[发明专利]一种废水处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于污水处理及回用领域，涉及一种结合膜技术和物化处理技术回用处理废水的新工艺。

背景技术

膜技术被誉为21世纪最有前景的水处理技术，作为一种新型的分离技术，膜分离技术既能对废水进行有效的净化，又能回收一些有用物质，同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点，因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。根据膜孔径的大小，在废水处理中应用的分离膜主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)。

近来年，多样化的膜组合工艺得到越来越多的关注，这是由于将不同种类的膜组合而成的膜集成系统能发挥各种膜技术的优势，形成废水深度处理的新工艺。尤其是膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)系统相结合的“双膜法”废水回用处理技术，可弥补单独MBR技术和RO技术的不足，充分发挥其作用，将会是废水深度处理与回用的一个新方向。

在MBR+RO膜集成系统中，MBR是将膜分离技术与生物处理技术相结合的一种新型、高效的污水处理新工艺。MBR系统中的分离膜可采用超滤或微滤膜，能几乎完全截留颗粒物和细菌，使得MBR的出水水质大大优于传统污水处理工艺，并具备更低的污泥产率和更小的占地面积等优点。同时，MBR出水可以直接作为RO膜的进水，通过RO膜进一步截留有机物质、离子、硬度和金属物质等，从而对MBR处理水进行深度处理，达到废水循环利用的目的。

尽管MBR+RO膜集成系统成功克服了传统污水处理技术难以深度回用处理废水的目的，但由于废水中往往含有一部分难以被微生物生化降解的溶解性有机物，使得污泥的过滤性能较差，容易引起MBR膜污染。同时，这部分溶解性有机物能透过MBR膜，导致MBR出水中的有机物浓度仍然较高，从而影响后续RO系统的运行稳定性。

对于膜处理系统，膜污染会导致膜通量的下降和运行压力的提高，这就要求对膜进行化学清洗，以恢复膜的运行性能。频繁的化学清洗不但增加化学药剂的消耗量和加大操作管理难度，而且影响膜的使用寿命，缩短膜组件的更换周期，从而增加投资运行成本。

因此，为促进膜技术的广泛应用，迫切需要提高膜集成系统运行性能，即在膜集成系统的运行过程中，通过采取有效措施尽量减缓膜污染的发展趋势，降低膜的清洗频率，延长膜的清洗周期，从而提高膜的运行稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有膜技术回用处理废水的过程中，膜污染严重，系统运行稳定性差的情况，提供一种有效结合膜技术和物化处理技术，操作简单，运行成本低的新工艺。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种废水处理工艺，其特征在于废水经含有活性污泥的生物反应池进行生化处理后，通过分离膜对该活性污泥进行固液分离得到1次处理水，该1次处理水再进入反渗透膜进行深度处理后，得到2次处理水；其中生化处理时向所述的生物反应池中投加粉末活性炭。

本发明中的粉末活性炭的投加方式是将粉末活性炭直接投加到生物反应池中，根据生物反应池中活性污泥的体积，投加浓度为300mg/L～1500mg/L。在生物反应池排放活性污泥时，根据所排放的活性污泥的体积，补加粉末活性炭。补加粉末活性炭的量，根据所排放的活性污泥的体积，为300mg/L～1500mg/L。

在生物反应池中，加入粉末活性炭后，能吸附一部分在生化反应过程中难以被微生物降解的有机污染物质、溶解性微生物代谢产物和细菌胞外聚合物等，并被分离膜拦截，从而降低污泥上清液中上述污染物质的含量，减小膜孔被堵塞的机率；同时，由于粉末活性炭的吸附和凝聚作用，使活性污泥絮体颗粒的粒径变大，提高了污泥过滤性能，有效减缓MBR膜污染的发展趋势。

而且，由于粉末活性炭与MBR之间的协同作用，使得MBR出水中的有机物含量大大降低，当MBR出水进入RO膜以进一步截留污染物质、离子、硬度和金属物质时，能有效减缓有机物在RO膜表面的吸附和沉积，降低RO膜有机污染的产生机率，从而提高RO系统的运行稳定性。

本发明中的分离膜的形式为中空纤维膜或平板膜，优选为平板膜。平板膜采用特殊的胶水和先进的粘合技术将两片平板膜片粘贴在支撑板的两侧，从而保证膜在真空抽吸过程中具备很强的物理强度、抗腐蚀性和耐化学性能。正是基于这种特殊的结构和膜粘合技术，能有效避免膜片在使用过程中出现泄漏，及避免类似发生在中空纤维膜上的断丝现象。

本发明中的分离膜的材质为聚偏氟乙烯，分离膜的表面所分布的细孔径的平均值为0.04～0.40μm，优选为0.08～0.40μm。