[发明专利]一种单反应区的内循环厌氧膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种内循环厌氧膜生物反应器，属于废水和污泥厌氧处理技术领域。

背景技术

单反应区的内循环厌氧反应器是在目前在建数量众多的内循环厌氧反应器基础上发展起来的一种高效厌氧反应器，如图1所示。废水经反应器底部进水管1a进入反应区2，大部分有机物在反应区2去除。废水处理后，经沉淀区8沉淀后排放。其内循环系统包括升流管4和降流管7，利用沼气将反应区2的部分流体提升到气液分离器5中，沼气逸出后，流体在重力作用下经降流管7回到反应区2底部，形成反应器内流体循环。反应器中的三相分离器3主要起固、气、液三相分离和沼气收集的作用。内循环的主要作用是：①提高了第一反应区的液相上升流速，增加该区的混合强度，强化有机物和颗粒污泥间的传质。②稀释进水，提高反应器抗冲击负荷的能力。③回流碱度，减少进水的加碱量，降低运行成本。单反应区的内循环厌氧反应器比传统的内循环反应器结构更简单，造价更低。

上述单反应区的内循环厌氧反应器具有如下优点：①由于保留了内循环的作用，有机物和微生物间的传质效果得到保障，使得在处理同类废水时该反应器的有机负荷和传统内循环反应器相近。该种反应器多采用瘦高型的塔式反应器，高径比为4～8，所以占地面积少，特别适合用地紧张的企业。②结构比传统内循环反应器结构更简便，节省了造价。

内循环污泥厌氧消化器是在单反应区的内循环厌氧反应器基础上开发出适合污泥消化的新型反应器(见图2)。该反应器在反应区内增加了填料16。污泥经反应区底部的进泥管1b进入反应区2，在反应区内与厌氧生物充分接触、反应，污泥中有机物被转化为沼气，沼气提升流体由升流管4进入降流区6，流体通过降流管7回流到反应区2的底部，实现内循环，其余流体经过导流板进入沉淀区8，并在该区沉降。内循环的作用和内循环厌氧反应器相同，不过这种反应器的内循环还得到了回流沼气的强化，即通过内循环回流的沼气泵15及沼气曝气器17将产生的沼气回流到反应区2中。内循环污泥厌氧消化器也具备了传质较好的优点。

单反应区的内循环厌氧反应器在实际运行中，存在运行不够稳定的问题，主要是因为，高水力条件和高有机负荷对污泥产生了物理和化学的负面影响，包括强度降低、胞外多聚物增加、活性恶化，从而导致污泥破碎和污泥流失。而处理污泥的内循环污泥厌氧消化器也存在泥水分离困难的问题。为了克服上述问题，提出单反应区的内循环厌氧膜生物反应器。

发明内容

本发明的目的是提出一种单反应区的内循环厌氧膜生物反应器，以克服单反应区的内循环厌氧反应器跑泥以及内循环污泥厌氧消化器泥水分离困难的问题，使该反应器既能保留内循环厌氧反应器效率高、占地少的优点，同时克服了污泥流失的问题，反应器运行更稳定，反应器容积更小。本发明提供的一种处理废水的单反应区内循环厌氧膜生物反应器，含有反应器主体、进水管、出水管、设置在反应区底部的出泥管以及位于反应区顶部的沼气管，所述反应器主体内部设有反应区、降流区、升流管和降流管，其特征在于：在反应区主体内部设有第一隔板，该隔板将反应区主体内部分为上下两个区域，下部区域为反应区，在上部区域设有第二隔板，该第二隔板将上部区域又分为降流区和膜组件区；所述的升流管设置在降流区内，在膜组件区内设有膜组件；所述的沼气管通过反冲洗的沼气泵和沼气反冲洗管与膜组件底部的气水反冲系统连接，采用沼气对膜组件进行反冲洗。

本发明提供的一种处理污泥的单反应区内循环厌氧膜生物反应器，含有反应器主体、进泥管、出水管、设置在反应区底部的沼气曝气器、内循环回流的沼气泵，以及设置在反应器顶部的沼气管；在反应器主体内部设有升流管、降流管和填料，其特征在于：在反应区主体内部设有第一隔板，该隔板将反应区主体内部分为上下两个区域，下部区域为反应区，所述的填料设置在反应区中部，在上部区域设有第二隔板，该第二隔板将上部区域又分为降流区和膜组件区；所述的升流管设置在降流区内，在膜组件区内设有膜组件；所述的沼气管通过反冲洗的沼气泵和沼气反冲洗管与膜组件底部的气水反冲系统连接，采用沼气对膜组件进行反冲洗。

上述处理废水的单反应区内循环厌氧膜反应器，其特征在于：所述的膜组件采用孔径为10～50微米的不锈钢微滤膜。

上述处理污泥的单反应区内循环厌氧膜反应器，其特征在于：所述的膜组件采用孔径为1～2微米的无纺布微滤膜。