CN108002531A - 一种高效脱氮方法及实现该方法的新型膜曝气膜生物反应器 - Google Patents

一种高效脱氮方法及实现该方法的新型膜曝气膜生物反应器 Download PDF

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CN108002531A CN201711432561.9A CN201711432561A CN108002531A CN 108002531 A CN108002531 A CN 108002531A CN 201711432561 A CN201711432561 A CN 201711432561A CN 108002531 A CN108002531 A CN 108002531A
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丁杰
聂文博
任南琪
刘冰峰
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Abstract

本发明公开了一种高效脱氮方法及实现该方法的新型膜曝气膜生物反应器，属于污水生物脱氮技术领域。该方法是将经过富集培养后的混合微生物菌群投放至反应器主体内部，将待处理污水通过进水泵输送至反应器主体内部，同时向泥水混合物中持续输送甲烷气体、并通过曝气膜进行无泡曝气，达到水力停留时间后停止搅拌装置，使泥水混合物进行静沉，静沉后经固液分离膜排出。本发明还提供了一种实现上述方法的新型膜曝气膜生物反应器。本发明方法通过将MBR系统和膜曝气耦合，能够高效截留生物量、气体基质利用率高，适用于以甲烷为基质的反硝化厌氧甲烷氧化的高效脱氮。

Description

一种高效脱氮方法及实现该方法的新型膜曝气膜生物反应器
技术领域
本发明涉及一种高效脱氮方法及实现该方法的新型膜曝气膜生物反应器，属于污水生物 脱氮技术领域。
背景技术
膜生物反应器(membrane biological reactor,MBR)是生化反应器与膜分离技术相结合的 高效污(废)水处理系统。它可以将生化反应器中的活性污泥有效截留，具有良好的固液分 离效果，在有效提升出水水质的同时增加活性污泥的停留时间(SRT)，使生化反应器内的 生物量大大提高。污泥停留时间的增加不仅可以减少剩余污泥的生成量，降低后续处理费用， 也使得一些生长缓慢的自养菌在反应器内得以快速富集，大幅度提高污(废)水的处理效率。 但是MBR系统通常采用传统的曝气方式，即采用鼓风和机械的方式强制气液直接接触，使气 体溶解进入液相为微生物提供基质或生长条件。传统曝气方式由于气液传质速率低，气体的 利用率一般都低于20％，能量浪费严重。
反硝化厌氧甲烷氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)脱氮是由DAMO 古细菌Methanoperedens nitroreducens和DAMO细菌CandidatusMethylomirabilis oxyfera驱动 的分别以NO3 --N和NO2 -N作为电子受体，以CH4作为电子供体同时进行反硝化和甲烷厌氧氧 化。驱动该过程的两种微生物于2006年由Raghoebarsing(Raghoebarsing AA，Pol A，van de Pas-Schoonen KT，Smolders AJ，Ettwig KF，RijpstraWI，Schouten S，Damste JS，Op den Camp HJ，Jetten MS，Strous M.A microbialconsortium couples anaerobic methane oxidation to denitrification.Nature，2006，440(7086):918-921.)等人首次在实验室富集得到。该过 程可以利用污水或污泥厌氧处理过程产生的CH4，来实现反硝化，将NOx --N转化为N2的同时， 强温室气体CH4被转化为CO2。然而，该技术的发展受到以下因素的极大限制：(1)DAMO 功能微生物为自养型微生物，生长速率极其缓慢，倍增时间长达数周甚至数月；(2)甲烷在 水相的溶解度低，传质系数较小，甲烷从气相到水相、再被微生物利用的传质过程受到极大 地限制；(3)在反应器连续运行的过程中，DAMO功能微生物流失的现象严重。
