專利名稱：帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于污水處理的工藝設備。尤其是一種通過復合菌種和膜生物反應器使污水成為可回用的中水的工藝，以及該工藝所專用的設備。
背景技術：
中國專利01120691.8所公開的“一體式膜生物反應器”，是靠膜截留生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質，將進入其內的污水處理成為可回用的中水。它雖能提高活性污泥濃度、增加水力停留時間，但用它還有以下的缺點1)因為它的生化池中所采用的普通生物菌種，不能快速有效地把含有氨氮的有機物顆粒轉化成為可溶解的小分子物質、不能徹底地完成“氨的循環”以使有機物最終分解成水、二氧化碳和氮氣，故剩余的污泥量大、膜的有機污染速度快、操作人員清洗膜和清除剩余污泥的周期短，并且設備連續運行的能力較差、單位水的處理費用高；2)根據有關的資料報道膜生物反應器中膜的單位面積膜通量一般僅為5-10L/m2.h.0.1Mpa[劉銳，1999，給水排水，VOL.25(1)，1-4]，故透水率較低，然而污水的濁度卻很高，并且現有該膜生物反應器中膜污的清除是靠曝氣產生的氣流和液流引發膜絲振動、表面擦洗，但這對膜深層的污染仍起不了作用，因此它的膜污染快、膜透水率低，能耗較大。
本發明是要克服上述現有技術中還存在的缺點，提供一種帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝及其設備，以使該中水回用工藝的單位水的處理費用低、剩余污泥量減少、膜的清洗周期延長，同時使該工藝專用的設備使用壽命長、省電且日常維修量少。
本發明帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝，其特征是1)選用復合菌種，它包含有目前已形成產品的芽孢桿菌，枯草桿菌、硝化菌；2)選用膜生物反應器，在該器內設有調節池、曝氣池、膜生物反應池、膜裝置、消毒池，其中在曝氣池和膜生物反應池內分別投放上述的復合菌種，且在曝氣池中的復合菌種濃度為(6000-7000)mg/l、膜生物反應池內的復合菌種濃度為(10000-12000)mg/l，并使污水先經過濾再依次進入調節池內以調節水質水量、進入曝氣池對污水充氧降解，且降解后進入膜生物反應池進一步降解，最后經膜裝置分離提純后，再進入消毒池，通過常規的水消毒，即成為可供人們作一般性洗用的中水。
上述的中水回用工藝中復合菌種為芽孢桿菌(BS22)，枯草桿菌(TrpRS)或枯草桿菌(ATCC9372)或枯草桿菌(ATCC6633)，及專用于硝化作用分解氨氮的硝化菌。
上述的中水回用工藝，還可在膜裝置的水流出通道與消毒池之間帶有膜裝置的反沖清洗流程。以確保中水回用工藝能持續進行。
為實現本發明工藝而專用的設備，它含有內帶格柵的調節池、帶曝氣管的曝氣池和膜生物反應池；其中曝氣管通過閥門連接曝氣泵、曝氣管的另端依次穿入曝氣池和膜生物反應池，且曝氣管上帶有曝氣器、曝氣池的頂部帶有能使水從其內溢入膜生物反應池內的溢流槽；膜生物反應池內裝有膜裝置、曝氣池和膜生物反應池帶有復合菌，且膜裝置通過管道、泵連通消毒池，消毒池上帶有中水供出管。
上述的設備可在膜裝置的水流出管道、泵、消毒池之間的管道上還裝有能以消毒后的水反沖清洗膜裝置的一組電磁閥。
本發明的有益效果1)本發明工藝利用復合菌種的強生化作用，可大大降低活性污泥的殘余量，又利用膜的高截留性，截留有益菌，提高曝氣池和膜生物反應池的微生物濃度，改善出水的水質；2)通過脈沖式反洗技術，增大膜通量，延長膜的保養周期及使用壽命、提高了水處理效率；3)本發明工藝的專用設備占地面積小、安裝方便、不需專人管理，并且耗電量少，噸水處理的成本低。
圖1是帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝所專用的設備的結構示意圖。
