本發(fā)明屬于水凈化處理技術(shù)，如生態(tài)水體治理、污水治理、廢水治理技術(shù)領(lǐng)域等，具體涉及一種新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件。
背景技術(shù)：
生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來(lái)的一種廢水生物處理法，即在裝置內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用棲附在填料上高濃度的微生物生物膜(好氧微生物、缺氧微生物、厭氧微生物)、水中氧氣以及部分硝態(tài)氮、總磷等，通過(guò)生物氧化還原作用，將廢水中的污染物氧化分解，達(dá)到凈化目的。傳統(tǒng)的膜泡式充氧反應(yīng)組件置于污染水體中，反應(yīng)組件由中空纖維膜填料組成，中空纖維膜填料不僅向生物膜供氧，同時(shí)又是附著生物膜的載體，由進(jìn)水管段連續(xù)通入空氣，空氣進(jìn)入透中空纖維膜的內(nèi)腔，在一定的壓力下空氣中的氧氣透過(guò)中空纖維膜的微孔、膜壁，部分剩余的空氣由出氣管排出；透過(guò)的氧進(jìn)入透氧中空纖維膜膜外壁的生物膜，靠近透氧中空纖維膜膜外壁的生物層由于能到得到充足的氧氣，所以會(huì)形成好氧區(qū)，該好氧區(qū)能夠進(jìn)行去除含碳有機(jī)物和氨氮的反應(yīng)，遠(yuǎn)離透氧中空纖維膜膜外壁的生物層，會(huì)形成缺氧區(qū)，該缺氧區(qū)能夠進(jìn)行去除硝酸鹽及亞硝酸鹽氮的反應(yīng)，從而使廢水得到凈化；其顯著特點(diǎn)是無(wú)泡或微小氣泡供氧，即將供氧壓強(qiáng)控制在泡點(diǎn)(曝氣時(shí)纖維膜壁上產(chǎn)生氣泡的最低氣體壓強(qiáng))以下，供氧過(guò)程中僅有部分微小氣泡氣泡溢出水面，可以提高曝氣效率。
但是傳統(tǒng)的膜泡式充氧反應(yīng)組件存在以下問(wèn)題：(1)中空纖維膜填料部件價(jià)格通常較高且布置簡(jiǎn)單重復(fù)，部件填充密度不高，單位容積的微生物受限，導(dǎo)致裝置的處理效率偏低，限制了其大面積推廣；(2)由于中空纖維膜表面的生物膜在不斷的生長(zhǎng)、代謝中，生物膜處于不斷增厚、脫落的交替過(guò)程，各處的微孔受壓力、阻力不同，無(wú)泡式基本很難實(shí)現(xiàn)，部分膜孔的出口會(huì)形成微小氣泡向水中充氧并溢出，中空纖維膜以外的微生物量又不足，溶解氧得不到充分的利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件，能顯著提高單位容積的微生物總量和供氧利用率，同時(shí)大幅提高水體凈化效果和降低噸水處理成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件，其特點(diǎn)是：它包括簾式中空纖維膜組、固定填料、進(jìn)氣管、出氣管、固定桿；所述的簾式中空纖維膜組與固定填料間呈簾式間隔組合或非間隔組合布置，所述的簾式中空纖維膜組至少為1組，所述的固定填料至少為2組；所述的固定填料至少為組合填料、彈性填料中的一種；所述的簾式中空纖維膜組連接于平行的進(jìn)氣管和出氣管；所述的固定填料兩端分別固定在平行的進(jìn)氣管和出氣管上；所述的固定桿連接于平行的進(jìn)氣管和出氣管，固定桿至少為1根。
所述的簾式中空纖維膜組的寬度為0.05～10.0米，高度為0.1～10.0米，膜組件內(nèi)的中空纖維可以是單層排列或多層簾式排列。
所述的簾式中空纖維膜組與固定填料的間距為0.1～3.0m，所述的固定填料的間距為0.1～1.0m。
所述的新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件長(zhǎng)為1m～100m，且可多組并聯(lián)或串聯(lián)在水環(huán)境治理領(lǐng)域使用；所述并聯(lián)的新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件的間距為0.1m～30m。
