專利名稱：處理豬場(chǎng)廢水新型膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為涉及豬場(chǎng)廢水厭氧消化液的處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
畜禽養(yǎng)殖廢水，特別是規(guī)?；B(yǎng)豬廢水已成為我國(guó)許多地區(qū)的主要污染源。目前 大多數(shù)的養(yǎng)豬場(chǎng)采用固液分離-厭氧-好氧處理糞便廢水。膜生物反應(yīng)器(MBR)作為一種 新型且高效的水處理技術(shù)，它具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥量少、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、易于 自動(dòng)操作和占地少等優(yōu)點(diǎn)。MBR作為豬場(chǎng)廢水厭氧消化液的好氧處理反應(yīng)器在實(shí)驗(yàn)室得到 了一定的應(yīng)用，但存在的問(wèn)題是MBR對(duì)總氮的去除率并不是很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)膜生物反應(yīng)器直接處理豬場(chǎng)厭氧消化液時(shí)存在污泥濃度低、 總氮去除效果較差的缺點(diǎn)，提供一種處理豬場(chǎng)廢水的復(fù)合膜反應(yīng)器。養(yǎng)殖廢水在經(jīng)過(guò)處理 后，其排放廢水能達(dá)到GB18596-2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明是在MBR反應(yīng)器內(nèi)加入炭素纖維作為載體填料，采用炭素纖維載體填料將微生 物固定化培養(yǎng)，達(dá)到脫氮、除磷及降解有機(jī)物等特殊工藝要求。生物膜填料的介入可以激 發(fā)微生物的活性，從而促進(jìn)水中有機(jī)污染物、氮磷物質(zhì)等的降解及轉(zhuǎn)化。在“生物膜”的一 個(gè)斷面上，由外及里形成了好氧、兼性厭氧和厭氧三種反應(yīng)區(qū)。在好氧區(qū)，好氧菌將氨氮轉(zhuǎn) 化為硝基氮，并把小分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水(把可溶的無(wú)機(jī)磷轉(zhuǎn)化為細(xì)胞體內(nèi)的 ATP)，在厭氧區(qū)，厭氧菌將硝基氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂脱鯕?把難分解的大分子有機(jī)物分解為可降 解的小分子有機(jī)物)。最終污染基團(tuán)就被分解轉(zhuǎn)化成逸出水體的N2、C02*H20。因此炭素纖 維填料的加入更有利于總氮的去除。本反應(yīng)器主要由以下元部件組成配水箱、進(jìn)水泵、流量計(jì)、曝氣頭、炭素纖維填 料、中空纖維膜組件、出水泵、空氣泵、自動(dòng)閥、PLC控制柜。所述炭素纖維填料可以是由聚丙烯酸長(zhǎng)纖維制造的PAN系纖維，且經(jīng)過(guò)漿紗過(guò)程 特殊處理的由直徑7微米的12000根長(zhǎng)絲集合而成，一旦放入水中便能迅速散開，再加上其 各自表面上都有細(xì)微的凹凸結(jié)構(gòu)，能形成巨大的表面積。本反應(yīng)器各元器件這樣連接
配水箱(1)、進(jìn)水泵(2)、流量計(jì)(4)依次連接，通過(guò)布水管道與反應(yīng)器(5)相連，與炭素 纖維填料(7)相接觸，空中纖維膜組件(8)和出水泵(10)連接，曝氣頭(6)設(shè)置在反應(yīng)器的 底部，空氣泵(14)與空氣流量計(jì)(9)連接，液位計(jì)(3)置于反應(yīng)器右頂部，排泥管(13)設(shè)置 在反應(yīng)器的底部。本發(fā)明有益效果是
(1)本發(fā)明是MBR的改進(jìn)，其處理廢水時(shí)的操作過(guò)程為連續(xù)進(jìn)、出水。生物膜固定在填 料表面，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。能夠棲息生長(zhǎng)速度慢、世代時(shí)間長(zhǎng)的細(xì)菌和較高級(jí)的微生物，如硝化菌，故復(fù)合膜生物反應(yīng)器法具有較高的脫氮能力。(2)生物量多，無(wú)剩余污泥。炭素纖維一旦放入水中便能迅速散開，再加上其各 自表面上都有細(xì)微的凹凸結(jié)構(gòu)，能形成巨大的表面積，能夠吸附大量的微生物，即微生物量 多。