发明内容
为解决现有反硝化厌氧甲烷氧化技术中甲烷在水相的溶解度低，传质系数较小，甲烷从 气相到水相、再被微生物利用的传质过程受到极大地限制、脱氮效率低以及DAMO功能微生 物流失的现象严重的问题，本发明提供了一种新型高效脱氮的反应装置及其方法，尤其涉及 一种高效的反硝化厌氧甲烷氧化碳减排耦合高效脱氮体系，采用的技术方案如下：
本发明的目的在于提供一种新型膜曝气膜生物反应器高效脱氮的方法，该方法按照序批 式运行，包括如下步骤：
一种新型膜曝气膜生物反应器高效脱氮的方法，该方法按照序批式运行，包括如下步骤：
1)将经过富集培养的含有DAMO细菌Candidatus Methylomirabilis oxyfera、DAMO古细菌 Methanoperedens nitroreducens以及Anammox细菌的混合菌群投放至反应器主体 (1)的内部；
2)将待处理污水通过进水泵(11)输送至反应器主体(1)内部，并通过搅拌装置(3)与步骤1)中的混合菌群搅拌均匀，获得泥水混合物；所述待处理污水中含有NH4 +-N 和NO3 --N；
3)使搅拌装置(3)继续搅拌，同时向步骤2)获得的泥水混合物中持续输送甲烷气体、 并通过曝气膜(5)无泡曝气，进行反硝化厌氧甲烷氧化反应，产生氮气和二氧化碳；
4)达到水力停留时间后停止搅拌装置(3)，使反应器主体(1)内部的泥水混合物进行 静沉，静沉后获得上清液；
5)将步骤4)中的上清液通过出水泵(17)经固液分离膜(4)过滤后输送至反应器主体 (1)外部的出水装置(26)中，获得脱氮处理后的水，产生的氮气、二氧化碳以及 未反应的甲烷气体排出至反应器主体(1)的外部。
进一步地，步骤4)所述曝气膜5采用无孔中空纤维膜。
进一步地，步骤4)所述曝气膜5的膜腔内部的甲烷气体相对压强为0.05MPa～0.10MPa。
进一步地，步骤6)所述固液分离膜4采用平均孔径为0.1μm的中空纤维膜。
进一步地，步骤4)所述反硝化厌氧甲烷氧化反应的反应温度为35℃±1℃。
进一步地，步骤4)所述反硝化厌氧甲烷氧化反应的体系pH值为7.0～7.5。
进一步地，步骤1)所述富集培养的混合菌群，是在SBR反应器中经过315天富集培养得 到的。其富集培养的污泥接种源是由河道底泥、厌氧产甲烷颗粒污泥、市政污水处理厂二沉 池剩余污泥以及水稻田土组成的混合污泥。其氨氮、硝态氮去除速率分别稳定在90mg N/L/d、 100mgN/L/d左右。
进一步地，步骤2)中的泥水混合物的污泥浓度(MLSS)为2900g/L-3200mg/L。
进一步地，步骤4)所述水力停留时间为1-2天。
本实施方式还提供了一种用于实现上述方法的新型膜曝气膜生物反应器，该新型膜曝气 膜生物反应器包括反应器主体1，温控装置2，搅拌装置3，固液分离膜4，曝气膜5，pH电极 22，高压甲烷气体储存罐13，进水装置15，出水装置26，出气管路23，出气液封装置25，进 水泵11和出水泵17；其中：所述反应器主体1的壁体外部设有温控装置2；所述反应器主体1 的底部设有搅拌装置3；所述反应器主体1的内部设有pH电极22；所述反应器主体1内部还固 定有固液分离膜4和曝气膜5；所述固液分离膜4通过出水管路24与出水装置26连接，出水管路 24上设有出水泵17和出水阀门16；所述曝气膜5通过空压管8与高压甲烷气体储存罐13连接， 空压管8上设有气体减压阀12；所述进水装置15通过进水管14与反应器主体1连接，进水管14 上设有进水泵11和进水阀门10，且进水管14的出水端插入至反应器主体1内部；所述出气管路 23的一端插入反应器主体1内部顶端，另一端插入出气液封装置25内的液面下。
进一步地，所述新型膜曝气膜生物反应器还包括液位传感器21；所述液位传感器21包括 高液位传感器探头6，低液位传感器探头7，第一液位传感器信号输出线18，第二液位传感器 信号输出线19和第三液位传感器信号输出线20；其中：所述液位传感器21通过第一液位传感 器信号输出线18与高液位传感器探头6和低液位传感器探头7相连，液位传感器21通过第二液 位传感器信号输出线19与进水泵11相连，液位传感器21通过第三液位传感器信号输出线20与 出水泵17相连；所述高液位传感器探头6和低液位传感器探头7固定在反应器主体1内部，且高 液位传感器探头6的高度高于低液位传感器探头7的高度。
