[实用新型]一种用于污水处理的光纤膜生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，涉及污水处理技术，具体涉及一种菌藻共生光纤膜生物反应器。

背景技术

污水处理系统主要利用微生物(主要是细菌类)的作用对碳、氮、磷污染物进行降解和处理，如最常见的活性污泥系统即利用好氧异养菌群对有机物进行异养分解产生二氧化碳和水；利用硝化、反硝化细菌转化氮污染物生成N₂；利用聚磷菌和释磷菌去除磷酸盐类。

随着氮、磷营养物质引起的水质富营养化问题日益突出，给水体环境造成种种严重危害，不但造成巨大的直接或间接经济损失，而且对人类生活和健康造成了很大威胁。

而表征富营养化的“罪魁祸首”—藻类，却可以有效利用氮、磷等营养物迅速生长，所以常规污水处理工艺中氮磷营养物是被浪费的资源。如果能在污水处理过程中，充分利用藻类对氮磷等营养物的吸收作用，将可以大大降低受纳水体发生水体富营养化的概率。同时在这一过程中，藻类将得到大量增殖，借助合理的收集及分离手段，可获得大量藻生物量，用作饲料、生物柴油等。

藻类是自养型微生物，能以光作为能源，利用氮、磷等营养物质和二氧化碳合成自身复杂的有机成分，因此藻类可用于污水处理，去除污水中的氮磷营养物及重金属离子等污染物。将藻类对污水中氮磷营养物和有机物的摄取去除功效，与细菌强大的污染物降解能力有效的结合起来，藻类通过光合作用释放氧气，供给好氧型微生物进行代谢活动，而好氧异养型微生物对有机污染物进行氧化分解，代谢产物为二氧化碳、无机氮、磷化合物又供给藻类作为光合作用所需的碳源和营养，如此循环形成藻菌之间共生的关系，成为“藻菌共生”。在此基础上建立的藻菌共生系统与常规方法整合形成的处理工艺，将可能妥善地解决城市污水的脱氮除磷和有机物去除问题，控制水体的富营养化，同时回收有用物质达到资源化再利用。

目前，运用菌藻生物膜处理污水的相关技术已有报道。例如，公开号为CN105565508A的中国发明公开了膜曝气菌藻生物膜系统，通过在反应器中加入膜组件，菌藻附着于膜上，外部光源为微藻的光合作用提供光照，无泡曝气装置为菌藻生长提供空气，但由于是在外部添加光源，污水又呈浑浊状态，会使光无法有效穿透反应器，藻类光合作用效率不高，另一方面，为了保证光照，反应器体积不能太大，从而限制了反应器的更广泛应用。

另外，授权公告号为CN204779056U的实用新型专利公开了一种菌藻共生反应器，通过多个单元反应器串联成盘状，反应器采用透明材质，采用自然光照或外置光源的方式实现对污水的去除，同样，此专利为了保证光源的供给，限制了反应器的体积和光利用效率。

目前，大部分光生物反应器都采用外加光源设计，这大大限制了藻类对于光源的有效利用，无法实现菌藻共生系统的高效处理。

实用新型内容

为了克服现有反应器光利用效率低，无法实现大体积水量等不足，本实用新型提供一种采用光纤传导光源的菌藻共生膜反应器,具有曝气和膜生物截留功能，提高了菌藻共生反应速率，提高菌藻的处理效果，并能利用太阳能，降低运行成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于污水处理的光纤膜生物反应器，该系统包括反应器、光纤光源器、太阳光导入系统(采用现有技术实现，此系统本身不是本实用新型技术方案的贡献部分)、尾光光纤、若干侧光光纤、膜组件、曝气装置、进水管、出水管、抽吸泵和填料，其中：

所述抽吸泵、光纤光源器、太阳光导入系统位于所述反应器外部；

所述光纤光源器提供电光源，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；

所述太阳光导入系统收集日光，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；

反应器中设有填料；

所述侧光光纤均匀布置在反应器中，侧光光纤的两端均接尾光光纤；

所述尾光光纤包括第一尾光光纤、第二尾光光纤，所述第一尾光光纤接光纤光源器，所述第二尾光光纤接太阳光导入系统；

所述曝气装置位于反应器底部；

所述膜组件位于反应器内，且靠近出水管；

所述出水管连接抽吸泵；

所述进水管位于反应器入口一侧，而出水管位于反应器另一侧。

本实用新型中，微生物附着于填料以及侧光光纤上生长，有利于保证反应器的生物量，加强反应器的处理效果。