[發明專利]用于促進膜曝氣生物膜反應器(MABR)中的質量傳遞的膜連接器

有效

• 申請號: 201680037745.2
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN108025257B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: E·賽倫;M·塞蒙斯;E·卡西;W·伯恩
• 申請（專利權）人: 氧膜有限公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;C02F3/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

本發明公開了一種用于膜曝氣生物膜反應器(MABR)的膜纖維束，所述膜纖維束包括：一組膜纖維，這組膜纖維布置為在每一端部處附接至殼體內的空氣供給歧管(8)的豎直或水平膜纖維束(4)，其中，每個纖維具有容納氣相的管腔；以及用于連接這一組膜纖維使得氣體能夠在膜的管腔內流動的器件；其中，這組膜纖維通過連接器或外模(10)保持就位，連接器或外模構造成將這組膜纖維(2)保持為空間上彼此分開的構型并且連接器/外模的橫截面呈非圓形，如橢圓形、星形等。

技術領域

本發明涉及一種膜曝氣生物膜反應器(MABR)。特別地，本發明涉及一種用于MABR的裝置，該裝置能夠增強污水與附于膜上的生物膜之間的質量傳遞。

背景技術

隨著世界人口的不斷增長，并且越來越多的人搬到都市環境中居住，對污水處理設施有了更多的要求。市政污水處理工廠和工業污水處理工廠都必須達到越來越高的水質等級以滿足規范標準，同時二者必須在更小的空間中實現，使用更少的資源。這推動了污水處理技術的創新。能實現這樣增加的處理速率同時使用更少資源的一個這類技術是膜曝氣生物膜反應器(MABR)。MABR使用氣體滲透膜來向附著于膜表面生長的污染物降解細菌提供氧氣。MABR結合了滲透膜曝氣的低能量需求和基于生物膜工藝的主要優點——比如能夠因高的特定生物質濃度而得到的高容積反應速率。基于生物膜的處理系統在近些年變得越來越普遍。這些系統通常將移動介質放置到反應罐中，生物膜附著于介質并且在與液體混合時兩者和液體一起相對于反應罐自由移動。這樣的生物膜反應器在US專利No.7189323中進行了描述。

基于生物膜的系統仍存在兩個問題：1)需要大量能量來提供生物膜所必需的氧氣以及在這些系統中時混合水和介質所需的能量；2)生物膜有活性的厚度因溶解的氧氣在生物膜的外層被消耗而是非常薄的并且導致生物膜的內層不是有氧工作的。這兩個問題通過MABR得以克服。

MABR相對于傳統生物膜技術有幾個優點：

(1)相對高的容積碳氧需求(COD)去除率是可實現的，尤其在純氧被充分利用和生物膜厚度控制裝置就位的情況下。

(2)無泡曝氣提供了顯著較高的氧氣利用效率的潛在可能從而能節省能量。此外，揮發性有機化合物的生物處理期間的空氣吹脫可以減少。

(3)由于獨特的微生物種群分層而能夠以相對較高的速率實現同時硝化、脫氮和COD去除。

(4)專門的降解微生物如氨氧化細菌趨向于優先地鄰近于生物膜-膜界面生長從而防止生物膜侵蝕。

MABR技術開始從研究規模過渡至完全規模部署。通過擴大MABR的尺寸規模經歷的問題在于含有污染物的污水與附著至承載介質的生物膜之間的接觸(混合)是不足的。因此，額外的混合和增強的質量傳遞是必要的，但這必須在不會顯著增加能量的情況下執行，因為能量的顯著增加會損害MABR的主要商業優勢。

WO2008130885公開了一種用于MABR的膜纖維束，該MABR在每一端具有呈圓形輪廓的連接器，該連接器將纖維束沿著其長度限制成圓形形狀。這種布置的優點在于所有纖維集束在一起，其中膜進入連接器并且不布置成特定分布順序。纖維可以自由移動，同時纖維將經受相同的力，并且由于纖維過長，所有纖維將一起移動。纖維仍保持在連接器的入口處緊緊結合在一起。

本發明的目的是克服上述問題中的至少一個問題。

發明內容