[發明專利]一種基于氣舉效應的噴射循環式膜生物反應器

有效

• 申請號: 202210848845.0
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115321748B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 朱曉曉;常聞捷;江野立;吳天祺;王苑;聶慧君
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境工程技術有限公司
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F101/30;C02F3/28;C02F1/44
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

本申請涉及廢水處理技術領域，提供一種基于氣舉效應的噴射循環式膜生物反應器。廢水進入沉淀池，出水進入下流式厭氧生物反應器，在反應器內自下而上再向下循環式流動，出水進入上流式膜過濾裝置。上流式膜過濾裝置包括滲透膜組件、曝氣空腔，并與滲透池連接，承接處理出水。產生的甲烷氣體冷凝后通過沖洗氣體壓縮機和氣舉壓縮機與下流式厭氧生物反應器上端連接，實現反沖洗及裝置氣舉循環。本申請高效利用處理過程產生的甲烷氣體實現裝置動力循環，有利于降低運行能耗，載體填料有利于提升掛膜效率，通過曝氣空腔設置提升水速、減緩水流擾動并提高反沖洗效率，進而減緩膜內污染，有效提高水質。

技術領域

本申請涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種基于氣舉效應的噴射循環式膜生物反應器。

背景技術

目前污水處理工藝從總體上可以分為兩大類：物理化學法和生物法。物理化學法是借助物理化學反應，通過投加化學試劑，將污染物質去除或者無害化，在水量較大時需要耗費大量的人力物力，運行成本較高，比較適用于有毒有害、難生物降解的工業廢水。生物法可以利用微生物的降解作用去除水體中的污染物質，適用于水量較大且含大量可生化物質的污水，例如屠宰行業廢水。現有的生物法可分為活性污泥法和生物膜法，生物膜法作為活性污泥法的變形，將微生物以膜狀形式附著在載體表面，借助微生物群落的作用來進行污水的處理，相較于活性污泥法，生物膜法具有污泥產量少，運行費用低，抗沖擊能力強等一系列優點。膜生物反應器在生物膜技術的基礎上進一步發展，在現有的研究中越來越受到青睞。

膜生物反應器中，厭氧膜生物反應器是厭氧生物技術與高效膜分離技術相結合的新型水處理技術，通常由厭氧反應器和膜過濾系統兩部分組成。但是，現有的厭氧膜生物反應器在運行中仍存在一定的不足，如膜造價高、易產生膜污染、運行能耗高等。如何在減少膜污染的同時又降低反應器的能源消耗，實現膜的高效重復利用以及低能耗運行，同時提高厭氧膜生物反應器的處理效率，仍存在巨大的研究潛力。

發明內容

本申請提供一種基于氣舉效應的噴射循環式膜生物反應器，以解決現有相關技術中水處理所使用的厭氧膜生物反應器內水體循環動力不足、污染物降解效率低、易產生膜污染、運行能耗高、裝置分離而占地空間大等問題。

本申請的第一方面，提供一種基于氣舉效應的噴射循環式膜生物反應器，包括：沉淀池、與沉淀池的上端連通的下流式厭氧生物反應器、與所述下流式厭氧生物反應器上下分別連通而形成回形結構的上流式膜過濾裝置、與所述上流式膜過濾裝置內的滲透膜組件連通的滲透出水池、與所述下流式厭氧生物反應器頂端連通的氣體冷凝槽、與所述沉淀池底部以及下流式厭氧生物反應器底部連通的污泥回收槽；所述下流式厭氧生物反應器頂面封閉，內部設有生物附著載體組件；所述上流式膜過濾裝置還包括沿管壁四周設置的曝氣空腔；所述曝氣空腔側壁及底部均設置有噴射管，所述曝氣空腔通過所述噴射管與上流式膜過濾裝置內部連通；所述氣體冷凝槽通過沖洗氣體壓縮機與所述上流式膜過濾裝置的滲透膜組件上端連通，通過氣舉壓縮機與所述曝氣空腔的底端連通。

可選的，所述下流式厭氧生物反應器為圓柱筒體，內部的生物附著載體組件包括管壁上安裝有菱形生物附著載體的第一內管、管壁外側設置有第一螺旋式附著載體且管壁內側安裝有多層生物附著載體板的第二內管、以及在下流式厭氧生物反應器的外管管壁內側安裝的第二螺旋式附著載體；所述第一內管的管壁為格柵式透水管壁，所述第二內管的管壁為水流無法橫向穿透的溢流式管壁；下流式厭氧生物反應器的外管和第二內管通過底面環形板在底端連接；所述第一內管的底端固定連接于所述底面環形板上，所述第一內管的頂端與頂面環形板連接，所述頂面環形板圍繞下流式厭氧生物反應器的外管一圈并固定連接；所述沉淀池上端的出水口通過第二蠕動泵與下流式厭氧生物反應器的進水口連接，所述進水口設置在下流式厭氧生物反應器底部側面，并位于所述底面環形板的上方。

可選的，所述菱形生物附著載體為正六邊形雪花狀鏤空結構，且在正六邊形的各條邊上設置有表面粗糙的桿狀載體；所述多層生物附著載體板由所述菱形生物附著載體拼接形成；所述第一螺旋式附著載體和第二螺旋式附著載體均包括圓柱形支撐載體以及連接在所述支撐載體上的螺旋式生物棉載體。