專利名稱：生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種生物接觸氧化水處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的分體式膜生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
分體式膜生物反應(yīng)器由生物反應(yīng)器單元和膜分離單元組成，其特點(diǎn)是系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作管理容易，易于進(jìn)行膜的清洗、更換及增設(shè)。早期的分體式膜生物反應(yīng)器均采用錯(cuò)流式膜組件。為了維持穩(wěn)定的透水率，錯(cuò)流式膜分離器需要較高的膜面流速，由此產(chǎn)生的剪切力或湍流流動(dòng)來限制膜絲表面形成的濾餅層的厚度。較高的膜面流速就需要較大的循環(huán)水泵提供較高的循環(huán)水量，造成錯(cuò)流式膜生物反應(yīng)器較高的運(yùn)行能耗。
為了解決膜生物分體式膜生物反應(yīng)器能耗高的問題，公開號為CN1358675A的發(fā)明專利創(chuàng)造了一種采用淺水層鼓氣進(jìn)行膜沖洗的分體式膜生物反應(yīng)器，大大降低了單位水處理能耗。該發(fā)明雖然減小了水力循環(huán)所需要的能耗，但是，為了滿足鼓氣形成的水力循環(huán)工藝要求，循環(huán)管及相應(yīng)的閥門等的直徑較大，特別是對于較大或大規(guī)模的膜生物反應(yīng)器水處理系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)的建造費(fèi)用較高，而且操作不方便。
另外，公知的膜生物反應(yīng)器的生物處理單元多采用活性污泥法，其重要特征之一是利用膜分離的高度濃縮性提高生物反應(yīng)器的污泥濃度，從而增加生物反應(yīng)器對污染物的去除能力。但是，較高的污泥濃度對膜通量會產(chǎn)生負(fù)面的影響，造成膜生物反應(yīng)器處理廢水的能力降低。同時(shí)，較高的污泥濃度易造成膜的污染，為了減少膜污染，需要較高的曝氣量，因此處理單位水量的曝氣電耗增加。另外，活性污泥法易產(chǎn)生污泥膨脹問題，降低處理后的出水水質(zhì)，使泥水混合液的粘度升高，造成膜堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述分體式膜生物反應(yīng)器存在的不足，提供一種易于建造、操作和維護(hù)簡便、能耗低、能穩(wěn)定運(yùn)行的膜生物反應(yīng)器。
本發(fā)明提供的生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器主要由生物接觸氧化反應(yīng)器、曝氣管、中間槽、膜箱、膜組件、抽吸泵、流量計(jì)等組成。所述的生物接觸氧化反應(yīng)器為生化反應(yīng)區(qū)，內(nèi)裝有填料、曝氣管、液位計(jì)，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜，廢水得到凈化。從填料上脫落的生物膜和廢水溢流經(jīng)過中間槽，進(jìn)入膜箱進(jìn)行分離。所述的膜箱為固液分離區(qū)，內(nèi)裝有膜組件，膜組件由集水管和膜絲組成，膜絲采用的膜為超濾膜或微濾膜。膜組件的下部裝有進(jìn)行沖洗膜絲的膜沖洗鼓氣管，運(yùn)行過程中，膜沖洗鼓氣管鼓出的氣流不僅起到?jīng)_洗膜絲表面，減小膜污染，還起到提升膜箱內(nèi)混合液向上流的作用。
本發(fā)明生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器的操作方法是生活污水或工業(yè)廢水經(jīng)預(yù)處理后由進(jìn)水管(1)進(jìn)入生物接觸氧化反應(yīng)器(2)，與填料(3)上的生物膜接觸，廢水中的污染物在微生物的吸附、氧化分解作用下得到去除，所需的氧氣由曝氣管(4)提供?；旌弦阂缌鬟M(jìn)入中間槽(10)，由底部進(jìn)入膜箱(14)，在膜沖洗鼓氣管(11)鼓出的氣流的提升作用下向上流動(dòng)，與進(jìn)水等量的液體在抽吸泵(19)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)膜組件(15)過濾連續(xù)出水，被分離的污泥則在氣體的提升作用下循環(huán)回接觸氧化反應(yīng)器內(nèi)。
本發(fā)明的生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器具有如下特征1.生物處理單元采用生物接觸氧化反應(yīng)器，具有容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量低、不存在污泥膨脹問題、運(yùn)行管理簡便等優(yōu)點(diǎn)。
