[发明专利]一种采用膜生物反应器的污泥水解酸化系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理厂污泥的水解酸化和水解液的分离，具体涉及一种膜生物反应器在污泥水解酸化中的应用及其系统装置。

背景技术

污泥是城市污水处理厂污水处理过程中产生的副产物，我国城市污水处理厂建设存在“重水轻泥”现象，一直以来绝大部分污泥得不到安全合理的处理处置。

污泥的水解酸化处理，是用生化的方式来处理污泥，其利用了污泥厌氧消化中的水解酸化阶段，污泥中的有机质在厌氧和一定温度作用下变为低分子量的有机酸，改善了污泥的脱水性和稳定性，破坏和控制了污泥中的致病微生物，减少了污泥的体积，为后续进一步利用污泥中的有用成分及污泥的脱水等处理奠定了工艺基础。

污泥在水解酸化罐中进行厌氧水解酸化反应，为了后续利用其水解酸化液，需要将水解酸化反应后的泥水进行分离，其现有的用于污泥水解酸化液的分离，即泥水分离的方法有：离心分离法、滤布过滤法和板框压滤法。

离心分离法就是将水解酸化后的泥水混合液泵入离心机，在离心力的作用下，实现泥水分离，但离心机不能实现连续分离，对进泥浓度有一定要求，出现污泥板结时较难清理，且为了提高分离效率，其动力消耗会增大。

滤布过滤法就是将污泥通过滤布袋过滤器，污泥留在布袋内，水解酸化液经过滤布的空隙被分离出去，过滤一段时间不能再过滤时，积累在滤布上的污泥需要人工清理，整个作业条件差，且分离效率很低，不适合用于泥水分离。

板框压滤法就是将泥水混合液泵入到板框压滤机进行泥水分离，该法作业卫生条件差，因该污泥为生化反应后的泥液，粘性很大，导致分离效率低，且分离出的水解酸化液易受污染，后续的泥饼较难清理。

发明内容

本发明目的是为了克服现有污泥水解酸化液分离方法的弊端，提出一种膜生物反应器在污泥水解酸化中的应用及其系统装置。

本发明包括污泥水解酸化罐、膜分离系统和在线清洗系统；在所述污泥水解酸化罐内设置搅拌机构，在所述污泥水解酸化罐上端设置污泥进料口，下端设置污泥出料口；所述膜分离系统包括进膜螺杆泵，还包括由不锈钢膜壳和膜元件组成的膜组件，所述进膜螺杆泵的出料口与膜组件的进料口相连；所述在线清洗系统包括酸加药罐、碱加药罐、清水罐和强氧化剂罐；其特征在于所述污泥水解酸化罐的污泥出料口与所述进膜螺杆泵的进料口连接，所述膜组件的浓缩液排出口连接至所述污泥水解酸化罐内，在所述膜组件的渗出液排出口上连接水解酸化液排出管；所述线清洗系统的酸加药罐、碱加药罐、清水罐和强氧化剂罐的排出口通过加药泵连接至所述膜组件的不锈钢膜壳内。

本发明通过污泥水解酸化罐将由污泥进料口进入的城市污水处理厂剩余污泥进行厌氧反应，污泥中有机质得到降解，反应后的污泥由进膜螺杆泵进入膜组件，在水解酸化液排出管口取得水解酸化液进入下一处理程序，本发明将膜元件的浓缩液回流至污泥水解酸化罐内，继续维持罐内较高的微生物浓度。为了提高膜组件的使用寿命，本发明还通过在线清洗系统对膜组件进行再生清洗，以使膜组件恢复膜通量。

与现有技术相比，本发明具有的优点在于：

1、将污泥水解酸化罐、膜分离系统和在线清洗系统集成设计为外置式膜生物反应装置，使得污泥水解酸化、泥水分离、在线清洗一体化，易于实现自动控制，操作管理方便。

2、膜生物反应器装置可以实现连续进、出料运转，提高了系统处理污泥的效率。

3、采用陶瓷膜为过滤单元，分离精度可以达到0.2μm，也就是说，泥水分离的效率很高。

4、经过膜过滤的浓缩液回流至水解酸化罐，这样的回流设计避免了水解酸化罐内微生物的流失，反应罐内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离。

5、水解酸化罐采用加盖设计，陶瓷膜安装于不锈钢膜壳内，耐压安全。整个膜生物反应器不存在污泥、污水外露问题，清洁卫生，作业条件好。

6、无论哪种过滤分离方式，都存在污染物累积需要反洗再生这个问题，本发明所示的反洗再生方式可以对陶瓷膜进行在线清洗，不需要人工清除累积的污染物。

本发明优选的膜元件为无机陶瓷膜元件。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，污泥水解酸化罐1内设置由电机提供动力的搅拌机构11，在污泥水解酸化罐1上端设置污泥进料口12，下端设置污泥出料口13，还可在污泥水解酸化罐1下端设置污泥排放口14。