池中的污水进入高效复合酶催化膜生物反应器装置，在该装置的生物处理部分与活性污泥及高效生物酶充分接触混合；3)污水通过高效复合酶催化膜生物反应器装置的膜组件，对不能被降解的杂志进行固液分离，清水透过膜组件流出；4)不能透过膜组件的浓缩液再次进入生物处理部分，进行进一步催化降解，进而参与下一个循环或经循环泵再次进入膜组件进行高效固液分离；5)重复上述步骤直至被处理的水达到回用水排放标准。
2. 一种高效复合酶污水处理装置，其特征在于所述污水处理装置 一端设有污水进水管，沿污水的流动方向依次设有复合生物酶反应区及膜组件，所述污水处 理装置的另 一端经水泵与回用水池相连。
3.根据权利要求2所述的高效复合酶污水处理装置，其特征在于所 述复合生物酶反应区与膜组件设置于同一反应池内，复合生物酶反应区内富集的大量生物酶 以反应池内的活性污泥或膜组件作为载体，反应池底部设有曝气管，所述曝气管与鼓风机相 连。
4. 一种高效复合酶污水处理装置，其特征在于所述污水处理装置 一端设有污水进水管，沿污水的流动方向依次设有复合生物酶反应区及膜组件，所述污水处 理装置的另 一端经水泵与回用水池相连。
5.根据权利要求4所述的高效复合酶污水处理装置，其特征在于所 述复合生物酶反应区与膜组件设置于同一反应池内，复合生物酶反应区内富集的大量生物酶 以带有大量微孔的固体作为载体，反应池底部设有曝气管，所述曝气管与鼓风机相连。
6.根据权利要求5所述的高效复合酶污水处理装置，其特征在于所述固体载体为多空陶瓷或空心微珠。
7. 一种高效复合酶污水处理装置，其特征在于所述污水处理装置 一端设有污水进水管，沿污水的流动方向依次设有复合生物酶反应区及膜组件，所述污水处 理装置的另 一端经水泵与回用水池相连。
8.根据权利要求7所述的高效复合酶污水处理装置，其特征在于所 述复合生物酶反应区与膜组件分别置于不同的反应池内，所述复合生物酶反应区通过加压水 泵与膜组件反应池相连，用以将污水从复合生物酶反应区送入膜组件反应池，两个反应池之 间还设有浓縮液回流管道，复合生物酶反应池下端设有曝气管，所述曝气管与鼓风机相连。
9.根据权利要求2或4或7所述的高效复合酶污水处理装置，其特征在 于所述污水处理装置外部呈圆形或矩形，采用钢筋混凝土砌体构筑物或钢体或钢化玻璃制成，采用地埋或半地埋方式进行安置。
10.根据权利要求1或9所述的高效复合酶污水处理工艺及装置，其特 征在于所述高效复合酶为水解酶、裂解酶及氧化还原酶中的一种或多种。
全文摘要
本发明涉及一种高效复合酶污水处理工艺，该污水处理工艺按以下步骤进行1)污水经过格栅去除悬浮物等大块颗粒后进入调节池；2)调节池中的污水进入高效复合酶催化-膜生物反应器装置；3)污水通过高效复合酶催化-膜生物反应器装置的膜组件，清水透过膜组件流出；4)不能透过膜组件的浓缩液再次进入生物处理部分，进行进一步催化降解；5)重复上述步骤直至被处理的水达到回用水排放标准；本发明还涉及一种高效复合酶污水处理装置，该工艺及装置可弥补目前MBR工艺所产生的膜污染、费用高等缺陷，可使污染物迅速降解，快速高效净化污水，不仅治理效果好而且大大降低了污水处理的运行成本。
文档编号C02F9/14GK101624253SQ20091030552
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者代凤娥, 亚 吴, 孙祥章, 张庆祥, 张松梅, 齐爱玖 申请人:福州晨翔环保工程有限公司