[发明专利]浮动单元式膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及膜生物反应器。

背景技术

随着社会的发展，水环境污染和水资源缺乏是人们亟需解决的问题。因此，污水处理及回用是防止水环境污染和重复利用水资源的有效措施。污水处理回用技术已经得到普遍采用，将城市污水、工业污水处理之后用于绿化、冲洗或饮用等高水质要求的用途，而且防止污水在流淌过程中污染地下水源。

在污水处理回用技术中，较先进的技术是膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,简称MBR）废水处理系统。该系统为膜分离技术与生物处理技术有机结合的废水处理系统。它是在处理池中排列安置若干膜-生物反应器，来取代传统生物处理的末端二沉池；因膜生物反应器对微生物有很好的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，浓度可提升至8000～10,000mg/L甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上；从而提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量；可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，各种高浓度有机废水与难降解废水的COD，NH3-N.SS，浊度等都达到良好的去除效果，对深度除磷脱氮提供可能。

膜生物反应器是由若干个膜生物反应器单体组合而成，膜生物反应器单体的个数根据废水处理量而定；膜生物反应器单体的构造是由反应器支架、膜组件、集水管、散气管等组成，其中反应器支架周面由外壳封闭，膜组件是在组件框架的两面设有有机纤维膜，组件框架的顶面设有吸水管，吸水管与集水管连通；有机纤维膜材料普遍采用聚乙烯、聚丙烯等。

现有膜生物反应器的不足是，1、在膜生物反应器工作前，仅是经过粗滤的污水，对膜生物反应器造成工作负担大，需经常清洗更换；2、在过滤过程中会对滤液产生吸附并产生纤维脱落，对滤液造成二次污染；3、由于有机纤维膜的结构由纤维搭建而成，过滤原理为叠加渗透，类似于纸张过滤原理，纤维膜孔径曲径，不易进行反冲洗、膜易污染，因此需要严格的预过滤；4、纤维管内流动阻力很大，压力损失较大，不宜处理黏稠液体；5、换膜费用高，一旦损坏，整只报废。

发明内容

本发明的目的是克服现有纤维膜生物反应器的不足，发明一种浮动单元式膜生物反应器。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，一种浮动单元式膜生物反应器，它包括若干个膜生物反应器单体，每个膜生物反应器单体均由反应器框架、外壳膜组件、集水管、散气管组成，若干个膜生物反应器单体排列安装在一个箱体内构成生物处理单元；其特征在于，在生物处理单元之前设有一个吸附处理单元；吸附处理单元是在一个水箱内置入吸附材料颗粒，水箱的底部设有曝气管，水箱再与生物处理单元连通；另外膜生物反应器单体的膜组件采用的膜是重离子微孔膜，重离子微孔膜的微孔孔径为100～150nm，微孔密度为每平方厘米80-110万个；上述的重离子微孔膜是由PET薄膜经加速器重离子束流辐照后再经化学蚀刻处理，制备出的一种微孔膜。

为了增加膜的支撑力，所述的膜组件的框架分成若干隔间，隔间之间设有通孔，框架的两面设有支撑网，重离子微孔膜附着在支撑网上。

本发明的积极效果是：

1、废水处理时，通过向吸附处理单元底部充气，吸附材料颗粒在水箱中上下翻滚浮动，使废水中的污物初步得到吸附，然后再进入生物处理单元进一步处理，从而减轻膜生物反应器的工作负担。

2、由于采用PET作为滤膜的本体材料，其强韧性比所有热塑性塑料好，可折叠，抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高，拉伸强度可以和铝膜相当，且挺力好，尺寸稳定，具有良好的耐化学药品性和耐油性，所以的重离子膜生物反应器耐用，不易损坏，可反复热压处理,运行成本低。

3、由于重离子微孔膜是一种筛孔型过滤材料,其微孔近似圆柱形且孔型圆整、孔径均匀,微孔尺寸和密度可按需求严格控制，有严格被校准的孔径，表面孔隙率大，流动阻力很小，压力损失较小，对滤液中的有效成分没有吸附，具有很高的分离选择性，只要满足水中所要滤除杂质的粒径要求，则不存在漏滤现象，即使黏稠液体也能处理，它是一种物理过滤过程，在水处理过程中不产生副产物,也不会对滤液造成二次污染。因为具有平坦光滑呈镜面的表面，可很容易去掉表面的沉淀。

4、由于重离子微孔滤膜采用PET作为滤膜的本体材料，不仅避免了纤维膜易脱落、不易进行反冲洗、膜污染的缺点，而且大大提高了处理后的水质，与核反应堆生产的核孔膜相比没有放射性。