一种厌氧膜生物反应器论文和设计-温尚龙

全文摘要

本实用新型公开了一种厌氧膜生物反应器，包括厌氧反应器、进水管以及MBR系统，厌氧反应器内部设有厌氧污泥层，进水管在厌氧污泥层中或者厌氧污泥层下方形成进水口，MBR系统包括设在厌氧污泥层上方的MBR膜组件和由MBR膜组件引出的出水管，厌氧反应器中在MBR膜组件和厌氧污泥层间设有分离阻隔结构，进水管在进水口处设有布水器。将MBR膜分离技术引入到厌氧反应器中，有效地对厌氧污泥生物菌群进行截留，将厌氧反应器中还没有来得及降解的有机物大部分截留下来，继续降解，提高厌氧污泥浓度，有效地截留菌胶团大小的分子，从而有效地截留了有益的、世代繁殖周期比较长的、比较难驯化培养的微生物菌群，这些菌群的有效截留，有效地提高厌氧污泥处理效果。

主设计要求

1.一种厌氧膜生物反应器，其特征在于：包括厌氧反应器、进水管以及MBR系统，厌氧反应器内部设有厌氧污泥层，所述进水管在厌氧污泥层中或者厌氧污泥层下方形成进水口，MBR系统包括设在厌氧污泥层上方的MBR膜组件和由MBR膜组件引出的出水管，厌氧反应器中在MBR膜组件和厌氧污泥层间设有分离阻隔结构，进水管在进水口处设有布水器。

设计方案

2.根据权利要求1所述的厌氧膜生物反应器，其特征在于：分离阻隔结构包括三相分离斜板。

3.根据权利要求1所述的厌氧膜生物反应器，其特征在于：所述出水管包括虹吸出水管和负压出水管，虹吸出水管和负压出水管上均设有控制阀。

4.根据权利要求3所述的厌氧膜生物反应器，其特征在于：负压出水管上设有产水泵、负压压力表和流量计。

5.根据权利要求4所述的厌氧膜生物反应器，其特征在于：还包括PLC自控系统以及能够检测厌氧反应器内ORP值的ORP仪，产水泵包括与PLC自控系统连接的变频产水泵。

设计说明书

技术领域

本实用新型用于水处理技术领域，特别是涉及一种厌氧膜生物反应器。

背景技术

厌氧生物处理技术一般采用的是水解酸化、厌氧接触氧化、IC技术等不同形式的厌氧生物技术。厌氧生物处理主要针对的是高浓度有机废水、难生化降解的有机废水等，先对这些类型的废水中的大分子有机物分解为小分子，或者对好氧有毒害作用的分解为无毒害或者低毒害作用的，然后再到好氧生物处理系统进一步降解。

目前针对厌氧的技术一般来说，分解分四个阶段加以降解：

(1)水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。

(2)酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA)，同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。

(3)产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。

(4)产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

厌氧菌的世代生长周期比较长，传统的厌氧技术，对如何保留厌氧菌在厌氧反应器中没有比较好的方法。

实用新型内容

针对高浓度有机废水，难生化降解有机废水厌氧处理，本实用新型提供一种提高处理效果，增强厌氧污泥菌群浓度，提高厌氧污泥微生物活性的厌氧膜生物反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种厌氧膜生物反应器，包括厌氧反应器、进水管以及MBR系统，厌氧反应器内部设有厌氧污泥层，所述进水管在厌氧污泥层中或者厌氧污泥层下方形成进水口，MBR系统包括设在厌氧污泥层上方的MBR膜组件和由MBR膜组件引出的出水管，厌氧反应器中在MBR膜组件和厌氧污泥层间设有分离阻隔结构，进水管在进水口处设有布水器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，分离阻隔结构包括三相分离斜板。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述出水管包括虹吸出水管和负压出水管，虹吸出水管和负压出水管上均设有控制阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，负压出水管上设有产水泵、负压压力表和流量计。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括PLC自控系统以及能够检测厌氧反应器内ORP值的ORP仪，产水泵包括与PLC自控系统连接的变频产水泵。

本实用新型的有益效果：本实用新型创造性地将MBR膜分离技术引入到厌氧反应器中，有效地对厌氧污泥生物菌群进行截留，有效地将厌氧反应器中还没有来得及降解的有机物大部分截留下来，继续降解，提高厌氧污泥浓度，有效地截留菌胶团大小的分子，从而有效地截留了有益的、世代繁殖周期比较长的、比较难驯化培养的微生物菌群，这些菌群的有效截留，有效地提高厌氧污泥处理效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

