[发明专利]用于饮用水生产的膜生物反应器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水生产装置及方法，属于水处理领域。

背景技术

社会经济持续发展的同时给环境带来了一定程度的污染，越来越多的饮用水水源呈现出微污染甚至重污染的特点。膜生物反应器(MBR)是集活性污泥法与膜分离技术于一体的水处理新技术。与传统的常规处理工艺(混凝-沉淀-过滤-消毒)及生物预处理工艺相比，膜生物反应器具有高效的生物降解率，且污泥产量低，能够利用膜分离技术实现活性污泥与水的完全分离，保证出水水质。但影响膜生物反应器大规模商业化应用的障碍在于膜运行过程中产生的膜污染所带来的跨膜压力的上升(或通量的下降)，从而降低了膜的使用效率，增加了运行成本。

膜污染是由于部分小分子颗粒物或胶体或有机物沉积(或吸附)在膜表面(或膜孔内部)、大分子物或活性污泥絮体沉积在膜表面等所带来的减小膜有效使用面积或增大膜过滤阻力的影响。一体式膜生物反应器占地面积小，但其反应器内成分复杂，对膜污染影响很难达到有效地控制；传统的分置式膜生物反应器依靠污泥回流设备维持活性污泥的浓度，但膜分离装置中成分依然复杂，且运行成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决膜生物反应器中的膜运行过程中产生的膜污染降低膜的使用效率和增加运行成本的问题，提供了一种用于处理饮用水的膜生物反应器及方法。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：装置方案：本装置包括原水提升泵、臭氧发生装置、臭氧接触反应池、压力传感器、抽吸泵、鼓风机、净水箱和反应池，所述原水提升泵通过管路与臭氧接触反应池连通，所述臭氧接触反应池与臭氧发生装置连通，所述装置还包括斜管沉淀装置、一级导流板、二级导流板、生物降解室、第一曝气器、第二曝气器、超滤膜组件、超滤膜分离室、第一阀和第二阀、总路、第一支路、第二支路和总阀，所述反应池内分隔为生物降解室和超滤膜分离室，所述臭氧接触反应池与生物降解室连通，所述生物降解室内由下至上依次设有第一曝气器、二级导流板、一级导流板和斜管沉淀装置，所述二级导流板的一端装在生物降解室的内壁上，所述一级导流板的一端装在生物降解室的另一侧内壁上，所述斜管沉淀装置的两侧各装在生物降解室的内壁上，所述超滤膜分离室内装有第二曝气器和超滤膜组件，所述超滤膜组件的上部通过装有压力传感器的管路与抽吸泵连通，所述抽吸泵与净水箱连通，所述鼓风机与总路的一端连通，所述总路的另一端分别与第一支路的一端和第二支路的一端连通，所述第一支路的另一端与第一曝气器连通，所述第二支路的另一端与第二曝气器连通，所述总路上设有总阀，所述第一支路上设有第一阀，所述第二支路上设有第二阀。

方法方案：所述方法由以下步骤完成：步骤一：原水经原水提升泵进入臭氧接触反应池，通过臭氧发生装置保持臭氧投加浓度为0.5-5mg/L，接触时间为10min-30min；步骤二：经过步骤一处理后的出水直接进入到生物降解室的底部，再经生物降解室的上部溢出，所述生物降解室内保持活性炭浓度为0.5-4g/L，生物降解室中通过第一曝气器进行曝气使溶解氧的浓度达2-6mg/L，第一曝气器的曝气量为10-80m³/m²·h，停留时间为20min-120min；步骤三：经过步骤二处理后的出水进入到超滤膜分离室，超滤膜分离室内的第二曝气器的曝气量为20-60m³/m²·h，超滤膜分离室内的超滤膜组件的通量为10L/h·m³-60L/h·m²，反洗周期为20min-240min，水力停留时间为1min-30min；步骤四：抽吸泵将经过步骤三处理后的出水从超滤膜组件抽出后进入到净水箱。