本发明有益效果：
(1)本发明提供了一种新型膜曝气膜生物反应器高效脱氮的方法，该方法通过将MBR 系统和膜曝气耦合，能够实现反应器出水生物量的高效截留又能通过新型曝气方式解决反应 器气体基质利用率低下的问题，实现反应器高效运行的同时有效地降低工艺的运行成本，具 有广阔的应用前景。
(2)本发明方法通过甲烷膜曝气的方式克服了甲烷传质受限的问题，利用该甲烷无泡曝 气技术，通过将加压的甲烷气体连续通入曝气膜的膜腔，在曝气膜膜腔内外气体分压差的推 动下，膜腔内的甲烷气体透过膜壁直接以分子态的形式扩散进入液相，进而实现无泡曝气， 并且能够实现甲烷气体在水相中的快速溶解，提高其在水相的传质效率，从而提高生物反应 体系中甲烷基质的含量，促进微生物的高效代谢，进而在实现甲烷高效利用的同时实现高的 脱氮效率。本发明采用的曝气方式可以在低耗能的情况下实现接近100％的气体利用率。
(3)本发明方法通过固液分离膜出水，能够有效减少反应器在运行过程中DAMO功能 微生物的流失，特别是通过中空纤维膜能够更高效地进行固液分离作用，减小反应器内DAMO功能生物量的流失，使反硝化甲烷厌氧氧化技术的发展提供一种可能。
(4)本发明方法采用序批式运行方式，能够提高反应器抗水力负荷和基质负荷冲击的能 力。
附图说明
图1为新型膜曝气膜生物反应器应用的装置结构示意图；
图中：1,反应器主体；2，温控装置；3，搅拌装置；4，固液分离膜；,5，曝气膜；6，高液位 传感器探头；7，低液位传感器探头；8，空压管；,9，进水管；10，进水阀门；11，进水泵；,12， 气体减压阀；13，高压甲烷气体储存罐；14，进水管；,15，进水装置；16，出水阀门；17，出水泵；18，第一液位传感器信号输入线；19，第二液位传感器信号输出线；20，第三液位 传感器信号输出线；21，液位传感器；22，pH电极；23，出气管路；24，出水管路；25，出 气液封装置；26，出水装置。
图2为反应器运行过程中氮素的去除效能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
实施方式一
结合图1说明本实施方式，本实施方式提供了一种用于实现上述方法的新型膜曝气膜生物 反应器，该新型膜曝气膜生物反应器包括反应器主体1，温控装置2，磁力搅拌装置3，固液分 离膜4，曝气膜5，pH电极22，高压甲烷气体储存罐13，进水装置15，出水装置26，出气管路 23，出气液封装置25，进水泵11和出水泵17；其中：所述反应器主体1的壁体外部设有温控装 置2；所述反应器主体1的底部设有磁力搅拌装置3；所述反应器主体1的内壁上还设有pH电极 22；所述反应器主体1内部还固定有固液分离膜4和曝气膜5；所述固液分离膜4通过出水管路 24与出水装置26连接，出水管路24上设有出水泵17和出水阀门16；所述曝气膜5通过通过空压 管8与高压甲烷气体储存罐13连接，空压管8上设有气体减压阀12；所述进水装置15通过进水 管14与反应器主体1连接，进水管14上设有进水泵11和进水阀门10，且进水管14的出水端插入 至反应器主体1内部；所述出气管路23的一端插入反应器主体1内部顶端，另一端插入出气液 封装置25内的液面下。
本实施方式中的温控装置2用于控制反应器主体1内部的泥水混合物进行反硝化厌氧甲烷 氧化反应的反应温度。温控装置2可以采用水浴的方式实现控温，即温控装置2可以为水浴温 控装置，如在反应器主体1外壁周围设置一层水浴层，通过不断注入一定温度的水来保证反应 器主体1内部的反应温度。
本实施方式中的搅拌装置3用于将反应器主体1内的物质搅拌混合，搅拌装置3可以采用磁 力搅拌器的形式进行搅拌，如在反应器主体1内底部加入带磁力的搅拌子，反应器主体1外底 部设置磁力搅拌装置，通过磁场推动搅拌子进行圆周运转，从而达到搅拌的目的，磁力搅拌 器转速可以控制在在300-350rpm之间能够获得较好的搅拌效果。
本实施方式中pH电极22用于测量反应器主体1内反应体系的pH值，进而监测反应体系的 pH值。
本实施方式中反应器主体1可以采用总体积为5.5L(有效工作体积为5L)，高径比为1.5:1 的圆柱体形反应器主体1。
