專(zhuān)利名稱(chēng)：序批式膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)和世界其他許多國(guó)家普遍采用好氧手段如活性污泥法處理各種污水， 雖然好氧工藝可以達(dá)到較好的處理效果，但是仍然存在一系列問(wèn)題1、能耗高好氧方法 需對(duì)污水進(jìn)行充氧，需要消耗大量電能。據(jù)估算，一個(gè)采用傳統(tǒng)活性污泥法的污水廠，總運(yùn) 行費(fèi)用的75%耗費(fèi)在電能上面，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是節(jié)能上的負(fù)擔(dān)都較重；2、污泥產(chǎn)量高 好氧微生物的產(chǎn)率一般高達(dá)0. 2-0. 6kgVSS/kgC0D,因此需要對(duì)污泥進(jìn)行脫水、安全填埋或 焚燒等后續(xù)處理，增加了污水處理的成本；3、投加有機(jī)碳源對(duì)于一些碳源不足的廢水需 外加碳源，增加了運(yùn)行管理費(fèi)用；4、管理不方便好氧工藝的基礎(chǔ)投資較大，而且運(yùn)行管理 不方便，不適合發(fā)展相對(duì)落后的城鎮(zhèn)和農(nóng)村應(yīng)用。厭氧氨氧化工藝相比于傳統(tǒng)工藝可以節(jié)省60%的運(yùn)行成本，因此國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始了 厭氧氨氧化工藝處理含氮廢水的生產(chǎn)性試驗(yàn)研究。富集培養(yǎng)厭氧氨氧化菌是成功應(yīng)用厭氧 氨氧化工藝的關(guān)鍵。目前，用于厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)的反應(yīng)器主要有序批式活性污泥 處理系統(tǒng)SBR、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB、膜生物反應(yīng)器MBR等。這幾種富集培養(yǎng)的反 應(yīng)器存在的主要缺點(diǎn)如下1、SBR、UASB可能造成污泥流失。這兩種反應(yīng)器利用污泥自身的沉降性能進(jìn)行泥 水分離，因此當(dāng)厭氧氨氧化污泥的沉淀性能不佳時(shí)可能產(chǎn)生污泥流失。由于厭氧氨氧化菌 的生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，污泥流失可導(dǎo)致富集培養(yǎng)長(zhǎng)，甚至富集失敗。2、內(nèi)置式MBR更換膜組件問(wèn)題。內(nèi)置式MBR雖解決了污泥流失問(wèn)題，但是頻繁的 更換膜組件可能破壞厭氧氨氧化菌需要的嚴(yán)格厭氧的環(huán)境。另外，MBR反應(yīng)器內(nèi)不宜形成 生物膜，而已有研究證實(shí)，生物膜是保持厭氧氨氧化菌等緩慢生長(zhǎng)菌種的良好載體。另外，由于厭氧氨氧化菌對(duì)環(huán)境的要求比較嚴(yán)格，對(duì)不良環(huán)境的抵抗力差，離實(shí)際 工程的應(yīng)用還有一定的差距，因此亟待開(kāi)發(fā)一種適應(yīng)性強(qiáng)，可以同時(shí)克服上述缺點(diǎn)的新型 厭氧氨氧化反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種序批式膜生物反應(yīng)器，以解決目前富集厭氧氨氧化菌的 裝置復(fù)雜、污泥流失、厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)及對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格的問(wèn)題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是所述反應(yīng)器包括進(jìn)水箱、進(jìn)水泵、 磁力攪拌器、帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子、出水泵、出水箱、第一時(shí)間繼電、第二時(shí)間繼電器、水浴環(huán)、 圓柱形有機(jī)玻璃筒、纖維網(wǎng)、填料、填料支架、加熱棒和第三時(shí)間繼電器，進(jìn)水箱通過(guò)進(jìn)水泵 與圓柱形有機(jī)玻璃筒頂部的進(jìn)水口連通，第一繼電器控制進(jìn)水泵的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃 筒外層為同心水浴環(huán)，水浴環(huán)設(shè)置在磁力攪拌器上，第二繼電器控制磁力攪拌器的開(kāi)關(guān)，圓 柱形有機(jī)玻璃筒內(nèi)設(shè)有纖維網(wǎng)、填料、填料支架和帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子，帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子設(shè)在圓柱形有機(jī)玻璃筒的底部，填料支架放置在圓柱形有機(jī)玻璃筒的底部且位于帶葉片的磁 力轉(zhuǎn)子的上方，填料支架上設(shè)有填料，填料上設(shè)有纖維網(wǎng)，圓柱形有機(jī)玻璃筒底部的出水口 通過(guò)出水泵與出水箱連通，第三繼電器控制出水泵的開(kāi)關(guān)，水浴環(huán)內(nèi)設(shè)有加熱棒。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作流程簡(jiǎn)單，操作方便，可節(jié) 省沉淀池和回流裝置；固液分離效果好，出水水質(zhì)好，通過(guò)帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子可在反應(yīng)器內(nèi) 部實(shí)現(xiàn)完全混合，沉淀時(shí)是理想的靜置沉淀，生物膜中的污泥微生物的含水量低，且剝落的 老化的生物膜體積較大，沉降性能好；運(yùn)行操作靈活，可以根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)節(jié)各工藝參數(shù)， 有效防止污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷；生物膜掛在載體上，停留時(shí)間和污水停留時(shí)間無(wú)關(guān)，有利 于厭氧氨氧化菌等世代時(shí)間比較長(zhǎng)的微生物的生長(zhǎng)，富集培養(yǎng)時(shí)間短，剩余污泥產(chǎn)生量少。