[发明专利]一种蚕茧自生动态膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种蚕茧自生动态膜生物反应器。

背景技术

膜生物反应器(membrane bioreactor，MBR)是近来发展较迅速的一种污水治理工艺，它是由膜分离技术和生物反应技术相结合的生物化学反应系统。由于它以膜分离代替常规活性污泥中以重力进行沉降分离的二沉池，就大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高。作为一种新型的水处理技术，由于具有占地少、能耗低等优点，国内外都在努力研究，将其推向实用阶段。MBR主要由膜组件和生物反应器两部分组成，生物反应器是使污染物得到降解，膜组件是起到过滤的作用，进一步净化水质。

现阶段制约膜生物反应器发展的一个问题在于膜材料相对昂贵且易于出现膜污染的特点。这时，自生动态膜生物反应器作为一个有益的研究方向，在有效降低膜成本方面，起到了积极作用。所谓自生生物动态膜(self forming bio-dynamic membrane，SFDM)是指膜生物反应器中的活性污泥在膜材质表面所形成的一层生物动态膜，一般以大孔过滤材料(如普通筛网)为载体，利用其上生成的生物质层的截留作用实现膜过滤的功能。

应用这一原理建立的自生动态膜-生物反应器(SFDMBR)污水处理工艺，具有设备简单、操作简便、处理效果较好、费用较低等优点。已见公知的一般选用无纺布、钢丝网等作为自生动态膜生物反应器的膜基材(于妍等，动态膜生物反应器[P]，CN202246241；张文启等，一种污水处理用无纺布絮体动态膜生物反应器[P]，CN102452717)。但是无纺布、钢丝网等材料组成的基材，容易出现堵塞、易腐烂的现象。

也有添加悬浮填料等组成复合式自生动态膜反应器。如郭冀峰等,复合式自生动态膜生物反应器(HSFDMBR)处理含表面活性剂废水研究[J],中国给水排水，第24卷第1期，13-16，2008。

而将蚕茧作为基材应用于自生动态膜生物反应器中却未有报道。同时将该工艺通过改变运行状态使其形成生物接触氧化工艺则未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的无纺布等材料的堵塞和易腐烂现象，本发明采用蚕茧作为自生动态膜反应器的基材，提供了一种运行方式灵活、节约能源，水处理效果佳的蚕茧自生动态膜生物反应器水处理装置，该系统具备传统自生动态膜生物反应器的功能，又具有生物接触氧化工艺进行多功能的运行，可以针对污水的进水水质进行变换处理。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

一种蚕茧自生动态膜生物反应器，包括反应器，反应器内放置膜基材及曝气装置，所述的曝气装置上设有至少一个曝气支管，所述的膜基材为蚕茧，曝气支管放置在蚕茧内。

具体的，所述的曝气支管放置在蚕茧形成的密闭空间内。

更具体的，所述的曝气支管的材料为PVC或有机玻璃,曝气支管的孔径为0.2～0.3cm，曝气支管的孔间隔为0.3～0.5cm。

进一步的，该反应器包括：配水区、处理区和集水区，所述的配水区进行污水的收集和前处理，处理区将来自配水区的污水进行净化处理，集水区收集处理区净化后污水的收集；

所述的曝气支管支撑蚕茧放置在处理区内进行污水的净化处理。

更进一步的，所述的处理区内设有第一处理管和第二曝气管，沿第一处理管长度方向设置多个连通的曝气支管，曝气支管外包裹蚕茧。

再进一步的，处理区内还设有第二处理管，沿第二处理管长度方向设置多个连通的曝气支管，曝气支管外包裹蚕茧。

一种蚕茧自生动态膜生物反应器的加工方法，该方法包括：将曝气支管植入蚕茧内。

具体的，将所述的曝气支管植入蚕茧内的加工方法包括：将蚕茧开口，于蚕茧开口处将曝气支管植入，蚕茧的开口缝合后再用硅烷偶联剂将缝合口粘结；将缝合粘结后的蚕茧微波辐照后自然晾干即得。

与现有技术相比，本发明的优点为：

(1)采用蚕茧作为自生动态膜的基材，不仅不易腐烂，而且不用另做基材，节省原材料，简便易得；用途较多，实现生物接触氧化工艺以及自生动态膜生物反应器污水处理工艺的相互转变；

(2)可根据进水的水质情况进行多种方式处理，即可实现多功能、多工艺运行。例如：当进水水质较差，而出水水质不要求回用时，可采用生物接触氧化工艺方式对污水进行处理；当进水水质较差，而出水水质要求回用时，可采用自生动态膜生物反应器工艺方式处理污水；当进水为高氨氮污水时，可采用双曝气型生物接触氧化工艺的方式进行污水处理；