本发明涉及废水处理的
技术领域：
，尤其是涉及一种强化生物膜废水处理工艺。
背景技术：
：现代的工业污水对水体污染十分的严峻，这就导致越来越多的地下水以及饮用水受到污染，损害了人们的经济利益，也影响了人们的身体健康，因此人们一直在寻找有效、合理处理工业污水的办法。传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二次沉淀池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高，而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二次沉淀池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5～3.5g/l左右，从而限制了生化反应速率，且水力停留时间(hrt)与污泥龄(srt)相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾，传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。mbr(膜生物反应器)是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污水处理装置，这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点，超、微滤膜组件作为泥水分离单元，可以完全取代二次沉淀池。但是mbr生物膜工艺存在一次投资成本高、自控程度高、运行成本高和定期需要更换mbr膜导致的维护成本高等问题。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种强化生物膜废水处理工艺，将mbr生物膜工艺与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于好氧池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌的出现，提高了生化反应速率，本发明既强化了传统生物处理工艺的处理效率，也解决了mbr生物膜工艺存在的问题。本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水先通入到abr反应池中，然后上层废水进入下一级处理单元，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并持续对好氧池进行充氧；步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加ph调节剂，调节废水ph至7.5～8.5，然后向混凝池中投加助凝剂，助凝剂的投加量为60～100ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加絮凝剂，絮凝剂的投加量为2～4ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。通过采用上述技术方案，废水进入到abr反应池中进行厌氧反应，在断绝与空气接触的条件下通过厌氧微生物的作用，将废水中的复杂大分子有机物分解转化成小分子物质，能够降低废水中有机物的浓度，提高废水的可生化性。经过厌氧处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，供微生物附着生长，好氧池内持续通氧，使得好氧池内的废水处于流动状态，以保证废水与废水中的填料充分接触，生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体以及通氧气形成的冲刷作用或造成生物膜的脱落，使得废水中悬浮有少量微生物，能够进一步除去废水中的有机物。废水中的悬浮的微生物随废水流入中沉池中，经过中沉池的沉淀，中沉池池底的上层活性污泥回流至好氧池，进行回收，能够增加好氧池内悬浮污泥的浓度，进而使得好氧池内总的污泥浓度增加，从而提高有机物的去除率。在好氧条件下，废水中的氨氮被氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，从而提高废水中氨氮的去除率，混凝池中投加助凝剂进行电荷中和，进一步提高废水处理效果，继续投加絮凝剂，絮凝剂以网捕形式的作用使废水中的小颗粒生成颗粒更大的絮凝体，有利于快速沉降，絮凝结束后，经过斜管沉淀池进行泥水分离，上清液排放，污泥经过排泥泵排入污泥池，经过浓缩后由压泥机脱水，泥饼外运。本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤1中废水在abr反应池中停留12～60h。通过采用上述技术方案，废水在abr反应池中停留时间短，大分子有机物分解不够完全，会增大后续生物化处理的难度；停留时间长，降低废水处理效率。本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤1中abr反应池上方设置有沼气收集管道，所述沼气收集管道上连通有多个支管，所述支管分别与所述abr反应池的每个隔室连通。通过采用上述技术方案，每个隔室产生的沼气单独排放，从而避免了厌氧过程不同阶段产生的气体相互混合。本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤4中的ph调节剂为氢氧化钙。通过采用上述技术方案，氢氧化钙与其它碱相比较，氢氧化钙在水中的溶解度小，将其用于调节废水ph时，能够缓慢调节，使得废水的ph调节更稳定，易于控制。本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤4中助凝剂至少包括聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝中的一种。通过采用上述技术方案，聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝能够消除或降低废水中胶体颗粒间的相互排斥力，使废水中胶体颗粒易于相互碰撞和附聚塔接而形成较大颗粒或絮凝体，然后再从水中分离出来。本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤5中絮凝剂至少包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种。通过采用上述技术方案，聚丙烯酰胺是长链状的分子结构，其长链会弯曲或卷曲成不规则的曲线形状，长分子链会向外侧伸出许多化学活性基团，如酰胺基和羧基，酰胺基是非离子性基团，容易形成副价键而与其它物质的活性基团吸附并连接起来。由于聚丙烯酰胺分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物。聚丙烯酸钠由于表面电荷的中和特性，使得聚丙烯酸钠能够与带正电荷的悬浮粒子构成离子键，使得这些悬浮粒子凝聚；另外聚丙烯酸钠还具有还具有活性吸附机能，能将悬浮粒子吸附在其表面，使悬浮粒子互相凝聚，形成大块絮凝体，促进沉降。本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铝的质量比为5：2：2。通过采用上述技术方案，聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铝在该比例下混合使用的效果最好，能够中和电荷。综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：1.废水进入到abr反应池中进行厌氧反应，在断绝与空气接触的条件下通过厌氧微生物的作用，将废水中的复杂大分子有机物分解转化成小分子物质，能够降低废水中有机物的浓度，提高废水的可生化性。