[实用新型]基于重力作用的强化分离柱状一体膜式生物反应器

说明书

本实用新型涉及膜生物反应器，公开了基于重力作用的强化分离柱状一体膜式生物反应器，其包括反应器壳体(1)，还包括可调控曝气装置(2)，可调控曝气装置(2)包括曝气管(21)和输气总管(22)，曝气管(21)沿竖直方向依次插入反应器壳体(1)中并对反应器壳体(1)内不同水平高度进行曝气，每个曝气管(21)上均安装有调节阀(210)。本实用新型本申请通过对水质进行A/O段、污泥回流和强剪切交错流段的适应性控制，通过生物降解段充分降解对应组分；基于重力分离+机械分离(生物挂膜)分离污泥和其它组分，创造良好的膜段环境；基于强剪切交错流的膜组件截留分离；反应器内各模块均可拆卸维护。

技术领域

本实用新型涉及膜生物反应器，尤其涉及了一种基于重力作用的强化分离柱状一体膜式生物反应器。

背景技术

一体式膜生物反应器通过将膜分离技术与生物降解技术进行整合，不仅省去二沉池的建设，同时大大提高了固液分离的效率，并且基于膜分离作用，反应器内活性污泥浓度增加，以及特效菌种的出现(特别是优势菌群)，提高了生化反应降解的速度。

从技术原理上来分析，膜生物反应器中，由于膜的分离作用，降解时间长的可溶性大分子化合物必然被截留，并返回制生物反应器中进一步降解，即其对应的水力停留时间必然相应延长，可得到充分降解。与之相对应，世代较长的硝化细菌可在生物反应器中得到积累，硝化效果必然得到提升。这种良性的循环体系的结果，必然相较于传统的活性污泥法，具有出水有机物含量、产泥量、总氮和总磷含量都会明显下降。另外，膜生物反应器中膜组件的截留，还可以承担细菌去除的作用。当然，膜生物反应器的截留作用，还可以一定程度上消除污泥膨胀现象。膜生物反应器内微生物浓度的大幅提升，必然可以相应提升生物反应器的容积处理负荷，这又在很大程度上提升了整个膜生物反应器的抗冲击负荷能力。这些显著的有点，是一体式膜生物反应器得以发展的根本原因，也是其成为水处理技术重要方法的关键所在。

但是，也正是由于一体式膜组件在截留作用中，膜组件在复杂的水质环境条件下，与各种复杂组分的直接接触，导致膜生物反应器存在运行污染的问题。膜组件需要定期冲洗和更换，导致膜生物反应器的运行能耗和运行费用方面存在一定的局限性。

在一体式膜生物反应器中，柱状反应器具有结构紧凑，占地面积小的特点。但也正是由于这一特点，会带来几个方面的问题：1)柱状反应器是一个整体，由于曝气过程的搅拌作用，会导致一体式膜生物反应器中膜组件所处水质环境的恶化，这是导致膜组件污染的根本原因；2)传统柱状反应器曝气从底部推送，气力诱导和搅拌作用，会破坏厌氧硝化形成的条件，不利于硝化过程的进行。如何克服这两个问题，是柱状一体式膜生物反应器必须解决的难点所在。

目前，专利名称为膜曝气膜生物反应器，专利号为201580070647.4的实用新型专利，还存在膜组件污染易被污染和易破坏厌氧硝化形成条件的缺陷。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中膜组件污染易被污染和易破坏厌氧硝化形成条件的缺点，提供了一种基于重力作用的强化分离柱状一体膜式生物反应器。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

基于重力作用的强化分离柱状一体膜式生物反应器，包括反应器壳体，反应器壳体的下端设有进水口，反应器壳体的上端设有出水口，反应器壳体为空心柱状体，还包括可调控曝气装置，可调控曝气装置包括曝气管和输气总管，输气总管与曝气管连接并向曝气管供气，曝气管有多根，曝气管沿竖直方向依次插入反应器壳体中并对反应器壳体内不同水平高度进行曝气，每个曝气管上均安装有调节阀。

作为优选，曝气管包括上曝气管和下曝气管，下曝气管有多个且均匀排列在反应器壳体内，上曝气管在反应器壳体进行耗氧曝气，下曝气管在反应器壳体在不破坏缺氧环境的条件下进行污泥气力搅拌。