同時(shí)，由于微生物的附著生長(zhǎng)，生物膜含水率較低，反應(yīng)器單位體積的生物量可高達(dá) 活性污泥法的5 20倍，因此該設(shè)備處理效果較好。生物膜上棲息著較多較高營(yíng)養(yǎng)水平 的生物，其食物鏈較MBR中的長(zhǎng)，污泥被截留在反應(yīng)器內(nèi)部，減少了污泥處置費(fèi)用。(3)炭素纖維填料具有對(duì)環(huán)境無(wú)負(fù)荷，無(wú)二次污染，無(wú)物種侵害，安全、質(zhì)量輕、經(jīng) 濟(jì)耐久且效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。(4)能對(duì)復(fù)合膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，便于對(duì)最佳流程進(jìn)行選擇和調(diào)試。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖2為炭素纖維填料。圖1中1.配水箱2.進(jìn)水泵3.液位計(jì)4.流量計(jì)5.反應(yīng)器6.微孔曝氣頭 7.炭素纖維填料8.中空纖維膜組件9.空氣流量計(jì)10.出水泵11. PLC控制系統(tǒng)12.自 動(dòng)閥13.排泥管14.空氣泵。
具體實(shí)施例方式將某豬場(chǎng)厭氧消化液經(jīng)本復(fù)合膜生物反應(yīng)器處理后，出水水質(zhì)達(dá)到GB 18596-2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，膜出水后的COD 100 400 mg/L, NH3-N 40 80mg/L TP 5 8mg/L。具體實(shí)施過(guò)程如下
(1)豬場(chǎng)廢水經(jīng)污水收集管網(wǎng)收集后，經(jīng)過(guò)機(jī)械格柵的截留，去除污水中的大顆粒污 染物質(zhì)和漂浮物，廢水進(jìn)入沼氣池。(2)廢水流入沼氣池，經(jīng)過(guò)高效厭氧消化，在去除大部分COD獲得沼氣后，經(jīng)沉淀 池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。(3)定期取厭氧消化液作為復(fù)合膜生物反應(yīng)器的進(jìn)水，系統(tǒng)的運(yùn)行為連續(xù)進(jìn)出水， 經(jīng)過(guò)復(fù)合膜生物反應(yīng)器好氧/兼氧硝化反硝化后，能夠大量的去除廢水的COD、氨氮和磷等 污染物。
權(quán)利要求
1.處理豬場(chǎng)廢水膜生物反應(yīng)器，包括配水箱、進(jìn)出水泵、液位計(jì)、流量計(jì)、炭素纖維填 料、中空纖維膜組件、空氣流量計(jì)、PLC控制系統(tǒng)、曝氣頭、空氣泵，其特征是(1)在膜生物反應(yīng)器中加入并固定炭素纖維填料；(2)所述反應(yīng)器各元器件這樣連接配水箱(1)、進(jìn)水泵(2)、流量計(jì)(4)依次連接，通 過(guò)布水管道與反應(yīng)器(5)相連，與炭素纖維填料(7)相接觸，中空纖維膜組件(8)和出水泵 (10)連接，曝氣頭(6)設(shè)置在反應(yīng)器的底部，空氣泵(14)與空氣流量計(jì)(9)連接，液位計(jì)(3) 置于反應(yīng)器右頂部，排泥管(13)設(shè)置在反應(yīng)器的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理豬場(chǎng)廢水新型膜生物反應(yīng)器，其特征是所述炭素纖維 填料是由聚丙烯酸長(zhǎng)纖維制造的由直徑7微米的12000根長(zhǎng)絲集合而成。
全文摘要
一種處理豬場(chǎng)廢水新型膜生物反應(yīng)器，包括配水箱、進(jìn)出水泵、液位計(jì)、流量計(jì)、炭素纖維填料、中空纖維膜組件、空氣流量計(jì)、PLC控制系統(tǒng)、曝氣頭。炭素纖維填料固定于反應(yīng)器中，整個(gè)反應(yīng)器運(yùn)行通過(guò)PLC系統(tǒng)自動(dòng)控制。該反應(yīng)器用于處理豬場(chǎng)廢水去污除氮效果好，且無(wú)二次污染。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102101722SQ20111005278
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者萬(wàn)金保, 余敏 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)`