本實(shí)用新型涉及一種一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器，屬于廢水厭氧發(fā)酵領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國水環(huán)境的惡化，對(duì)于各種廢水的處理提出了更高的要求。高濃度有機(jī)廢水對(duì)環(huán)境水體的污染程度大，而且處理難度較高，是目前環(huán)保研究領(lǐng)域的難題之一。目前主要的厭氧處理技術(shù)或不能有效的處理含有高懸浮物的廢水或攪拌混合的動(dòng)力大，出水懸浮物濃度高，后續(xù)處理困難，且常需要多個(gè)單元的組合，工藝流程長(zhǎng)，管理難度大，短流程化需求迫切。因此，提供一種低能耗、高效率、且能有效去除懸浮物的一體式的污水厭氧處理裝置勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器，本實(shí)用新型在在整個(gè)反應(yīng)器的前部設(shè)置折板，使廢水以此通過厭氧污泥床層被高效的降解，之后進(jìn)入膜過濾反應(yīng)區(qū)，在厭氧環(huán)境下，通過微濾過濾掉懸浮固體，出水中不含懸浮物。

本實(shí)用新型所提供的一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器，它包括厭氧折流板反應(yīng)區(qū)和厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)；

所述厭氧折流板反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口和排泥口Ⅰ，其頂部設(shè)有集氣口Ⅰ；

所述厭氧折流板反應(yīng)區(qū)包括若干個(gè)隔室，每個(gè)所述隔室內(nèi)設(shè)有一折流板，沿待處理污水的流動(dòng)方向，所述折流板將所述隔室分隔成降流區(qū)和升流區(qū)；

所述厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有排泥口Ⅱ，其頂部設(shè)有集氣口Ⅱ；

所述厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有若干個(gè)厭氧膜，所述厭氧膜的上部設(shè)有膜出水口，所述膜出水口與出水管相連通，所述出水管的另一端連接出料容器；

所述排泥口Ⅰ和所述排泥口Ⅱ均與排泥管相連通，所述排泥管與排泥容器相連通；

所述集氣口Ⅰ和所述集氣口Ⅱ均與集氣袋相連通。

上述的生物反應(yīng)器中，所述排泥口Ⅰ和所述排泥口Ⅱ均設(shè)于所述厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁的底部。

上述的生物反應(yīng)器中，每個(gè)所述隔室內(nèi)，所述升流區(qū)的寬度大于所述降流區(qū)的寬度，所述寬度指的是污水的流動(dòng)方向，如所述降流區(qū)與所述升流區(qū)的寬度比為1：3，如此設(shè)置有利于污水流動(dòng)過程中與厭氧微生物之間進(jìn)行良好接觸。

上述的生物反應(yīng)器中，所述折流板的下端向所述升流區(qū)折起，可促進(jìn)污水與厭氧微生物的良好接觸。

上述的生物反應(yīng)器中，所述厭氧折流板反應(yīng)區(qū)內(nèi)，在每個(gè)所述升流區(qū)的上方設(shè)有所述集氣口Ⅰ，方便產(chǎn)氣進(jìn)入收集系統(tǒng)，保證生物反應(yīng)器內(nèi)部處于常壓狀態(tài)。

上述的生物反應(yīng)器中，所述厭氧折流板反應(yīng)區(qū)與所述厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)之間設(shè)有格柵，可過濾污水里的懸浮物及其他顆粒雜質(zhì)，防止進(jìn)入?yún)捬跄ど锓磻?yīng)區(qū)的污水?dāng)y帶懸浮物等雜質(zhì)對(duì)所述厭氧膜的刮破和堵塞。

上述的生物反應(yīng)器中，所述集氣袋與曝氣回路相連接；

所述曝氣回路的另一端連接微孔曝氣管，所述微孔曝氣管設(shè)于所述厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)所述厭氧膜的下部，用泵將所述生物反應(yīng)器和所述集氣袋內(nèi)的沼氣抽出，并通入到所述微孔曝氣管中，所述微孔曝氣管中排出的沼氣帶動(dòng)液體在所述厭氧膜(與擋板)之間的空間內(nèi)上升，對(duì)所述厭氧膜的表面進(jìn)行沖刷，防治膜污染的形成。

上述的生物反應(yīng)器中，所述厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)，每個(gè)所述厭氧膜的兩側(cè)均設(shè)有一擋板，用于對(duì)所述微孔曝氣管產(chǎn)生的氣體進(jìn)行導(dǎo)流。

上述的生物反應(yīng)器中，所述厭氧膜為微濾膜，用于過濾微生物和懸浮固體。

本實(shí)用新型一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)污水經(jīng)過了厭氧固定床(即厭氧折流板反應(yīng)區(qū))的生物降解后，進(jìn)入到膜分離區(qū)(即厭氧膜生物反應(yīng)區(qū))的懸浮固體大幅度降低，膜污染程度大幅度的減少，有利于膜的長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)，提高經(jīng)濟(jì)性。

