本發(fā)明屬于一種污水處理裝置，特別涉及一種動態(tài)膜厭氧反應器。

背景技術：

食品、生物、化工等行業(yè)排放大部分廢水都屬于高濃度有機廢水，利用常規(guī)的物化、生化處理難達到處理目的，同時存在操作管理，投資大，運行成本高等一系統(tǒng)問題。厭氧反應器是一種高效的生物膜法處理方法。它是利用砂等大表面積的物質為載體,厭氧微生物以膜形式結在砂或其它載體的表面，在污水中成流動狀態(tài)，微生物與污水中的有機物進行接觸吸附分解有機物，從而達到處理的目的。

現有厭氧反應器自下而上包括底部的吸附厭氧微生物的污泥層、附著氣體的污泥顆粒懸浮污泥層、三相分離器；廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床；厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程；在厭氧狀態(tài)下產生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利；在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升；上升到表面的污泥撞擊三相反應器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣；氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。然而，厭氧反應器對去除廢水中的總氮效果很小，因此后續(xù)還需要增加除氮的處理工藝。

動態(tài)膜(Dynamicmem-brane)是新興的一種污水處理膜，為通過在膜基材表面形成污泥層起到精密截留作用的一種新型膜組件，其中自生動態(tài)膜是在過濾過程中由污泥絮體(微生物及其代謝產物)為涂膜材料累積形成膜層。其形成時間及厚度及生物量等與運行條件密切相關，有文獻報導污泥絮體累積速率約為0～50g/(m²h)，因而“膜層”形成相對較慢并且難以穩(wěn)定，導致動態(tài)膜形成時間較長，通常在30分鐘至幾小時不等，由此初期水質難以滿足要求(有效過濾作用只有在污泥層形成至一定厚度才能發(fā)揮作用)，只能采用大回流量至成膜，從而增加了前道池負荷；其次，動態(tài)膜在運行時因高污泥濃度易出現膜層增長過快，導致出水通量下降，有效運行周期相對較短，并且缺乏有效的控制措施；再就是，動態(tài)膜反洗效果差，出水通量恢復率低，導致正常產水量小，時間長后很容易產生不可逆污染，導致藥洗頻繁，增加了運行成本和操作復雜程度。此三大缺陷成為制約自生動態(tài)膜厭氧反應器有效利用主要障礙。

技術實現要素：

技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本發(fā)明提供了一種動態(tài)膜厭氧反應器。

技術方案：本發(fā)明提供的一種動態(tài)膜厭氧反應器，包括反應器本體以及設于反應器本體內的動態(tài)膜組件；所述動態(tài)膜組件包括基材和形成在基材上的動態(tài)膜；所述基材為大孔基材。

作為改進，所述反應器本體內自下而上依次設有污泥層、懸浮污泥層和動態(tài)膜組件，反應器本體的進水口設于反應器本體側壁上、其出水口為動態(tài)膜組件的出水口。

作為另一種改進，所述基材為海綿、濾網、無紡布、多孔陶瓷、燒結金屬網、金屬纖維燒結氈、粉末燒結材料、燒結多孔塑料、燒結鋁氧化物、棉織物、毛織物、絲織物、合成纖維織物、玻璃纖維織物、非織造纖維織物中的一種或幾種的組合。

作為另一種改進，所述基材的縱截面為空心圓環(huán)，其外徑為40-150毫米、內徑為10-30毫米，高為0.1-3米；優(yōu)選地，其外徑為40-100毫米、內徑為10-30毫米，高為0.3-1米；更優(yōu)選地，其外徑為40-60毫米、內徑為10-30毫米，高為0.4-0.6米；最優(yōu)選地，其外徑為50毫米、內徑為20毫米，高為0.5米。

作為另一種改進，所述動態(tài)膜自外而內依次包括過濾吸附層、厭氧反應層。

作為另一種改進，所述動態(tài)膜組件的形成和應用方法，包括以下步驟：

動態(tài)膜的形成：將廢水持續(xù)通入反應器本體內，通過基材1-7天即在基材表面形成動態(tài)膜，具體為：污水由外至內向基材中滲透，同時在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質和污泥，形成初生動態(tài)膜；運行一段時間后初生動態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質和污泥形成過濾吸附層，初生動態(tài)膜內部形成一層致密的污泥層并生長厭氧菌即為厭氧反應層，至此形成表面附著動態(tài)膜的基材即為動態(tài)膜組件；

