CN207684974U - 新型膜曝气膜生物反应器 - Google Patents

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谢国俊
丁杰
聂文博
任南琪
刘冰峰
邢德峰
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Abstract

新型膜曝气膜生物反应器，属于污水处理设备技术领域。它解决了气液传质速率低，能量浪费严重的问题。它包括反应器主体、固液分离膜、曝气膜、出气液封装置、出水泵、出水装置、气体减压阀、高压气体储存罐、进水泵和进水装置；所述的固液分离膜和曝气膜均设于反应器主体的内部；固液分离膜与出水装置通过出水泵连通，高压气体储存罐输出高压气体进入曝气膜，所述高压气体储存罐与所述曝气膜之间设有气体减压阀；反应器主体的侧壁上设有进水口，该进水口与进水装置通过进水泵连通，反应器主体顶部的出气孔与出气液封装置的进气孔连通。本实用新型不仅适用于污染物高效去除，也适用于以气体为基质的微生物高效合成。

Description

新型膜曝气膜生物反应器
技术领域
本实用新型涉及新型膜曝气膜生物反应器，属于污水处理设备技术领域。
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(如硝化菌、厌氧氨氧化菌、甲烷厌氧氧化反硝化菌等)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。而且污(废)水中的易挥发性物质会随气泡进入大气而对环境造成二次污染。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有污水处技术中传统曝气方式存在的气液传质速率低以及气体的利用率低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
新型膜曝气膜生物反应器，它包括反应器主体、固液分离膜、曝气膜、出气液封装置、出水泵、出水装置、气体减压阀、高压气体储存罐、进水泵和进水装置；
所述的固液分离膜和曝气膜均设于反应器主体的内部；
固液分离膜与出水装置通过进水泵连通，高压气体储存罐输出高压气体进入曝气膜，所述高压气体储存罐与所述曝气膜之间设有气体减压阀；
反应器主体的侧壁上设有进水口，该进水口与进水装置通过进水泵连通，反应器主体顶部的出气孔与出气液封装置的进气孔连通。
进一步限定，所述的反应器还包括温控系统，该温控系统用于控制反应器主体内的温度。
进一步限定，所述的反应器还包括搅拌系统,该搅拌系统用于搅拌反应器主体内部的物质。
进一步限定，所述的固液分离膜可采用平均孔径为0.1μm的中空纤维膜；所述的曝气膜可采用无孔中空纤维膜。
本实用新型解决了现有污水处技术中传统曝气方式存在的气液传质速率低以及气体的利用率低的问题。
本实用新型的有益效果：利用无泡曝气技术，实现气体在液相中的快速溶解，提高其在液相的传质效率，从而提高生物反应体系液相中气体的浓度，促进微生物的高效代谢，实现污染物高效去除或微生物高效合成；反应器采用膜分离的出水方式，通过固液分离膜高效地实现固液分离作用，减小反应器内生物量的流失；反应器无需沉淀回流系统，节省了成本。
本实用新型适用于污染物的高效去除，还适用于以气体为基质的微生物高效合成技术领域。
附图说明
图1为本实用新型所述的新型膜曝气膜生物反应器的原理图。
图中特征：反应器主体1，温控系统2，搅拌系统3，固液分离膜4，曝气膜5，出气孔6，出气液封装置7，出水泵8，出水装置9，气体减压阀10，高压气体储存罐11，进水泵12，进水装置13，进水口14。
具体实施方式
具体实施方式一，结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种新型膜曝气膜生物反应器，它包括反应器主体1、固液分离膜4、曝气膜5、出气液封装置7、出水泵8、出水装置9、气体减压阀10、高压气体储存罐11、进水泵12和进水装置13；
所述的固液分离膜4和曝气膜5均设于反应器主体1的内部；
固液分离膜4与出水装置9通过进水泵8连通，高压气体储存罐11输出高压气体进入曝气膜5，所述高压气体储存罐11与所述曝气膜5之间设有气体减压阀10；
反应器主体1的侧壁上设有进水口14，该进水口14与进水装置13通过进水泵12连通，反应器主体1顶部的出气孔6与出气液封装置7的进气孔连通。
本实施方式所述的新型膜曝气膜反应器的工作过程为：进水装置13里的液体通过进水泵12进入反应器主体1内，高压气体储存罐11输出高压气体经过气体减压阀10进入曝气膜5中，在膜两侧气体分压差的推动下，膜腔内的气体透过膜壁直接以分子态的形式扩散进入液相，实现无泡曝气。使气体基质迅速溶解扩散到反应器主体1内部的液体中，反应器主体1内部的液体在出水泵8的作用下，从固液分离膜4内排出至出水装置9，反应器主体1内部未反应的剩余气体以及代谢产生的气体通过出气孔6排出至出气液封装置7。
具体实施方式二，参见图1说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式一所述的一种新型膜曝气膜生物反应器的进一步限定，本实施方式中所述的反应器还包括温控系统2，该温控系统2用于控制反应器主体1内的温度。
本实施方式所述的温控系统2用于控制反应器主体1中的温度，保证反应器主体1内部的恒温环境，使反应器主体1中的温度更适合微生物的生长。
具体实施方式三，参见图1说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式一所述的一种新型膜曝气膜生物反应器的进一步限定，本实施方式中所述的反应器还包括搅拌系统3，该搅拌系统3用于搅拌反应器主体1内部的物质。
本实施方式搅拌系统3充分的将反应器主体1中的气液混合物进行搅拌，使反应器主体1中的气体得到充分的利用，提高气体的利用率。
具体实施方式四，参见图1说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式一所述的一种新型膜曝气膜生物反应器的进一步限定，本实施方式所述的固液分离膜4可采用平均孔径为0.1μm的中空纤维膜；所述的曝气膜5可采用无孔中空纤维膜。
本实用新型所述的新型膜曝气膜生物反应器的结构不局限与上述各个实施方式所描述的具体结构，还可以是上述各个实施方式所描述的特征的合理组合。

