[發明專利]一種一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝

在審

• 申請號: 201710547121.1
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107285559A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 邱立平;宋茜茜;邱琪;盧立泉;程仁振;石亮;王琰
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

1.一種一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：包括臭氧化反應區（1）、缺氧反應區（2）、厭氧反應區（3）、好氧陶瓷膜MBR（4）、反沖洗水箱（5）、陶瓷膜組件（6）、進水泵（7）、臭氧發生器（8）、氧氣瓶（9）、污泥回流泵（10）、出水泵（11）、鼓風機（12）、氣體流量計（13）、止水閥（14）、電磁閥（15）、尾氣處理裝置（16）、內回流泵（17）、時間控制器（18）、砂芯濾板（19）、流量計（20）、電磁閥（21）和時間控制器（22）；

所述的臭氧化反應區（1）由臭氧發生器（8）制得臭氧均勻釋放該池內進行臭氧氧化反應；

所述的好氧陶瓷膜MBR（4）底部均勻的分布著曝氣裝置，由鼓風機向該區域內曝氣，根據氣體流量計的計量控制曝氣量；

所述的好氧陶瓷膜MBR（4）尾段浸沒著氧化鋁平板陶瓷膜組件，膜孔徑為0.2-0.5μm。

2.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：廢水從臭氧化反應區（1）底部進入反應器，進行臭氧氧化過程，再從臭氧化反應區的上部流入缺氧反應區（2），經缺氧反應區（2）內的處理水從缺氧反應區的底部流入厭氧反應區（3），并依次流經好氧陶瓷膜MBR（4）完成生物處理過程，通過陶瓷膜組件（6）過濾后產水，由出水泵（11）輸出，陶瓷膜組件（6）出水為間歇式出水，抽吸和停抽時間比分別為1:2；

好氧陶瓷膜MBR（4）內污泥由污泥回流泵（10）抽出，部分回流至缺氧反應區（2），部分排出；

反沖洗水箱（5）中反沖洗水用于陶瓷膜組件（6）反沖洗，間歇運行。

3.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：臭氧反應區（1）、缺氧反應區（2）和厭氧反應區（3）頂部覆蓋，處于封閉模式。

4.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：好氧陶瓷膜MBR（4）中，曝氣裝置位于陶瓷膜組件（6）下方，有利于在膜表面形成紊流，緩解膜污染問題。

5.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：臭氧反應區（1）內臭氧反應生成的氧氣用以維持缺氧反應區（2）中溶解氧濃度，缺氧反應區（2）不設曝氣裝置。

6.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：臭氧氧化區（1）臭氧投加量為10mg/L，接觸反應時間為4min；溶解氧（mg/L）：缺氧反應區0.5、厭氧反應區＜0.2、好氧陶瓷膜MBR2.0；控制反應器污水pH值為6-8，溫度為5-35℃；混合液懸浮固體濃度（mg/L），缺氧反應區（2）3000mg/L，厭氧反應區（3）3000mg/L，好氧陶瓷膜MBR（4）5000mg/L；缺氧反應區（2）、厭氧反應區（3）和好氧陶瓷膜MBR（4）的水力停留時間比為：1:1:3，水力停留時間分別為1.8h、1.8h和5.4h。

7.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：缺氧反應區（2）和厭氧反應區（3）進水流量按照1:1的比例分配，同時好氧陶瓷膜MBR（4）內混合液按照回流比200%回流至缺氧反應區（2）。

8.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：臭氧化反應區（1）中尾氣回收至臭氧回收裝置（16）中，利用硫代硫酸鈉處理多余臭氧。

9.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：該反應器長寬高分別為1.8m、0.4m、0.4m，由有機玻璃板將該反應器均分為6部分，缺氧區、厭氧區和好氧區的體積比分別1:1:3，臭氧化反應區底部曝氣板為5mm厚的G-3砂芯濾板。

10.根據權利要求1所述一體式臭氧耦合陶瓷膜膜生物反應器及處理工藝，其特征在于：本發明裝置中所有需要蠕動泵輸送的部分，泵前后均設有止水閥（14），可以控制止水閥（14）控制該裝置不同段的運行，實際運行過程中，除陶瓷膜產水和陶瓷膜反沖洗過程為間歇運行，其余過程均為連續運行；陶瓷膜組件產水管路設置電磁閥（21），通過時間控制器（22）控制電磁閥的啟閉，實現自控產水。