本实施方式中的曝气膜5用于进行无泡曝气(甲烷)，通过将加压的甲烷气体连续通入 曝气膜5的膜腔，在曝气膜5膜腔内外气体分压差的推动下，膜腔内的甲烷气体透过膜壁直 接以分子态的形式扩散进入液相，进而实现无泡曝气，并且能够实现甲烷气体在水相中的快 速溶解，提高其在水相的传质效率，从而提高生物反应体系中甲烷基质的含量，促进微生物 的高效代谢，进而在实现甲烷高效利用的同时实现高的脱氮效率。该曝气方式可以在低耗能 的情况下实现接近100％的气体利用率。本实施方式中的曝气膜5可以采用无孔中空纤维膜。
本实施方式中通过固液分离膜4出水，能够有效减少反应器在运行过程中DAMO功能微 生物的流失，特别是通过中空纤维膜能够更高效地进行固液分离作用，减小反应器内DAMO 功能生物量的流失，使反硝化甲烷厌氧氧化技术的发展提供一种可能。本实施方式中的固液 分离膜4可以采用孔径为0.1μm的中空纤维膜。
本实施方式的反应器采用序批式运行方式，能够提高反应器抗水力负荷和基质负荷冲击 的能力。
本实施方式的反应器运行阶段可分为：进水-反应-沉淀-固液分离膜出水。整个运行模式 为序批式，甲烷无泡膜曝气贯穿整个流程。
本实施方式的一种新型膜曝气膜生物反应器通过将MBR系统和膜曝气耦合，能够实现 反应器出水生物量的高效截留又能通过新型曝气方式解决反应器气体基质利用率低下的问 题，实现反应器高效运行的同时有效地降低工艺的运行成本，具有广阔的应用前景。
本实施方式一种新型膜曝气膜生物反应器的工作过程如下：
启动反应装置，搅拌装置开始工作；同时进水泵开启，进水装置中待处理的污水通过进 水泵、进水管进入反应器主体；待反应器主体1内的液面到达既定高度，进水泵关闭。呈搅 拌状态的反应器在既定的水力停留时间(HRT)后，搅拌装置3停止工作，反应器主体1内 的污泥开始静沉；静沉既定时间后，出水泵开始启动，反应器主体1内的污泥上清液通过出 水固液分离膜、出水管和出水泵进入出水装置。
空压管将甲烷无泡曝气膜与气体减压阀相连，气体减压阀可调节膜内的压力大小，高压 甲烷气体向反应器内持续供气。反应器主体内产生的氮气、二氧化碳以及未反应的甲烷气体 通过出气管和液封装置排出。反应体系采用水浴循环来控制反应器主体内的温度，温度控制 为35±1℃。反应体系的pH值通过pH计监测，控制体系pH值在7.0～7.5之间。
实施方式二
本实施方式是在实施方式一的基础上增加技术特征液位传感器21，本实施方式中的液位 传感器21包括高液位传感器探头6，低液位传感器探头7，第一液位传感器信号输出线18， 第二液位传感器信号输出线19和第三液位传感器信号输出线20；其中：所述液位传感器21 通过第一液位传感器信号输出线18与高液位传感器探头6和低液位传感器探头7相连，液位 传感器21通过第二液位传感器信号输出线19与进水泵11相连，液位传感器21通过第三液 位传感器信号输出线20与出水泵17相连；所述高液位传感器探头6和低液位传感器探头7 固定在反应器主体1内部，且高液位传感器探头6的高度高于低液位传感器探头7的高度。
本实施方式增加的液位传感器21能够实现对进水泵11和出水泵17的控制，通过控制液 位来实现反应器的自动控制。
本实施方式中的反应器的工作过程如下：
启动反应装置，搅拌装置开始工作；同时进水泵开启，进水装置中待处理的污水通过进 水泵、进水管进入反应器主体；待液位传感器上部探头被水淹没时，传感器发出信号，进水 泵关闭。呈搅拌状态的反应器在既定的水力停留时间(HRT)后，搅拌装置3停止工作，反 应器主体1内的污泥开始静沉；静沉既定时间后，出水泵开始启动，反应器主体1内的污泥 上清液通过出水固液分离膜、出水管和出水泵进入出水装置。待液位传感器下部探头漏出水 面时，传感器发出信号，出水泵关闭。
空压管将甲烷无泡曝气膜与气体减压阀相连，气体减压阀可调节膜内的压力大小，高压 甲烷气体向反应器内持续供气。反应器主体内产生的氮气、二氧化碳以及未反应的甲烷气体 通过出气管和液封装置排出。反应体系采用水浴循环来控制反应器主体内的温度，温度控制 为35±1℃。反应体系的pH值通过pH计监测，控制体系pH值在7.0～7.5之间。
实施方式三：
本实施方式提供了一种新型膜曝气膜生物反应器高效脱氮的方法，具体方法如下：
