申请日2012.01.18
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F1/48; C02F3/28
摘要
本发明公开了一种用于废水处理的生物气循环式电磁厌氧膜生物反应器。本发明的反应池被分隔成主反应区和膜分离区，主反应区和膜分离区在反应池的底部联通，反应池内顶部设有一个生物气集气区，反应池内加入磁性生物载体;主反应区设有电极板和导流板，电板板与直流电源相连;膜分离区设有膜组件和膜冲洗装置，反应池外顶部的生物气循环系统一端与生物气集气区连接，一端与膜冲洗装置连接;反应池的底部设有污泥斗及废水分布系统;废水分布系统与废水管道及废水循环系统连接，废水循环系统的进水端联通到反应池的主反应区上部。本发明能减小膜污染、延长膜的使用寿命、强化厌氧膜生物反应器对有毒难降解污染物的处理能力。
权利要求书
1.一种用于废水处理的生物气循环式电磁厌氧膜生物反应器，其特征在于：它包括一个反应池，反应池的上部被分隔成主反应区和膜分离区，主反应区和膜分离区在反应池的底部联通，反应池内顶部设有一个生物气集气区，反应池内加入磁性生物载体;所述主反应区的上部设有一对电极板，电板板与反应池外的直流电源相连，主反应区的下部设有一对竖直的导流板;所述膜分离区的上部设有一组或多组膜组件，膜组件之下设有膜冲洗装置，在反应池外顶部设有生物气循环系统，生物气循环系统一端与反应池的生物气集气区连接，一端与膜冲洗装置连接;反应池的底部设有漏斗形的污泥斗，污泥斗的底部中心处于所述导流板的中部之下，并设有废水分布系统;废水分布系统的进水端与废水管道联通，同时通过管道联通到废水循环系统的出水端上，废水循环系统的进水端通过管道联通到反应池的主反应区上部;废水通过所述膜组件过滤后排出反应池。
2.根据权利要求1所述的用于废水处理的生物气循环式电磁厌氧膜生物反应器，其特征在于：所述膜组件包括截面为工字形的膜支架及分别粘附在膜支架两边的一排中空纤维膜。
3.根据权利要求1或2所述的用于废水处理的生物气循环式电磁厌氧膜生物反应器，其特征在于：所述生物气循环系统主要包括一个真空循环泵;所述废水分布系统主要包括一个布水器;所述废水循环系统主要包括一个循环水泵。
说明书
一种用于废水处理的生物气循环式电磁厌氧膜生物反应器
技术领域
本发明属于水污染处理及防治领域，具体涉及一种用于废水处理的生物 气循环式电磁厌氧膜生物反应器。
背景技术
厌氧膜生物反应器(Anaerobic Membrane Bio-Reactor，简称AMBR)是一种 厌氧生物技术与高效膜分离技术相结合的新型水处理技术，它主要是利用沉浸 于厌氧生物池内的膜组件实现固液分离，截留池内的厌氧微生物与大分子有机 物。该技术具有保持高微生物浓度、提高反应器有机负荷、减少污水处理设施 占地面积、减少剩余污泥量、使一些难降解的大分子有机物因在反应器的停留 时间延长而得到最大限度的分解等优点。但是，避免不了的膜污染问题已成为 阻碍AMBR技术快速发展的重要因素。AMBR可分为分置式AMBR和一体式 AMBR两种，其中分置式有助于设备的清洗、更换、增设，但循环泵的高速旋 转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象;一体式不使用混合液循环 泵，可省掉循环用管路配置，但膜清洗较为困难，膜污染问题较难解决。目前， AMBR技术的研究将集中在：(1)膜污染机理的研究和预防;(2)新型膜材 料的研究和开发;(3)自动化程度的进一步提高等。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种能减小膜污 染、延长膜的使用寿命、强化厌氧膜生物反应器对有毒难降解污染物的处理能 力的生物气循环式电磁厌氧膜生物反应器。
本发明目的是通过如下的技术方案来实现的：该用于废水处理的生物气循 环式电磁厌氧膜生物反应器，它包括一个反应池，反应池的上部被分隔成主反 应区和膜分离区，主反应区和膜分离区在反应池的底部联通，反应池内顶部设 有一个生物气集气区，反应池内加入磁性生物载体;所述主反应区的上部设有 一对电极板，电板板与反应池外的直流电源相连，主反应区的下部设有一对竖 直的导流板;所述膜分离区的上部设有一组或多组膜组件，膜组件之下设有膜 冲洗装置，在反应池外顶部设有生物气循环系统，生物气循环系统一端与反应 池的生物气集气区连接，一端与膜冲洗装置连接;反应池的底部设有漏斗形的 污泥斗，污泥斗的底部中心处于所述导流板的中部之下，并设有废水分布系统; 废水分布系统的进水端与废水管道联通，同时通过管道联通到废水循环系统的 出水端上，废水循环系统的进水端通过管道联通到反应池的主反应区上部;废 水通过所述膜组件过滤后排出反应池。
更具体地说，所述膜组件包括截面为工字形的膜支架及分别粘附在膜支架 两边的一排中空纤维膜。
所述生物气循环系统主要包括一个真空循环泵;所述废水分布系统主要包 括一个布水器;所述废水循环系统主要包括一个循环水泵。
本发明结合电化学技术开发出的用于废水处理的生物气循环式电磁厌氧膜 生物反应器，一方面通过微电流加速难降解污染物以及某些厌氧生物降解形成 的中间产物的分解和转化，另一方面通过电场和磁性生物载体固定并提高系统 内的微生物数量，从而强化系统的污染物去除能力。分区的反应器设置不仅有 利于强化主反应区的混合效果，提高膜分离区的分离效果，也有利于利用厌氧 过程产生的生物气来冲洗膜组件，延缓膜污染过程，从而延长膜组件的清洗周 期和使用寿命。因此，本发明达到了通过电化学及磁性微生物载体来强化厌氧 膜生物反应器处理难降解有机污染物的能力，同时利用电、磁技术固定厌氧微 生物，使它们形成磁性厌氧微生物膜颗粒，并循环利用厌氧过程产生的生物气 一同来减缓膜污染的效果。本发明适用于工业废水的处理。
目前，膜生物反应器技术的研究主要集中在研究膜污染的机理和预防， 减缓和控制膜污染的新技术，新型膜材料的研究和开发以及进一步提高自动 化程度等方面，而利用生物气循环冲洗膜组件，并与电化学和磁技术相结合 的AMBR处理系统尚未见报道。总的来说，本发明与现有的AMBR技术相比， 具有如下的优点和效果：
(1)将电解作用、磁技术与AMBR相结合，首次提出了电磁厌氧微生物 一体化的废水处理装置。
(2)利用电流和磁场的双重作用，既可通过微电流对厌氧微生物的刺激 作用以及通过磁性生物载体形成固定的厌氧生物膜颗粒来强化处理系统的污 染物去除能力，又增强了对厌氧生物膜和生物颗粒的聚合力和可分离性，使 它们能尽可能多的保留在反应区内，可有效减轻膜表面的污染。
(3)利用生物气循环冲洗膜组件，在厌氧处理废水的过程中，有效减缓 膜表面污染过程，有效延长膜的清洗周期和使用寿命。
