CN211813664U

CN211813664U - 一种中空厌氧膜生物处理系统

Info

Publication number: CN211813664U
Application number: CN202020033136.3U
Authority: CN
Inventors: 陆雪琴; 郑朝婷; 甄广印; 王越; 谭宇杰; 李万江; 周昱晗
Original assignee: East China Normal University
Current assignee: East China Normal University
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2030-01-08

Abstract

本实用新型公开了一种中空厌氧膜生物处理系统，其特点是采用内置曝气装置的中空厌氧膜生物反应器结构，将厌氧生物处理与膜分离技术进行有效组合，通过中空厌氧膜生物处理对石化废水进行厌氧处理，该系统包含：中空厌氧膜生物反应器、曝气装置和循环水浴锅装置。本实用新型与现有技术相比具有结构简单，处理效率高和运营成本低的特点，将厌氧生物处理和膜分离技术进行有效的结合，其中空纤维膜组件的加入可以最大限度地保留高活性的微生物量，形成最佳的微生物群落，进一步加强生物降解能力。

Description

一种中空厌氧膜生物处理系统

技术领域

本实用新型废水处理设备技术领域，具体地说是一种用于石化废水处理的中空厌氧膜生物处理系统。

背景技术：

石油化工行业是一个基础行业，在我国国民经济中起着至关重要的作用，并为其他行业提供支撑，如农业、能源、运输等。我国石油的生产规模以及消耗量随着我国经济的快速发展不断扩大，产生的石化废水呈现复杂化，多样化，处理难度也随之增大。来自中国石油化工行业的报告显示，在“十三五”期间，我国石油废水排放量增加到40亿吨，石油废水主要在以石油原料，经精炼、分馏、裂解和合成等加工过程中产生，其过程中产生的石化废水水质和水量波动都较大，污染物浓度高，成分复杂，难降解，毒性大，主要包括各种烃类、酚类等多环芳烃化合物、氰化物、酚类、COD和石油类等有毒有害物质等。

根据现有的研究，对于石化废水的处理方法主要有物理化学法以及生物处理方法，物理化学处理方法主要有混凝法、吸附法和焚烧法等。尽管物理化学处理法的操作流程简单，但是这种方法只是将石化废水中的有机物从废水中转移，还需要进行深度处理，不能够达到排放标准。生物处理主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理，常用的好氧生物处理石化废水主要包括活性污泥法、生物接触氧化技术和喷射环流技术等。但是该方法处理石化废水具有能耗高、剩余污泥量，处理速率低和周期长多缺点。厌氧生物处理技术包括升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床和膨胀颗粒污泥床，这些厌氧反应器在处理石化废水存在易导致反应器堵塞，污泥厌氧流失和维护管理较难等缺点。厌氧生物处理相对于好氧生物处理处理技术，因其剩余污泥量少、能耗低、有机负荷和产能高等优点又重新成为人们新一轮的研究热点，但是，现有技术的厌氧反应器在处理石化废水存在易导致反应器堵塞，污泥厌氧流失和维护管理较难等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计的一种中空厌氧膜生物处理系统，采用内置曝气装置的中空厌氧膜生物反应器结构，将厌氧生物处理与膜分离技术进行有效组合，通过中空厌氧膜生物处理对石化废水进行厌氧处理，以最大限度地保留高活性的微生物量，形成最佳的微生物群落，进一步加强生物降解能力，同时降低了后续的运营成本。

本实用新型的目的是这样实现的：一种中空厌氧膜生物器的石化废水处理系统，其特点是该处理系统由内设中空纤维膜组件的生物反应器与曝气装置、水加热装置，以及出水蠕动泵、压力传感器、进水蠕动泵、真空隔膜泵和湿式气体流量计组成，所述生物反应器为圆筒，其下部设有保温夹层；所述中空纤维膜组件为设置在生物反应器圆筒内的中空棉柱体，其材质为0.2微米孔径的聚四氟乙烯中空纤维；所述曝气装置设置在生物反应器底部，并由曝气管进入中空纤维膜组件；所述生物反应器顶部设有排气口、集气口和出水口，下部设有进水口；所述排气口由设置真空隔膜泵的管路与曝气装置连接，用于促进内部的泥水混合均匀以及对中空纤维膜组件的冲刷；所述集气口连接湿式气体流量计；所述出水口一端与中空纤维膜组件顶部的出水管连接，另一端由设置压力传感器的管路与出水蠕动泵连接；所述进水口由管道与进水蠕动泵连接；所述保温夹层设置在中空纤维膜组件外侧，使反应器内部的温度设置在35~38℃；所述水加热装置的进/出水分别与保温夹层下部的循环水进口和上部的循环水出口连接。

