[实用新型]低能耗复合膜生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物污水反应器，具体地，涉及一种低能耗复合膜生物反应器。

背景技术

目前，随着我国农村经济的发展和农村生活水平的提高，农村分散式水体污染也日趋加剧。农村分散式水源污染处理不同于城市及中小城镇集中式处理，污水分散收集难、缺乏市政污水集水管网和有效管理，且量小面广、分散化。欧美日本等发达国家对分散式生活污水处理研究起步较早，而国内研究起步较晚且技术单一，主要采用好氧、厌氧或者厌氧与好氧组合的工艺，存在适用性较差、占地面积大、脱氮除磷效果差、操作运行管理复杂等缺点。

膜生物反应器是把生物处理与膜分离相结合的高效废水处理技术。其具有处理效率高，出水可直接回用；系统运行稳定、流程简单、设备少、占地面积小；污泥龄长,剩余污泥量少；以及操作管理方便，易于实现自动控制等优点。通过膜生物反应器处理的生活污水可以达到排放标准直接排放。

除此之外，国内外研究发现，可以通过同一反应器中发生的同步硝化反硝化或者短程硝化反硝化去除总氮(TN)。将该技术用于膜生物反应器，通过投加一定量的载体填料，不仅可以改变泥水混合液的性质、降低膜污染，延长膜使用寿命；并且载体填料上附着生长的一定厚度的生物膜由于外层处于好氧状态，发生硝化反应，而内层生物膜处于缺氧/厌氧状态，发生反硝化反应，同步发生反硝化反应得以实现，大大加强了系统对总氮去除。

但是，目前常规膜生物反应器的最大缺点之一在于，其往往需要持续进行好氧曝气。具体来说，现有常规膜生物反应器曝气系统由于采用持续性曝气，曝气能耗占整个运行能耗的高至60％-80％，导致整体运行成本居高不下。此外，由于持续曝气，还会产生膜污染严重、使用寿命短等问题，从而限制其在污水处理中的实际使用。

因此，本领域迫切需要一种新的复合生物膜反应器装置，该装置能够在高效处理废水的同时，降低能耗、减缓膜污染并延长使用寿命，进而能够降低污水处理的整体成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种低能耗复合膜生物反应器，目的在于获得提高系统抗负荷冲击能力、减缓膜污染、节省运行能耗，同时获得稳定的脱氮除磷效果。

在一个方面，本实用新型提供了一种低能耗复合膜生物反应器，所述低能耗复合膜生物反应器包括：生物反应器主体、膜组器以及曝气管，其中，所述膜组器位于所述生物反应器主体的内部下方，使用导流板将所述生物反应器主体的内部分割成两个对称区域，所述膜组器分别位于所述两个对称区域中；所述两个对称区域中分别布设有所述曝气管，所述曝气管分别与电动阀相连，所述电动阀分别控制所述曝气管循环交替进行曝气；以及所述生物反应器主体内还布设有载体填料。

在一个优选的实施方式中，所述低能耗复合膜生物反应器还包括进水系统，所述进水系统安装在所述生物反应器主体外部，所述进水系统包括进水泵和格栅，所述格栅的过滤孔径为1-3mm。

在又一个优选的实施方式中，所述格栅是不锈钢格栅。

在另一个优选的实施方式中，所述低能耗复合膜生物反应器还包括出水系统，所述系统安装在所述生物反应器主体外部，出水系统所述出水系统包括真空负压表、出水流量计和产水泵。

在又一个优选的实施方式中，所述产水泵按周期性间歇运行方式运行，抽、停时间分别约为4-10分钟和1-5分钟。

在另一个优选的实施方式中，所述低能耗复合膜生物反应器还包括鼓风机，所述鼓风机通过供气管道与所述电动阀以及所述曝气管相连。

在另一个优选的实施方式中，所述曝气管是穿孔曝气管或微孔曝气管，所述曝气管分别设置于两个对称区域中的所述膜组器的下方进行交替曝气。

在又一个优选的实施方式中，曝气时间约为30-40秒。

在另一个优选的实施方式中，所述低能耗复合膜生物反应器还包括连接在所述生物反应器主体底部的排泥管，以及位于所述生物反应器主体内部的静压 式液体计。

在另一个优选的实施方式中，所述低能耗复合膜生物反应器还包括与所述进水泵、所述真空负压表、所述出水流量计、所述产水泵、所述静压式液体计、所述排泥管、所述电动阀以及所述鼓风机相连的主控系统。

在另一个优选的实施方式中，所述载体填料包括以下一种或多种：粉末填料活性碳(PAC)、颗粒活性碳(GAC)、海绵、球形填料、海藻酸钙。

在另一个优选的实施方式中，所述膜组器包括多片中空纤维复合膜膜片，所述中空纤维复合膜膜片包括聚氯乙烯(PVC)膜片或聚偏氟乙烯(PVDF)膜片。