参照图1，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各部件的结构特点。

本实用新型是将超滤膜\/微滤膜引入到厌氧反应器中，发明一种高效厌氧膜生物反应器，一是具有将厌氧反应器中的厌氧菌群截留在厌氧反应器中的MBR膜组件，提高厌氧菌的菌落数，提高厌氧菌浓度，进而提高其厌氧反应效果；二是将没有来得及水解酸化、产酸产气的大分子有机物同时截留在厌氧反应器中，让其继续在厌氧反应器中继续分解降解，提高厌氧反应器的效果。

膜生物反应器工艺是近来发展较迅速的一种污水处理工艺，它主要是将膜分离技术和生物反应技术有机结合，大大提高了系统固液分离效果，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，其工艺形式主要有一体式膜生物反应器及分置式膜生物反应器等多种类型。由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，使生物反应器内保持较高的MLSS。水解酸化能力强，污染物去除率高。

将膜生物反应器应用到厌氧膜生物反应器中，可以解决传统厌氧工艺在实际工程应用中运行存在的厌氧效果低，厌氧污泥有效菌群落浓度偏低，出水有机物浓度高等情况问题。

具体的，本实用新型提供了一种厌氧膜生物反应器，包括厌氧反应器1、进水管2以及MBR系统，进水管2可单独设置或设在厌氧反应器1上，例如由厌氧反应器1顶部或侧壁伸入厌氧反应器1内部，厌氧反应器1内部设有厌氧污泥层3，所述进水管2在厌氧污泥层3中或者厌氧污泥层3下方形成进水口，MBR系统包括设在厌氧污泥层3上方的MBR膜组件4和由MBR膜组件4引出的出水管5，厌氧反应器1中在MBR膜组件4和厌氧污泥层3间设有分离阻隔结构。工作时，废水通过进水管2进入厌氧污泥层3中或者厌氧污泥层3下方，经厌氧反应后，穿过分离阻隔结构，经过MBR膜组件4截留后，最终通过出水管5产水。

为了改善进水效果，使进水更加分散均匀，进水管2在进水口处设有布水器6。作为优选，布水器6位于厌氧污泥层3下方。

分离阻隔结构可采用格栅、滤网等结构，作为优选，分离阻隔结构包括三相分离斜板7。三相分离斜板7起到分离泥、水、气的作用，保障上层的MBR膜组件4尽量在低污泥浓度的环境下工作，保持其寿命；同时也初步进行厌氧污泥的初效隔离分离。

所述出水管5包括虹吸出水管8和负压出水管9，虹吸出水管8和负压出水管9上均设有控制阀。通过控制阀能够调节出水管的出水方式，负压出水管9上设有产水泵12、负压压力表和流量计。该结构设计作为本技术方案另一个重要的改进点之一，其创造性地将MBR的产水采用动力产水及无动力产水模式，动力产水采用的是产水泵12动力自吸作用，将厌氧反应器1中的污水抽吸出来；无动力产水是利用液位差，利用出水管5液位比厌氧反应器1低的因素，自动虹吸出水。动力产水可以在处理量加大的情况下使用，无动力产水可以在处理量一般的情况下使用，两者灵活结合，起到节能降耗的作用。

此外，还包括PLC自控系统10以及能够检测厌氧反应器1内ORP值的ORP仪11，产水泵12包括与PLC自控系统10连接的变频产水泵。即本装置采用PLC自控系统10控制，产水泵12通过PLC自控系统10反馈ORP仪11的数据进行调频，调整输出电压，保持高效厌氧MBR膜生物反应器恒定及时调整产水量，确保反应器内的ORP值保持在厌氧菌种合适的生长范围内；项目所提供的MBR膜组件4，有效地截留该高效厌氧反应器1内的厌氧微生物菌群，特别是不容易附着在菌胶团或者填料上的微生物或者生长周期比较长的菌种，这些有效菌种的有效截留，为处理特定的废水起到决定性的作用。本实用新型创造性地将高效厌氧膜生物反应器中的氧化还原电位ORP值与产水泵12的控制有机的结合在一起。利用PLC控制系统的程序编制，及时反馈厌氧膜生物反应器内的ORP值，调整产水泵12的启停，进而优化厌氧膜生物反应器内的生物处理效果。同样达到处理提高污水处理效果的目的。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

设计图

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