所述出水口和出水蠕动泵之间的管路上设有监测中空纤维膜组件的跨膜压差变化的压力传感器；所述生物反应器内设有固定中空纤维膜组件的卡槽。

本实用新型与现有技术相比具有结构简单，处理效率高和运营成本低的特点，将厌氧生物处理和膜分离技术进行有效的结合，其中空纤维膜组件的加入可以最大限度地保留高活性的微生物量，形成最佳的微生物群落，进一步加强生物降解能力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本实用新型包括：生物反应器12、环保温夹层4、中空纤维膜组件5、水加热装置7、曝气装置8，以及出水蠕动泵1、压力传感器2、进水蠕动泵9、真空隔膜泵11和湿式气体流量计16，所述生物反应器12侧面设有进水口10，顶部设有排气口13、出水口15和集气口16；所述曝气装置8置于生物反应器12的底部；所述中空纤维膜组件5设置在生物反应器12内；所述进水蠕动泵9与生物反应器12侧面的进水口10通过管道相连接，用于将石化废水送入生物反应器12进行厌氧处理；所述出水蠕动泵1与顶部出水口15通过管道相连，用于将石化废水经厌氧处理后的水从生物反应器12中抽出来；所述压力传感器2设置在生物反应器12的出水口15和出水蠕动泵1的中间管路上，用于监测中空纤维膜组件5的跨膜压差变化，以表征在运行过程中反应器的中空纤维膜组件5的污染情况；所述湿式气体流量计16设置在生物反应器12顶部的集气口14延伸管道上，用于记录生物气的产量，并监测甲烷产量以及COD去除率变化；所述真空隔膜泵11设置在生物反应器12顶部的排气口13和底部曝气装置8之间的管路上，用于促进内部的泥水混合均匀以及对中空纤维膜组件5表面污染物的冲刷，以减缓中空膜组件的膜污染速率，控制膜污染；所述环保温夹层4设置在中空纤维膜组件5外侧，使反应器内部的温度维持在35~38℃，为厌氧产甲烷菌提供适合的生长环境；所述水加热装置7的出口和入口分别与保温夹层的下部循环水进口6和上部循环水出口3连接；所述生物反应器12为有机玻璃制作的圆柱状，其内设置了用于固定中空纤维膜组件5的卡槽；所述中空纤维膜组件5为圆柱状，材料为聚四氟乙烯，其膜孔径为0.2微米。

本实用新型是这样进行石化废水处理的：石化废水在进水蠕动泵9的作用下，从中空纤维膜组件5的侧面进水口10进入生物反应器12，在曝气装置8的作用下使得接种污泥均匀混合，将厌氧污泥以及悬浮物质被中空纤维膜组件5截留在生物反应器12中，经过处理的石化废水在出水蠕动泵1的抽吸作用下从中空纤维膜组件5的出水管与生物反应器12顶部的出水口15流出，压力传感器2连接在出水口15和出水蠕动泵1之间，用于监测中空纤维膜组件5的跨膜压差，产生的生物气一部分在真空隔膜泵11的作用下，从生物反应器12顶部的排气口13抽出，并注入曝气装置8以完成气体循环；同时另一部分的生物气通过集气口14进入湿式气体流量计16以记录生物气产量，并监测甲烷产量以及COD去除率变化。

以上只是对本实用新型做进一步说明，并非用以限制本专利，凡为本实用新型等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims

1.一种中空厌氧膜生物处理系统，其特征在于该处理系统由内设中空纤维膜组件的生物反应器与水加热装置和曝气装置组成，所述生物反应器为圆筒，其下部设有保温夹层，其内设有中空纤维膜组件；所述中空纤维膜组件为设置在生物反应器圆筒内的中空纤维棉柱体；所述曝气装置设置在生物反应器底部，并由曝气管通入中空纤维膜组件；所述生物反应器顶部设有排气口、集气口和出水口，下部设有进水口；所述排气口由设置真空隔膜泵的管路与曝气装置连接；所述集气口连接湿式气体流量计；所述出水口一端与中空纤维膜组件顶部的出水管连接，另一端由设置压力传感器的管路与出水蠕动泵连接；所述进水口由管道与进水蠕动泵连接；所述保温夹层设置在中空纤维膜组件外侧；所述水加热装置的进/出水分别与保温夹层下部的循环水进口和上部的循环水出口连接。

2.根据权利要求1所述中空厌氧膜生物处理系统，其特征在于所述生物反应器内设有固定中空纤维膜组件的卡槽。