2.膜分離單元與生物處理單元分置，要進(jìn)行膜的維護(hù)和清洗時(shí)，只需要放空膜箱內(nèi)的混合液即可，不影響生物處理單元的運(yùn)行。
3.無循環(huán)管，無回流閥，降低了建造和運(yùn)行成本，易于操作。
4.微生物生長在填料上，降低了膜分離區(qū)的污泥濃度與膜的污染，從而延長了膜的使用壽命，提高膜的處理能力。
5.膜箱中對膜絲的鼓氣沖洗采用大中氣泡鼓氣裝置，可在有效進(jìn)行膜沖洗的同時(shí)，提供混合液在膜箱內(nèi)向上流的動(dòng)力，降低分體式膜生物反應(yīng)器單位產(chǎn)水能耗。


附圖為本發(fā)明所述生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器的示意圖，其中1、進(jìn)水管，2、生物接觸氧化反應(yīng)器，3、填料，4、曝氣管，5、氣體流量計(jì)a，6、閥門a，7、液位計(jì)，8、閥門b，9、壓縮空氣管，10、中間槽，11、膜沖洗鼓氣管，12、閥門c，13、真空表，14、膜箱，15、膜組件，16、出水管，17、液體流量計(jì)，18、閥門d，19、抽吸泵，20、氣體流量計(jì)b，21、閥門e具體實(shí)施方式
實(shí)施例1將含有COD為50～327mg/L，BOD5為40～100mg/L，SS為20～50mg/L的生活污水進(jìn)入生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，在鼓氣量為0.4m3/hr，溫度12～29℃，pH為6.5～7.8條件下，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行70天，生物相長勢良好，處理效果穩(wěn)定。
系統(tǒng)出水COD值在10～30mg/L之間變化，一般穩(wěn)定在20mg/L之下，BOD5值在1～3mg/L之間波動(dòng)，SS穩(wěn)定在0.3mg/L下，水質(zhì)達(dá)到國家城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，主要由生物接觸氧化反應(yīng)器、曝氣管、中間槽、膜箱、膜組件、抽吸泵、流量計(jì)等組成，其特征在于生物處理單元采用生物接觸氧化反應(yīng)器，生物處理單元與膜分離單元無循環(huán)管，無回流閥。
2.如權(quán)利要求1所述的生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，其特征在于膜分離單元與生物處理單元分置，要進(jìn)行膜的維護(hù)和清洗時(shí)，只需要放空膜箱內(nèi)的混合液即可，不影響生物處理單元的運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，其特征在于膜組件由集水管和膜絲組成，膜絲采用的膜為超濾膜或微濾膜。膜組件的下部裝有進(jìn)行沖洗膜絲的膜沖洗鼓氣管，運(yùn)行過程中，膜沖洗鼓氣管鼓出的氣流不僅起到?jīng)_洗膜絲表面，減小膜污染，還起到提升膜箱內(nèi)混合液向上流的作用。
4.如權(quán)利要求1所述的生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，其特征在于微生物生長在填料上，降低了膜分離區(qū)的污泥濃度與膜的污染，從而延長了膜的使用壽命，提高膜的處理能力。
5.如權(quán)利要求1所述的生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，其特征在于建造和運(yùn)行成本低，易于操作，且單位產(chǎn)水能耗低。
全文摘要
一種生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器，主要由生物接觸氧化反應(yīng)器、曝氣管、中間槽、膜箱、膜組件、抽吸泵、流量計(jì)等組成，其特征在于生物處理單元采用生物接觸氧化反應(yīng)器，具有容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量低、不存在污泥膨脹問題、運(yùn)行管理簡便等優(yōu)點(diǎn)。膜分離單元與生物處理單元分置，無循環(huán)管，無回流閥，降低了建造和運(yùn)行成本，易于操作。采用本發(fā)明生物接觸氧化膜生物反應(yīng)器處理生活污水的出水水質(zhì)良好，膜的使用壽命長，且易于建造，操作和維護(hù)簡便，能耗低。
文檔編號B01D29/66GK1611453SQ200310103348
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者樊耀波, 楊問波, 李剛, 吳琳琳 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心