[发明专利]一种自过滤物生一体化水处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及水处理设备领域，具体的说是一种自过滤物生一体化水处理设备。

背景技术

膜生物反应器是常规活性污泥法的进一步发展，它主要由膜组件和生物反应器两部分组成，大量带有微生物的活性污泥在膜生物反应器内与基质充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。

膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离，生物处理反应器和膜组件的有机结合，不仅提高了反应器的出水水质和运行的稳定性，还延长了大分子物质在生物反应器中的水力停留时间，使之得到最大程度的降解，并加强了反应器对难降解物质的去除效果。

通常提到的膜生物反应器（Membrane bio-reactor，MBR）是指应用最广泛的膜分离生物反应器，而膜生物反应器在发展和实际应用中面临以下几方面的问题：首先，膜的成本较高，投资大；其次，膜的污染问题和运行中膜的破损问题难以解决，一般的，膜生物反应器在应用一年之后，均会发生膜污染的问题，影响了膜生物反应器的正常使用；最后膜生物反应器的泡沫，操作过失等存在一些不确定性的影响。

近年来，采用纺织材料作为固液分离材料的研究逐渐兴起，首选是聚丙烯无纺布，但是聚丙烯无纺布虽然存在成本低、重量轻、耐腐蚀及化学稳定性好等优点，可以作为一种分离材料进行相关应用，但是无纺布表面呈疏水性，在处理水基流体时，传质驱动力高，能耗大，且极易吸附有机物、蛋白质等污染物质，导致通量下降、寿命缩短，限制了其在水处理领域的应用。特别的，以无纺布作为过滤材料，其使用寿命一般在6个月左右，需要经常更换，无法在实际工程中得到应用。

目前解决这一问题的研究方向在于向膜的微孔方向发展，而因此带来的膜污染问题无法解决。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，设计一种自过滤物生一体化水处理设备，采用大孔径、非直线排水通道的过滤材料，使过滤材料和被过滤物一体化形成过滤的滤膜，有效实现固液分离，极大的降低水处理反应器中固液分离部分的投资和运营费用。

为实现上述目的，设计一种自过滤物生一体化水处理设备，包括反应器，进水池，二沉池，曝气泵，其特征是：所述反应器内设有若干个左右设置的水处理池，所述水处理池由好氧池、兼氧池和厌氧池组成，所述好氧池、兼氧池和厌氧池左右并排放置且好氧池、兼氧池和厌氧池之间由膜组件分隔，所述膜组件包括膜材料，所述膜材料由两层无纺布层和聚丙烯纤维组成，所述无纺布层上均布有若干蜂窝孔，两层所述无纺布层之间设有若干聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维呈弯曲状且聚丙烯纤维的上下两端通过针刺法固定在无纺布层之间。

所述反应器的左侧设有进水管，进水管的出口与进水池相连， 进水管的进口分别连接自来水管和进水池。

所述好氧池内设有一根曝气管，曝气管的一端设在好氧池内，曝气管的另一端连接曝气泵。

所述反应器的右侧设有出水管，出水管的进水端连接反应器，出水管的出水端连接二沉池。

所述膜组件还包括两个金属框架，所述金属框架呈矩形且金属框架的中间镂空，两个金属框架之间的镂空处设有膜材料。

本发明同现有技术相比，采用了新型的物生一体化材料，反应器中的分隔膜组件除了起到分割不同区域以外，同时可以截留生物量和部分污染物，使得反应器内的微生物菌群得以分区发展成为优势菌群，提高了污水处理的效率；采用了生物填料，微生物以附着生长为主，微生物的产率很低，反应器的排泥周期很长，免去高昂的活性污泥处置费；采用物生一体化材料，出水的悬浮物浓度很低，因而不需要特别设置二次沉淀池，节省了反应器的造价；采用同步硝化反硝化工艺，在反应器内构成了同步硝化反硝化的优异条件，使得反应器具有优异的脱氮性能，反应器对总氮的脱除能力达到了 70~90%。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中膜组件的结构示意图。

图3为本发明中膜材料的正视图。

图4为本发明中膜材料的侧视图。

图5为本发明实施例中对COD去除情况的曲线图。

图6为本发明实施例中使用后对氨氮去除情况的曲线图。

图7为本发明实施例中使用后对硝酸盐去除情况的曲线图。

图8为本发明实施例中使用后对总氮去除情况的曲线图。