雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法与流程

本发明涉及城市雨水出流污染处理，具体涉及一种雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法。

背景技术：

1、经过数年的不懈努力，我国一大批的城市基本上消除了黑臭水体，水环境质量明显好转，但是一些城市水体逢雨就黑、逢雨就臭已成为新时期水环境治理的痛点。造成这种现象的直接原因是城市排水口雨天出流排放入水体时，携带了大量的污染物，对水体造成了巨大的污染负荷冲击，河道水质受到影响，间歇性变差而出现间歇性黑臭。究其根本原因是由于我国城市基础设施建设管理存在诸多问题，如城市过度开发，地表径流污染量大；排水系统还存在河水等水体水倒灌、地下水等外水入渗、雨污混接等诸多问题；再加上排水管道本身的质量问题以及运管水平落后等，导致排水口雨天出流全历时都会产生污染，这已不是理论意义上的分流制初期雨水污染和合流制溢流污染，对该现象统一、准确的定义应是“雨水出流污染”。

2、从源头开始实施海绵绿色措施是雨水出流污染治理最有效的方法，再加上强有效的管道养护管理可从根本上削减雨水出流污染。但这是一项系统性强、持续性长、协调性高的工作，难以满足快速增长的水污染治理需求。较多的合流制系统大多位于城市老城区，雨污分流改造难度大；分流制排水系统也存在大量雨污混接现象，从建筑物内部到小区再到市政管网开展彻底的雨污混接改造是一项“久久为功”的系统工程，短时间内难以完成，导致混接污水经雨水管排入水体造成污染。开发出成本更低、污染物去除效率更高、操作更简便的原位就地处理措施，能在短时间内缓解雨水出流污染的方法之一。

3、活性污泥法是目前在市政污水处理领域应用最为广泛、成熟的工艺，但应用到雨水出流污染原位净化工程中存在如下问题：

4、(1)传统活性污泥法占地面积较大，而雨水出流污染原位净化工程一般都选址在城市建成区，用地非常紧张；

5、(2)传统活性污泥法耐冲击负荷能力差，无法适应雨水出流污染水质和水量的多变性；

6、(3)传统活性污泥法中活性污泥为悬浮态，如停止鼓风曝气，将导致活性污泥沉积，长时间沉积后，再次启动难度非常大，无法适应雨水出流污染间断性发生的工况。

7、以曝气生物滤池(baf)为代表的生物膜法具有占地面积小、耐冲击负荷能力强等优点。但传统baf对进水ss浓度要求较高，一般控制低于50mg/l，在用于雨水出流污染原位净化时需采用混凝沉淀预处理，出水则需深度处理，工艺流程冗长。此外，baf工艺需要反冲洗，如长时间停止运行，填料容易板结，再次启动困难较大。

8、移动床生物膜反应器(mbbr)兼具活性污泥法和生物膜法的优点，具有设计紧凑、可操作性强、微生物活性和多样性高、稳定性好等特点。mbbr系统分为泥膜复合mbbr和纯膜mbbr两种形式。纯膜mbbr系统与baf系统相比，具有对进水ss浓度要求不高，填料为悬浮状态，不需要反冲洗等优点。且纯膜mbbr系统不设二沉池，无污泥回流，以附着态形式存在的悬浮载体生物膜完成污染物的去除，生物膜在流化的作用下实现动态更新，无需反冲洗，具备极佳的抗低温性能，处理负荷高，停留时间短，可灵活应用于污水厂各工艺段，从而获得优良的出水水质。纯膜mbbr工艺已经应用于国外lillehammer、gardermoen、sjolunda、phillips petroleum borger、tau等污水处理厂。实践应用表明，纯膜mbbr系统结合更加紧凑的深度处理工艺，最大可节约80％的占地，去除负荷高，工艺流程短，具有占地省、投资低、运行简便等优势，具有极大的发展空间和广泛的应用前景。

9、然而，将纯膜mbbr系统直接应用于雨水出流污染原位净化工程，雨水出流污染的间歇性会影响微生物的活性，旱季和雨季的交替会对纯膜mbbr系统中附着在生物载体上的细菌产生不利影响。

10、基于上述问题，本发明提出了一种雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法。该纯膜mbbr系统处理雨水出流污染的技术，在实现雨水出流污染物高效去除的同时，维持旱天时的微生物活性以保证纯膜mbbr系统运行性能的稳定性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明的一种雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，包括如下步骤：