经过厌氧处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，供微生物附着生长，好氧池内持续通氧，使得好氧池内的废水处于流动状态，以保证废水与废水中的填料充分接触，生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体以及通氧气形成的冲刷作用或造成生物膜的脱落，使得废水中悬浮有少量微生物，能够进一步除去废水中的有机物；2.废水中的悬浮的微生物随废水流入中沉池中，经过中沉池的沉淀，中沉池池底的上层活性污泥回流至好氧池，进行回收，能够增加好氧池内悬浮污泥的浓度，进而使得好氧池内总的污泥浓度增加，从而提高有机物的去除率。在好氧条件下，废水中的氨氮被氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，从而提高废水中氨氮的去除率，混凝池中投加助凝剂进行电荷中和，进一步提高废水处理效果，继续投加絮凝剂，絮凝剂以网捕形式的作用使废水中的小颗粒生成颗粒更大的絮凝体，有利于快速沉降，絮凝结束后，经过斜管沉淀池进行泥水分离，上清液排放，污泥经过排泥泵排入污泥池，经过浓缩后由压泥机脱水，泥饼外运；3.聚丙烯酰胺是长链状的分子结构，其长链会弯曲或卷曲成不规则的曲线形状，长分子链会向外侧伸出许多化学活性基团，如酰胺基和羧基，酰胺基是非离子性基团，容易形成副价键而与其它物质的活性基团吸附并连接起来。由于聚丙烯酰胺分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物。聚丙烯酸钠由于表面电荷的中和特性，使得聚丙烯酸钠能够与带正电荷的悬浮粒子构成离子键，使得这些悬浮粒子凝聚；另外聚丙烯酸钠还具有还具有活性吸附机能，能将悬浮粒子吸附在其表面，使悬浮粒子互相凝聚，形成大块絮凝体，促进沉降。附图说明图1是本发明的工艺流程示意图；图2是本发明的好氧池及中沉池的结构示意图；图3是本发明abr反应池的结构示意图。附图标记：1、沼气收集管道；2、支管。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明。实施例1一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水通入到abr反应池中停留12h，abr反应池上方设置有沼气收集管道1，沼气收集管道1上连通有多个支管2，支管2分别与abr反应池的每个隔室连通，在此过程产生的沼气再由除臭设备进行处理，废水停留结束后，abr反应池中的上层废水输送到好氧池中，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并在好氧池池底设置罗茨风机持续对好氧池进行充氧；步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加氢氧化钙，调节废水ph至7.5，然后向混凝池中投加聚合氯化铝，聚合氯化铝的投加量为60ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的投加量为2ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。实施例2一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水通入到abr反应池中停留24h，abr反应池上方设置有沼气收集管道1，沼气收集管道1上连通有多个支管2，支管2分别与abr反应池的每个隔室连通，在此过程产生的沼气再由除臭设备进行处理，废水停留结束后，abr反应池中的上层废水输送到好氧池中，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并在好氧池池底设置罗茨风机持续对好氧池进行充氧；步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加氢氧化钙，调节废水ph至8.0，然后向混凝池中投加聚合氯化铁，聚合氯化铁的投加量为80ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钠的投加量为3ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。实施例3一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水通入到abr反应池中停留36h，abr反应池上方设置有沼气收集管道1，沼气收集管道1上连通有多个支管2，支管2分别与abr反应池的每个隔室连通，在此过程产生的沼气再由除臭设备进行处理，废水停留结束后，abr反应池中的上层废水输入到好氧池中，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并在好氧池池底设置罗茨风机持续对好氧池进行充氧；步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加氢氧化钙，调节废水ph至8.5，然后向混凝池中投加聚合氯化铝和聚合硫酸铝，聚合氯化铝的投加量为50ppm，聚合硫酸铝的投加量为50ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠，聚丙烯酰胺的投加量为2ppm，聚丙烯酸钠的投加量为2ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。实施例4一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水通入到abr反应池中停留60h，abr反应池上方设置有沼气收集管道1，沼气收集管道1上连通有多个支管2，支管2分别与abr反应池的每个隔室连通，在此过程产生的沼气再由除臭设备进行处理，废水停留结束后，abr反应池中的上层废水输入到好氧池中，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并在好氧池池底设置罗茨风机持续对好氧池进行充氧；步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加氢氧化钙，调节废水ph至8.5，然后向混凝池中投加聚合氯化铝和聚合氯化铁，聚合氯化铝的投加量为50ppm，聚合氯化铁的投加量为35ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的投加量为4ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。实施例5一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水通入到abr反应池中停留48h，abr反应池上方设置有沼气收集管道1，沼气收集管道1上连通有多个支管2，支管2分别与abr反应池的每个隔室连通，在此过程产生的沼气再由除臭设备进行处理，废水停留结束后，abr反应池中的上层废水输入到好氧池中，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并在好氧池池底设置罗茨风机持续对好氧池进行充氧；步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加氢氧化钙，调节废水ph至8.5，然后向混凝池中投加聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铝，聚合氯化铝的投加量为50ppm，聚合氯化铁的投加量为20ppm，聚合硫酸铝的投加量为20ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的投加量为4ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。