圖中的標號說明1-人孔；2-污水進口管；3-格柵；4-調節池；5-曝氣池；6-曝氣管；7-曝氣器；8-膜裝置；9-消毒池；10-中水供出管；11-膜生物反應池；12a、12a′和12b、12b′-電磁閥；13-泵；14-曝氣泵；15-閥門；16-溢流槽。
具體實施例方式
芽孢桿菌(BS22)，枯草桿菌(TrpRS)或枯草桿菌(ATCC9372)，實施例1本實施例帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝包含1)選用復合菌種，該復合菌種均為目前已形成產品，且能購入的芽孢桿菌(BS22)、枯草桿菌(TrpRS)、枯草桿菌(ATCC9372)、或枯草桿菌(ATCC6633)、枯草芽孢桿菌(由華中農業大學在技術展臺中提供的Bacillus Subtilis)菌株；專用于硝化作用分解氨氮的硝化菌由采用北京必諾信環境科技有限公司提供的產品——百潔B-Te產品；2)選用膜生物反應器，該器帶有調節池、曝氣池、膜生物反應池、膜裝置、消毒池，其中在曝氣池和膜生物反應池內分別投放上述的復合菌種，且在曝氣池中的復合菌種濃度為(6000-7000)mg/l、膜生物反應池內的復合菌種濃度為(10000-12000)mg/l，并使污水先經過濾再依次進入調節池內以調節水質水量、進入曝氣池使污水充氧降解，且降解后進入膜生物反應池進一步降解，最后經膜裝置分離提純后，再進入消毒池，通過常規的水消毒，如以投入漂白粉對水消毒，即成為可供人們作一般性洗用的中水。
投入到曝氣池和膜生物反應池中的復合菌種，是采用現代生物技術把從自然界分離培養出來的芽孢桿菌、枯草桿菌、枯草芽孢桿菌、硝化菌等多種有益菌種放大、培養、復合而成。這些微生物在曝氣池內大量繁殖，并且處于饑餓狀態的菌類產生大量的體外酶，加速并完成污水中的氨氮、氬硝酸鹽的降解、消除硫化氫等有害物質，高效分離污水中的有機物、最終轉達化成水、氮氣和二氧化碳氣體排放到空氣中。該過程中，微生物菌群通過相互補充的菌群交互作用，祛除氨、氬硝酸鹽和可溶解的有機物；與采用現有的單純硝化菌相比較，單純的硝化菌不利于將含有的有機物顆粒轉化成可溶解的小分子物質，因此就不能徹底完成‘氨的循環’，以使有機物最終分解為水、二氧化碳和氮氣。本發明工藝中使膜生物反應器使膜分離技術與生物技術有機地結合，將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留，從而可省掉現有水處理中的二沉池，利用復合菌種的強生化作用，大大降低活性污泥的殘余量、利用膜的高截留性截留有益菌，并提高曝氣池和膜生物反應池的微生物濃度，改善出水的水質；還利用脈沖式反洗技術增大膜的通量、延長膜的保養周期及使用壽命。與現有同類的水處理工藝相比較，本實施例中水回用工藝具有生化效率高、出水穩定、占地面積小、排泥周期長、易實現自動控制等優點。
為實現本發明工藝而專用的設備，可從圖1中看到。它含有內帶格柵3的調節池4、分別帶有曝氣管6的曝氣池5和膜生物反應池11、消毒池9的器殼；其中曝氣管6通過閥門15連接曝氣泵14、曝氣管的另端依次穿入曝氣池5和膜生物反應池11，且曝氣管上帶有曝氣器7、曝氣池5的頂部帶有能使水從其內溢入膜生物反應池11的溢流槽16；膜生物反應池11內裝有膜裝置8，該裝置通過管道和泵13連通消毒池9，消毒池上帶有中水供出管10。膜裝置上的膜，是采用現有同類膜生物反應器中的膜，它可以是帶中空纖維膜絲的膜片，其微孔直徑為(0.1-0.4)μm。上述的調節池4、曝氣池5和膜生物反應池11、消毒池9上分別帶有可方便操作和維修的人孔1。
污水經格柵3過濾后進入能起調節水質水量的作用調節池4，然后進曝氣池5；空氣通過曝氣泵14和閥門15，曝氣管6、曝氣器7進入曝氣池5，對污水充氧降解，降解后的水通過曝氣池頂部的溢流槽16流入膜生物反應池11，在其內含的復合菌種的作用下進一步降解；此后通過膜裝置8的分離提純，由泵13的抽吸到消毒池9，通過消毒池內的漂白粉消毒后從中水供出管10供出回用。
