專利名稱：深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)，特別是涉及一種利用膜生物反應(yīng)器的深井曝氣廢水處 理工藝及其裝置。
技術(shù)背景深井曝氣(De印Shaft Process),也稱"超深水曝氣"、"超深層曝氣"，是一 種新型的廢水處理工藝，1968年首先由英國帝國化學(xué)工業(yè)有限公司(Imperial Chemical Industries Ltd.)將其應(yīng)用于廢水處理中，1974年在英國的Billingham 建成了世界第一個半生產(chǎn)性的深井曝氣裝置。我國從1978年起開始進行深井工藝的 開發(fā)研究，在吸取國外最新成果的基礎(chǔ)上，推出了多種形式的深井裝置。目前國內(nèi) 深井曝氣工藝在制藥、化工等行業(yè)排放的不易生化降解廢水及食品、啤酒業(yè)等高濃 度有機廢水處理中均得到了較為成功的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長，水資源短缺已經(jīng)成為一個全球化的問題，對污 水資源化的要求十分迫切。在此前提下各種新型、改良型的高效廢水處理技術(shù)應(yīng)運 而生，其中膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用格外引人注目。膜與生物反應(yīng)器結(jié)合的 膜生物反應(yīng)器研究迄今已快40年，其商業(yè)應(yīng)用也接近30年。在各種膜生物反應(yīng)器 中， 一體式膜生物反應(yīng)器因其能耗低、占地面積小發(fā)展尤為迅速。深井曝氣工藝具有占地面積小、使用壽命長、氧的利用率高、剩余污泥的產(chǎn)出 率低、無惡臭產(chǎn)生、不受季節(jié)性氣溫干擾等優(yōu)點，但也有施工難度大、深井造價高 等不足，而且其出水水質(zhì)仍然不能達到回用水標準。一般深井曝氣系統(tǒng)由深井、頂槽和脫氣池三部分組成，深井頂部與頂槽底部相 連接，井中設(shè)置內(nèi)井筒，將深井分為同心圓狀的內(nèi)外兩部分。廢水與回流污泥混合3后流入深井內(nèi)筒，在壓縮空氣作用下，使混合液在深井內(nèi)外筒中分別產(chǎn)生下降流和上升流，形成豎向的循環(huán)流，并把氧傳遞到廢水中。由于筒體深度大，靜水壓力高，因而溶解氧濃度高，微生物的活性強，可快速、高效地將廢水中的有機物氧化降解。因此，深井曝氣廢水處理法具有其他生物處理方法難以達到的高溶氧率、高傳質(zhì)效率和極好的有機物去除效果。 發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種設(shè)備 占地面積小，活性污泥濃度高，剩余污泥產(chǎn)量低，能耗低，出水水質(zhì)好的深井曝氣 膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝及其裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理 裝置，包括深井、頂槽；深井頂部與頂槽底部相連接，深井中設(shè)置內(nèi)筒，使深井分 別形成內(nèi)外兩部分的同心圓式的液流升降循環(huán)系統(tǒng)，廢水與回流污泥混合后流入深 井內(nèi)筒，在壓縮空氣作用下，使混合液在深井內(nèi)外筒中分別產(chǎn)生下降流和上升流， 形成豎向的循環(huán)流；其特征在于，還包括連接頂槽的膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器 內(nèi)上部設(shè)連接出水管的膜組件，膜組件的下方設(shè)有連接風(fēng)機的曝氣裝置，膜生物反 應(yīng)器下(底)部設(shè)置污泥斗，污泥斗的底部分別設(shè)有連接頂槽底部的污泥回流管和 連接去污泥處理裝置的排泥管，并分別用閥門控制；利用污泥重力和上升流的抽吸 作用使污泥和污水混合，通過循環(huán)流對污泥回流管口的吸力將污泥抽吸到深井中與 污水混合，無需污泥回流泵，更節(jié)省動力消耗。進一步的，所述的污泥回流管以5%。的坡度坡向深井并伸入外管約5 10cm。 本發(fā)明所述的深井曝氣廢水膜生物反應(yīng)器處理裝置的工藝流程1) 污水先經(jīng)格柵去除大的懸浮物后再經(jīng)沉沙池去除污水中無機顆粒物；2) 然后污水用水泵打入深井曝氣井中，并由空壓機在深井中壓入壓縮空氣； 其特征在于，3)污水經(jīng)過深井升降循環(huán)系統(tǒng)的曝氣循環(huán)后溢流到膜生物反應(yīng)器，通過膜的分 離作用，生物固體被留在膜生物反應(yīng)器中，澄清水排放或回用，留在膜生物反應(yīng)器 中的污泥部分通過污泥回流管回到深井，多余的污泥經(jīng)排泥管排放。