对比例1一种强化生物膜废水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1、废水预处理：废水通入到abr反应池中停留48h，abr反应池上方设置有沼气收集管道1，沼气收集管道1上连通有多个支管2，支管2分别与abr反应池的每个隔室连通，在此过程产生的沼气再由除臭设备进行处理，废水停留结束后，abr反应池中的上层废水输入到好氧池中，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并在好氧池池底设置罗茨风机持续对好氧池进行充氧；步骤3、沉淀池：经过好氧池处理的废水进入到沉淀池中沉淀，上层液排至混凝池，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；步骤4、混凝池：经过沉淀池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加氢氧化钙，调节废水ph至8.5，然后向混凝池中投加聚合氯化铝和聚合氯化铁，聚合氯化铝的投加量为50ppm，聚合氯化铁的投加量为35ppm；步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的投加量为4ppm；步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。实施例和对比例排放的水质进行如下检测：ph测定：参照gb/t6920-1986《水质ph值的测定玻璃电极法》进行检测；cod去除率：参照hj828-2017《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》检测废水处理前后的cod，cod去除率＝(处理前cod-处理后cod)/处理前cod；五日生化需氧量：参照hj505-2009《水质五日生化需氧量的测定稀释与接种法》进行检测；悬浮物：参照gb11901-1989《水质悬浮物的测定重量法》进行检测：氨氮：参照hj535-2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》进行检测。表1为排放水质检测结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1ph8.237.757.688.117.628.26cod去除率(％)87.588.689.490.692.775.3五日生化需氧量(mg/l)3.13.43.73.22.86.2悬浮物(mg/l)8965414氨氮(mg/l)6.216.075.635.724.289.52根据排放水质检测结果，本发明强化生物膜处理工艺对废水的cod去除率达到87％以上，而对比例的cod去除率只达到75.3％，说明废水中的悬浮的微生物随废水流入沉淀池后，经过沉淀池的沉淀，沉淀池中的上层活性污泥未回收利用，使得生物膜中微生物的数量减少，从而导致cod去除率降低；若要继续提高cod去除率，则需要增加生物膜，导致成本增加。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并非对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页1 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技术特征：1.一种强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1、废水预处理：废水先通入到abr反应池中，然后上层废水进入下一级处理单元，下层污泥排至污泥池进行压滤处理；
步骤2、好氧池：经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并持续对好氧池进行充氧；
步骤3、中沉池：经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；
步骤4、混凝池：经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加ph调节剂，调节废水ph至7.5～8.5，然后向混凝池中投加助凝剂，助凝剂的投加量为60～100ppm；
步骤5、絮凝池：经过步骤4处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加絮凝剂，絮凝剂的投加量为2～4ppm；
步骤6、斜管沉淀池：经过步骤5絮凝反应后的废水在重力作用下进入到斜管沉淀池，经过泥水分离后，上层清液直接排放，下层污泥经排泥泵排入污泥池，污泥经过进一步浓缩后由压泥机脱水，得到的泥饼外运。
2.根据权利要求1所述的强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：所述步骤1中abr反应池上方设置有沼气收集管道（1），所述沼气收集管道（1）上连通有多个支管（2），所述支管（2）分别与所述abr反应池的每个隔室连通。
3.根据权利要求1所述的强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：所述步骤1中废水在abr反应池中停留12～60h。
4.根据权利要求1所述的强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：所述步骤4中的ph调节剂为氢氧化钙。
5.根据权利要求1所述的强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：所述步骤4中助凝剂至少包括聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝中的一种。
6.根据权利要求1所述的强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：所述步骤5中絮凝剂至少包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种。
7.根据权利要求5所述的强化生物膜废水处理工艺，其特征在于：所述聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铝的质量比为5：2：2。
技术总结本发明涉及一种强化生物膜废水处理工艺，包括废水预处理：废水通入到ABR反应池中，经过预处理的废水进入到好氧池中，在好氧池内设置填料，并持续对好氧池进行充氧；经过好氧池处理的废水进入到中沉池中沉淀，中沉池内的上层活性污泥回流至好氧池，剩余的污泥排至污泥池进行压滤处理；经过中沉池沉淀后的废水通入到混凝池中，向混凝池中投加pH调节剂和助凝剂；经过混凝处理的废水进入到絮凝池中，向絮凝池中投加絮凝剂；经过絮凝反应后的废水进入到斜管沉淀池，进行泥水分离。本发明将生物膜工艺与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于好氧池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌的出现，提高了生化反应速率。
技术研发人员：许坚立;王中洲;程洋洋;佘征平;邹祝琪;王丽琼;吴修宏;陆家勋;谢绍雄
受保护的技术使用者：深圳市蓝清环境科技工程有限公司
技术研发日：2020.01.16
技术公布日：2020.06.05