1、本实施方式中向水中添加NH4 +-N、NO3 --N和KH2PO4、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O 以及微量元素来模拟实际废水，使污水中上述成分的含量如下：KH2PO40.075g/L，CaCl·2H2O0.3g/L，MgSO4·7H2O 0.2g/L，碱性微量元素0.2mL/L，酸性微量元素0.5mL/L，NH4 +-N 200mg/L，NO3 --N 200mg/L。
2、本实施方式中混合菌群为：经过315天富集培养的DAMO细菌CandidatusMethylomirabilis oxyfera、DAMO古细菌Methanoperedens nitroreducens以及Anammox细菌 组成的混合菌群
将按照上述方法配置的人工污水作为实验对象，并利用实施方式二的新型膜曝气膜生物 反应器和上述的混合菌群进行污水脱氮处理，并按照序批式运行反应器，具体方法如下：
1)将经过富集培养的DAMO细菌Candidatus Methylomirabilis oxyfera、DAMO古菌 Methanoperedens nitroreducens和Anammox的混合菌群(在SBR反应器中经过315天富集培养得到。其富集培养的污泥接种源是由河道底泥、厌氧产甲烷颗粒污泥、市政污 水处理厂二沉池剩余污泥以及水稻田土组成的混合污泥。其氨氮、硝态氮去除速率分 别稳定在90mgN/L/d、100mg N/L/d左右。)投放至反应器主体1的内部；
2)将待处理污水通过进水泵11输送至反应器主体1内部(反应器主体1内部泥水混合物的 污泥浓度(MLSS)为2900～3200mg/L)，并通过搅拌装置3与步骤1)中的混合菌群搅拌均匀；所述待处理污水中含有NH4 +-N和NO3 --N；
3)使搅拌装置3继续搅拌，同时向步骤2)获得的泥水混合物中持续输送甲烷气体、并通 过曝气膜5无泡曝气，进行反硝化厌氧甲烷氧化反应，产生氮气和二氧化碳；
4)达到水力停留时间1天后停止搅拌装置3，使反应器主体1内部的泥水混合物进行静沉， 静沉后获得上清液；
5)将步骤4)中的上清液通过出水泵17经固液分离膜4过滤后输送至反应器主体1外部的 出水装置26中，获得脱氮处理后的水，产生的氮气、二氧化碳以及未反应的甲烷气体 排出至反应器主体1的外部。
本实施方式中曝气膜5可以采用无孔中空纤维膜，固液分离膜4可以采用平均孔径为0.1μm 的中空纤维膜。
本实施方式中曝气膜5的膜腔内部的甲烷气体相对压强控制在0.05MPa～0.10Mpa之间， 避免了压力过大造成甲烷气体利用不充分以及压力过小引起微生物生长受限于甲烷基质的问 题。
本实施方式中步骤4)中反硝化厌氧甲烷氧化反应的体系pH值可以控制在7.0～7.5之间的 任意值均可获得相同的效果。
本实施方式中的搅拌装置3可以采用磁力搅拌器的形式进行搅拌，磁力搅拌器转速控制在 在300～350rpm之间，搅拌装置3用于将反应器主体1内的物质搅拌混合。
为了说明本发明方法所能够取得的有益效果，进行了如下实验：
将新型膜曝气膜生物反应器按照序批式进行运行。每天取液相样品检测NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N的浓度，计算其去除速率(以mg N/L/d计)。实验结果如图2所示，所接种的微生物在 非膜曝气膜生物反应器中的氨氮、硝态氮去除速率分别稳定在90mg N/L/d、100mgN/L/d左右； 在膜曝气膜生物反应器初步运行的15d内，氨氮、硝态氮去除速率可以稳定在200mg N/L/d左 右，远超过目前文献报道中悬浮生长体系的甲烷厌氧氧化反硝化脱氮的速率(11.2-43.9mg NH4 +-N/L/d；14.84-85.33mg NO3 --N/L/d)。
上面以举例的方式对本发明进行了说明,但发明不限于上述具体实施例,凡基于本发明所 做的任何改动或变型均属于本发明专利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种新型膜曝气膜生物反应器高效脱氮的方法，其特征在于，所述方法按照序批式运行，包括如下步骤：
1)将经过富集培养的含有DAMO细菌Candidatus Methylomirabilis oxyfera、DAMO古细菌Methanoperedens nitroreducens以及Anammox细菌的混合菌群投放至反应器主体(1)的内部；
