專利名稱：序批式膜生物反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種膜生物反應器。
背景技術：
目前，我國和世界其他許多國家普遍采用好氧手段如活性污泥法處理各種污水， 雖然好氧工藝可以達到較好的處理效果，但是仍然存在一系列問題1、能耗高好氧方法 需對污水進行充氧，需要消耗大量電能。據估算，一個采用傳統(tǒng)活性污泥法的污水廠，總運 行費用的75%耗費在電能上面，無論在經濟上還是節(jié)能上的負擔都較重；2、污泥產量高 好氧微生物的產率一般高達0. 2-0. 6kgVSS/kgC0D,因此需要對污泥進行脫水、安全填埋或 焚燒等后續(xù)處理，增加了污水處理的成本；3、投加有機碳源對于一些碳源不足的廢水需 外加碳源，增加了運行管理費用；4、管理不方便好氧工藝的基礎投資較大，而且運行管理 不方便，不適合發(fā)展相對落后的城鎮(zhèn)和農村應用。厭氧氨氧化工藝相比于傳統(tǒng)工藝可以節(jié)省60%的運行成本，因此國外已經開始了 厭氧氨氧化工藝處理含氮廢水的生產性試驗研究。富集培養(yǎng)厭氧氨氧化菌是成功應用厭氧 氨氧化工藝的關鍵。目前，用于厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)的反應器主要有序批式活性污泥 處理系統(tǒng)SBR、升流式厭氧污泥床反應器UASB、膜生物反應器MBR等。這幾種富集培養(yǎng)的反 應器存在的主要缺點如下1、SBR、UASB可能造成污泥流失。這兩種反應器利用污泥自身的沉降性能進行泥 水分離，因此當厭氧氨氧化污泥的沉淀性能不佳時可能產生污泥流失。由于厭氧氨氧化菌 的生長周期長，污泥流失可導致富集培養(yǎng)長，甚至富集失敗。2、內置式MBR更換膜組件問題。內置式MBR雖解決了污泥流失問題，但是頻繁的 更換膜組件可能破壞厭氧氨氧化菌需要的嚴格厭氧的環(huán)境。另外，MBR反應器內不宜形成 生物膜，而已有研究證實，生物膜是保持厭氧氨氧化菌等緩慢生長菌種的良好載體。另外，由于厭氧氨氧化菌對環(huán)境的要求比較嚴格，對不良環(huán)境的抵抗力差，離實際 工程的應用還有一定的差距，因此亟待開發(fā)一種適應性強，可以同時克服上述缺點的新型 厭氧氨氧化反應器。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種序批式膜生物反應器，以解決目前富集厭氧氨氧化菌的 裝置復雜、污泥流失、厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)時間長及對環(huán)境要求嚴格的問題。本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是所述反應器包括進水箱、進水泵、 磁力攪拌器、帶葉片的磁力轉子、出水泵、出水箱、第一時間繼電、第二時間繼電器、水浴環(huán)、 圓柱形有機玻璃筒、纖維網、填料、填料支架、加熱棒和第三時間繼電器，進水箱通過進水泵 與圓柱形有機玻璃筒頂部的進水口連通，第一繼電器控制進水泵的開關，圓柱形有機玻璃 筒外層為同心水浴環(huán)，水浴環(huán)設置在磁力攪拌器上，第二繼電器控制磁力攪拌器的開關，圓 柱形有機玻璃筒內設有纖維網、填料、填料支架和帶葉片的磁力轉子，帶葉片的磁力轉子設在圓柱形有機玻璃筒的底部，填料支架放置在圓柱形有機玻璃筒的底部且位于帶葉片的磁 力轉子的上方，填料支架上設有填料，填料上設有纖維網，圓柱形有機玻璃筒底部的出水口 通過出水泵與出水箱連通，第三繼電器控制出水泵的開關，水浴環(huán)內設有加熱棒。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明裝置結構簡單，工作流程簡單，操作方便，可節(jié) 省沉淀池和回流裝置；固液分離效果好，出水水質好，通過帶葉片的磁力轉子可在反應器內 部實現完全混合，沉淀時是理想的靜置沉淀，生物膜中的污泥微生物的含水量低，且剝落的 老化的生物膜體積較大，沉降性能好；運行操作靈活，可以根據水質情況調節(jié)各工藝參數， 有效防止污泥膨脹，耐沖擊負荷；生物膜掛在載體上，停留時間和污水停留時間無關，有利 于厭氧氨氧化菌等世代時間比較長的微生物的生長，富集培養(yǎng)時間短，剩余污泥產生量少。


圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖，圖2是在本發(fā)明內停留不同時間后污水中含氨 氮質量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含氨氮的質量濃度，+為處理后污水 含氨氮的質量濃度，+為處理時污水中氨氮的去除率，圖3是在本發(fā)明內停留不同時間 后污水中含亞硝態(tài)氮質量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含亞硝的質量濃度， +為處理后污水含亞硝的質量濃度，+為處理時污水中亞硝的去除率，圖4是在本發(fā) 明內停留不同時間后污水中含硝態(tài)氮質量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含 硝態(tài)氮的質量濃度，+為處理后污水含硝態(tài)氮的質量濃度，圖5是在本發(fā)明內停留不同 時間后污水中含總氮質量濃度的變化示意圖，其中+為處理前污水含總氮的質量濃度， +為處理后污水含總氮的質量濃度，圖6是填料支架9-3的結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖1和圖6說明本實施方式，本實施方式的反應器包括進水 箱1、進水泵2、磁力攪拌器3、帶葉片的磁力轉子3-1、出水泵4、出水箱5、第一時間繼電器 6、第二時間繼電器7、水浴環(huán)8、圓柱形有機玻璃筒9、纖維網9-1、填料9-2、填料支架9_3、 加熱棒11和第三時間繼電器12，進水箱1通過進水泵2與圓柱形有機玻璃筒9頂部的進 水口連通，第一繼電器6控制進水泵2的開關，圓柱形有機玻璃筒9外層為同心水浴環(huán)8， 水浴環(huán)8設置在磁力攪拌器3上，第二繼電器7控制磁力攪拌器3的開關，圓柱形有機玻璃 筒9內設有纖維網9-1、填料9-2、填料支架9-3和帶葉片的磁力轉子3-1，帶葉片的磁力轉 子3-1設在圓柱形有機玻璃筒9的底部，填料支架9-3放置在圓柱形有機玻璃筒9的底部 且位于帶葉片的磁力轉子3-1上方，填料支架9-3上設有填料9-2，填料9-2上設有纖維網 9-1，圓柱形有機玻璃筒9底部的出水口通過出水泵4與出水箱5連通，第三繼電器12控制 出水泵4的開關，水浴環(huán)8內設有加熱棒11。本發(fā)明處理污水效果參見圖2-圖5。本發(fā)明反應器利用序批式膜生物反應器實現 短程硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮。富集培養(yǎng)時間短反應器進過兩個月左右的運行，基本達 到穩(wěn)定狀態(tài)，氨氮和亞硝態(tài)氮幾乎以1 1比例去除，總氮的損失達到68%左右，有明顯的 厭氧氨氧化現象。其他反應器富集培養(yǎng)時間一般在6到42個月，與其相比，大大縮短了啟 動時間；對環(huán)境要求不嚴格形成的生物膜起到空間分隔好氧氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的 重要作用。生物膜內層主要為厭氧氨氧化菌，外層為好氧氨氧化菌以及少量的異養(yǎng)菌共生的系統(tǒng)。在實際運行中，外層細菌消耗掉反應器內不慎引入的溶解氧和有機物，從而為內層 的厭氧氨氧化菌創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。因此，SBBR可以少量允許少量的氧的存在，并不影 響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
具體實施方式
