CN2578324Y - 一种厌氧膜生物反应器 - Google Patents

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施艳荞
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本实用新型提供了一种利用膜组件进行污水处理的内置浸没式厌氧膜生物反应器。本实用新型由厌氧反应室、导流区和膜分离区等几部分组成。内置浸没式厌氧膜生物反应器底部有进水管，厌氧反应室下部有布水器，上部有气体反射板。气体反射板下部有气封，上部有集气室。膜组件置于膜分离区，采取浸没式放置，膜组件为聚合物分离膜，膜组件底部有小叶轮或多孔导流板，在膜组件上接抽吸出水泵。本实用新型可用于处理生活污水、发酵工业废水和食品工业废水，占地面积小施工方便，特别适用于土地资源紧缺的地区使用。

Description

一种厌氧膜生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种厌氧膜生物反应器，属水处理技术与膜分离技术的交叉领域。
背景技术
传统的污水处理技术通常采用生物反应器，利用微生物在厌氧或好氧条件下的生物降解作用，实现对废水中可生物降解的污染物的去除，例如活性污泥法、厌氧消化法等。传统的生化处理技术存在一个共同的技术问题，即生物量易从反应器中流失，这除了导致出水水质变差外还影响到生物反应器的高效运行。
作为膜分离技术和传统的生化处理技术结合的高效废水处理技术，膜生物反应器不仅能够将所有的生物固体而且能将大分子污染物也同时截留在反应器内。从而能够在较高的污泥浓度下和较长的污泥停留时间实现污染物的生物降解。和传统的废水生物处理工艺相比，该工艺具有出水水质好，设备占地面积小、污泥浓度高、剩余污泥产量低和便于自动控制等优点。
膜生物反应器可以分为好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器。
通过活性污泥法与膜分离技术结合的好氧膜生物反应器，利用微生物在好氧环境中的生物降解作用，对有机物有较高的去除率。但它的曝气量远远大于传统活性污泥法，通常为40～100的气水体积比，所以能耗较高。对于COD(生化需氧量)含量较高的可生化降解的污水，如以玉米、木薯为原料的淀粉厂废水的处理，其成本过于昂贵，从而影响到它在工业上的应用。
厌氧膜生物反应器在COD含量较高的废水处理中能耗较低，从而具有更强的竞争力。通常的厌氧膜生物反应器由两个单元组成：厌氧反应器1和外置式的超滤或微滤膜单元2(如图1所示)。在该工艺中，膜透过液为最后的出水，含有微生物的污泥经浓缩后返回消化厌氧反应器。由于外置式超滤或微滤膜组件要截留所有的微生物、溶解于水中的大分子和颗粒状有机物，从而膜堵塞和膜污染较为严重，而且还会在膜内表面生成细菌粘液层。这样系统需要经常进行周期性的清洗甚至更换筛滤单元。这既增加了系统维护的成本又影响了系统的正常运行。其次，分离膜组件虽然起到了省去二沉池，加快固、水分离的效率和提高出水水质的作用；但生物反应器中的污泥仍然流失，从而未能达到浓缩污泥并提高生物降解效率的目的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种利用膜组件进行污水处理的内置浸没式厌氧膜生物反应器。它结构紧凑、能耗低并能大幅度减小膜污染，从而可实现更小的占地面积、更低的成本并实现更高效的运行。
本实用新型的一种内置浸没式厌氧膜生物反应器由厌氧反应室(包含消化区和沉淀区)、导流区和膜分离区等几部分组成。内置浸没式厌氧膜生物反应器底部有进水管，厌氧反应室下部有布水器，上部有气体反射板。气体反射板下部有气封，上部有集气室。膜组件置于膜分离区，采取浸没式放置，膜组件为聚合物分离膜，一般采用中空纤维膜组件或旋转式平板膜组件，膜组件底部有小叶轮或多孔导流板，在膜组件上接抽吸出水泵。
附图说明
图1为通常的外置式厌氧膜生物反应器示意图。
      其中1为厌氧生物反应器，2为超滤或微滤膜组件，3为进水，4为出水
图2、图3为本实用新型内置浸没式厌氧膜生物反应器示意图。
      其中图2的膜组件14A为中空纤维式；图3的膜组件14B为旋转平板式。
具体实施方式
结合附图2和附图3说明实施例如下：
以污水排放量40m3/h的木薯淀粉厂为例，筒体1内部为厌氧反应室I，内径8米，高7米；厌氧反应室I底部有污水进水管4连接消化反应区6底部的布水器5，消化反应区6位于厌氧反应室I的下部，沉淀区7位于厌氧反应室I的上部，有气体反射板9将消化反应区6和沉淀区7隔开；气体反射板9的下面有气封8，上面有连带沼气出气管11的集气室10；筒体1和筒体2之间为导流区II，导流区II宽1米；筒体2和筒体3之间为膜分离区III，膜分离区III宽1米；导流区II和膜分离区III底部为回流污泥区IV，回流污泥区IV底部有回流缝12连接消化区6；膜组件14A(图2)14B(图3)安装于膜分离区III；图2的膜组件14A为中空纤维式，其底部设置小叶轮13A；图3的膜组件14B为旋转平板式，其底部设置多孔导流板13B。在膜组件上接抽吸水泵15。
本实用新型内置浸没式厌氧膜生物反应器的工作过程如下：
污水经由膜生物反应器底部的进水管4进入厌氧反应室I的消化区6，通过布水器5均匀布水后，向上流过絮状或颗粒状污泥组成的污泥床。污水与污泥相接触发生厌氧反应，产生沼气引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体一部分附着在污泥颗粒上，游离气体和附着在污泥颗粒上的气体上升至消化区6的顶部。污泥颗粒上升撞击气体反射板9的底部，引起附着的气泡破裂，脱了气的污泥颗粒沉淀回到污泥床，而游离气体和因气泡破裂而释放的气体则被收集在厌氧反应室I顶部的集气室10内。包含剩余固体物和生物颗粒的液体进入到沉淀区7，部分固体物和生物颗粒从液体中沉淀并即经由气体反射板9回落污泥床。从厌氧反应室I的沉淀区7进入导流区II的混合液，由于水流平缓，部分固体物和生物颗粒会从混合液中分离进入回流污泥区IV，而导流区II的混合液则进入膜分离区III，经聚合物分离膜最终实现固液分离。出水经抽吸水泵15排出，固体物沉淀返回到回流污泥区IV。回流污泥区IV的固体物经由底部的狭缝12进入厌氧反应室I的消化区6。狭缝12的宽度必需适宜，一方面应容许污泥回流，另一方面又不应使消化区6内激烈的絮流影响回流污泥区IV。膜组件底部设置安装转动叶轮13A或多孔导流板13B是为了产生絮流以减少膜污染。出水泵15为间歇式运行，其周期可为开9分钟停3分钟。
采用本实用新型内置浸没式厌氧膜生物反应器处理生活污水、发酵工业废水和食品工业废水，出水水质良好，可达到国家规定的中水回用标准。同时生物降解效率高、能耗低、膜组件操作维护方便，使用寿命长，并能产生回收沼气作为二次能源使用。本实用新型可集成化生产，占地面积小施工方便，特别适用于土地资源紧缺的地区使用。

