[发明专利]一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器

权利要求书

1.一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，包括厌氧反应器(1)，厌氧反应器(1)的上部设有集气罩(2)，集气罩(2)通过导气管(3)将储气系统(4)和热交换器(5)，以及储气系统(4)、风机(6)和管式曝气装置(8)相连接；热交换器(5)通过进水管(7)进入厌氧反应器(1)；厌氧反应器(1)内置有正渗透膜组件(9)；正渗透膜组件(9)通过汲取液管(10)与膜蒸馏反应器(13)相连接，汲取液管(10)上设有温度和盐度传感器(11)和汲取液循环泵(12)；膜蒸馏反应器(13)通过冷凝管(14)与产水箱(15)相连接，膜蒸馏反应器(13)下端的冷水管上设有冷凝循环泵(16)；同时配套有加药单元(17)，加药单元(17)与汲取液循环泵(12)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，储气系统(4)内设有甲烷气分离-纯化层，材质为碱性介孔分子筛。

3.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，热交换器(5)为燃气型换热器。

4.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，正渗透膜组件(9)包括正渗透膜片(9-1)、膜片连接管(9-2)以及膜组件支架(9-3)；各个正渗透膜片(9-1)并列布置安装在膜组件支架(9-3)上，各个正渗透膜片(9-1)通过膜片连接管(9-2)连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，正渗透膜片(9-1)采用平板膜，正渗透膜片间隔为5～20mm，表面由耐温超亲水材料构成。

6.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，汲取液管(10)选用耐温、耐腐蚀材料，以热塑方式连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，膜蒸馏反应器(13)内的膜蒸馏膜形制采用疏水性中空纤维膜(13-1)，疏水性中空纤维膜(13-1)的表面采用耐热疏水材料。

8.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，膜蒸馏冷凝测的操作采用接触式、气隙式、气扫式以及真空膜蒸馏。

9.根据权利要求1所述的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器，其特征在于，加药单元(17)包括带搅拌储药箱(17-1)、加碱泵(17-2)以及TDS调节泵(17-3)；带搅拌储药箱(17-1)设置在加碱泵(17-2)以及TDS调节泵(17-3)之间，TDS调节泵(17-3)与汲取液循环泵(12)以及膜蒸馏反应器(13)之间的管路连接；带搅拌储药箱(17-1)与风机(6)以及管式曝气装置(8)之间的管路连接。

10.利用权利要求1-9任意所述厌氧自驱动膜反应器进行的一种适用高COD废水处理与再生的厌氧自驱动膜反应器处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

高COD废水经过热交换器(5)后进入厌氧膜反应器(1)，热交换器采用甲烷气进行加热，在高温条件下进行厌氧反应，过程中产生的甲烷气通过集气罩(2)至储气系统(4)；甲烷气通过风机(6)一部分进入反应器(1)内，通过管式曝气装置(8)进行搅拌和气冲膜表面(9-1)，另一部分气体进入热交换器(5)用于加热进水；待系统内COD去除率达到90％后，开启汲取液循环泵(12)，同时开启冷凝循环泵(16)；处理后的废水在渗透压的作用进入平板膜(9)内汇集后，汲取液通过汲取液管(10)进入膜蒸馏反应器(13)，蒸气压的驱动下，在中空纤维膜内侧产生高品质水，通过冷凝管(14)进入到产水箱(15)。