[發明專利]一種適用于印染廢水處理的無紡布動態膜生物反應器

無效

• 申請號: 201210091600.4
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102627350A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 楊波;田晴;李方;葉萌;魏爽;徐飛;鐘啟俊;王歌;譚娟;楊林明;黃禮超
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F103/30
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

技術領域

本發明涉及一種適用于印染廢水處理的無紡布動態膜生物反應器。

背景技術

近年來，膜生物反應器(Membrane?Bioreactor，簡稱MBR)在國內已進入了實用化階段。MBR系統的處理對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水和難降解工業廢水。紡織印染行業是我國傳統的支柱產業，是我國民族工業中歷史最悠久的產業之一，在我國的國民經濟中扮演著非常重要的角色，同時紡織印染行業也是工業廢水排放大戶。印染廢水有機污染物含量高、色度深、堿性大、成分復雜，廢水的處理難度大。MBR膜分離技術和生物反應器的生物降解作用于一體，對印染廢水的處理有較強的針對性。

盡管MBR工藝有突出優點，但目前MBR工藝的推廣卻不甚理想。除了目前的污水排放標準不夠嚴格，以及對中水回用的意義認識不夠等因素外，主要原因還在于MBR工藝尚有一些不足之處：

(1)傳統的膜生物反應器利用超濾膜或微濾膜截留污泥，其過濾材料即起到了主要的截留作用，但是由于膜孔徑較小導致出水量較小，難以滿足大規模應用的要求；

(2)投資運行費用比較高。一方面，膜的造價較高，國產膜組件80～120元/m²，而進口膜價格更高，因此使得MBR工藝的一次性投資以及日后膜更新的費用較高；另一方面，通過增加曝氣量提高錯流流速減緩污泥層附著，但是也增加動力消耗，使運行費用增加；

(3)運行過程容易出現膜的污染，使膜通量下降，膜壽命減少，給操作管理帶來不便。

動態膜-生物反應器，是在傳統的膜-生物反應器的基礎上提出來的，過濾所用的介質不是傳統的微濾或超濾膜，而是孔徑相對較大的粗網材料。粗網材料只是作為過濾支撐體，真正起過濾作用的是過濾一段時間后在膜表面形成的污染層——動態膜。動態膜即動態形成的膜，是在多孔材料過濾含有無機水合氧化物或高分子物質的液體過程中，由進水中的物質及其污泥混合液在多孔材料表面形成的一層膜。動態膜-生物反應器是選擇廉價的粗網材料來替代膜材料加工過濾組件并建立反應器。國內外的研究者針對動態膜生物反應器處理生活污水的運行特性、膜材料的篩選和動態膜的特性等開展了一系列的研究。通過對國內外現有動態膜生物反應器的研究和應用成果的系統的分析，該反應器現存的問題如下：

(1)現有動態膜生物反應器的膜污染控制方式均采用底部曝氣反沖洗或機械(化學)清洗，前者反沖洗效率較低且能耗高，而后者反沖洗過于徹底、對微網基材破壞較大并且不易于在線操作；

(2)現有動態膜生物反應器多采用側向曝氣的形式，流態均勻性差、容易出現反應器內的死區，并且容易導致放置膜組件一端錯流速度較小、膜堵塞情況頻繁發生；

(3)生物動態膜除了具有良好的對污泥的截留能力，還具有對污染物質的生物降解能力，但目前國內外對生物動態膜在反應器中的地位和作用尚缺乏統一認識；

(4)目前動態膜生物反應器的研究多集中在生活污水處理領域，用于處理工業廢水的研究和應用相對較少。

無紡布動態膜生物反應器中的膜組件采用價格低廉的新型熔噴無紡布膜材料，減少了投資費用，膜污染易于清洗；依靠重力出水減少了傳統靠抽吸泵出水的動力能耗，減少了運行成本；擋流板形成的內循環流態，提高了膜面錯流速度，促進反應器流態的均勻性，使反應器死區率低；反應器底部的沉淀池使污泥在生物反應區進行沉淀，降低了污泥濃度，從而降低了膜污染。雖然無紡布動態膜生物反應器克服了一些傳統MBR的缺點，但是它也存在著一些問題：在不進行膜污染控制的情況下動態膜高效穩定運行的時間還不太長；影響動態膜生物反應器處理效果的因素較多，操作要求較高；缺乏成熟的工業化產品。開發啟動快，穩定運行時間長的無紡布動態膜生物反應器具有良好的環境和經濟效益。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、操作方便、處理效果好的適用于印染廢水處理的無紡布動態膜生物反應器。

為了達到上述目的，本發明提供了一種適用于印染廢水處理的無紡布動態膜生物反應器，其特征在于，包括反應器主體，反應器主體內由兩個擋流折流板分成三個區域，中間區域連接進水系統，兩側區域內皆設有無紡布膜組件，無紡布膜組件的上端連接出水系統，無紡布膜組件的底端兩側設有曝氣管，曝氣管連接曝氣系統，反應器主體的底端連接沉淀池，沉淀池連接排泥系統。

優選地，所述的無紡布膜組件包括正方體形的膜組件框架以及固定在膜組件框架兩側的無紡布。

優選地，所述的沉淀池位于反應器主體中間區域的下方。