[實用新型]一種光催化、內(nèi)循環(huán)厭氧流化膜生物反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220565193.1
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN202849221U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王燕;馬德方;閆晗;韓綺;高寶玉;岳欽艷;李倩
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/32;C02F1/44
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光催化、內(nèi)循環(huán)厭氧流化膜生物反應(yīng)器，屬于廢水處理與回用的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水資源短缺是21世紀人類面臨的最嚴峻的資源問題之一，中水回用是水資源再生的重要手段之一，與海水淡化、跨流域調(diào)水相比，中水成本最低，并且污水再生利用有助于改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。我國水資源嚴重短缺并且分布不均、水污染問題嚴重，因此，大力推進污水與廢水的再生利用技術(shù)是必由之路。

目前污水廢水處理多采用生物法，其中，厭氧生物技術(shù)因其具有產(chǎn)能的特點，應(yīng)用前景廣闊。厭氧膜生物反應(yīng)器是厭氧生物技術(shù)與膜分離技術(shù)的結(jié)合，厭氧絮狀污泥或顆粒污泥可以有效地去除污水廢水中可生化降解的有機污染物，膜分離作用可實現(xiàn)高效的固液分離，并且進一步提高出水水質(zhì)。但是，厭氧膜生物反應(yīng)器對難生化降解和不可生化降解的有機污染物（如偶氮化合物、多氯聯(lián)苯等）作用很小。因此，單純的厭氧膜生物法在難降解廢水的處理與回用領(lǐng)域有一定的局限性。

現(xiàn)有采用內(nèi)循環(huán)厭氧膜生物技術(shù)處理污水廢水的技術(shù)：中國專利CN102502957公開了一種單反應(yīng)區(qū)的內(nèi)循環(huán)厭氧膜生物反應(yīng)器，該裝置是對現(xiàn)有單反應(yīng)區(qū)的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的改進，是由反應(yīng)器主體、進水管、出水管、降流管、升流管、出泥管和沼氣管組成，反應(yīng)區(qū)主體內(nèi)設(shè)隔板，將反應(yīng)區(qū)主體分為上下兩部分，下部為反應(yīng)區(qū)；上部由所設(shè)的第二隔板分為降流區(qū)和膜組件區(qū)。該裝置的突出特征在于：在現(xiàn)有單反應(yīng)區(qū)的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的基礎(chǔ)上引入了膜分離技術(shù)，實現(xiàn)固液分離。該裝置的優(yōu)點在于：由于膜組件的設(shè)置，膜組件區(qū)的容積小于原來的沉淀區(qū)，使得反應(yīng)器的總?cè)莘e減小；由膜組件實現(xiàn)固液分離代替了原有的三相分離沉淀分離，有效克服了現(xiàn)有單反應(yīng)區(qū)的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器跑泥的問題，在該反應(yīng)器中可以獲得更高的污泥濃度，提高污水廢水處理效率。但是該專利提供的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計、制造和操作技術(shù)要求高；內(nèi)循環(huán)是由升流管和降流管結(jié)合實現(xiàn)的，由于管徑較細，容易發(fā)生阻塞，阻礙循環(huán)；而且該專利也并未就難降解和不可降解的廢水做進一步處理。

現(xiàn)有的采用光催化法處理污水廢水的技術(shù)：中國專利CN201762164U公開了一種懸浮活性炭光催化臭氧水處理裝置屬于分離裝置，是由光催化反應(yīng)筒、紫外光源和分離器組成。光催化反應(yīng)筒下端蓋上設(shè)有進水口和進氣口，在下封蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有氣體整流罩，其管口上設(shè)分布器，氣體整流罩上部同心安裝導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒外部為光催化反應(yīng)筒，與分離器相聯(lián)接。石英管從分離器頂部穿過，直接深入導(dǎo)流筒內(nèi)，并通過紫斥光燈管固定板固定。紫外光燈管安轉(zhuǎn)于石英管內(nèi)，導(dǎo)線伸出外部。本實用新型懸浮活性炭光催化臭氧水處理裝置，通過氣提作用使顆粒活性炭處于懸浮運動狀態(tài)，在一個裝置內(nèi)實現(xiàn)固體催化劑和紫外光協(xié)同催化臭氧生成羥基自由基（·OH），反應(yīng)器效率高；升降流區(qū)密度差形成的液體循環(huán)，增強了臭氧化氣體和液體間的傳質(zhì)作用，同時降流區(qū)的液體向下流運動形成臭氧化氣體的夾帶效應(yīng)，增加了臭氧化氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留時間，極大地提高了臭氧的利用率。該專利利用催化臭氧氧化原理對所述的污水廢水進行處理，其處理原料成本較高，且有一定毒性；固體催化劑和紫外光協(xié)同催化臭氧氧化容易實現(xiàn)芳烴類、偶氮類等難生化降解的有機物的無機化，但是對于飽和鏈烴類等易生化降解的有機物礦化效果不明顯，不能實現(xiàn)對污水廢水中易生化降解和難生化降解有機污染物的同時處理。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種光催化、內(nèi)循環(huán)厭氧流化膜生物反應(yīng)器。本實用新型將改進的內(nèi)循環(huán)厭氧流化膜生物反應(yīng)器與二氧化鈦光催化技術(shù)相結(jié)合，既克服了現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)厭氧膜生物反應(yīng)器易阻塞的問題，也簡化了反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，并且同時實現(xiàn)了易生化降解和難生化降解有機污染物的處理，二氧化鈦光催化的引入也降低了催化氧化的成本，減小了反應(yīng)毒性。

技術(shù)術(shù)語解釋：

超濾膜：是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001–0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側(cè)施以適當壓力，就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2–20納米的顆粒。