[发明专利]一种膜生物反应器和一种减缓膜生物反应器膜污染的方法

说明书

本发明公开了一种膜生物反应器和一种减缓膜生物反应器膜污染的方法，属于生物反应器领域。为了解决膜生物反应器膜污染的技术问题。本发明提供了一种含有菌丝球‑活性污泥混合液的膜反应器，菌丝球‑活性污泥混合液包括菌丝球和活性污泥，菌丝球‑活性污泥混合液以菌丝球作为附着载体与活性污泥形成颗粒混合液；以及一种减少膜生物反应器膜污染的方法，过程为一是菌丝球作为附着载体，二是菌丝球作为内核促进颗粒形成阶段。在整个运行过程中，菌丝球作为有利于微生物聚集的生物质载体，促进了颗粒的形成，降低了污泥污染物与膜表面之间的相互作用能，从而降低污染物在膜表面的粘附，减少了胞外聚合物产生菌在膜表面的附着生长，最终减缓膜污染。

技术领域

本发明属于膜生物反应器领域，具体涉及一种膜生物反应器和一种减缓膜生物反应器膜污染的方法。

背景技术

膜生物反应器(MBR)处理市政废水和工业废水时对污水的去除效果显著，出水悬浮固体浓度低，并且集剩余污泥产量低和占地面积小的优点于一体，在污水处理行业已经得到了广泛且成熟的应用。但是膜污染问题是急需解决的瓶颈，它严重限制了MBR在水处理中的发展。目前研究都集在对膜生物反应器处理水和废水时进行污染控制中的发展。在膜过滤的操作中，水分子和细小物质不断透过膜，同时一些物质被膜截留而堵塞膜孔或在膜表面沉积，从而造成膜污染。活性污泥混合液体系中存在的营养基质、菌胶团、微生物细胞、细胞碎片、微生物代谢产物例如胞外聚合物以及各种有机、无机溶解性物质等都是膜污染的主要来源。为解决膜污染的问题，专家学者们采取了各种解决措施，如化学药剂控制、纳米材料、细胞包埋、曝气清洗等方法，但效果并不理想，还会影响反应器中的微生物与膜组件的耐久性，并没有为膜污染问题提供一个可持续的解决方案。

发明内容

本发明的目的是为了减少膜生物反应器中污染物在膜表面沉积或堵塞膜孔，解决了膜生物反应器中膜污染的技术问题。

本发明提供了一种膜反应器，所述膜反应器包括膜组件1、微孔曝气管3、进水管5、出水管组成4和反应区11，所述膜组件1安装在完全浸没在反应区11内部，膜组件1上端与出水管4相连，所述进水管5位于反应区11的顶部，所述微孔曝气管3位于反应区11底部，所述膜反应器还包括菌丝球-活性污泥混合液。

进一步限定，所述菌丝球-活性污泥混合液包括菌丝球和活性污泥，所述菌丝球-活性污泥混合液以菌丝球作为附着载体与活性污泥形成颗粒混合液。

进一步限定，所述菌丝球-活性污泥混合液是按照如下方法制备：

(1)制备菌丝球：将真菌孢子接种于菌丝球生长的液体培养基中，并在25-30℃转速150-170r/min的条件下震荡3-4天，即可得到制备好的菌丝球；

(2)驯化活性污泥：选用污水处理厂曝气池的活性污泥作为反应器的种泥，将种泥闷曝3天，完成活性污泥的前期驯化；

(3)将步骤(1)获得的菌丝球与步骤(2)获得的活性污泥进行混合，混合的条件为：以6L/min的曝气量持续进行曝气。

进一步限定，步骤(3)中菌丝球和活性污泥的添加量的关系为：菌丝球的添加量＝菌丝球干重/(1-菌丝球含水率)，菌丝球干重＝活性污泥干重×质量比，活性污泥干重＝活性污泥初始浓度×反应器有效容积V_有效，V_有效为在反应器中浸没中空纤维膜组件的有效水深所得的体积。

进一步限定，所述菌丝球的来源为真菌。

进一步限定，所述真菌为黑曲霉。

进一步限定，所述膜组件为中空纤维柱状浸入式膜组件、中空纤维帘状浸入式膜组件、平板型帘状浸入式膜组件和板式膜组件中的任意一种。

本发明还提供了一种减缓膜生物反应器膜污染的方法，所述方法是将上述的菌丝球-活性污泥混合液加入到好氧颗粒污泥膜生物反应器中进行反应。