二 結合圖1說明本實施方式，本實施方式的反應器還包括溶解氧 測定儀10，溶解氧測定儀10的測試端設在填料9-2內，此結構用于對溫度溶解氧進行定時 監(jiān)測。其他組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖1說明本實施方式，本實施方式的填料9-2的底端面與 圓柱形有機玻璃筒9的底端面之間的距離H為圓柱形有機玻璃筒9的1/4，填料2所用的 原料為高密度聚乙烯、一號料和二號料。高密度聚乙烯、一號料和二號料的重量份數比為 25 3-5 3. 5-5. 5，其中一號料由廢石粉、焦炭粉、礦渣粉、鐵粉、和高密度聚乙烯的混合 物顆粒構成，廢石粉、焦炭粉、礦渣粉、鐵粉和高密度聚乙烯的重量份數比為18-19. 6 1.5-1.8 1.14-2 0.36-0.6 51-54 ；二號填料由礦碴粉、滑石粉、鐵粉和高密度聚乙烯混合物 顆粒構成，礦碴粉、滑石粉、鐵粉和高密度聚乙烯的重量份數比為11. 35-12. 75 14-15 2. 15-2.25 45-47.5。其他組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結合圖1說明本實施方式，本實施方式的填料9-2的單元顆粒為 環(huán)形，每個單元顆粒的外徑是10mm，此結構易于形成生物膜。其他組成及連接關系與具體實 施方式一相同。工作原理進水箱1里的合成廢水經過進水泵2提升到圓形有機玻璃桶內9內，在 圓形有機玻璃桶內9內污染物和填料9-2在磁力攪拌器3作用下和填料9-2充分接觸，形 成生物膜，有機污染物在生物膜的作用下逐漸得到降解和去除，反應完全后，第二時間繼電 器7控制磁力攪拌器3，進行靜置沉淀，然后出水泵4將處理完沉淀后的廢水抽到出水箱5， 完成整個運行過程。其中進水、攪拌、沉淀、出水均由各自第一時間繼電器6、第二時間繼電 器7和第三時間繼電器12進行準確控制。外部的水浴環(huán)通過加熱棒11使溫度維持在35 度。
權利要求
一種序批式膜生物反應器，其特征在于所述反應器包括進水箱(1)、進水泵(2)、磁力攪拌器(3)、帶葉片的磁力轉子(3 1)、出水泵(4)、出水箱(5)、第一時間繼電器(6)、第二時間繼電器(7)、水浴環(huán)(8)、圓柱形有機玻璃筒(9)、纖維網(9 1)、填料(9 2)、填料支架(9 3)、加熱棒(11)和第三時間繼電器(12)，進水箱(1)通過進水泵(2)與圓柱形有機玻璃筒(9)頂部的進水口連通，第一繼電器(6)控制進水泵(2)的開關，圓柱形有機玻璃筒(9)外層為同心水浴環(huán)(8)，水浴環(huán)(8)設置在磁力攪拌器(3)上，第二繼電器(7)控制磁力攪拌器(3)的開關，圓柱形有機玻璃筒(9)內設有纖維網(9 1)、填料(9 2)、填料支架(9 3)和帶葉片的磁力轉子(3 1)，帶葉片的磁力轉子(3 1)設在圓柱形有機玻璃筒(9)的底部，填料支架(9 3)放置在圓柱形有機玻璃筒(9)的底部且位于帶葉片的磁力轉子(3 1)上方，填料支架(9 3)上設有填料(9 2)，填料(9 2)上設有纖維網(9 1)，圓柱形有機玻璃筒(9)底部的出水口通過出水泵4與出水箱5連通，第三繼電器12控制出水泵4的開關，水浴環(huán)8內設有加熱棒11。
2.根據權利要求1所述序批式膜生物反應器，其特征在于所述反應器還包括溶解氧測 定儀(10)，溶解氧測定儀(10)的探頭設在填料(9-2)內。
3.根據權利要求1或2所述序批式膜生物反應器，其特征在于所述填料(9-2)的底端 面與圓柱形有機玻璃筒(9)的底端面之間的距離(H)為圓柱形有機玻璃筒(9)的1/4。
4.根據權利要求1或2所述序批式膜生物反應器，其特征在于所述填料(9-2)的單元 顆粒為環(huán)形，每個單元顆粒的外徑為10mm。
全文摘要
一種序批式膜生物反應器，它涉及一種膜生物反應器。針對目前富集厭氧氨氧化菌的裝置復雜、污泥流失、厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)時間長及對環(huán)境要求嚴格的問題。進水箱通過進水泵與圓柱形有機玻璃筒頂部的進水口連通，第一繼電器控制進水泵的開關，圓柱形有機玻璃筒外層為同心水浴環(huán)，水浴環(huán)設置在磁力攪拌器上，第二繼電器控制磁力攪拌器的開關，圓柱形有機玻璃筒內設有纖維網、填料、填料支架和帶葉片的磁力轉子，帶葉片的磁力轉子設在圓柱形有機玻璃筒的底部，填料支架放置在圓柱形有機玻璃筒的底部，填料支架上設有填料，填料上設有纖維網，圓柱形有機玻璃筒底部的出水口通過出水泵與出水箱連通。本發(fā)明用于處理含氮污水。
文檔編號C02F3/30GK101993148SQ20101059159
公開日2011年3月30日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權日2010年12月16日
發(fā)明者于英翠, 任南琪, 侯國鳳, 陶彧, 高大文 申請人:哈爾濱工業(yè)大學