進一步的，所述的步驟3)中污水溢流到膜生物反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)曝氣裝置和膜組 件的分離后以澄清水排放。利用本發(fā)明提供的深井曝氣廢水膜生物反應(yīng)器處理工藝及其裝置，由于采用在 深井曝氣裝置中使用膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，將膜與深井曝氣裝置有效結(jié)合，可以有 效提高氧的傳質(zhì)效率，進一步提高污泥濃度，降低污泥負荷，從而降低能耗，提高 出水水質(zhì)。深井曝氣膜生物反應(yīng)器還易于對舊廠改造升級，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上改造 升級，在保證更高出水標準的前提下，可使原系統(tǒng)實現(xiàn)水量擴容50%以上。對于新 建的污水處理廠(萬噸以上)，深井曝氣膜生物反應(yīng)器工藝的噸水投資成本為1500 元左右，與同水質(zhì)傳統(tǒng)工藝相當(dāng)，直接運行費用為0.5 0.65元/噸，較傳統(tǒng)三級 處理工藝低20%。膜生物反應(yīng)器的技術(shù)優(yōu)點1) 固液分離效率高，出水SS接近于零，可直接回用；2) 水力停留時間和污泥齡完全分離，運行控制靈活；3) 反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度高，耐沖擊負荷；4) 有利于硝化菌的生長、繁殖，容易實現(xiàn)除磷脫氮；5) 泥齡長，污泥濃度高，反應(yīng)器在在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污 泥少；6) 大分子難降解成分在反應(yīng)器中有足夠的停留時間，提高了其降解效率；7) 占地面積小。深井曝氣膜生物反應(yīng)器的有益效果就是將深井曝氣與膜分離的優(yōu)點結(jié)合起來， 并互相得到加強。具體來說就是深井曝氣可以減少占地面積，而生物反應(yīng)器可以取消二沉池，因而可以進一步減少占地面積。膜生物反應(yīng)器污泥濃度高才能顯現(xiàn)出其處理效果好、容積負荷高的特點，而維持高污泥濃度需要比較高的氧濃度， 一般工藝為了維持高的溶氧濃度，必須加大曝氣量，從而增加動力消耗，而深井曝氣本身就能維持較高的溶氧量，這樣就可將深井曝氣的高溶氧量用在膜生物反應(yīng)器中，在不增加動力消耗的情況下，滿足膜生物反應(yīng)器的要求，克服了一般膜生物反應(yīng)器為維持較高污泥濃度而必須加大曝氣量從而增加動力消耗的缺點。所以本發(fā)明廢水處理工藝及其裝置具有出水水質(zhì)好、出水可直接回用、設(shè)備占地面積小、活性污泥濃度高、剩余污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例的深井曝氣膜生物反應(yīng)器處理工藝流程圖；圖2為本發(fā)明實施例的深井曝氣膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合

對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于 限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)、方法及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的 保護范圍。如圖2所示，本發(fā)明實施例所述的深井曝氣廢水膜生物反應(yīng)器處理工藝的裝置， 包括深井、頂槽4;深井頂部與頂槽底部相連接，深井中設(shè)置內(nèi)筒52，使深井分別 形成內(nèi)外兩部分的同心圓式的液流升降循環(huán)系統(tǒng)，廢水與回流污泥混合后流入深井 內(nèi)筒，在壓縮空氣作用下，使混合液在深井內(nèi)外筒中分別產(chǎn)生下降流和上升流，形 成豎向的循環(huán)流；其特征在于，還包括連接頂槽4的膜生物反應(yīng)器6，膜生物反應(yīng) 器6內(nèi)上部設(shè)連接出水管O的膜組件61，膜組件61由連接出水管O的集水管和中 空纖維膜組成，膜采用超濾或微濾膜，膜組件61的下方設(shè)有連接風(fēng)機7的曝氣裝置 62，運行時能沖洗膜表面，減少膜污染；膜生物反應(yīng)器下(底)部設(shè)置污泥斗63， 污泥斗63的底部分別設(shè)有連接頂槽4底部的污泥回流管64和連接去污泥處理裝置8的排泥管65，并分別用閥門控制；污泥回流管64以5%。的坡度坡向深井并伸入外 管52約5 10cm，利用污泥重力和上升流的抽吸作用使污泥和污水混合，通過循環(huán) 流對污泥回流管口的吸力將污泥抽吸到深井中與污水混合，無需污泥回流泵，更節(jié) 省動力消耗。