Claims (2)

1.一种厌氧膜生物反应器，其特征是由厌氧反应室、导流区和膜分离区组成，内置浸没式厌氧膜生物反应器底部有进水管，厌氧反应室下部有布水器，上部有气体反射板，气体反射板下部有气封，上部有集气室，膜组件置于膜分离区，采取浸没式放置，膜组件为聚合物分离膜，膜组件底部有小叶轮或多孔导流板，在膜组件上接抽吸出水泵。
2.根据权利要求1的厌氧膜生物反应器，其特征在于：筒体(1)内部为厌氧反应室(I)；厌氧反应室(I)底部有污水进水管(4)连接消化反应区(6)底部的布水器(5)，消化反应区(6)位于厌氧反应室(I)的下部，沉淀区(7)位于厌氧反应室(I)的上部，有气体反射板(9)将消化反应区(6)和沉淀区(7)隔开；气体反射板(9)的下面有气封(8)，上面有连带沼气出气管(11)的集气室(10)；筒体(1)和筒体(2)之间为导流区(II)；筒体(2)和筒体(3)之间为膜分离区(III)；导流区(II)和膜分离区(III)底部为回流污泥区(IV)，回流污泥区(IV)底部有回流缝(12)连接消化区(6)；膜组件(14A)或(14B)安装于膜分离区(III)，其底部设置小叶轮(13A)或多孔导流板(13B)，在膜组件上接抽吸水泵(15)。
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