本發(fā)明新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件的有益效果是將膜泡式充氧反應(yīng)的中空纖維膜組件與生物氧化還原的固定填料有機(jī)結(jié)合，充分利用膜泡式充氧反應(yīng)組件優(yōu)點(diǎn)(充氧膜及氧利用率高)和固定填料的高濃度生物膜量二者優(yōu)點(diǎn)，顯著提高單位容積的微生物總量和供氧利用率，同時(shí)大幅提高水體凈化效果和降低噸水處理成本，優(yōu)勢(shì)明顯,具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1是新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件結(jié)構(gòu)示意圖：
1、進(jìn)氣管，2、出氣管，3、簾式中空纖維膜組，4、中空纖維膜膜絲，5、固定填料，6、固定桿。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明具體實(shí)施方式結(jié)合附圖1，進(jìn)行詳細(xì)的描述。
從圖1可以看出，新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件包括簾式中空纖維膜組3、固定填料5、進(jìn)氣管1、出氣管2、固定桿6；所述的簾式中空纖維膜組3與固定填料5間呈簾式間隔組合或非間隔組合布置，所述的簾式中空纖維膜組3至少為1組，所述的固定填料5至少為2組；所述的固定填料5至少為組合填料、彈性填料中的一種；所述的簾式中空纖維膜組3連接于平行的進(jìn)氣管1和出氣管2；所述的固定填料5兩端分別固定在平行的進(jìn)氣管1和出氣管2上；所述的固定桿6連接于平行的進(jìn)氣管1和出氣管2，固定桿至少為1根。
所述的簾式中空纖維膜組3的寬度為0.05～10.0米，高度為0.1～10.0米，膜組3內(nèi)的中空纖維膜膜絲4可以是單層排列或多層簾式排列。所述的簾式中空纖維膜組3與固定填料5間距為0.1～3.0m，所述的固定填料間距為0.1～1.0m。所述的新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件長(zhǎng)為1m～100m，且可多組并聯(lián)或串聯(lián)在水環(huán)境治理領(lǐng)域使用；所述并聯(lián)的新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件的間距為0.1m～30m。
將多組并聯(lián)或串聯(lián)的新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件沒(méi)入污染水體(生態(tài)水、污水、廢水)中，空氣通過(guò)進(jìn)氣管1、中空纖維膜膜絲4內(nèi)腔，在一定空氣壓力下，氧氣透過(guò)中空纖維膜膜絲4的膜壁，剩余空氣由出氣管2排出；中空纖維膜膜絲4外壁生長(zhǎng)有生物膜，由于氧梯度的變化，不同厚度的生物膜會(huì)形成好氧、缺氧、厭氧區(qū)，好氧區(qū)的微生物完成有機(jī)物的去除和氨氮的硝化過(guò)程，缺氧區(qū)的微生物完成反硝化等過(guò)程，厭氧區(qū)的微生物完成水解酸化等過(guò)程；此外，由中空纖維膜膜絲4外壁釋放且未被利用的眾多細(xì)小微氣泡，此外固定填料5表面也生長(zhǎng)有大量的固定生物膜，其可大量提高單位水體容積內(nèi)的微生物總量和氧利用率，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的水體凈化效率，降低噸水處理投資成本。
本發(fā)明提供了一種新型膜泡式充氧生物膜反應(yīng)組件，其將膜泡式充氧反應(yīng)的中空纖維膜組3與生物氧化還原的固定填料5有機(jī)結(jié)合，充分利用膜泡式充氧反應(yīng)組優(yōu)點(diǎn)(充氧膜及氧利用率高)和固定填料的高濃度生物膜量二者優(yōu)點(diǎn)，則能顯著提高單位容積的微生物總量和供氧利用率，同時(shí)大幅提高水體凈化效果和降低噸水處理成本，優(yōu)勢(shì)明顯，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)覆蓋在本發(fā)明的而保護(hù)范圍之內(nèi)。