[發明專利]一種回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統及方法

在審

• 申請號: 202011235427.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112194250A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 張新波;張程陽;曹曉暢;王曉;張建清
• 申請（專利權）人: 天津城建大學;高頻美特利環境科技（北京）有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;B01D53/22;C02F9/14;C02F101/30
• 代理公司: 天津睿勤專利代理事務所(普通合伙) 12225
• 代理人: 孟福成

1.一種回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，包括進水槽、厭氧膜生物反應器、氣液分離裝置、CH₄/CO₂氣體分離膜、出水槽、儲氣罐；其中，

所述進水槽通過帶有蠕動泵的進水管路與所述厭氧膜生物反應器連接；所述厭氧膜生物反應器內設有中空纖維膜組件、生物氣循環系統；所述中空纖維膜組件通過帶有出水蠕動泵的出水管路與所述氣液分離裝置連接；所述氣液分離裝置通過排水管路與所述出水槽連接；

所述厭氧膜生物反應器頂部通過帶有真空泵的第一氣體管路與所述CH₄/CO₂氣體分離膜連接；所述氣液分離裝置通過帶有氣液分離真空泵的第二氣體管路與所述第一氣體管路連通；所述CH₄/CO₂氣體分離膜通過帶有氣泵的CH₄回收管路與所述儲氣罐連接。

2.根據權利要求1所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述的生物氣循環系統由曝氣盤、循環曝氣氣泵和曝氣管路組成，所述曝氣盤設置于所述厭氧膜生物反應器底部，所述循環曝氣氣泵設置于與所述厭氧膜生物反應器循環連通的所述曝氣管路上。

3.根據權利要求1所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述氣液分離裝置為微孔中空纖維膜接觸器。

4.根據權利要求1所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述出水管路上設有跨膜壓差(TMP)紙質記錄儀。

5.根據權利要求1所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述厭氧膜生物反應器上部設有溢流口，外部設有保溫夾層。

6.根據權利要求5所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述溢流口位于所述厭氧膜生物反應器有效容積位置水面上方3～5cm處。

7.根據權利要求5所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述保溫夾層為循環水浴加熱器。

8.根據權利要求1所述的回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的系統，其特征在于，所述厭氧膜生物反應器外殼材質為有機玻璃，所述進水管路、出水管路和第一氣體管路、第二氣體管路為PE軟管。

9.一種回收有機廢水厭氧膜生物處理中生物氣能源的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，有機廢水從進水槽通過帶有蠕動泵的進水管路流入厭氧膜生物反應器；

步驟S2，有機廢水流經厭氧膜生物反應器內的中空纖維膜組件后，由出水管路上的出水蠕動泵抽吸后流入氣液分離裝置進行氣液分離，分離出的液體經排水管路流入出水槽；

步驟S3，厭氧膜生物反應器內的CO₂、CH₄混合氣體和通過氣液分離真空泵從氣液分離裝置分離泵出的CO₂、CH₄混合氣體由設置在第一氣體管路上的真空泵泵入CH₄/CO₂氣體分離膜；

步驟S4，CH₄/CO₂氣體分離膜對泵入的混合氣體中的CO₂和CH₄氣體進行分離操作后，CH₄氣體經帶有氣泵的CH₄回收管路進入儲氣罐，完成CH₄回收。