[发明专利]一种利用颗粒污泥与动态膜结合处理废水的方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种颗粒污泥与动态膜组合处理废水的方法，可去除有机物、氮等多种污染物，适用于处理工业废水和城市污水。

（二）背景技术

动态膜生物反应器(Dynamic Membrane Bioreaetor，DMBR)是利用运行过程中在网膜表面形成的污泥层，将污泥截留在反应器内从而实现净化污水的一种工艺。该工艺具有膜生物反应器（MBR）的优点，无需常规污水生物处理工艺的沉淀池和污泥回流系统，同时大幅降低了膜组件的造价，膜污染更容易得到有效控制。动态膜制备简单，所使用的基膜一般为廉价易得的无纺布，筛网等，当微生物及其代谢产物在基膜上沉积成膜时就形成了动态膜。动态膜生物反应器具有设备简单、操作简便、处理效果较好、费用较低等优点，其缺点是膜阻力上升速度快，过滤周期短，膜污染物不易被清洗去除，且出水水质不够稳定。从结构上，动态膜可分为滤饼屡、凝胶层和膜基质。凝胶层与膜基质的结合比较强，有较好的截留能力；滤饼层主要由污泥絮团组成，结构松散，与底层的结合强度很弱。动态膜的形成及其性能受很多因素的影响，如曝气强度，错流流速，出水水头，污泥浓度以及进水水质等，所以动态膜的成膜时间长也是其缺点之一。

在动态膜生物反应器中，生物污泥对污染物去除起主要作用。通过对国内外动态膜生物反应器的应用经验总结发现，出水水质不稳定是该技术发展受阻的重要因素。出水水质不稳定主要包括浊度的变化比较大，容易出现污泥流失的情况，而污泥的流失则会导致反应器内污泥浓度下降，处理性能降低。

好氧颗粒污泥技术是在一定反应器内和操作条件下通过絮体污泥培养为一定粒径的污泥颗粒并实现处理污水的生物技术。该技术研究主要是在间歇式运行的序批式活性污泥反应器中进行，有时需要在培养过程中添加污泥载体。有研究指出，在间歇式运行的反应器中，较短的水力停留时间及较大的水流剪切作用有助于形成好氧颗粒污泥，沉淀时间是影响好氧颗粒菌落的主要因素。

好氧颗粒污泥反应器可采用不同接种污泥，包括絮状活性污泥和厌氧颗粒污泥。直接采用厌氧颗粒污泥进行驯化的方法简便且成功率高；而以普通絮状活性污泥为接种污泥，启动时间长，控制难度较大。有研究者以厌氧颗粒污泥为接种污泥在SBR反应器中培养出好氧颗粒污泥，而以普通活性污泥为接种污泥未获成功。显然，好氧颗粒污泥存在培养困难、启动速度慢的缺陷，而且一般应用于间歇式工艺中。

为了能够解决颗粒污泥和动态膜各自的缺陷，并实现优势互补，本项目拟将动态膜技术引入颗粒污泥处理技术中，形成一种新型的动态膜与颗粒污泥的组合工艺技术。

动态膜技术与颗粒污泥组合技术，利用动态膜对颗粒物的截留作用，能够有效保证反应器中的生物量，并实现连续运行；利用颗粒污泥大的颗粒粒径更能有效地被截留在动态膜反应器内，避免污泥流失，实现稳定运行。此外，由于颗粒污泥具有较大的粒径，对氧的穿透具有适当的抵制作用，即使颗粒外部有一定的氧浓度，内部仍然会形成缺氧的微环境，颗粒污泥可以创造不同的环境，使硝化细菌和反硝化细菌具备各自适合的空间，能够同时发挥作用，有利于同时硝化和反硝化的进行。因而，颗粒污泥—动态膜组合工艺在去除废水中的有机物和硝化反硝脱氮方面具有巨大的潜力。

（三）发明内容

本发明目的是提供一种将动态膜与活性污泥结合处理废水的方法，解决现有动态膜技术污泥流失、处理不稳定和颗粒污泥启动慢且一般只能间歇式运行的问题，实现高效处理污水的新生物处理技术。

本发明采用的技术方案是：