(2)污水經(jīng)過本實(shí)用新型的裝置后，膜出水不含懸浮物，水質(zhì)大幅度提高，有利于后續(xù)進(jìn)一步的生化處理、深度處理和回用。

(3)膜的分離在厭氧發(fā)酵的體系內(nèi)原位進(jìn)行，采用產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行內(nèi)循環(huán)清洗膜，降低了能耗。

(4)在污水進(jìn)入膜分離區(qū)前，設(shè)置了用于分離懸浮顆粒的格柵，減少對(duì)膜的污染。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器的主視圖。

圖2為本實(shí)用新型一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器的俯視圖。

圖3為本實(shí)用新型一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器中格柵的局部放大圖。

圖中各標(biāo)記如下：

1厭氧折流板反應(yīng)區(qū)、2排泥口、3裝置外殼、4折流板、5進(jìn)水口、6集氣袋、7格柵、8擋板、9厭氧膜、10集氣口、11曝氣回路、12出水管、13出料泵、14出料容器、15氣體循環(huán)泵、16微孔曝氣管、17厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)、18膜出水口、19排泥管、20排泥泵、22排泥容器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。

如圖1和圖2所示，分別為本實(shí)用新型一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器的主視圖和俯視圖，包括厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1(左側(cè)虛線方框內(nèi))和厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17(右側(cè)虛線方框內(nèi))。厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔室(本實(shí)施例設(shè)置2個(gè))，每個(gè)隔室內(nèi)設(shè)有1個(gè)折流板4，沿污水的流動(dòng)方向，將厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1內(nèi)的每個(gè)隔室分隔成1個(gè)降流區(qū)和1個(gè)升流區(qū)，其中，降流區(qū)的寬度小于升流區(qū)的寬度，這樣有利于污水流動(dòng)過程中與厭氧微生物之間進(jìn)行良好接觸，本實(shí)施例中降流區(qū)與升流區(qū)的寬度比為1：3。每個(gè)隔室內(nèi)折流板4的下端向升流區(qū)折起，以促進(jìn)污水與厭氧微生物的良好接觸。厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口5和排泥口2，均設(shè)置于裝置外殼3上，且排泥口2設(shè)于裝置外殼3的底部處，排泥口2與排泥管19相連，通過排泥泵20將污泥排到排泥容器21中；厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1的頂部于升流區(qū)的位置相應(yīng)處均設(shè)有一集氣口10，其與集氣袋6相連通，從而將厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1內(nèi)產(chǎn)生的氣體收集于集氣袋6中。厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1和厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17之間設(shè)有格柵7，如圖3所示，用于去除污水里的雜質(zhì)，防止對(duì)膜的刮破和堵塞。厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17的頂部設(shè)有集氣口10，其與集氣袋6相連通，從而將厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17內(nèi)產(chǎn)生的氣體收集于集氣袋6中，側(cè)壁上設(shè)有排泥口2，排泥口2與排泥管19相連，通過排泥泵20將污泥排到排泥容器21中；厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17內(nèi)部設(shè)有5個(gè)厭氧膜9，厭氧膜9為微濾膜，用于過濾微生物和懸浮固體。每個(gè)厭氧膜9的頂部設(shè)有膜出水口18，膜出水口18與出水管12相連通，出水管12的另一端連接出料容器14，且出水管12上設(shè)置出料泵13。為利用污水處理過程中產(chǎn)生的沼氣，將集氣袋6與曝氣回路11相連接，曝氣回路11的另一端連接微孔曝氣管16，微孔曝氣管16設(shè)于厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17內(nèi)厭氧膜9的下部，用于對(duì)膜進(jìn)行沖刷清洗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)采用厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1產(chǎn)生的沼氣內(nèi)循環(huán)的目的，保證厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17的厭氧環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的導(dǎo)流，在每個(gè)厭氧膜9的兩側(cè)均設(shè)置擋板8，以對(duì)微孔曝氣管16產(chǎn)生的氣體進(jìn)行導(dǎo)流。

利用本實(shí)用新型一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器進(jìn)行污水處理：

實(shí)施例1、

采用的一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器為長(zhǎng)方體，厭氧折流板反應(yīng)區(qū)與厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)的長(zhǎng)度比為1：3。

