微生物固定化的膜生物反應器裝置及其構成的水處理裝置的製作方法

2023-06-19 09:14:36

專利名稱：微生物固定化的膜生物反應器裝置及其構成的水處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種反應器裝置及其構成的廢水深度處理裝置，特 別是涉及一種固定化微生物-膜生物反應器裝置及其構成的水處理裝置。
背景技術：
隨著我國水資源短缺問題的日益突出和國家節約型社會的構建，實 施汙水的資源化利用迫在眉睫。自從我國實施中水回用措施並頒布相應
的《生活雜用水水質標準》(CJ25. 1-89 )後，中水回用在我國得到了廣 泛的應用。將汙水處理到中水標準後，可用於綠化、洗車、沖廁和澆灑 道路等方面。但綠化、灑路受季節的限制較大，洗車用水量較小，又受 客觀條件限制，故衝廁是用量最大、最穩定的中水回用途徑。但由於衝 廁時需要大量的中水管道配套工程，在一定程度上限制了應用範圍，呈 現出中水用量小於產量的局面。將中水做進一步處理後，以擴大其應用 範圍成為水資源利用的一個重要發展方向。生活洗衣、洗浴的用水量大， 分布普遍，將中水進一步處理後(稱為深度再生水)，進行此方面的應用 可大大增加汙水資源化應用範圍，也能為嚴重缺水的單位，如嚴重缺水 的偏遠鐵路站區、邊防哨所、大型洗浴場所解決部分用水問題。
目前，國內中水普遍採用膜生物反應器(簡稱MBR )技術，該技術具 有出水水質穩定、操作簡單、設備易實現自動化控制等優點，但存在對 原水中難降解有機物去除率低、生化處理時間長、池體大、超濾膜易堵
塞、清洗頻繁等問題。若要實施中水的進一步處理，從保證出水水質的 角度講，反滲透是最理想的處理工藝，出水可直接達到並優於飲用水標 準，但反滲透設備投資高、運行成本大
實用新型內容
本實用新型的目的在於，克服上述現有技術的缺陷而提供一種固定化 微生物-膜生物反應器裝置。
為實現上述目的，本實用新型採取以下設計方案
本實用新型的一種固定化微生物-膜生物反應器裝置，包括第一部分 和第二部分，所述第一部分包括底部設有多個曝氣頭的固定化微生物生 化池，所述生化池中設置多個隔間，所述隔間包括設置在曝氣頭上方和 池內水位下方的至少兩層攔截網，所述至少兩層的拄截網之間:沒有載體 結合型微生物固定化載體，所述第二部分中設有超濾膜處理系統。
優選地，所述兩個攔截網分別位於曝氣頭上方20cm處和池內水位下 方20cm處。經過所述第一部分的水流通道呈"之"字型或平行線型。
本實用新型的另一目的是提供一種深度再生水處理裝置，包括上述 的固定化微生物-膜生物反應器裝置，所述固定化微生物-膜生物反應器 裝置經過預處理裝置與納濾膜處理裝置和消毒裝置相連。
優選地，所述預處理裝置包括活性碳過濾裝置和精密過濾裝置。所 述納濾膜裝置按處理水量、脫鹽率、操作壓力、回收率設計，並設有自 動洩壓清洗裝置及自動監測裝置。
本實用新型的優點是由於本實用新型在曝氣池基礎上增加結合型 微生物固定化載體，提高了生化處理效率，曝氣池後端置入MBR的超濾 系統，使得出水達到中水水質，並且在超濾之後進入活性碳過濾-精密過 濾預處理裝置，從而減小了後續處理負荷，再銜接納濾膜處理和消毒裝 置，使出水的主要水質汙染指標達到"中華人民共和國建設部部標準一 生活飲用水衛生標準GB5749—2006"中"表四農村小型集中式供水和分 散式供水部分水質指標及限制"水質標準，即C0DMn^5mg/L、色度<20 倍、濁度S5、 pH=6~9、氯化物^300 mg/L、氟化物^L2 mg/L、硝酸鹽氮 S20mg/L、菌落總數^500CFU/mL，主要用於洗衣、洗浴用水，從而可以 最大限度地實現汙水資源化利用。


圖1示出本實用新型微生物固定化的膜生物反應器裝置的 一種實施
4例；
圖2示出本實用新型微生物固定化的膜生物反應器裝置的另 一種實
