專(zhuān)利名稱(chēng)：一種厭氧膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種厭氧膜生物反應(yīng)器，屬水處理技術(shù)與膜分離技術(shù)的交叉領(lǐng)域。
作為膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)結(jié)合的高效廢水處理技術(shù)，膜生物反應(yīng)器不僅能夠?qū)⑺械纳锕腆w而且能將大分子污染物也同時(shí)截留在反應(yīng)器內(nèi)。從而能夠在較高的污泥濃度下和較長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)污染物的生物降解。和傳統(tǒng)的廢水生物處理工藝相比，該工藝具有出水水質(zhì)好，設(shè)備占地面積小、污泥濃度高、剩余污泥產(chǎn)量低和便于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。
膜生物反應(yīng)器可以分為好氧膜生物反應(yīng)器和厭氧膜生物反應(yīng)器。
通過(guò)活性污泥法與膜分離技術(shù)結(jié)合的好氧膜生物反應(yīng)器，利用微生物在好氧環(huán)境中的生物降解作用，對(duì)有機(jī)物有較高的去除率。但它的曝氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)活性污泥法，通常為40～100的氣水體積比，所以能耗較高。對(duì)于COD(生化需氧量)含量較高的可生化降解的污水，如以玉米、木薯為原料的淀粉廠廢水的處理，其成本過(guò)于昂貴，從而影響到它在工業(yè)上的應(yīng)用。
厭氧膜生物反應(yīng)器在COD含量較高的廢水處理中能耗較低，從而具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。通常的厭氧膜生物反應(yīng)器由兩個(gè)單元組成厭氧反應(yīng)器1和外置式的超濾或微濾膜單元2(如


圖1所示)。在該工藝中，膜透過(guò)液為最后的出水，含有微生物的污泥經(jīng)濃縮后返回消化厭氧反應(yīng)器。由于外置式超濾或微濾膜組件要截留所有的微生物、溶解于水中的大分子和顆粒狀有機(jī)物，從而膜堵塞和膜污染較為嚴(yán)重，而且還會(huì)在膜內(nèi)表面生成細(xì)菌粘液層。這樣系統(tǒng)需要經(jīng)常進(jìn)行周期性的清洗甚至更換篩濾單元。這既增加了系統(tǒng)維護(hù)的成本又影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其次，分離膜組件雖然起到了省去二沉池，加快固、水分離的效率和提高出水水質(zhì)的作用；但生物反應(yīng)器中的污泥仍然流失，從而未能達(dá)到濃縮污泥并提高生物降解效率的目的。
本實(shí)用新型的一種內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器由厭氧反應(yīng)室(包含消化區(qū)和沉淀區(qū))、導(dǎo)流區(qū)和膜分離區(qū)等幾部分組成。內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器底部有進(jìn)水管，厭氧反應(yīng)室下部有布水器，上部有氣體反射板。氣體反射板下部有氣封，上部有集氣室。膜組件置于膜分離區(qū)，采取浸沒(méi)式放置，膜組件為聚合物分離膜，一般采用中空纖維膜組件或旋轉(zhuǎn)式平板膜組件，膜組件底部有小葉輪或多孔導(dǎo)流板，在膜組件上接抽吸出水泵。
其中1為厭氧生物反應(yīng)器，2為超濾或微濾膜組件，3為進(jìn)水，4為出水圖2、圖3為本實(shí)用新型內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器示意圖。
其中圖2的膜組件14A為中空纖維式；圖3的膜組件14B為旋轉(zhuǎn)平板式。
結(jié)合附圖2和附圖3說(shuō)明實(shí)施例如下以污水排放量40m3/h的木薯淀粉廠為例，筒體1內(nèi)部為厭氧反應(yīng)室I，內(nèi)徑8米，高7米；厭氧反應(yīng)室I底部有污水進(jìn)水管4連接消化反應(yīng)區(qū)6底部的布水器5，消化反應(yīng)區(qū)6位于厭氧反應(yīng)室I的下部，沉淀區(qū)7位于厭氧反應(yīng)室I的上部，有氣體反射板9將消化反應(yīng)區(qū)6和沉淀區(qū)7隔開(kāi)；氣體反射板9的下面有氣封8，上面有連帶沼氣出氣管11的集氣室10；筒體1和筒體2之間為導(dǎo)流區(qū)II，導(dǎo)流區(qū)II寬1米；筒體2和筒體3之間為膜分離區(qū)III，膜分離區(qū)III寬1米；導(dǎo)流區(qū)II和膜分離區(qū)III底部為回流污泥區(qū)IV，回流污泥區(qū)IV底部有回流縫12連接消化區(qū)6；膜組件14A(圖2)14B(圖3)安裝于膜分離區(qū)III；圖2的膜組件14A為中空纖維式，其底部設(shè)置小葉輪13A；圖3的膜組件14B為旋轉(zhuǎn)平板式，其底部設(shè)置多孔導(dǎo)流板13B。在膜組件上接抽吸水泵15。