(2)廢水處理：污水經過污泥層、懸浮污泥層、動態(tài)膜組件進行厭氧分解有機物，同時在動態(tài)膜組件進行氣固液三相分離。

步驟(1)和步驟(2)中，廢水依靠重力自然通過動態(tài)膜。

本發(fā)明還提供了上述動態(tài)膜厭氧反應器的形成和應用方法，包括以下步驟：

(1)動態(tài)膜的形成：將廢水持續(xù)通入反應器本體內，通過基材1-7天即在基材表面形成動態(tài)膜，具體為：污水由外至內向基材中滲透，同時在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質和污泥，形成初生動態(tài)膜；運行一段時間后初生動態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質和污泥形成過濾吸附層，初生動態(tài)膜內部形成一層致密的污泥層并生長厭氧菌即為厭氧反應層，至此形成表面附著動態(tài)膜的基材即為動態(tài)膜組件；

(2)廢水處理：污水經過污泥層、懸浮污泥層、動態(tài)膜組件進行厭氧分解有機物，同時在動態(tài)膜組件進行氣固液三相分離。

有益效果：本發(fā)明提供的動態(tài)膜厭氧反應器結構簡單、成本低廉、使用方便，依靠在大孔基材上快速形成的活性污泥濾餅層完成氣固液三相分離，可有效降COD、BOD，幾乎無能耗，無需維護，使用壽命長，運行成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明動態(tài)膜厭氧反應器的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明動態(tài)膜組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明動態(tài)膜厭氧反應器作出進一步說明。

動態(tài)膜厭氧反應器，包括反應器本體1以及設于反應器本體1內的動態(tài)膜組件2；動態(tài)膜組件2包括基材21和形成在基材21上的動態(tài)膜22；基材21為大孔基材。反應器本體1內自下而上依次設有污泥層4、懸浮污泥層3和動態(tài)膜組件2，反應器本體1的進水口設于反應器本體1側壁上、其出水口為動態(tài)膜組件2的出水口。動態(tài)膜22自外而內依次包括過濾吸附層23、厭氧反應層24。

制備一批尺寸、材質不同的動態(tài)膜組件并運行，條件見表1，方法如下：

(1)動態(tài)膜的形成：將廢水持續(xù)通入反應器本體內，通過基材1-7天即在基材表面形成動態(tài)膜，具體為：污水由外至內向基材中滲透，同時在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質和污泥，形成初生動態(tài)膜；運行一段時間后初生動態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質和污泥形成過濾吸附層，初生動態(tài)膜內部形成一層致密的污泥層并生長厭氧菌即為厭氧反應層，至此形成表面附著動態(tài)膜的基材即為動態(tài)膜組件；

(2)廢水處理：污水經過污泥層、懸浮污泥層、動態(tài)膜組件進行厭氧分解有機物，同時在動態(tài)膜組件進行氣固液三相分離；

(3)工作過程中假如發(fā)現膜表面的污泥層太厚，影響水通量，此時需要反沖洗，通過曝氣沖刷膜表面，反洗完成可以繼續(xù)運行；由于本發(fā)明為大孔材料制得的動態(tài)膜，因此，其對污廢水阻力非常小，可僅靠污廢水自身重力完成，其流通量由系統(tǒng)自行調節(jié)；不僅節(jié)能環(huán)保、成本低；而且反沖洗周期非常長，幾乎不需要反沖洗。

表1

利用上述動態(tài)膜厭氧反應器對江蘇宜興王某家化糞池進行處理，結果見表2。

表2

其中，對比例為采用常規(guī)聚氨酯材料制得的動態(tài)膜。

由表2可知，本發(fā)明的動態(tài)膜厭氧反應器可有效去除污水中的氨氮等有機物。