[发明专利]用于支承混合生物膜的组件

说明书

技术领域

该说明书涉及废水处理、膜生物膜反应器以及受支承的生物膜装置和过程。

背景技术

在膜生物膜反应器(MBfR)中，使用膜来支承生物膜并将气体输送到生物膜。Martin和Nerenberg最近在“用于水和废水处理的膜生物膜反应器(MBfR)：原理、应用和最新发展”(Bioresour. Technol. 2012)中评论了膜生物膜反应器。膜充气生物膜反应器(MABR)是MBfR的子集，其中使用了含氧气体。Syron和Casey在“用于高速率生物处理的膜充气生物膜：性能评估、工程原理、放大和发展要求”(Environmental Science and Technology，42(6)：1833-1844,2008)中评论了MABR。

美国专利号7169295描述了一种膜支承的生物膜反应器，其带有具有精细中空纤维膜的模块。膜由致密壁聚甲基戊烯(PMP)制成，用于丝束或形成织物。膜灌封在模块的集管中，以使含氧气体能够供应到中空纤维的内腔。反应器可用于处理废水。使用机械、化学和生物学方法来控制生物膜的厚度。国际公开号2008/130885描述了带有悬浮生物质以及膜支承的生物膜的混合过程。

发明内容

该说明书描述了具有两种类型的依附增长的生物反应器。一种依附增长的类型是通过膜接收气体的生物膜。另一种类型的依附增长是仅借助于生物膜浸入或通过的一种或多种流体而滋养的生物膜。将气体供应通过膜到生物膜的生物膜支承介质称作活性支承件。不将气体供应通过膜到生物膜的生物膜支承介质称作惰性支承件。这两种类型的支承件在反应器中组合，可选地在模块的盒内或模块内。一种或两种类型的支承件可通过成组的帘线提供。

在本文所述的水处理过程中，依附于透气膜的生物膜具有需氧区，并且主要用于硝化。该生物膜通过膜接收氧气。依附于惰性支承件的另一生物膜具有缺氧或厌氧区，并且主要用于脱氮和COD移除。两种类型的生物膜可提供完全氮移除，例如使用硝化-脱氮生物途径或硝化-脱氮途径。

该说明书还描述了一种具有惰性帘线的模块，或活性和惰性支承件的混合物(例如在至少一个灌封头中灌封的帘线)。帘线优选地彼此独立，除了在灌封头中。帘线可由一根或多根单丝或复丝纱组成。可选地，模块可具有帘线，其具有一个或多个中空纤维气体转移膜。带有气体转移膜的帘线可连接到气体源并提供活性支承件，或者可将其用作没有气体源的惰性支承件。没有气体转移膜的帘线可用作惰性支承件。模块可具有带有或没有气体转移膜的帘线或帘线的组合。具有带有气体转移膜的帘线的模块可构造成使得这些帘线中的一些可接收气体，而其它则不能。在使用中，该模块可支承帘线的惰性生物膜，或惰性和活性生物膜的混合物。

反应器具有一个或多个带有帘线的模块，其位于适于容纳待处理的水的贮槽中。优选地，反应器还具有连接到反应器中的一些但不是全部的帘线的气体输送系统。备选的反应器具有连接到反应器中的一些或全部帘线的气体输送系统，并且反应器还具有惰性支承件，其可设置在一个或多个模块中或通过另一个惰性支承件系统提供。用于处理废水的过程具有将水供给到罐中并将气体供应到反应器中的至少一些帘线的步骤。在使用中，生物膜覆盖帘线。

附图说明

图1是帘线的示意性截面。

图2是帘线的等距视图。

图3至图5是用于制造包括多根帘线的模块的过程中的步骤的示意图。

图6是包括多根帘线的模块的示意图。

图7是包括图6的模块的反应器的示意图。

具体实施方式

膜支承的生物膜模块可以各种构造制成。例如，在WO 01/66474 A1中描述了平片材模块。在本文的背景部分中描述了使用丝束中的中空纤维膜或织造成片材的模块。优选的模块使用如WO 2014/130043中所述的帘线形式的支承件。使用其它构造的生物膜支承膜的模块以及具有这些或其它构造的惰性支承件的模块可适用于本文所述的装置和过程。