本發明專利技術涉及一種生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離工藝凈化原水的方法。將一定量精度較高、粒徑較小（250目以上）的硅藻土投加到生物強化硅藻土-超濾膜池（生物強化膜箱）中，使生物強化膜箱中懸浮濃度達到6-8g/L；生物強化硅藻土-超濾凈化技術采用浸沒式組件，負壓抽吸運行方式，設計水力停留時間為2h，設計通量為10～20L/m2.h。根據混合液濃度每日定量投加硅藻土、排出混合液并定期進行反洗。采用生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離工藝凈化原水，出水通量大，工作周期長、出水濁度、耗氧量以及氨氮均可達到國家《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006中的限值要求。
【技術實現步驟摘要】
本項專利技術涉及一種采用硅藻土作為載體的生物強化動態膜與超濾膜支撐固液分離技術相結合處理 原水的方法，屬于水處理膜分離
，適用于中、小型給水處理系統，可以根據需要進行模塊化設計組裝。
技術介紹
進入21世紀，超濾膜分離技術在水處理中的應用越來越廣泛。它可以從水和其他液體中分離出很小的膠體和大分子。膜生物反應器(Membrane Bioreactor Reactor,簡稱MBR)多用于處理城市生活污水，出水水質好，可直接達到鍋爐原水或工業循環水補充水標準；工藝簡單，用膜組件代替了二沉池、沙濾、消毒單元；操作運行簡便，自動控制程度高；污泥(VSS)負荷低；水力停留時間(HRT)短；污泥齡(SRT)長；抗沖擊負荷能力強；適應溫度跨度大(5 40°C );占地面積小，對傳統污水處理工藝改造容易；能耗低等，被業界專家推崇為21世紀理想的污水處理工藝。現今，由于飲用水水源的惡化以及飲用水水質標準的提高，低壓膜技術在給水處理領域備受關注。但是直接的膜過濾不能取得滿意的有機物去除效果，而給水處理中帶來的膜污染及相應的膜清洗往往主導了處理成本。所以一些研究將注意力集中于低壓膜集成混凝、吸附、生化和高級氧化技術等組合工藝以達到提高出水水質或延緩膜污染的目標。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種采用硅藻土作為載體的生物強化動態膜與超濾膜支撐固液分離技術相結合處理原水的方法。本專利技術采用生物強化硅藻土動態膜降解原水有機物及氨氮，利用中空纖維超濾膜進行固液分離。此種分離方法只須對原水進行物理初沉預處理，除初期投加少量葡萄糖無須投加其他任何藥劑，裝置占地面積小且過濾通量大，出水濁度、耗氧量及氨氮均低于國家《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006中的上限值，可以大大提高出水水質。本專利技術提出的，采用生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統對原水進行處理，所述生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統包括進水箱I、生物強化膜箱2、超濾膜組件3、回流水箱4、清水箱5、原水增壓泵6、進水流量計7、鼓風機9、空氣流量計10、真空壓力表17、抽吸泵18、出水流量計20和反洗流量計26，其中原水增壓泵6、進水流量計7、進水流量調節閘閥8依次通過管道連接，進水流量調節閘閥8連接進水箱I頂部的進水口，進水箱I上部設有溢流口，所述溢流口通過管道實現原水溢流；進水箱I中下部一側通過管道連接1#連通水槽30，生物強化膜箱2位于1#連通水槽30和2#連通水槽31之間，生物強化膜箱2內設有超濾膜組件3，生物強化膜箱2與回流水箱4之間構成循環回路，即1#連通水槽30底部通過管道連接回流水箱4，回流水箱4底部一側依次通過2#調節閥15、混合液回流泵14、混合液回流止回閥13、混合液回流1#調節閥12和管道連接生物強化膜箱2 ；2#連通水槽31底部通過管道連接回流水箱4，生物強化膜箱2頂部依次通過出水氣動閥29、出水流量1#調節閥16、真空壓力表17、抽吸泵18、出水止回閥19、出水流量計20、出水流量2#調節閘閥21、出水流量4#調節閘閥34和管道連接清水箱5上部一側；清水箱5上部一側依次通過反沖洗1#調節閘閥23、反洗水泵24、反沖洗2#調 節閘閥25、反洗流量計26、反洗氣動閥27連接生物強化膜箱2頂部進水管；生物強化膜箱2通過管道鼓風機氣動閥11、空氣流量計10連接鼓風機9 ；生物強化膜箱2內設有懸浮硅藻土 ；具體步驟如下 (1)開啟原水增壓泵6、并調節進水流量調節閘閥8的開度，控制進水流量計7為500L/h，將容積為1000L的生物強化膜箱2注滿經過物理沉淀的原水；開啟混合液回流1#調節閥12、混合液回流2#調節閥15達到最大開度，開啟混合液回流泵14，使原水在生物強化膜箱2與回流水箱4的循環回路中不斷循環；開啟鼓風機氣動閥11和鼓風機9，調節空氣流量調節閘閥32的開度，控制空氣流量計10為10m3/h，檢查超濾膜組件3曝氣空氣量是否在要求范圍內、以及是否為均勻曝氣；若發現曝氣空氣量異常、且有明顯的曝氣不均一時，需檢查安裝情況，檢查鼓風機以及調整曝氣；當曝氣量下降或停止曝氣時，絕對不能過濾，否則會造成膜表面堵塞； (2)檢查出水流量2#調節閘閥21使其處于閉合狀態，真空壓力表17是否指零，開啟出水氣動閥29、出水流量1#調節閥16、出水流量3#調節閘閥22，開啟出水抽吸泵18，緩慢調節出水流量2#調節閘閥21，使出水流量計20緩慢上升到500L/h ;當初次啟動時，需反復調節出水2#閘閥21，開啟出水流量3#調節閘閥22，將中空纖維膜上殘留的封入液以及管路中的空氣通過排出生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統，此時真空壓力表17指示-O. OlMPa ；電腦控制面板設定間歇過濾運轉時間為Smin運轉，2min暫停，且當過濾暫停時曝氣仍然繼續，當抽吸時的曝氣可以實現有效的膜面清潔；將250目以上的懸浮硅藻土投加到生物強化膜箱2中，使生物強化膜箱2中懸浮液濃度達到6-8 g/L ;運行后第l-5d向生物強化膜箱2中投加5g的葡萄糖，啟動第I天采用100 %出水回流，即關閉出水流量3#調節閘閥22、出水流量4#調節閘閥34，完全開啟出水回流調節閘閥33 ;第2天開始每天必須監測進、出水耗氧量及氨氮值變化，當檢測數據開始發生變化，有降低趨勢，則適當減小出水回流調節閘閥33開度，打開出水流量3#調節閘閥22，出水回流比例可以向下調整，逐步引入進水直到回流量減小到0，此過程為5-10d ； (3)當真空壓力表17負壓值上升至O.05MPa即表征周期運行結束，生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統進入反沖洗階段開啟排氣氣動閥28對生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統進行排氣；之后關閉出水流量3#調節閘閥22、出水回流調節閘閥33，開啟出水流量4#調節閘閥34，將清水箱5注滿潔凈出水；確定反沖洗2#調節閘閥25處于關閉狀態，開啟反洗氣動閥27、反沖洗1#調節閘閥23、反洗水泵24，緩慢開啟反沖洗2#調節閘閥25并調節，使反洗流量在500-1000L/h之間上下變動；反洗時，中空纖維超濾膜絲受力向外膨脹，膜絲外表面的微孔擴張，從而更徹底洗去可能進入膜孔的雜質，這是一種優化的反向過程。反洗時使用膜產水，反洗壓力控制在50 IOOkPa ;反洗流量1 2倍的產水量；反洗時間1 5min。本專利技術具有如下特點 I.采用生物強化硅藻土超濾支撐動態膜分離裝置凈化原水，選硅藻土作為生物動態膜的附著載體，連續曝氣，改善了生化處理過程，只需在培養初期需投加少量葡萄糖促進優勢菌群生長繁殖，待生物生長穩定以后無須投加其他藥劑及營養物質即可滿足生物硅藻土混合液的生物活性； 2.采用生物強化硅藻土超濾支撐動態膜分離裝置凈化原水，利用硅藻土比表面積大等特點，選其作為生物動態膜的附著載體可大大增加生物動態膜與原水分子接觸面積，從而提高水中有機物及氨氮的分解效率，利用原水水質特點快速選配出高效降解水中有機物及氨氮的優勢菌群，采用此工藝可使得水中耗氧量去除率達到50-80%，氨氮去除率達到80-95%;另外，采用內置式負壓抽吸中空纖維超濾膜分離裝置凈化原水，可以大大降低出水濁度(可控制在O. 05-0. 10NTU之間)； 3.本專利技術自動化運行程度高，簡單易操作；產水量大，占地少且產水質本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離工藝凈化原水的方法，其特征在于采用生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統對原水進行處理，所述生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統包括進水箱(1)、生物強化膜箱(2)、超濾膜組件(3)、回流水箱(4)、清水箱(5)、原水增壓泵(6)、進水流量計(7)、鼓風機(9)、空氣流量計(10)、真空壓力表(17)、抽吸泵(18)、出水流量計(20)和反洗流量計(26)，其中：原水增壓泵(6)、進水流量計(7)、進水流量調節閘閥(8)依次通過管道連接，進水流量調節閘閥(8)連接進水箱(1)頂部的進水口，進水箱(1)上部設有溢流口，所述溢流口通過管道實現原水溢流；進水箱(1)中下部一側通過管道連接1#連通水槽(30)，生物強化膜箱(2)位于1#連通水槽(30)和2#連通水槽(31)之間，？