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是在本發(fā)明內(nèi)停留不同時(shí)間后污水中含氨 氮質(zhì)量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含氨氮的質(zhì)量濃度，+為處理后污水 含氨氮的質(zhì)量濃度，+為處理時(shí)污水中氨氮的去除率，圖3是在本發(fā)明內(nèi)停留不同時(shí)間 后污水中含亞硝態(tài)氮質(zhì)量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含亞硝的質(zhì)量濃度， +為處理后污水含亞硝的質(zhì)量濃度，+為處理時(shí)污水中亞硝的去除率，圖4是在本發(fā) 明內(nèi)停留不同時(shí)間后污水中含硝態(tài)氮質(zhì)量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含 硝態(tài)氮的質(zhì)量濃度，+為處理后污水含硝態(tài)氮的質(zhì)量濃度，圖5是在本發(fā)明內(nèi)停留不同 時(shí)間后污水中含總氮質(zhì)量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含總氮的質(zhì)量濃度， +為處理后污水含總氮的質(zhì)量濃度，圖6是填料支架9-3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1和圖6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的反應(yīng)器包括進(jìn)水 箱1、進(jìn)水泵2、磁力攪拌器3、帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子3-1、出水泵4、出水箱5、第一時(shí)間繼電器 6、第二時(shí)間繼電器7、水浴環(huán)8、圓柱形有機(jī)玻璃筒9、纖維網(wǎng)9-1、填料9-2、填料支架9_3、 加熱棒11和第三時(shí)間繼電器12，進(jìn)水箱1通過(guò)進(jìn)水泵2與圓柱形有機(jī)玻璃筒9頂部的進(jìn) 水口連通，第一繼電器6控制進(jìn)水泵2的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃筒9外層為同心水浴環(huán)8， 水浴環(huán)8設(shè)置在磁力攪拌器3上，第二繼電器7控制磁力攪拌器3的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃 筒9內(nèi)設(shè)有纖維網(wǎng)9-1、填料9-2、填料支架9-3和帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子3-1，帶葉片的磁力轉(zhuǎn) 子3-1設(shè)在圓柱形有機(jī)玻璃筒9的底部，填料支架9-3放置在圓柱形有機(jī)玻璃筒9的底部 且位于帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子3-1上方，填料支架9-3上設(shè)有填料9-2，填料9-2上設(shè)有纖維網(wǎng) 9-1，圓柱形有機(jī)玻璃筒9底部的出水口通過(guò)出水泵4與出水箱5連通，第三繼電器12控制 出水泵4的開(kāi)關(guān)，水浴環(huán)8內(nèi)設(shè)有加熱棒11。本發(fā)明處理污水效果參見(jiàn)圖2-圖5。本發(fā)明反應(yīng)器利用序批式膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn) 短程硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮。富集培養(yǎng)時(shí)間短反應(yīng)器進(jìn)過(guò)兩個(gè)月左右的運(yùn)行，基本達(dá) 到穩(wěn)定狀態(tài)，氨氮和亞硝態(tài)氮幾乎以1 1比例去除，總氮的損失達(dá)到68%左右，有明顯的 厭氧氨氧化現(xiàn)象。其他反應(yīng)器富集培養(yǎng)時(shí)間一般在6到42個(gè)月，與其相比，大大縮短了啟 動(dòng)時(shí)間；對(duì)環(huán)境要求不嚴(yán)格形成的生物膜起到空間分隔好氧氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的 重要作用。生物膜內(nèi)層主要為厭氧氨氧化菌，外層為好氧氨氧化菌以及少量的異養(yǎng)菌共生的系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)行中，外層細(xì)菌消耗掉反應(yīng)器內(nèi)不慎引入的溶解氧和有機(jī)物，從而為內(nèi)層 的厭氧氨氧化菌創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。因此，SBBR可以少量允許少量的氧的存在，并不影 響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的反應(yīng)器還包括溶解氧 測(cè)定儀10，溶解氧測(cè)定儀10的測(cè)試端設(shè)在填料9-2內(nèi)，此結(jié)構(gòu)用于對(duì)溫度溶解氧進(jìn)行定時(shí) 監(jiān)測(cè)。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的填料9-2的底端面與 圓柱形有機(jī)玻璃筒9的底端面之間的距離H為圓柱形有機(jī)玻璃筒9的1/4，填料2所用的 原料為高密度聚乙烯、一號(hào)料和二號(hào)料。高密度聚乙烯、一號(hào)料和二號(hào)料的重量份數(shù)比為 25 3-5 3. 5-5. 5，其中一號(hào)料由廢石粉、焦炭粉、礦渣粉、鐵粉、和高密度聚乙烯的混合 物顆粒構(gòu)成，廢石粉、焦炭粉、礦渣粉、鐵粉和高密度聚乙烯的重量份數(shù)比為18-19. 6 1.5-1.8 1.14-2 0.36-0.6 51-54 ；二號(hào)填料由礦碴粉、滑石粉、鐵粉和高密度聚乙烯混合物 顆粒構(gòu)成，礦碴粉、滑石粉、鐵粉和高密度聚乙烯的重量份數(shù)比為11. 35-12. 75 14-15 2. 15-2.25 45-47.5。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的填料9-2的單元顆粒為 環(huán)形，每個(gè)單元顆粒的外徑是10mm，此結(jié)構(gòu)易于形成生物膜。