Claims (4)

1.新型膜曝气膜生物反应器，其特征在于，它包括反应器主体(1)、固液分离膜(4)、曝气膜(5)、出气液封装置(7)、出水泵(8)、出水装置(9)、气体减压阀(10)、高压气体储存罐(11)、进水泵(12)和进水装置(13)；
所述的固液分离膜(4)和曝气膜(5)均设于反应器主体(1)的内部；
其中，固液分离膜(4)与出水装置(9)通过出水泵(8)连通，高压气体储存罐(11)输出高压气体进入曝气膜(5)，所述高压气体储存罐(11)与所述曝气膜(5)之间设有气体减压阀(10)；
反应器主体(1)的侧壁上设有进水口(14)，该进水口(14)与进水装置(13)通过进水泵(12)连通，反应器主体(1)顶部的出气孔(6)与出气液封装置(7)的进气孔连通。
2.根据权利要求1所述的新型膜曝气膜生物反应器，其特征在于，所述的反应器还包括温控系统(2)，该温控系统(2)用于控制反应器主体(1)内的温度。
3.根据权利要求1所述的新型膜曝气膜生物反应器，其特征在于，所述的反应器还包括搅拌系统(3),该搅拌系统(3)用于搅拌反应器主体(1)内部的物质。
4.根据权利要求1所述的新型膜曝气膜生物反应器，其特征在于，所述的固液分离膜(4)可采用平均孔径为0.1μm的中空纤维膜；所述的曝气膜5可采用无孔中空纤维膜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110295073A (zh) * 2019-07-09 2019-10-01 哈尔滨工业大学 沼气提纯膜生物反应器及其使用方法
CN111422978A (zh) * 2020-03-03 2020-07-17 广东工业大学 一种强化中端传质的mabr装置及处理高盐废水的方法

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