[发明专利]一种自培养颗粒污泥的膜生物反应器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机废水的处理方法及其应用，特别涉及一种直接在膜生物反应器实现颗粒污泥自培养的方法。

背景技术

膜生物反应器为膜分离技术与生物处理技术有机结合的废水处理系统。具有出水水质好且稳定、污泥产量少、设备紧凑、占地面积少和操作简便等优点。颗粒污泥是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，是降解废水中有机污染物和转化营养成分的主体，具有结构紧密、沉降性能好、生物密度大、生物种类多、污泥活性高和抗冲击负荷能力强等优点。结合膜生物反应器与颗粒污泥的优势，可实现连续流操作、高效污染物降解和高抗膜污染等优点。

颗粒污泥的培养通常通过水力剪切力的作用在序批式反应器中得到颗粒污泥。为了支持颗粒污泥膜生物反应器的运行，需要配置一台序批式反应器来生产颗粒污泥，然后接种到膜生物反应器中。从工程应用的前景考虑，直接的在膜生物反应器中自培养颗粒污泥可以大大节约成本和简化运行操作。但是，膜生物反应器通常缺乏污泥颗粒化形成条件，如水力剪切力、间歇性进水和水力选择压力，导致了颗粒污泥在膜生物反应器难以实现自培养和长期稳定连续运行。因此，如何自培养颗粒污泥和维持其稳定运行成为了颗粒污泥膜生物反应器推广应用的一大关键。

发明内容

本发明的目的在于提出一种自培养颗粒污泥的膜生物反应器系统，方便和高效地在膜生物反应器直接自培养颗粒污泥，且颗粒污泥稳定性高和对有机污染物降解效果好。

本发明所采用的技术方案：一种自培养颗粒污泥的膜生物反应器系统，包括膜生物反应器，在所述膜生物反应器中部设有导流隔板，所述导流隔板通过支架在所述膜生物反应器中轴位置与所述膜生物反应器悬空固定连接；所述导流隔板将所述膜生物反应器分为曝气区和混合区，所述曝气区内设置有膜组件，膜组件截留接种污泥和维持所述膜生物反应器内较高生物量，所述膜组件下方设置有曝气装置，使整个曝气区处于好氧状态；所述混合区内设置有旋转搅拌器，所述旋转搅拌器提供驱动混合污泥和混合液向下运动的动力，所述混合区为厌氧和缺氧状态；在所述旋转搅拌器和曝气装置的作用下，混合液在所述曝气区和混合区以方向相反的方式流动，在所述膜生物反应器中形成内部环流的水力学条件，环流的水力学条件促进混合液中的微生物聚团形成污泥，成团的污泥为有机物的沉淀吸附和微生物的附着生长提供场所，进而形成密实的颗粒污泥；

其中，所述曝气装置通过管道与外设的空气压缩机连接，所述膜组件通过管道与外设的出水蠕动泵连接，所述膜组件与所述出水蠕动泵相连的管道上设有流量计，所述膜生物反应器的进水口通过管道与外设的进水蠕动泵相连，所述进水蠕动泵与所述进水箱连接。

优选的，膜生物反应器的运行条件设置为：膜生物反应器为连续流动操作，膜生物反应器的运行温度控制在0～50℃，膜生物反应器内液体的pH控制在6.0～9.0，膜生物反应器的曝气强度控制在0.1～3.0m³/h，膜生物反应器的水力停留时间控制在1～20h，膜生物反应器的膜组件的出水通量控制在2～20L m^-2h^-1。

优选的，所述旋转搅拌器的旋转搅拌速度为1～200rpm。

优选的，所述接种污泥需要经过3～15天的曝气和高进水负荷的预培养，待丝状菌大量生成，再接种于反应器。

优选的，所述膜生物反应器可利用各类有机废水为所述进水箱的水源来自培养颗粒污泥，最终实现对各类有机废水的高效处理，所述各类有机废水包括：生活污水、印染、食品、制药、造纸、皮革、含油和养殖废水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以方便和高效地在膜生物反应器直接自培养颗粒污泥，且颗粒污泥稳定性高和对有机污染物降解效果好，解决了当前膜生物反应器中颗粒污泥需要外接种且稳定性差的问题，大大节约了颗粒污泥膜生物反应器的成本和简化了运行操作，同时实现了有机废水的高效净化并同时减少剩余污泥的产生。

附图说明

图1为本发明一种自培养颗粒污泥的膜生物反应器系统的结构示意图。

图2为本发明实施例1在76天形成的颗粒污泥的扫描电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。