施例；
圖3示出圖2的側一見圖4示出本實用新型微生物固定化的膜生物反應器裝置的又一種實 施例；
圖5示出圖4的局部;^丈大圖6示出本實用新型 一種深度再生水處理裝置的實施例。
具體實施方式

參見圖1~圖5，其中示出一種固定化微生物-膜生物反應器裝置的 優選實施例，包括第一部分21和第二部分22,所述第一部分21包括底 部設有多個曝氣頭1的固定化微生物生化池2,該生化池2也可以根據實 際需要增添其他裝置或設備，在本實施例中，所述生化池2中設置多個 隔間3，在本實施例中，所述隔間3成一字型排列，且所述的隔間3中， 在曝氣頭1上方和池內水位下方設置了至少兩層攔截網4,這兩層攔截網 4之間設有載體結合型微生物固定化載體，所述第二部分22中設有超濾 膜處理系統5。優選地，所述兩個攔截網4分別位於曝氣頭1上方20cm 處和池內水位下方20cm處，如圖3所示，當然，本實用新型攔截網4的 位置不限於上述的上下20cm的位置，也可以在隔間3的其他位置。
參見如圖2,其中示出了本實用新型的另 一種實施例，在本實施例中， 所述隔間3成網格狀排列，同時，經過所述第一部分21的水流通道呈"之" 字型迴轉經過該第一部分而進入第二部分，水流流向如圖2中的箭頭所 示，使得汙水可以進行充分地反應。
參見圖4和圖5，其中示出了本實用新型的有一種實施例，在本實施 例中，所述隔間3並列平行設置，經過所述第一部分21的水流通道呈平 行線型通過第一部分而進入第二部分。
參見圖6,其中示出本實用新型一種深度再生水處理裝置的優選實施 例，包括上述任意一個權利要求所述的固定化微生物-膜生物反應器裝置10,所述固定化微生物-膜生物反應器裝置10經過預處理裝置與納濾膜 處理裝置50和消毒裝置60相連。優選地，所述預處理裝置包括活性碳 過濾裝置30和精密過濾裝置40。汙水水流依次通過固定化微生物-膜生 物反應器裝置10、活性碳過濾裝置30、精密過濾裝置40、納濾膜處理裝 置50和消毒裝置60相連。優選地，所述納濾膜裝置50按處理水量、脫 鹽率、操作壓力、回收率設計，並設有自動洩壓清洗裝置及自動監測裝 置。
本實用新型的工作原理為，固定化微生物汙水處理池是在曝氣池基 礎上增加結合型微生物固定化載體，以提高生化處理效率，曝氣池後端 置入MBR (膜生物反應器)的超濾膜處理系統5，使出水達到中水水質， 超濾之後進入活性碳過濾-精密過濾預處理系統，以減小後續處理的負 荷，再銜接納濾膜處理裝置和消毒裝置，使得出水達到處理要求。
微生物固定化技術的特點是(1)將高效微生物固定在特殊生物載 體上，形成高濃度、高生物活性的載體微生物；(2)對汙染物，特別是 難降解的有機物的去除率高；(3)具有很強的同步硝化反硝化脫氮作用； (4)生化池中混合液懸浮物濃度低，泥水分離簡單，減輕膜汙染；(5) 抗有毒有害物質和環境影響能力強，保證設備較穩定運行。將微生物固 定化技術應用於MBR中，可大大提高MBR生化池處理效果，縮小生化池 體積，降低膜汙染程度，減少清洗次數，降低運行壓力，延長膜使用壽 命，達到大大降低運行成本、保證設備穩定運行的效果。
;微生物固定化技術採用如下方式同MBR結合將MBR生化池分為兩 部分，第一部分21分為若干隔間3,每個隔間3在曝氣頭1上部和池內 水位下部各20cm處設上下兩道網格型攔截網4，攔截網4將載體結合型 ^f效生物固定化載體置於攔截網4內，形成固定化孩t生物反應器，MBR生化 池的第二部分根據超濾膜的大小分出一個較大空格，安裝超濾膜處理系 統5,形成固定化樣i生物MBR。
固定化MBR出水進入納濾系統，納濾系統由前處理、納濾膜組件、 消毒設備組成，前處理包括活性炭處理器和精密過濾器，納濾膜組件按 處理水量、回收率設計，並配有自動洩壓清洗系統及自動監測裝置，納
6濾系統出水再經消毒後達到設計要求。