2)将待处理污水通过进水泵(11)输送至反应器主体(1)内部，并通过搅拌装置(3)与步骤1)中的混合菌群搅拌均匀，获得泥水混合物；所述待处理污水中含有NH4 +-N和NO3 --N；
3)使搅拌装置(3)继续搅拌，同时向步骤2)获得的泥水混合物中持续输送甲烷气体、并通过曝气膜(5)无泡曝气，进行反硝化厌氧甲烷氧化反应，产生氮气和二氧化碳；
4)达到水力停留时间后停止搅拌装置(3)，使反应器主体(1)内部的泥水混合物进行静沉，静沉后获得上清液；
5)将步骤4)中的上清液通过出水泵(17)经固液分离膜(4)过滤后输送至反应器主体(1)外部的出水装置(26)中，获得脱氮处理后的水，产生的氮气、二氧化碳以及未反应的甲烷气体排出至反应器主体(1)的外部。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述曝气膜(5)采用无孔中空纤维膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述曝气膜(5)的膜腔内部的甲烷气体相对压强为0.05MPa～0.10MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)所述固液分离膜(4)采用平均孔径为0.1μm的中空纤维膜。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述反硝化厌氧甲烷氧化反应的反应温度为35℃±1℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述反硝化厌氧甲烷氧化反应的体系pH值为7.0～7.5。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中的泥水混合物的污泥浓度(MLSS)为2900mg/L-3200mg/L。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述水力停留时间为1-2天。
9.一种用于实现权利要求1所述方法的新型膜曝气膜生物反应器，其特征在于，所述新型膜曝气膜生物反应器包括反应器主体(1)，温控装置(2)，搅拌装置(3)，固液分离膜(4)，曝气膜(5)，pH电极(22)，高压甲烷气体储存罐(13)，进水装置(15)，出水装置(26)，出气管路(23)，出气液封装置(25)，进水泵(11)和出水泵(17)；其中：所述反应器主体(1)的壁体外部设有温控装置(2)；所述反应器主体(1)的底部设有搅拌装置(3)；所述反应器主体(1)的内部设有pH电极(22)；所述反应器主体(1)内部还固定有固液分离膜(4)和曝气膜(5)；所述固液分离膜(4)通过出水管路(24)与出水装置(26)连接，出水管路(24)上设有出水泵(17)和出水阀门(16)；所述曝气膜(5)通过空压管(8)与高压甲烷气体储存罐(13)连接，空压管(8)上设有气体减压阀(12)；所述进水装置(15)通过进水管(14)与反应器主体(1)连接，进水管(14)上设有进水泵(11)和进水阀门(10)，且进水管(14)的出水端插入至反应器主体(1)内部；所述出气管路(23)的一端插入反应器主体(1)内部顶端，另一端插入出气液封装置(25)内的液面下。
10.根据权利要求9所述的新型膜曝气膜生物反应器，其特征在于，所述新型膜曝气膜生物反应器还包括液位传感器(21)；所述液位传感器(21)包括高液位传感器探头(6)，低液位传感器探头(7)，第一液位传感器信号输出线(18)，第二液位传感器信号输出线(19)和第三液位传感器信号输出线(20)；其中：所述液位传感器(21)通过第一液位传感器信号输出线(18)与高液位传感器探头(6)和低液位传感器探头(7)相连，液位传感器(21)通过第二液位传感器信号输出线(19)与进水泵(11)相连，液位传感器(21)通过第三液位传感器信号输出线(20)与出水泵(17)相连；所述高液位传感器探头(6)和低液位传感器探头(7)固定在反应器主体(1)内部，且高液位传感器探头(6)的高度高于低液位传感器探头(7)的高度。
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