實施例2本實施例帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝與實施例1所不同的是它還可在膜裝置的水流出通道與消毒池之間帶有膜裝置的反沖清洗流程。以使膜裝置在設定的工作時間段中以其消毒后的中水進行反沖清洗，確保膜裝置的工作效率、中水回用工藝的持續進行。
本實施例中水回用工藝專用設備，也可從圖1中看到。它與實施例1中的設備所不同的是它在膜裝置的水流出管道、泵13、消毒池9之間的管道上還裝有能以消毒后的水反沖清洗膜裝置的一組電磁閥(12a、12a′和12b、12b′)。
當電磁閥12a、12a′關閉，且電磁閥12b、12b′打開，則膜裝置8中的膜絲起過濾作用；如電磁閥12a、12a′打開，且電磁閥12b、12b′關閉，則膜裝置8中的膜絲的被消毒池中的消毒水反沖清洗。因此，通過設定反洗和過濾的時間周期、自動切換電磁閥12a、12a′、12b、12b′，可對膜裝置進行反沖洗，有效降低了膜的污染、進一步提高中水回用的效率。
權利要求
1.一種帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝，其特征是1)選用復合菌種，它包含有目前已形成產品的芽孢桿菌，枯草桿菌、硝化菌；2)選用膜生物反應器，在該器內設有調節池、曝氣池、膜生物反應池、膜裝置、消毒池，其中在曝氣池和膜生物反應池內分別投放上述的復合菌種且在曝氣池中的復合菌種濃度為(6000-7000)mg/l、膜生物反應池內的復合菌種濃度為(10000-12000)mg/l，并使污水先經過濾再依次進入調節池內以調節水質水量、進入曝氣池對污水充氧降解，且降解后進入膜生物反應池進一步降解，并經膜裝置分離提純后，再進入消毒池，通過常規的用水消毒，即成為可作一般性洗用的中水。
2.根據權利要求1所述的帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝，其特征是所說的復合菌種為芽孢桿菌(BS22)，枯草桿菌(TrpRS)或枯草桿菌(ATCC9372)或枯草桿菌(ATCC6633)，及專用于硝化作用分解氨氮的硝化菌。
3.根據權利要求1或2所述的帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝，其特征是所說的膜裝置的水流出通道與消毒池之間帶有膜裝置的反沖清洗流程。
4.為實現本發明工藝而專用的設備，其特征是它含有內帶格柵(3)的調節池(4)、帶有曝氣管(6)的曝氣池(5)和膜生物反應池(11)；其中曝氣管(6)通過閥門(15)連接曝氣泵(14)、曝氣管的另端依次穿入曝氣池(5)和膜生物反應池(11)，且曝氣管上帶有曝氣器(7)、曝氣池(5)的頂部帶有能使水從其內溢入膜生物反應池(11)內的溢流槽(16)；膜生物反應池(11)內裝有膜裝置(8)、曝氣池和膜生物反應池內帶有復合菌，且膜裝置通過管道、泵(13)連通消毒池(9)，消毒池上帶有中水供出管(10)。
5.根據權利要求4所述的設備，其特征是所說的膜裝置(8)的水流出管道、泵(13)、消毒池(9)之間的管道上裝有能以消毒后的水反沖清洗膜裝置(8)的一組電磁閥(12a、12a′和12b、12b′)。
全文摘要
帶復合菌種和膜生物反應器的中水回用工藝，包括選用復合菌種芽孢桿菌，枯草桿菌、硝化菌，選用膜生物反應器，且在曝氣池和膜生物反應池內分別放入復合菌種，并使污水經過濾后依次進入調節池、曝氣池、膜生物反應池，污水以充氧降解、生物降解，最后經膜裝置分離提純在消毒池消毒成為可洗用的中水。本發明工藝利用復合菌降低活性污泥的殘余量、利用膜的高截留性截留有益菌并提高曝氣池和膜生物反應池的微生物濃度、改善出水的水質；又通過脈沖式反洗技術增大膜通量、延長膜的保養周期及使用壽命且提高了水處理效率。其所用設備的占地面積小、安裝方便、不需專人管理，且耗電量少，噸水處理的成本低。
文檔編號C02F3/12GK1699216SQ200410018539
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月21日 優先權日2004年5月21日
發明者葉茂楊 申請人:葉茂楊