本實用新型可以使汙水經過處理後達到"中華人民共和國建設部部
標準一生活飲用水衛生標準GB5749 — 2006"中"表四農村小型集中式供 水和分散式供水部分水質指標及限制"7jc質標準，即C0DMi^5mg/L、色度 <20倍、濁度^5、 pH=6—9、氯化物^300 mg/L、氟化物Sl. 2 mg/L、賄酸 鹽氮20mg/L、菌落總數^500CFU/mL。可廣泛用於洗衣、洗浴、遊泳池等 非直接飲用用水，進一步脫鹽後可用於工業鍋爐用水，在汙水的資源化 利用方面提供了廣闊的應用前景。
顯而易見，本領域的普通技術人員，可以用本實用新型的一種固定 化微生物-膜生物反應器裝置及其構成的一種深度再生水處理裝置，構成 各種類型的汙水處理裝置。
上述實施例僅供說明本實用新型之用，而並非是對本實用新型的限 制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型範圍的情況下， 還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也應屬於本實用 新型的範疇，本實用新型的專利保護範圍應由各權利要求限定。
權利要求1、一種固定化微生物-膜生物反應器裝置，其特徵在於包括至少第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)包括底部設有多個曝氣頭(1)的固定化微生物生化池(2)，所述生化池(2)中設置多個隔間(3)，所述隔間包括設置在曝氣頭(1)上方和池內水位下方的至少兩層攔截網(4)，所述至少兩層的攔截網(4)之間設有載體結合型微生物固定化載體，所述第二部分(22)中設有超濾膜處理系統(5)。
2、 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於所述兩個攔截網(4)分別位於曝氣頭(1 )上方20cm處和池內水位下方20cm處。
3、 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於經過所述第一部分(21)的水流通道呈"之"字型或平行線型。
4、 一種深度再生水處理裝置，其特徵在於包括上述任意一個權利要求所述的微生物固定化的膜生物反應器裝置(10),所述微生物固定化的膜生物反應器裝置(10)經過預處理裝置與納濾膜處理裝置(50)和消毒裝置(60)相連。
5、 根據權利要求4所述的水處理裝置，其特徵在於所述預處理裝置包括活性碳過濾裝置(30)和精密過濾預處理裝置(40)。
6、 根據權利要求5所述的水處理裝置，其特徵在於所述納濾膜裝置(50)設有自動洩壓清洗裝置及自動監測裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種固定化微生物-膜生物反應器裝置及其構成的廢水深度處理裝置。所述廢水深度處理裝置包括固定化微生物-膜生物反應器裝置、預處理裝置、納濾膜處理裝置及消毒裝置。其中固定化微生物-膜生物反應器裝置包括至少第一部分和第二部分，第一部分包括底部設有多個曝氣頭的固定化微生物生化池，所述生化池中設置多個隔間，所述隔間包括設置在曝氣頭上方和池內水位下方的至少兩層攔截網及網之間的結合型固定化微生物載體，所述第二部分中設有超濾膜處理系統。本實用新型可使出水的主要水質汙染指標達到「生活飲用水衛生標準GB5749-2006」中「表四農村小型集中式供水和分散式供水部分水質指標及限制」的水質標準。
文檔編號C02F3/12GK201330191SQ200820234088
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者友 彭, 傑 李, 李紅利, 杜世斌, 王亞娥, 郝小平, 郭盡朝 申請人:中國神華能源股份有限公司;蘭州交通大學