生物強化膜箱(2)內設有超濾膜組件(3)，生物強化膜箱(2)與回流水箱(4)之間構成循環回路，即1#連通水槽(30)底部通過管道連接回流水箱(4)，回流水箱(4)底部一側依次通過2#調節閥(15)、混合液回流泵(14)、混合液回流止回閥(13)、混合液回流1#調節閥(12)和管道連接生物強化膜箱(2)；2#連通水槽(31)底部通過管道連接回流水箱(4)，生物強化膜箱(2)頂部依次通過出水氣動閥(29)、出水流量1#調節閥(16)、真空壓力表(17)、抽吸泵(18)、出水止回閥(19)、出水流量計(20)、出水流量2#調節閘閥(21)、出水流量4#調節閘閥(34)和管道連接清水箱(5)上部一側；清水箱(5)上部一側依次通過反沖洗1#調節閘閥(23)、反洗水泵(24)、反沖洗2#調節閘閥(25)、反洗流量計(26)、反洗氣動閥(27)連接生物強化膜箱(2)頂部進水管；生物強化膜箱(2)通過管道鼓風機氣動閥(11)、空氣流量計(10)連接鼓風機(9)；生物強化膜箱(2)內設有懸浮硅藻土；具體步驟如下：（1）開啟原水增壓泵(6)、并調節進水流量調節閘閥(8)的開度，控制進水流量計(7)為500L/h，將容積為1000L的生物強化膜箱(2)注滿經過物理沉淀的原水；開啟混合液回流1#調節閥(12)、混合液回流2#調節閥(15)達到最大開度，開啟混合液回流泵(14)，使原水在生物強化膜箱(2)與回流水箱(4)的循環回路中不斷循環；開啟鼓風機氣動閥(11)和鼓風機(9)，調節空氣流量調節閘閥(32)的開度，控制空氣流量計(10)為10m3/h，檢查超濾膜組件(3)曝氣空氣量是否在要求范圍內、以及是否為均勻曝氣；若發現曝氣空氣量異常、且有明顯的曝氣不均一時，需檢查安裝情況，檢查鼓風機以及調整曝氣；當曝氣量下降或停止曝氣時，絕對不能過濾，否則會造成膜表面堵塞；（2）檢查出水流量2#調節閘閥(21)使其處于閉合狀態，真空壓力表(17)是否指零，開啟出水氣動閥(29)、出水流量1#調節閥(16)、出水流量3#調節閘閥(22)，開啟出水抽吸泵(18)，緩慢調節出水流量2#調節閘閥(21)，使出水流量計(20)緩慢上升到500L/h；當初次啟動時，需反復調節出水2#閘閥(21)，開啟出水流量3#調節閘閥(22)，將中空纖維膜上殘留的封入液以及管路中的空氣通過排出生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統，此時真空壓力表(17)指示？0.01MPa；電腦控制面板設定間歇過濾運轉時間為8min運轉，2min暫停，且當過濾暫停時曝氣仍然繼續，當抽吸時的曝氣可以實現有效的膜面清潔；將250目以上的懸浮硅藻土投加到生物強化膜箱(2)中，使生物強化膜箱(2)中懸浮液濃度達到6？8？g/L；運行后第1？5d向生物強化膜箱(2)中投加5g的葡萄糖，啟動第1天采用100？%出水回流，即關閉出水流量3#調節閘閥(22)、出水流量4#調節閘閥(34)，完全開啟出水回流調節閘閥((33))；第2天開始每天必須監測進、出水耗氧量及氨氮值變化，當檢測數據開始發生變化，有降低趨勢，則適當減小出水回流調節閘閥(33)開度，打開出水流量3#調節閘閥(22)，出水回流比例可以向下調整，逐步引入進水直到回流量減小到0，此過程為5？10d；（3）當真空壓力表(17)負壓值上升至0.05MPa即表征周期運行結束，生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統進入反沖洗階段：開啟排氣氣動閥(28)對生物強化硅藻土動態膜超濾支撐分離系統進行排氣；之后關閉出水流量3#調節閘閥(22)、出水回流調節閘閥(33)，開啟出水流量4#調節閘閥(34)，將清水箱5注滿潔凈出水；確定反沖洗2#調節閘閥(25)處于關閉狀態，開啟反洗...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫雯，曹達文，董秉直，褚華強，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：
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