[发明专利]生物膜反应器废水处理模块

说明书

一种生物膜反应器废水处理模块，包括：呈柔性的透氧且不透水材料的套管形式的过滤芯，套管的内部限定了空气通道，并且套管螺旋缠绕在大致垂直的中央空气管道周围，空气通过该中央空气管道被引入到套管中，其中在套管的相邻层之间限定了废水通道，并且套管被配置为在其外表面上支撑生物膜以用于处理通过废水通道的废水，并且提供用空气向套管施压的装置，以便空气沿着套管经过并穿过套管的壁并与生物膜接触；壳体，在该壳体中限定在所述过滤芯下面的蓄水箱；以及一个废水通道，使废水可以经过生物膜进行处理；其中所述蓄水箱与所述分配系统液体连通以用于将水从所述蓄水箱返回到所述分配系统以逐步处理所述废水。

技术领域

本发明涉及生物膜反应器废水处理模块。

背景技术

先前已经提出使用微生物(细菌)来产生酶，其催化水中不需要的物质的降解以处理污水，如下水道系统。实现这一点的一种方式是通过提供透氧且不透水的膜，在其上支撑生物膜以促进通过膜的废水的有氧处理。该技术已被用于许多不同配置的系统中，其结果各不相同。一些以前的系统一直难以操作和控制，安装昂贵且提供可变的结果。由于需要大量的处理区域以有效地处理废水，并希望最小化所需设备的尺寸，所以过滤芯可以紧密填充，通常在使用过程中造成堵塞。例如，一些先前的布置使用紧密填充的套管，其填充有易于堵塞并且难以清洁的废水。其他布置使用需要手动组装和大处理区域的平面片材。

2003年5月6日发给Zeonon Environmetal Inc.的US3558549描述了一种膜模块，其具有透氧但液体不能渗透的膜，该膜具有氧和缺氧生物膜用于处理废水。尽管该膜可以螺旋缠绕以安装在罐或管中，但鉴于该系统的被动特性，可能难以可靠地将具有不同成分的废水处理成所需的标准。

类似地，2003年6月5日公布的US2003/0104192公开了一种用于从水介质中去除有机物质和/或氮源的设备，该设备具有用于空气通过的片材并且可以螺旋卷绕以形成废水可以通过的缝隙。再一次，鉴于该系统的被动特性，可能难以可靠地将具有不同成分的废水处理成所需的标准。

为了解决堵塞膜的问题，2009年10月8日公布的US2009/0250394提出使用并排布置的平面膜，然而，这种布置可能需要大量的空间来实施。

2015年1月27日发给Emefcy有限公司(Emefcy Group Limited)的US8,940,171涉及使用包括螺旋缠绕的大致水平的废水通道的处理单元，其间层被定义为垂直气流通道。多个相似的单元垂直堆叠以提供足够的处理体积。尽管可以提供更大的处理区域，但是除了废水通道因为必须保持水密性而难以制造以外，由于其小尺寸它易于堵塞，因此维持和控制微生物群体可能是困难的，由此使得难以可靠地控制废水处理系统的处理效果。

发明人已经观察到，将废水通过紧密填充的套管是一种低效率的解决方案，其难以维护并且可以提供可变的结果，特别是因为之前提出的处理系统仅允许单次通过处理系统，因此需要并联多个单元以确保进行充分的处理。而且，大多数有氧系统使用鼓风扇向悬浮生物质供应空气，这可能会降低水泵的效率。

本发明的实例试图解决或至少改善先前的生物膜反应器废水处理模块的一个或多个缺点。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种生物膜反应器废水处理模块，其包括：

过滤芯，呈柔性的透氧且不透水材料的套管形式，所述套管的内部限定了空气通道，并且所述套管螺旋缠绕在大致垂直的中央空气管道周围，空气通过所述空气管道被引入到所述套管中，其中在所述套管的相邻层之间限定了废水通道，所述套管被配置为在其外表面上支撑生物膜以用于处理通过所述废水通道的废水，其中所述套管至少沿其上边缘密封，并且提供用空气向套管施压的装置，以便空气沿着所述套管通过并穿过所述套管的壁并与所述生物膜接触；

壳体，所述过滤芯布置在所述壳体中，所述壳体的下部限定在所述过滤芯下方的蓄水箱；以及