[发明专利]一种新型低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺

说明书

一种新型低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺，它包括以下步骤：酸化后的碳纳米管经真空抽滤负载至玻璃纤维膜上，制得微滤导电膜；以上流式厌氧污泥床反应器为主体厌氧生物处理工艺，膜生物反应器平置于其悬浮污泥区和三相分离区之间，组成厌氧‑‑膜一体化生物处理工艺；引入微滤导电膜作为电极，组成新型厌氧膜电生物处理工艺。调控反应装置的参数包括水力停留时间、温度、电压等。本发明可达到如下效果：导电膜同时发挥膜截留和膜电极作用，强化出水水质，提高甲烷产量，同步原位缓解膜污染，延长导电膜使用寿命。该处理工艺具有投资成本少、占地面积小、操作简单、提高效果显著等优点，可应用于处理城市生活污水等低强度有机废水。

技术领域

本发明涉及一种城市生活污水的厌氧生物处理工艺。

背景技术

城市生活污水一般采用好氧生物处理工艺，动力消耗高。以上流式厌氧污泥床反应器为代表的厌氧生物处理技术，由于其具有耐冲击负荷能力强、能耗低、剩余污泥产量少、产沼气(主要成分是甲烷和二氧化碳)、操作方便等特点，越来越多的人将其应用于处理城市生活污水。

理论上，厌氧生物处理技术更适用于处理中、高强度有机废水，而城市生活污水化学需氧量一般为300～500mg/L，属于低强度有机废水。因此，为了强化低强度有机废水的厌氧生物处理效果，考虑将膜生物反应器与之耦合，以提高出水水质和甲烷产量。即将膜生物反应器平置于上流式厌氧污泥床反应器内部悬浮污泥区和三相分离器之间，组成厌氧--膜一体化生物处理工艺，利用生物膜的高效截留分离作用，进一步截留污水中的有机物。

然而，厌氧膜生物处理工艺并没有广泛应用于实际低强度有机废水的处理，其限制原因主要是膜生物反应器的膜污染问题。随着污水的连续泵入和处理，膜生物反应器的分离膜表面会吸附大量微生物，导致膜孔径减小，膜通量降低，进而影响污水处理效果。传统的膜污染解决办法是物理化学方法，即通过水力反冲洗或投加化学试剂等方式来缓解膜污染，但这无疑增加了工艺投资成本，将处理工艺复杂化，投加的化学试剂也会限制厌氧微生物的生长，导致废水中有机物处理效果的降低。另外，城市生活污水厌氧生物处理的水力停留时间一般为1～2d，时间较长，这也成为限制该工艺工程化应用的一个因素。因此，同时实现厌氧膜生物处理工艺的膜污染原位缓解，以及在较低水力停留时间内低强度有机废水的达标处理，是目前解决低强度有机废水厌氧膜生物处理工艺应用受限的关键。

发明内容

为了同时实现膜生物反应器膜污染原位缓解和较低水力停留时间内有机物的高效去除，本发明提出以下技术方案：一种低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺装置，其特征在于：设有保温层ii的上流式厌氧污泥床反应器置于底座上，其下部设有布水器。颗粒污泥区和悬浮污泥区自下而上设置于上流式厌氧污泥床反应器内腔。进水泵的一端经由管vi插入进水池而另一端经由管i、阀门i与所述的布水器的下底连接。颗粒污泥区内设有至少一对碳棒电极，钛丝i连接碳棒电极并穿过上流式厌氧污泥床反应器下部一侧的通孔i与电化学工作站接线口iii的连接线iii连接于连接点i。管v、阀门v连接颗粒污泥区另一侧的下部。压力表ii经由阀门iv与管iv连接于悬浮污泥区上部。上流式厌氧污泥床反应器的中部设有膜生物反应器。该膜生物反应器内部中间设有导电膜，垫圈分别设置在导电膜的上下两侧。钛丝ii与导电膜表面相连并穿过通孔ii与电化学工作站的接线口i的连接线ii连接于连接点ii。设有保温层i的上流式厌氧污泥床反应器上部为三相分离区，三相分离器和参比电极分别固定于上流式厌氧污泥床反应器的上盖。三相分离器上部端口设置集气口。参比电极的上部与钛丝iii相连并与电化学工作站接线口i的连接线i连接于连接点iii。压力表i经阀门iii与管iii连接于三相分离区的下部。阀门ii一侧经管ii与三相分离区上部的出水口相连而另一侧经管vii排入出水池。

一种使用上述装置对低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺包括以下工序：

1)在通风橱内，先向250mL烧杯内缓慢加入10mL浓硝酸，再沿杯壁缓慢加入30mL浓硫酸，边加边搅拌，配制40mL混酸(体积比为1:3)备用。