膜處理單元與生物處理單元分置，要進行膜的維護和清洗不會影響生 物處理單元的運行。由圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例所提供的一種深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝的工藝流程1) 污水先經(jīng)格柵去除大的懸浮物后再經(jīng)沉沙池去除污水中無機顆粒物；2) 然后污水用水泵2打入深井曝氣井中，并由空壓機1在井中壓入壓縮空氣； 其特征在于；3) 污水經(jīng)過內(nèi)外筒循環(huán)后溢流7到膜生物反應(yīng)器6，通過膜的分離作用，生物 固體被留在膜生物反應(yīng)器中，澄清水排放或回用，留在膜生物反應(yīng)器中的污泥部分 通過污泥回流管64回到深井，多余的污泥經(jīng)排泥管65排放。深井與膜生物反應(yīng)器的分離，極大地避免了短流現(xiàn)象，提高處理效果，污泥回 流也充分利用深井循環(huán)流的動力。
權(quán)利要求
1、一種深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理裝置，包括深井、頂槽；深井頂部與頂槽底部相連接，深井中設(shè)置使深井分別形成升降兩部分的液流升降循環(huán)系統(tǒng)；其特征在于，還包括連接頂槽的膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器內(nèi)上部設(shè)連接出水管的膜組件，膜組件的下方設(shè)有連接風(fēng)機的曝氣裝置，膜生物反應(yīng)器下部設(shè)置污泥斗，污泥斗的底部分別設(shè)有連接頂槽底部的污泥回流管和連接去污泥處理裝置的排泥管，并分別用閥門控制；利用污泥重力和上升流的抽吸作用使污泥和污水混合，通過循環(huán)流對污泥回流管口的吸力將污泥抽吸到深井中與污水混合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理裝置，其特征在于， 所述的污泥回流管以5%。的坡度坡向深井并伸入外管約5 10cm。
3、 一種權(quán)利要求1所述的深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理裝置的工藝流程 1 )污水先經(jīng)格柵去除懸浮物后再經(jīng)沉沙池去除污水中無機顆粒物；2) 污水用水泵打入深井中，并由空壓機在深井中壓入壓縮空氣； 其特征在于，3) 污水經(jīng)過深井升降循環(huán)系統(tǒng)的曝氣循環(huán)后溢流到膜生物反應(yīng)器，通過膜的分 離作用，生物固體被留在膜生物反應(yīng)器中，澄清水排放或回用，留在膜生物反應(yīng)器 中的污泥部分通過污泥回流管回到深井，多余的污泥經(jīng)排泥管排放。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝，其特征在于， 所述的步驟3)中污水溢流到膜生物反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)曝氣裝置和膜組件的分離后以澄 清水排放。
全文摘要
一種深井曝氣膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝及其裝置，涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的是深井曝氣廢水處理中進一步減少占地面積、降低能耗的技術(shù)問題；該廢水處理裝置包括深井、頂槽；深井頂部與頂槽底部相連接，深井中設(shè)液流升降循環(huán)系統(tǒng)；其特征在于，還包括連接頂槽的膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器內(nèi)上部設(shè)連接出水管的膜組件，膜組件的下方設(shè)有連接風(fēng)機的曝氣裝置，膜生物反應(yīng)器下(底)部設(shè)置污泥斗，污泥斗的底部分別設(shè)有連接頂槽底部的污泥回流管和連接去污泥處理裝置的排泥管，并分別用閥門控制；通過循環(huán)流對污泥回流管口的吸力將污泥抽吸到深井中與污水混合。本發(fā)明具有占地面積小，活性污泥濃度高，剩余污泥產(chǎn)量低，能耗低的特點。
文檔編號C02F1/44GK101323482SQ20081004055
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者旻 勵, 張彤炬, 方兆昌, 林玉姣, 邵現(xiàn)成, 陸鑫華, 顧源興 申請人:上海廣聯(lián)建設(shè)發(fā)展有限公司