根據(jù)厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1與厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17的不同污泥濃度接種厭氧污泥。從進(jìn)水口5泵入豬場(chǎng)廢水(COD＝10000-15000mg/L，SS＝1000-2000mg/L)，泵送到厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1的第一隔室，然后經(jīng)過第二隔室(每個(gè)隔室內(nèi)依次經(jīng)過降流區(qū)和升流區(qū))，COD和SS去除率分別為90-93％和75-80％，即COD和SS經(jīng)厭氧折流板反應(yīng)區(qū)后，進(jìn)入?yún)捬跄ど锓磻?yīng)區(qū)17的濃度分別為700-1500mg/L和200-500mg/L；豬場(chǎng)廢水在進(jìn)入?yún)捬跄ど锓磻?yīng)區(qū)17要經(jīng)過格柵7，截留80-85％的雜質(zhì)，廢水經(jīng)過厭氧膜9的作用(膜的通量為5L/h)，凈化的水從出水管12由出料泵13排出。厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17下方的微孔曝氣管16通過氣體循環(huán)泵15，將整個(gè)反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣循環(huán)到微孔曝氣管16中，對(duì)所對(duì)應(yīng)的厭氧膜9進(jìn)行清洗。膜出水的COD為300-400mg/L，SS為150-200mg/L?？偟乃νＡ魰r(shí)間為5天，整個(gè)運(yùn)行過程中，保持整個(gè)反應(yīng)器的水溫為35～37℃。

可知整個(gè)反應(yīng)器對(duì)于COD和SS的去除率分別可達(dá)到96-98％和80-92.5％。

實(shí)施例2、

采用的一體式氣體內(nèi)循環(huán)厭氧折流板膜生物反應(yīng)器為長(zhǎng)方體，厭氧折流板反應(yīng)區(qū)與厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)的長(zhǎng)度比為1：3。

根據(jù)厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1與厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17的不同污泥濃度接種厭氧污泥。從進(jìn)水口5泵入牛場(chǎng)廢水(COD＝20000-22000mg/L，SS＝25000-28000mg/L)，泵送到厭氧折流板反應(yīng)區(qū)1的第一隔室，然后經(jīng)過第二隔室(每個(gè)隔室內(nèi)依次經(jīng)過降流區(qū)和升流區(qū))，COD和SS去除率分別為85-90％和80-85％，即COD和SS經(jīng)厭氧折流板反應(yīng)區(qū)后，進(jìn)入?yún)捬跄ど锓磻?yīng)區(qū)17的濃度分別為2000-3300mg/L和3750-5600mg/L；牛場(chǎng)廢水在進(jìn)入?yún)捬跄ど锓磻?yīng)區(qū)17要經(jīng)過格柵7，截留80-85％的雜質(zhì)，廢水經(jīng)過厭氧膜9的作用(膜的通量為5L/h)，凈化的水從出水管12由出料泵13排出。厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)17下方的微孔曝氣管16通過氣體循環(huán)泵15，將整個(gè)反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣循環(huán)到微孔曝氣管16中，對(duì)所對(duì)應(yīng)的厭氧膜9進(jìn)行清洗。膜出水的COD為400-600mg/L，SS為200-700mg/L?？偟乃νＡ魰r(shí)間為5天，整個(gè)運(yùn)行過程中，保持整個(gè)反應(yīng)器的水溫為35～37℃。整個(gè)反應(yīng)器對(duì)于COD和SS的去除率分別可達(dá)到97-98％和97-99.2％。膜在反應(yīng)器運(yùn)行6個(gè)月后，出現(xiàn)輕微堵塞現(xiàn)象。

設(shè)置普通厭氧膜生物反應(yīng)器作為對(duì)比：

普通厭氧膜生物反應(yīng)器接種的厭氧污泥同厭氧膜生物反應(yīng)區(qū)接種的一樣。進(jìn)水高濃度牛場(chǎng)廢水(COD＝20000mg/L，SS＝25000mg/L)，廢水經(jīng)過膜的作用(膜的通量為5L/h)，凈化的水從出水管由出料泵排出。膜下方的微型曝氣管通過氣體循環(huán)泵，將整個(gè)反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣循環(huán)到曝氣管中，對(duì)所對(duì)應(yīng)的膜進(jìn)行清洗。膜出水的COD為6000mg/L，SS為2000mg/L?？偟乃νＡ魰r(shí)間為5天，整個(gè)運(yùn)行過程中，保持整個(gè)反應(yīng)器的水溫為35～37℃。整個(gè)反應(yīng)器對(duì)于COD和SS的去除率分別可達(dá)到70％和92％，出水濃度未達(dá)到畜禽廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。膜在反應(yīng)器運(yùn)行1個(gè)月后，出現(xiàn)輕微堵塞現(xiàn)象。

由上述對(duì)比可以看出，本實(shí)用新型生物反應(yīng)器對(duì)于高濃度牛場(chǎng)廢水的COD和SS有較好的處理效果，且延長(zhǎng)了膜受污染的時(shí)間。