3、(1)在雨天，纯膜mbbr系统以污染雨水为进水运行；

4、(2)雨天结束，进入旱天，纯膜mbbr系统停止进水和曝气，静置一段时间；

5、(3)静置结束，纯膜mbbr系统以泵站排口附近河水为进水运行，恢复微生物活性；

6、(4)旱天结束，纯膜mbbr系统再次以污染雨水为进水投入运行，重复上述步骤(1)至步骤(3)。

7、进一步地，在步骤(1)至步骤(4)中，所述的纯膜mbbr系统包括进水口、填料、曝气泵、温度计和出水口，所述的填料为聚丙烯环填料、聚氨酯填料、陶粒和其他新型材质填料中的一种或几种的组合，所述的填料的填充率为5％-95％。

8、进一步地，在步骤(1)和步骤(3)中，所述的纯膜mbbr系统的水力停留时间hrt为2-48h。

9、更进一步地，在步骤(1)至步骤(4)中，所述的纯膜mbbr系统的溶解氧do为2.0-8.0mg/l。

10、进一步地，在步骤(1)中，所述的进水为污染雨水和河水；所述的污染雨水是从雨水泵站的收集槽中收集的雨水出流污染。

11、进一步地，在步骤(1)中，所述的污染雨水中cod浓度为5-1000mg/l，nh4+-n浓度为0.1-150mg/l，nox--n浓度为0.1-50mg/l，tn浓度为0.5-500mg/l，tp浓度为0.1-50mg/l，do浓度为0.5-8mg/l，ss为1-1000mg/l，ph为6.0-10.0。

12、更进一步地，在步骤(1)中，所述的河水中cod浓度为5-2000mg/l，nh4+-n浓度为0.1-300mg/l，nox--n浓度为0.1-150mg/l，tn浓度为0.5-1500mg/l，tp浓度为0.1-50mg/l，do浓度为0.5-8mg/l，ss为1-2000mg/l，ph为6.0-10.0。

13、进一步地，在步骤(2)中，所述的纯膜mbbr系统在旱天进水时，河水以雨水相同的流量持续注入。

14、有益效果：本发明的方法处理效率高，低能耗，且占地面积小。操作流程简单，操作成本低，可保持纯膜mbbr系统微生物的活性，对可溶性污染物去除效果好。设备少，造价低，易于工程设计，具有较大的应用价值。

技术特征：

1.一种雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(1)至步骤(4)中，所述的纯膜mbbr系统包括进水口、填料、曝气泵、温度计和出水口，所述的填料为聚丙烯环填料、聚氨酯填料、陶粒和其他新型材质填料中的一种或几种的组合，所述的填料的填充率为5％-95％。

3.根据权利要求1所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(1)和步骤(3)中，所述的纯膜mbbr系统的水力停留时间hrt为2-48h。

4.根据权利要求4所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(1)至步骤(4)中，所述的纯膜mbbr系统的溶解氧do为2.0-8.0mg/l。

5.根据权利要求4所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的进水为污染雨水和河水；所述的污染雨水是从雨水泵站的收集槽中收集的雨水出流污染。

6.根据权利要求5所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的污染雨水中cod浓度为5-1000mg/l，nh4+-n浓度为0.1-150mg/l，nox--n浓度为0.1-50mg/l，tn浓度为0.5-500mg/l，tp浓度为0.1-50mg/l，do浓度为0.5-8mg/l，ss为1-1000mg/l，ph为6.0-10.0。

7.根据权利要求5所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的河水中cod浓度为5-2000mg/l，nh4+-n浓度为0.1-300mg/l，nox--n浓度为0.1-150mg/l，tn浓度为0.5-1500mg/l，tp浓度为0.1-50mg/l，do浓度为0.5-8mg/l，ss为1-2000mg/l，ph为6.0-10.0。

8.根据权利要求4所述的雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的纯膜mbbr系统在旱天进水时，河水以雨水相同的流量持续注入。

技术总结
本发明公开了一种雨水出流污染处理系统的微生物活性维护方法，包括如下步骤：(1)在雨天，纯膜MBBR系统以污染雨水为进水运行；(2)雨天结束，进入旱天，纯膜MBBR系统停止进水和曝气，静置一段时间；(3)静置结束，纯膜MBBR系统以泵站排口附近河水为进水运行，恢复微生物活性；(4)旱天结束，纯膜MBBR系统再次以污染雨水为进水投入运行，重复上述步骤(1)至步骤(3)。本发明的方法处理效率高，低能耗，且占地面积小。操作流程简单，操作成本低，可保持纯膜MBBR系统微生物的活性，对可溶性污染物去除效果好。设备少，造价低，易于工程设计，具有较大的应用价值。

技术研发人员：周传庭,安莹,周振,幸韵欣,郑涵
受保护的技术使用者：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11