本實(shí)用新型內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器的工作過(guò)程如下污水經(jīng)由膜生物反應(yīng)器底部的進(jìn)水管4進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)室I的消化區(qū)6，通過(guò)布水器5均勻布水后，向上流過(guò)絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床。污水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床擾動(dòng)。在污泥床產(chǎn)生的氣體一部分附著在污泥顆粒上，游離氣體和附著在污泥顆粒上的氣體上升至消化區(qū)6的頂部。污泥顆粒上升撞擊氣體反射板9的底部，引起附著的氣泡破裂，脫了氣的污泥顆粒沉淀回到污泥床，而游離氣體和因氣泡破裂而釋放的氣體則被收集在厭氧反應(yīng)室I頂部的集氣室10內(nèi)。包含剩余固體物和生物顆粒的液體進(jìn)入到沉淀區(qū)7，部分固體物和生物顆粒從液體中沉淀并即經(jīng)由氣體反射板9回落污泥床。從厭氧反應(yīng)室I的沉淀區(qū)7進(jìn)入導(dǎo)流區(qū)II的混合液，由于水流平緩，部分固體物和生物顆粒會(huì)從混合液中分離進(jìn)入回流污泥區(qū)IV，而導(dǎo)流區(qū)II的混合液則進(jìn)入膜分離區(qū)III，經(jīng)聚合物分離膜最終實(shí)現(xiàn)固液分離。出水經(jīng)抽吸水泵15排出，固體物沉淀返回到回流污泥區(qū)IV?；亓魑勰鄥^(qū)IV的固體物經(jīng)由底部的狹縫12進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)室I的消化區(qū)6。狹縫12的寬度必需適宜，一方面應(yīng)容許污泥回流，另一方面又不應(yīng)使消化區(qū)6內(nèi)激烈的絮流影響回流污泥區(qū)IV。膜組件底部設(shè)置安裝轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪13A或多孔導(dǎo)流板13B是為了產(chǎn)生絮流以減少膜污染。出水泵15為間歇式運(yùn)行，其周期可為開(kāi)9分鐘停3分鐘。
采用本實(shí)用新型內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器處理生活污水、發(fā)酵工業(yè)廢水和食品工業(yè)廢水，出水水質(zhì)良好，可達(dá)到國(guó)家規(guī)定的中水回用標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)生物降解效率高、能耗低、膜組件操作維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)，并能產(chǎn)生回收沼氣作為二次能源使用。本實(shí)用新型可集成化生產(chǎn)，占地面積小施工方便，特別適用于土地資源緊缺的地區(qū)使用。
權(quán)利要求1.一種厭氧膜生物反應(yīng)器，其特征是由厭氧反應(yīng)室、導(dǎo)流區(qū)和膜分離區(qū)組成，內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器底部有進(jìn)水管，厭氧反應(yīng)室下部有布水器，上部有氣體反射板，氣體反射板下部有氣封，上部有集氣室，膜組件置于膜分離區(qū)，采取浸沒(méi)式放置，膜組件為聚合物分離膜，膜組件底部有小葉輪或多孔導(dǎo)流板，在膜組件上接抽吸出水泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的厭氧膜生物反應(yīng)器，其特征在于筒體(1)內(nèi)部為厭氧反應(yīng)室(I)；厭氧反應(yīng)室(I)底部有污水進(jìn)水管(4)連接消化反應(yīng)區(qū)(6)底部的布水器(5)，消化反應(yīng)區(qū)(6)位于厭氧反應(yīng)室(I)的下部，沉淀區(qū)(7)位于厭氧反應(yīng)室(I)的上部，有氣體反射板(9)將消化反應(yīng)區(qū)(6)和沉淀區(qū)(7)隔開(kāi)；氣體反射板(9)的下面有氣封(8)，上面有連帶沼氣出氣管(11)的集氣室(10)；筒體(1)和筒體(2)之間為導(dǎo)流區(qū)(II)；筒體(2)和筒體(3)之間為膜分離區(qū)(III)；導(dǎo)流區(qū)(II)和膜分離區(qū)(III)底部為回流污泥區(qū)(IV)，回流污泥區(qū)(IV)底部有回流縫(12)連接消化區(qū)(6)；膜組件(14A)或(14B)安裝于膜分離區(qū)(III)，其底部設(shè)置小葉輪(13A)或多孔導(dǎo)流板(13B)，在膜組件上接抽吸水泵(15)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種利用膜組件進(jìn)行污水處理的內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器。本實(shí)用新型由厭氧反應(yīng)室、導(dǎo)流區(qū)和膜分離區(qū)等幾部分組成。內(nèi)置浸沒(méi)式厭氧膜生物反應(yīng)器底部有進(jìn)水管，厭氧反應(yīng)室下部有布水器，上部有氣體反射板。氣體反射板下部有氣封，上部有集氣室。膜組件置于膜分離區(qū)，采取浸沒(méi)式放置，膜組件為聚合物分離膜，膜組件底部有小葉輪或多孔導(dǎo)流板，在膜組件上接抽吸出水泵。本實(shí)用新型可用于處理生活污水、發(fā)酵工業(yè)廢水和食品工業(yè)廢水，占地面積小施工方便，特別適用于土地資源緊缺的地區(qū)使用。
文檔編號(hào)C02F3/28GK2578324SQ0225254
公開(kāi)日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者曾一鳴, 施艷蕎, 陳觀文 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所