[发明专利]一种陶瓷膜生物反应器及其应用

说明书

技术领域

本发明属于医院污水处理领域，具体涉及一种陶瓷膜生物反应器及其应用。

背景技术

传染病医院污水是传染性疾病专科医院及综合医院传染病房排放的诊疗、生活及粪便污水，含有肠道病菌、病毒、结核杆菌等病原微生物。与一般生活污水和工业废水相比，其来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，如不经有效处理会成为疫病扩散的重要途径并严重污染环境。

根据《污水综合排放标准》，现有医院污水处理工艺级别低，主要存在(1)悬浮物浓度高，消毒效果难以保证；(2)进水水质波动大，消毒剂投加量难以控制；(3)消毒副产物产生量大，影响生态环境的安全；(4)余氯标准无上限，过多余氯危害生态安全等问题。为此，出台了更为具体与严格的《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)，2013年又出台了《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)。在医疗机构水污染物排放标准GB18466-2005中，传染性医疗废水排放标准大幅度提高。因此，要保证其达标排放，对处理工艺的选择要求就更高。

目前，我国大多数大型医院普遍采用的处理方式为二级生化处理，包括A/O、SBR、氧化沟和接触氧化等，其典型工艺流程见图1。其中，以接触氧化用的为多。但是培养相应的微生物需要较长时间，一般从生物开始挂膜至生物膜成熟需要20～30天不等，且对COD的去除效率不高，对病原性微生物的去除效果较弱。

发明内容

技术问题：为了克服这些不足，本发明的第一个目的是选用具有高效固液分离作用、出水悬浮物浓度低、细菌和病毒易于灭活的陶瓷膜生物反应器，有效去除COD、SS、细菌和病原体的，减少消毒剂用量，由此减少消毒副产物的产生。

本发明的第二个目的是提供了一种陶瓷膜生物反应器处理污水的方法。

本发明的第三个目的是提供了上述的陶瓷膜生物反应器在传染病医院污水处理方面的应用。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种陶瓷膜生物反应器(MBR)，它包括膜生物反应器池和产水池，在膜生物反应器池中垂直设有一组平板陶瓷膜片和加热棒，在膜生物反应器池底部设有曝气头，所述平板陶瓷膜片在膜生物反应器池外部通过抽吸管路依次连接有抽吸压力表、抽吸泵和抽吸流量计，所述曝气头通过空气管路与在膜生物反应器池外部的空气流量计和空气泵相连，所述抽吸压力表和抽吸泵之间的抽吸管路还依次连接有反洗泵和反洗流量计，在产水池外部还连接有产水泵，在膜生物反应器池外部还设有原水泵和PLC控制系统，所述原水泵通过抽水管路与膜生物反应器池连通，所述PLC控制系统控制原水泵、抽吸泵、反洗泵和产水泵的启停。

其中，上述一组平板陶瓷膜片共2片，孔径0.1μm，膜总表面积0.085m²(2×0.0425m²)。

一种陶瓷膜生物反应器处理污水的方法，包括以下步骤：首先，将经预曝气处理后的污水通过原水泵抽入膜生物反应器池中，在膜生物反应池内有接种的活性污泥，活性污泥通过空气泵和曝气头进行供氧，加热棒保证污水温度，使活性污泥菌体保持活性；其次，活性污泥对污水中的污染物质进行生物降解，然后，污水经过平板陶瓷膜片过滤后，通过抽吸泵将过滤后得到的产水输送至产水池，再次，产水池内的产水由反洗泵打回膜生物反应池以反向清洗平板陶瓷膜片，去除膜表面积累的污染物，最后，产水泵将出水送入消毒池进行消毒。抽吸流量计流量读数、抽吸压力表压力读数均自动记录到PLC控制系统中，反洗流量计流量读数同样自动记录到PLC控制系统中，通过PLC自动控制系统控制原水泵、抽吸泵、反洗泵、产水泵、空气泵的开停，记录抽吸泵、反洗泵瞬时流量和累积流量以及抽吸压力。膜池上设有挡板，防止病原性微生物在曝气过程中扩散到空气中。

通过抽吸泵控制平板陶瓷膜片的出水通量至0.6～0.7m³/m²·d，且每运行9.5min，反冲洗0.5min，持续循环至操作压力大于30kPa，用3‰的NaClO对平板陶瓷膜片进行化学清洗。

上述加热棒水温保持在25±0.5℃。

通过调节空气流量计，控制气水比在8～12。

上述的陶瓷膜生物反应器在传染病医院污水处理方面的应用。