[发明专利]一种处理污水的金属双层膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理器，特别是涉及一种处理污水的金属双层膜生物反应器。

背景技术

膜生物反应器（MBR）具有出水水质好、占地面积小、污染物去除率高和剩余污泥量小等传统处理工艺无法比拟的优势。然而，膜材料价格高和膜污染严重等问题制约了该工艺的发展，需要开发廉价大孔的膜材料从而降低膜成本，减少操作压力，提高MBR污水处理的经济性。近年来，一些研究者试图以无纺布替代传统的膜材料，应用于MBR污水处理工艺中，然而，无纺布具有表面粗糙，孔径较大，疏水性强，容易发生膜污染的等缺点。因此，控制膜污染速率，强化无纺布的抗污染性能是该领域研究的重要内容。

无纺布膜生物反应器控制膜污染的主要方法有：膜材料亲水改性、优化操作条件和投加无机颗粒等，并取得了好的膜污染控制效果。但是处理成本的增加和操作规模的扩大都限制了无纺布膜生物反应器的发展。目前尚没有向无纺布膜生物反应器与金属铁结合提高污水处理效果好、降低无纺布膜污染的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理污水的金属双层膜生物反应器，该反应器单质铁在生物反应器中经过氧化还原、吸附及絮凝作用，与生物污水处理过程发生协同作用，不仅提高了污水中难生物降解有机物的去除效果，而且对微生物的絮体结构、无纺布膜表面性质都有改善作用，从而降低了膜生物反应器中无纺布膜的污染速度，在重力流条件下，增加了膜材料的水通量，达到系统长期稳定运行的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种处理污水的金属双层膜生物反应器，所述反应器包括污水箱；进水泵；气泵；内袋与外袋之间的缺氧区；好氧区；膜生物反应器；出水；pH调节剂；还原铁粉；污水箱经管道与进水泵相连接，进水泵的泵出口与膜生物反应器的好氧区相通，好氧区中加入pH调节剂和还原铁粉；同时气泵经管道将气排入氧区；膜生物反应器的内袋与外袋之间为缺氧区；出水与膜生物反应器的外袋相通；内层无纺布为好氧微生物系统，外层无纺布膜为深度过滤系统，双层无纺布膜的料是聚乙烯，或聚丙烯，内层膜作为生物絮体分离膜，孔径选择10-200微米的孔径，外层膜作为深度过滤膜，选择3-50微米孔径；在无纺布膜生物反应器中投加的金属铁，是粉末状或颗粒状态或其他不规则状，其成分含有零价铁成分。

所述的一种处理污水的金属双层膜生物反应器，所述膜生物反应器中投加的金属铁投量变化范围为1克/升到1000克/升，投量大小视污水水质而调整。

本发明的优点与效果是：

1.本发明由于金属铁的物化和生化的腐蚀作用，对污水中难降解有机物具有良好的降解作用，与普通MBR只能通过延长污泥龄（SRT）提高降解效果机理不同，效果也有较大区别，是物化与生化作用的有机集成。在金属铁腐蚀过程中，产生的铁衍生物可以有效提高无纺布表面的亲水性，缓解了膜污染，而且通过改变微生物的絮体结构，提高了无纺布膜的过滤效果。双层的无纺布袋过滤对于出水的色度和浊度的去除效果比较明显。金属铁-双层无纺布膜生物反应器可以单独作为污水处理的一体化设施，也可以与其他污水处理工艺联用不需要额外排泥，可以满足对污水不同程度的要求，具有节能、高效、灵活和易于管理的优点。

2.本发明可以在重力流条件下操作运行，在较高的膜通量条件下，长期运行后没有明显的水头损失。经过双层无纺布过滤出水的色度和浊度都比较低，并且取得了很好的污染物去除效果。

附图说明

图1为本发明铁-硅藻土双层无纺布膜生物反应器示意图；

图2为车外冲洗废水悬浮固体沉降特性图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。

图中： 污水箱1；进水泵2；气泵3；内袋与外袋之间的缺氧区4；好氧区5；膜生物反应器6；出水7；pH调节剂8；还原铁粉9。

污水箱1经管道与进水泵2相连接，进水泵2的泵出口与膜生物反应器6的好氧区5相通，好氧区5中加入pH调节剂8和还原铁粉9；同时气泵3经管道将气排入氧区5；膜生物反应器6的内袋与外袋之间为缺氧区4；出水7与膜生物反应器6的外袋相通。

本发明低成本、可以有效去除污水中胶体及溶解性有机物，特别是对一些难降解有机物的处理。金属铁在反应器中的腐蚀衍生物，可以有效缓解无纺布膜的污染速率，提高出水水质，本发明容易加工成一体化污水处理装置，也可以与其它污水处理工艺联合应用。

实施例1：

某化工物品运输公司洗车场，平均日产车外冲洗废水150立方米，主要污染指标如表1所示。