[發(fā)明專利]一種甲烷基質生物膜反應器及去除飲用水中高氯酸鹽的工藝

在審

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• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105271513A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設計）人: 謝婷;李小明;楊麒;安鴻雪;鐘宇;趙建偉
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種甲烷基質生物膜反應器，包括下部設有進水口(1)、上部設有出水口(3)、頂端設有頂端法蘭蓋(6)和底端設有底座(11)的殼體(10)，以及由中空纖維膜絲束(9)和膜組件封頭(8)組成的中空纖維膜組件，由供水水箱(18)、進水泵(17)、控制閥門(15)、流量計(16)及供水管線組成并與進水口(1)相連的供水系統(tǒng)，由甲烷氣瓶(20)、甲烷減壓閥(19)和供氣管線組成并與進氣口(5)相連的供氣系統(tǒng)。

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頂端法蘭蓋(6)向外設置7個進氣口(5)，向內設置膜組件固定件(7)與頂端法蘭蓋(6)緊固連結。

3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述殼體上部還設有內循環(huán)出水口(2)，在所述殼體下部還設有內循環(huán)進水口(4)，在所述內循環(huán)出水口(2)和內循環(huán)進水口(4)之間設置控制閥門(12)、內循環(huán)水泵(13)、流量計(14)及管線。

4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體(10)內部設置7組中空纖維膜組件，由中空纖維膜絲束(9)和膜組件封頭(8)組成，中空纖維膜絲束(9)呈U型開口向上，端口通過環(huán)氧樹脂膠固結并密封固定在膜組件封頭(8)上。

5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，中空纖維膜絲束(9)的中空纖維膜為市售的中空纖維脫氣膜，聚丙烯材質，膜外徑400μm～450μm，膜內徑320μm～350μm，膜孔徑為0.02μm～0.2μm。

6.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，中空纖維膜組件封頭(8)與殼體頂端法蘭蓋內端的膜組件固定件(7)通過螺紋連結緊固，與進氣口(5)連接。

7.一種甲烷基質生物膜反應器及去除飲用水中高氯酸鹽的工藝，包括：

構建權利要求1～5任一項所述的系統(tǒng)；

所述甲烷基質生物膜反應器中按照連續(xù)流模式運行，其特征在于：供水系統(tǒng)通過進水口向所述甲烷基質生物膜反應器輸入含有高氯酸鹽的廢水；甲烷供氣系統(tǒng)通過進氣口向所述甲烷基質生物膜反應器提供甲烷氣體；甲烷氣體透過中空纖維膜孔向中空纖維膜上的生物膜及生物膜兩側的廢水傳遞，甲烷被厭氧甲烷氧化微生物有效利用，廢水中的高氯酸鹽在生物膜上被高氯酸鹽還原菌所降解；凈化水經(jīng)出水口排出，實現(xiàn)高氯酸鹽的高效去除。

8.根據(jù)權利要求6所述的工藝，其特征在于，所述甲烷基質生物膜的溫度為20℃～35℃，pH6.8～8.2。

9.根據(jù)權利要求6所述的工藝，其特征在于，所述的甲烷基質生物膜反應器的水力停留時間為4～48h。

10.根據(jù)權利要求6～9項任一項所述的工藝，其特征在于，所述高氯酸鹽的濃度為1～20mg/L，所述甲烷氣體壓力為0.01Mpa～0.10MPa。