[發明專利]外置式厭氧膜生物反應器

無效

• 申請號: 201210127200.4
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102642922A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 吳東雷;王煒;楊治中;田光明;金中華;金楠洋
• 申請（專利權）人: 浙江大學;安吉逢春污水處理有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及一種外置式厭氧膜生物反應器，適用于高濃度有機廢水的處理。

背景技術

膜生物反應器（MBR），將膜分離技術與生物處理技術相結合，在有效去除污染物的同時，也將生物量截留在了反應器內，克服了傳統生物處理技術中生物量流失的現象。根據生物反應器類型的不同，MBR可以分為好氧MBR和厭氧MBR，其中好氧MBR主要應用于市政廢水等有機負荷低，可生化性較高的廢水，而對于有機負荷較高的工業廢水，由于其曝氣過程中耗費成本過高而難于應用。相比之下，厭氧MBR因其能耗較低的優勢更適用于高濃度有機廢水的處理。一般來說，厭氧MBR反應器由一個生物反應器和一個外置式的膜組件組成，由于厭氧生物反應器中的污泥濃度較高，長期運行膜組件表面易積累泥垢，造成膜污染現象，使得MBR處理效果下降，與此同時，在清洗膜污染的過程中需要經常采用化學藥品，易于造成二次污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種占地面積小，節省設備運行費用，可處理高濃度有機廢水且能有效減輕膜污染狀況的外置式厭氧膜生物反應器。

本發明的外置式厭氧膜生物反應器，包括調節池、厭氧生物反應器和膜箱，厭氧生物反應器的底部設有布水管，上部裝有三相分離器，頂部設有出氣口，厭氧生物反應器外部有污泥循環泵，該污泥循環泵的進口和出口均與厭氧生物反應器相連，膜箱的底部有微孔曝氣裝置，頂部設有排氣口，內部裝有超濾束狀膜組件，超濾束狀膜組件的頂部與第二抽吸泵相連，調節池通過第一抽吸泵與厭氧生物反應器的布水管相連，厭氧生物反應器的出水管與膜箱上部的進水管相連，膜箱下部的污水管通過循環泵與厭氧生物反應器的布水管連通。

本發明中所說的超濾束狀膜組件可采用束式超濾中空纖維膜，膜表面積為0.07m²。

厭氧生物反應器中裝有三相分離器，可有效地將厭氧生物反應器中的液相、氣相和固相分離，降低了厭氧生物反應器出水的污泥濃度，減緩了膜污染現象。

厭氧生物反應器外部接有污泥循環泵，通過循環過程中的水力紊流達到泥水充分混合的狀態。

隨著膜過濾過程的進行，膜箱內廢水有機濃度逐漸上升，為控制膜箱內廢水有機濃度，將膜箱下部的污水管通過循環泵與厭氧生物反應器的布水管連通，可使膜箱內的高濃度廢水以及污泥回流至厭氧生物反應器循環反應。

膜過濾過程中通過膜箱底部的微孔曝氣裝置持續通入氮氣，以沖刷積聚在超濾束狀膜組件上的污泥，減緩膜污染狀況。

本發明裝置的優點在于：

該反應器可以有效防止污泥流失，提高污泥泥齡，易于微生物的富集。通過氮氣沖刷可以有效減輕膜污染狀況，提高膜組件的使用周期，節省清洗膜組件的成本及清洗過程中造成的二次污染。該反應裝置結構簡單，易于操作，適用于高濃度有機廢水的處理。

附圖說明

圖1為外置式厭氧膜生物反應裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例進一步說明本發明。

參照圖1，本發明的外置式厭氧膜生物反應器，包括調節池1、厭氧生物反應器3和膜箱7，厭氧生物反應器的底部設有布水管4，上部裝有三相分離器5，頂部設有出氣口，厭氧生物反應器外部有污泥循環泵6，該污泥循環泵6的進口和出口均與厭氧生物反應器相連，膜箱7的底部有微孔曝氣裝置8，頂部設有排氣口11，內部裝有超濾束狀膜組件9，超濾束狀膜組件9的頂部與第二抽吸泵10相連，調節池1通過第一抽吸泵2與厭氧生物反應器3的布水管4相連，厭氧生物反應器3的出水管與膜箱7上部的進水管相連，膜箱7下部的污水管通過循環泵12與厭氧生物反應器的布水管4連通。

調節池1中的高濃度有機廢水通過第一抽吸泵2進入到厭氧生物反應器3中，進水經布水器4的均勻布水之后，向上流過絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床。泥水通過污泥循環泵6產生的水力紊流充分混勻，整個厭氧生物反應器的水力停留時間為4天。上升的泥水混合物通過三相分離器5，污泥在重力作用下沉降，產生的沼氣從三相分離器5頂部經厭氧生物反應器的出氣口排出，而上清液通過管道進入膜箱7中，等到膜組件9被完全浸沒后，通過第二抽吸泵10從膜組件頂部抽水。抽水過程中由膜箱7底部微孔曝氣裝置8通入氮氣，對膜組件9進行沖刷，通過在膜表面形成的錯流以減緩膜污染。膜箱中的濃縮液及污泥通過循環泵12進入厭氧生物反應器3中進行循環反應。抽吸泵工作周期為開8分鐘停2分鐘，抽水期間膜通量在跨膜壓差保持在60?KPa，氮氣通入頻率為1?h/d，流量控制在0.1?m^3/h。運行過程中，出水COD去除率穩定在85%以上，此外，由于膜組件能夠有效防止污泥流失，厭氧生物反應器內污泥濃度由接種時的7000?mg/L提高到了12000?mg/L，在氮氣沖刷作用下，膜污染現象得到很大程度上的減輕，長期運行過程中出水膜通量仍保持在初始膜通量的65%，大約為20?L/m².h，有效地提高膜組件的使用周期，在處理竹制品廢水、啤酒廢水等高濃度有機廢水方面具有良好的應用前景。