[发明专利]一种一体化MBR膜生物反应装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一体化MBR膜生物反应 装置。

背景技术

生物膜法技术是人们模仿土壤自净过程创造出来的，很早就 被用于废水处理。目前，生物膜法依然是废水生化处理技术研究 的热点之一。而水处理填料是生物膜技术的核心之一，它的性能 对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接 关系。现有的弹性材料一般由中心件及固定在其上的弹性纤维或 丝条构成，由于该类填料是立体放射状，其纤维或丝条之间内密 外疏，显得蓬乱，故布水布气不均匀。传质效果差，挂膜后仍有 厌氧结团现象产生。

在实际应用中，由于目前市场上应用的填料主要是以粘土烧 结成的陶粒和以聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚脂(PES)、聚氯乙烯 (PVC)等塑料为材料的弹性填料。而一般的弹性填料由于其表面 亲水性较差，在挂膜速度、挂膜量以及膜的紧密度上往往存在不 足。使材料的表面带有亲水基团，是提高材料表面亲水性的常用 方法，将亲水基团带入材料表面的常用方法有：(1)在弹性材料 表面涂抹亲水涂料，该方法因涂料易溶于水中而脱落，故难以实 际应用；(2)在材料表面接枝带有亲水基团的高聚物单体，可采 用高能辐照的方法，在填料的表面产生活性自由基，自由基再与 水溶性单体进行引发聚合，从而使材料表面接枝上水溶性基团， 但因为填料的性状一般比较复杂，除填料的外表面，还有填料的 内表面，而高能辐射难以均匀辐照填料的内外表面，导致填料内 外表面亲水性产生差异，从而也影响其使用效果；(3)在常用塑 料材料中混入水溶性亲水高分子材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种 高效、结构紧凑、占地面积小、去污能力强的一体化MBR膜生 物反应装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种一体化MBR 膜生物反应装置，包括格栅除渣室、隔油室、水量平衡室、厌氧 处理室、缺氧处理室、膜生物反应室、清水池，所述隔油室内设 有隔油挡板，并填充有PP纤维球填料，所述厌氧处理室和缺氧 处理室中均填充有弹性填料，所述膜生物反应室内设有帘式中空 纤维膜以及帘式中空纤维膜表面的微生物膜；

其中，所述弹性填料由开孔发泡材料制成，开孔发泡材料包 括以下质量份数的组分：

PA6粉末30-45份，

热塑性聚氨酯粉末34-50份，

改性树脂15-30份，

改性剂10-15份，

碳纳米管8-12份，

介孔碳酸钙15-23份，

发泡剂8-20份，

开孔剂2-10份。

本发明中的一体化MBR膜生物反应装置可对污水中的油脂、 杂物和水等进行分离并加以处理达标，其中，格栅除渣室可首先 对污水中的悬浮物进行分离；隔油室中的隔油挡板，并填充有PP 纤维球填料可对污水中的浮油和小颗粒油滴进行分离和吸附；水 量平衡室对水位进行控制，对进水起到调节水质和水量的作用； 厌氧处理室、缺氧处理室均填充有弹性填料，通过厌、缺氧环境 下的水解、酸化和甲烷化作用使污水中的有机物(包括油脂、蛋 白质、淀粉等物质)得以处理；膜生物反应室内设置有帘式中空 纤维膜以及帘式中空纤维膜表面的，对污水中的杂质进行进一步 生化处理。

由于厌氧微生物在弹性填料上的附着性差，加之水流的冲击， 吸附在弹性填料表面的微生物很容易脱落下来，从而降低弹性填 料表面的生物吸附量，因此本发明采用开孔发泡材料制备厌氧处 理室、缺氧处理室中的弹性填料。该弹性填料内部具有联通的细 小开孔结构，有利于厌氧微生物在其表面和内部定殖，即使填料 表面的微生物因为外力原因损失，填料内部的微生物也能很快繁 殖并补充到外部，大大提高厌氧处理室、缺氧处理室的使用稳定 性和使用寿命。该弹性填料主料采用PA6和热塑性聚氨酯制成， 并辅以改性树脂、改性剂及其他辅料，制得的弹性填料韧性好、 强度高、耐摩擦、耐腐蚀，使用性能好，能够在污水中长期使用。 并且该弹性填料不改变原水酸碱度，对附着的微生物细胞无毒， 传质性能好，性质稳定、不易被生物降解。