[發明專利]一種利用微生物降解水體中氧化性污染物的反應器

在審

• 申請號: 201710114949.8
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106809959A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 李海翔;蔣敏敏;韓亞梅;張歡;林華;張學洪;曾鴻鵠;莫凌云
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F103/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水體凈化處理技術領域，特別是涉及一種利用微生物降解水體中氧化性污染物的反應器。

背景技術

目前，我國地表水和地下水受氧化態物質污染的問題仍十分嚴重。水體中氧化性污染物主要包括：氧化態重金屬（重鉻酸鹽、砷酸鹽等）、無機離子化合物（硝酸鹽、硫酸鹽、溴酸鹽、高氯酸鹽等）和鹵代有機化合物（對硝基氯苯、三氯乙烯、氯仿等）。對上述氧化性污染物的傳統去除方法主要包括：物理處理法、化學還原法、離子交換法、反滲透法、電滲析法、吸附法和生物化學處理法等。但是上述一些傳統的處理方法，常因為二次污染、處理成本高、處理工藝復雜、安全性等各種因素制約其發展和推廣。

利用微生物法處理水體污染是目前比較流行的方法。然而傳統微生物處理氧化性污染物一般都是以有機物為電子供體，通過生物還原作用將其去除。為了達到生物還原的目的，需要額外投加碳源如甲醇、乙醇等，既增加了成本，又易引起水體的二次污染。針對上述缺陷，研究人員急需一種新的能夠安全清潔衛生的進行水體凈化的反應器。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用微生物降解水體中氧化性污染物的反應器，以解決上述現有技術存在的問題，并且以氫氣作為原料不需要額外添加微生物生長所需的有機碳源，具有清潔、無殘留、成本低廉、生物產量低、無二次污染等優點。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種利用微生物降解水體中氧化性污染物的反應器，包括反應器主體和膜組件，所述反應器主體的下端開設有進水口，所述反應器主體的頂端設置有排氣口和出水口，所述反應器主體的底端開設有進氣口，所述進氣口用于通入氫氣；所述膜組件設置于所述反應器主體內部，所述膜組件的進氣端與所述進氣口相通。

可選的，所述反應器主體的兩端通過螺栓連接固定有上法蘭盤和下法蘭盤，所述上法蘭盤開設有第一預留孔，所述第一預留孔處通過一出水三通分別連接所述排氣口和所述出水口，所述出水口連接有U形出水管。

可選的，所述下法蘭盤上開設有內螺紋，所述內螺紋用于固定連接PVC外牙直通。

可選的，所述下法蘭盤的底端固定連接有一下法蘭盤加厚片，所述下法蘭盤加厚片上開設有第二預留孔，所述第二預留孔與所述內螺紋和所述進氣口相連通，所述進氣口用于通過一氫氣管接口連接氫氣罐。

可選的，所述膜組件包括若干根中空纖維膜絲，多根所述中空纖維膜絲的端頭插入一PVC套管并通過膠水固接密封；所述PVC套管固接于PVC外牙直通上，所述PVC外牙直通與所述內螺紋相配合連接。

可選的，所述中空纖維膜絲為對彎的U形設置，且所述中空纖維膜絲的數量為60±5根；所述中空纖維膜絲優選為PVC、PE、PVDF或PEDF材質的中空纖維膜。

可選的，所述中空纖維膜絲的外徑為1.0-3.0mm，內徑為0.5-1.5mm，膜孔徑為0.01-0.1μm。

可選的，所述進水口通過進水管連接原水貯水槽，所述進水管與進水泵連接，且所述進水管上設置有配套閥門。

可選的，所述反應器主體的上部還開設有一回流口，所述回流口通過回流管與所述進水管連通，所述回流管上連接有回流泵。

可選的，所述反應筒體的下部還設置有放空口，所述放空口連接設置有放空管接口。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：

1、本發明采用氫氣作為原料，NaHCO₃作為微生物生長必需的無機碳源，在微生物的作用下，還原去除水中氧化性污染物，具有清潔、無殘留、成本低廉、生物產量低、無二次污染等優點；

2、本發明中的下法蘭盤與膜組件之間采用螺紋連接的可分離結構，可拆卸的中空纖維膜組件更易于清洗膜面、維護和更換；

3、本反應器主體中所采用的配件均為標準通用配件易于購買和更換；

4、本發明采用了底部反U型中空纖維膜組件的曝氣方式進行無泡曝氣，提高了氫氣利用率及安全性，增加了膜絲的比表面積，平衡了水壓與氣體傳輸過程中沿程阻力，使氣體壓力在膜絲內部分布更均勻，使膜絲表面的微生物更均勻地生長；

5、本發明中反應器主體采用上流式出水回流到進水的方式，可以有效緩解進水的沖擊負荷，使污染物混合更均勻，老化的生物膜更容易脫落。

附圖說明