[发明专利]一种多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置和方法

权利要求书

1.一种多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：包括：过滤器，一级光催化剂反应器，二级光催化剂反应器，酸化水解池，膜生物反应器；上述器、池之间用管道连通。

2.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：所述的过滤器，包括：过滤器体,过滤器体内设置有絮凝剂加药罐A、混合罐B、沉淀分离罐C、过滤器罐D；上述设备依次用管道连接，并形成一撬块结构；其中过滤器中内构件为活性碳或石英砂或陶瓷滤芯中的一种。

3.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：所述的一级光催化剂反应器，包括：反应器体E1，反应器体内设置有隔板G1、TiO2光催化剂载体F1、紫外光源H1及反应器上部空间J1，在反应器体内装有TiO2光催化剂载体，这些催化剂载体用隔板隔开，形成一种折流结构；在反应器顶部装有多个紫外灯，另还有一个集气空腔J1。

4.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：所述的二级光催化剂反应器，包括：反应器体E2，反应器体内设置有隔板G2、TiO2光催化剂载体F2、紫外光源H2及反应器上部空间J2，在反应器体内装有TiO2光催化剂载体，这些催化剂载体用隔板隔开，形成一种折流结构；在反应器顶部装有多个紫外灯，另还有一个集气空腔J2。

5.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：所述的酸化水解池Q，包括：酸化水解池体Q，池体为混凝土结构，酸化水解池体内设置有隔墙S和隔墙T，酸化水解池由隔墙S、T分解为①区、②区、③区；①区为进水区，内设置有多个水流推进器R；②区为水解酸化区；③区为出水区，由泵将处理水抽出；①区、②区、③区通过隔墙底部的孔洞U和孔洞W连接，①区、②区、③区按顺序由隔墙S和隔墙T隔开。

6.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：所述的膜生物反应器，包括：反应器体O，反应器体内设置有膜组件1I和膜组件2K、曝气射注装置1L和曝气射注装置2M；其中膜组件1和膜组件2为浸没式中空纤维，材料优选PVDF或PP，孔径优选0.04～0.2um，膜生物反应器为MBR，型式可为整体撬装或池内安装，可并联或串联。

7.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于：所述的隔板采用折流板式，折流板形式为矩形、圆形、弓形；优选矩形。

8.根椐权利要求1所述的多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的装置，其特征在于所述的光催化剂载体形式为规整填料、散装填料、板式，优选散装填料；填料材料材质为SiO₂玻璃、304L不锈钢板、316L不锈钢、陶瓷、碳化硅、聚四氟乙烯。

9.一种多相光催化结合膜生物反应器处理高浓度有机废水的方法，其特征在于：其步骤如下：

(1)高浓度有机废水经过预处理后进入到高效一体化过滤器，有机废水经高效一体化过滤器撬块结构去除浊度后，经计量泵送到一级光催化剂反应器中，在一体化过滤器撬块结构中预处理后的有机废水与来自絮凝剂罐A的水絮凝剂在混合罐B中充分混合，并经沉淀分离罐C分离后，进入到过滤器罐D，经过过滤后出水浊度小于1NTU；

(2)在一级光催化剂反应器中，在催化剂、氧化剂H₂O₂及紫外线的作用下，

将绝大部分的含碳有机物分解为CO₂和H₂O,废水COD得到显著降低，可生化性显著增强，其中氧化剂H₂O₂的加入量为10～20kg/t水；

(3)经过一级光催化反应器后，处理后的废水进一步送到二级光氧化反应器

中，在紫外线和催化剂的复合作用下，尚未完全分解的有机物在氧化剂H₂O₂的作用下几乎全部得到降解，其中氧化剂H₂O₂的加入量为10～20kg/t水；

(4)降解后的废水基本能达到生化处理的要求，来自二级光氧化催化反应器

的废水进入酸化水解池进一步酸化，池中水解酸化菌利用H2O电离的H⁺和OH^-将有机物中的C-C键打开，一端加入H⁺，一端加入OH^-，从而将长链水解为短链，提高污水的可生化性，更加有利于生化处理；

(5)来自酸化水解池的废水进入到膜生物反应器中，生物膜对含泥污水进行

改善，实现泥水分离，利用膜对高效生物菌如硝化菌的截留作用，使微生物截留在生物膜反应器中，从而保证污水中有机物氮的深度去除，并达到排放标准排入产水池；

(6)废水生化处理并达到排水要求排放到产水池中，产水池即有盛水池，

池内水达到一定液位，就向外界排放。