[实用新型]膜生物反应器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种污水处理设备，具体地说是一种膜生物反应器。

(二)背景技术

随着现代工业的迅速发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和废水量不断增加，造成城市水资源日益不足，水质日趋恶劣。为解决这个问题，世界上许多国家相继开展了废水再生利用的研究。其中研究最为活跃的是采用好氧膜-生物反应器处理城市废水并进行再生利用。

膜生物反应器简称MBR，是二十世纪末发展起来的水处理高新技术，它将膜分离技术与传统的生物处理有机结合起来，主要应用于污水处理领域，其主要是用膜组件(中空纤维膜)代替了传统生物处理中的二沉池，利用膜组件进行固液分离，将活性污泥截留在反应器内，膜组件出水可回用或外排。其有机污染物的去除机理表现在：除传统的活性污泥的生化去除外，更高效的去除作用在于--膜的过滤技术和膜表面附着的具有复杂的生物分布的滤饼层的生物作用。膜过滤一方面解决了传统生物处理方法中泥水分离仅靠重力沉降不彻底、出水仍带出大量悬浮物的弊端；同时膜截留住了微生物，避免了泥水分离而造成的活性微生物的流失，整套设备对有机污染物去除率达90％以上，出水水质稳定可靠。

膜生物反应器作用机理

膜生物反应器内分缺氧区、好氧区和膜区。好氧区设置曝气器，来自风机的气体经过曝气器的切割作用，形成微小气泡，将污水中的有机污染物进行生化降解作用。好氧区的水从隔板底部进入膜区，膜区内置膜组件，主要是将好氧区生化降解过的污水再进行膜的过滤作用。好氧区设置了污泥回流泵，将回流污泥回流至缺氧区，与原水混合后进行反硝化反应，从而形成了缺氧、好氧、膜过滤的独特工艺，在有效的降解CODcr、BOD5的同时还可以有效的除磷脱氮。膜生物反应器既利用了膜分离的选择透过性与高效性，又利用了生物处理有效性及彻底性，出水水质可完全满足要求。膜生物反应器中中空纤维组件在降解有机物方面的作用机理大致有四方面：

①中空纤维膜及膜表面的滤饼层的物理截留作用：

膜生物反应器内的膜表面因为浓差极化引起膜表面被截留的活性污泥的积聚，形成多孔滤饼层，相当于在0.1μm的膜表面附加了一层膜，形成了一道屏障，使可溶性的小分子物质本来可以透过中空纤维膜，现受到滤饼的阻挡，被截留在反应器中；

②滤饼层微生物在膜表面吸附及生物降解作用：

不对称中空纤维膜具有很大的表面积其表面滤饼层上聚集了大量微生物，生物中有大量降解有机物的酶，在酶的催化作用下，滤饼层上被截留的有机物或部分可溶性小分子有机物得到氧化分解，相当于通过滤饼层的滤液经过了一层生物膜处理，进一步降低了出水中有机物浓度，提高了出水水质。但是对于滤饼层要辨证的看，随着浓度差的极化，滤饼层越来越厚，所以增大了透水阻力，同时也增大了氧的传质阻力，滤饼层内微生物供氧不足而降解能力下降，所以适当控制滤饼层厚度，既能利用滤饼层获得较高质量的出水，又能获得满意的出水流量；

③膜表面附近生物絮体流动层和反应器内主体混合液污泥的生化作用：

膜生物反应器对有机物的降解去除主要靠被膜和滤饼层所截留在反应器内的活性污泥微生物的生化降解作用。生物絮状体所携带的有机物以及生物絮状体本身代谢产物在它与反应器主体液相相接触时，被主体生物污泥彻底矿化成CO2和H2O，因此膜生物反应器内有机物COD不会积累而影响出水水质和降低出水流量；

④可溶性酶在膜微孔内的催化降解作用：

在中空纤维膜微孔内部由于细胞所分泌的各种酶渗入膜微孔内部形成生物酶，可重复的连续的特异性催化分解有机物，提高出水水质。但这些渗入膜孔内，被膜的支撑骨架或膜微孔内壁活性基所吸附的生物酶，其酶数量极少，出水在酶表面停留时间极短，比起反应器内活性污泥以及膜上滤饼层微生物酶数量来说，其生物降解作用很小。

(三)发明内容

本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简单、自动化程度高的膜生物反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

膜生物反应器，包括池体、缺氧区、好氧区、膜区、膜单元、底部曝气系统、底部曝气总管，池体分缺氧区和好氧区两大部分，好氧区内部又设置膜区，膜区内又设置有一个以上的膜单元，好氧区和膜区的底部设置有底部曝气系统，底部曝气系统和底部曝气总管相接，膜单元通过膜单元进气支管与进气总管相接，膜单元通过膜单元出水支管与出水总管相接，出水总管上接出水自吸泵。

上述膜生物反应器，其膜单元设置在膜起吊导轨上，膜起吊导轨设置在膜支撑槽钢上，膜支撑槽钢横向设置在膜区的内壁上。