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí) 施方式一相同。工作原理進(jìn)水箱1里的合成廢水經(jīng)過(guò)進(jìn)水泵2提升到圓形有機(jī)玻璃桶內(nèi)9內(nèi)，在 圓形有機(jī)玻璃桶內(nèi)9內(nèi)污染物和填料9-2在磁力攪拌器3作用下和填料9-2充分接觸，形 成生物膜，有機(jī)污染物在生物膜的作用下逐漸得到降解和去除，反應(yīng)完全后，第二時(shí)間繼電 器7控制磁力攪拌器3，進(jìn)行靜置沉淀，然后出水泵4將處理完沉淀后的廢水抽到出水箱5， 完成整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。其中進(jìn)水、攪拌、沉淀、出水均由各自第一時(shí)間繼電器6、第二時(shí)間繼電 器7和第三時(shí)間繼電器12進(jìn)行準(zhǔn)確控制。外部的水浴環(huán)通過(guò)加熱棒11使溫度維持在35 度。
權(quán)利要求
一種序批式膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器包括進(jìn)水箱(1)、進(jìn)水泵(2)、磁力攪拌器(3)、帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子(3 1)、出水泵(4)、出水箱(5)、第一時(shí)間繼電器(6)、第二時(shí)間繼電器(7)、水浴環(huán)(8)、圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)、纖維網(wǎng)(9 1)、填料(9 2)、填料支架(9 3)、加熱棒(11)和第三時(shí)間繼電器(12)，進(jìn)水箱(1)通過(guò)進(jìn)水泵(2)與圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)頂部的進(jìn)水口連通，第一繼電器(6)控制進(jìn)水泵(2)的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)外層為同心水浴環(huán)(8)，水浴環(huán)(8)設(shè)置在磁力攪拌器(3)上，第二繼電器(7)控制磁力攪拌器(3)的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)內(nèi)設(shè)有纖維網(wǎng)(9 1)、填料(9 2)、填料支架(9 3)和帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子(3 1)，帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子(3 1)設(shè)在圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)的底部，填料支架(9 3)放置在圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)的底部且位于帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子(3 1)上方，填料支架(9 3)上設(shè)有填料(9 2)，填料(9 2)上設(shè)有纖維網(wǎng)(9 1)，圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)底部的出水口通過(guò)出水泵4與出水箱5連通，第三繼電器12控制出水泵4的開(kāi)關(guān)，水浴環(huán)8內(nèi)設(shè)有加熱棒11。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述序批式膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器還包括溶解氧測(cè) 定儀(10)，溶解氧測(cè)定儀(10)的探頭設(shè)在填料(9-2)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述序批式膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述填料(9-2)的底端 面與圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)的底端面之間的距離(H)為圓柱形有機(jī)玻璃筒(9)的1/4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述序批式膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述填料(9-2)的單元 顆粒為環(huán)形，每個(gè)單元顆粒的外徑為10mm。
全文摘要
一種序批式膜生物反應(yīng)器，它涉及一種膜生物反應(yīng)器。針對(duì)目前富集厭氧氨氧化菌的裝置復(fù)雜、污泥流失、厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)及對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格的問(wèn)題。進(jìn)水箱通過(guò)進(jìn)水泵與圓柱形有機(jī)玻璃筒頂部的進(jìn)水口連通，第一繼電器控制進(jìn)水泵的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃筒外層為同心水浴環(huán)，水浴環(huán)設(shè)置在磁力攪拌器上，第二繼電器控制磁力攪拌器的開(kāi)關(guān)，圓柱形有機(jī)玻璃筒內(nèi)設(shè)有纖維網(wǎng)、填料、填料支架和帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子，帶葉片的磁力轉(zhuǎn)子設(shè)在圓柱形有機(jī)玻璃筒的底部，填料支架放置在圓柱形有機(jī)玻璃筒的底部，填料支架上設(shè)有填料，填料上設(shè)有纖維網(wǎng)，圓柱形有機(jī)玻璃筒底部的出水口通過(guò)出水泵與出水箱連通。本發(fā)明用于處理含氮污水。
文檔編號(hào)C02F3/30GK101993148SQ20101059159
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者于英翠, 任南琪, 侯國(guó)鳳, 陶彧, 高大文 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)