本发明专利技术涉及一种膜载体无泡供氧生物膜反应器及处理有机废水方法，属于废水处理技术。所述的膜载体无泡供氧生物膜反应器包括帘式中空膜组件。以该膜载体无泡供氧生物膜反应器处理废水的过程：将帘式中空膜组件置于废水池中，由进气管通入空气，空气中的氧气透过透氧中空纤维膜，进入附着在透氧中空纤维膜的生物膜，经过沉淀后的有机废水以一定流速流经中空纤维膜上附着的生物膜表面，通过中空纤维膜上微生物对有机物的分解，水中有机物含量逐渐降低，当有机物指标达到废水排放要求后，废水通过出水口被排放。本发明专利技术的优点在于：氧利用率高，所需曝气量少，节能，传递效率易于控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于废水处理技术。
技术介绍
膜技术和生物水处理技术的结合产生了三类膜生物反应器，即截留微生物和悬浮固体膜 生物反应器(MBR)、无气泡膜曝气生物反应器(MABR)和萃取膜生物反应器(EMBR)。在有机废 水处理方面，MBR已经实现商业化，但由于采用的是有泡曝气形式，氧气利用率低，MBR能 耗高，使其运行成本高,应用范围受到限制。MABR污水处理技术是针对当前MBR的不足而研发 的一种新工艺，该工艺理论上具有氧的传递效率高、所需曝气量少、能同时实现硝化与反硝 化、占地面积小、能处理挥发性有机物、能处理难降解有机物以及运行管理方便等特点。目前,MA服还处于实验研究阶段，在膜的选择和使用方面，主要以硅橡胶等对称致密中 空纤维和疏水微孔中空纤维膜为主。虽然硅橡胶具有良好的透氧能力，但用硅橡胶类材质所 制成的对称致密中空纤维壁厚、气体阻力大、比表面积小，机械强度差，且硅橡胶价格昂贵， 同样以PMP (聚4-甲基-l-戊烯)制成的对称致密中空纤维的氧气的透过性能并没有提高； 疏水微孔膜虽然具有价格便宜和比表面积大的优点，但其物理孔道使其不具备02/N2选择性， 其外表附着的微生物膜极易被空气穿透破坏，另一方面微孔膜的疏水性会因细胞残骸和蛋白 质的沉积变成亲水微孔膜，所以疏水微孔膜并不适用于长期的使用。因此，有效避免对称致 密膜和疏水微孔膜的主要缺点，提高中空纤维膜的氧气透过能力是未来MA服膜的发展方向。 另外，MABR在应用方面还没有形成成熟的工艺模式。本专利技术就是针对当前MABR的不足而研 发的一种新型膜生物膜反应器及处理有机废水的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种膜载体无泡供氧生物膜反应器及其处理有机废水的方法。所述 的膜载体无泡供氧生物膜反应器具有氧利用率高，节能的特点，适合于大规模的推广和应用。本专利技术是通过下述技术方案加以实现的， 一种膜载体无泡供氧生物膜反应器，该反应器 包括帘式中空纤维膜组件，所述的帘式中空纤维膜组件由两根连接杆分别连接平行的气体进气管和出气管所构成的矩形框架，其特征在于在两根平行的气体分配管之间连通帘式布置的透氧中空纤维膜，透氧中空纤维膜膜表面附着着处理废水的生物膜。所述的透氧中空纤维膜是指多孔材料支撑的超薄致密皮层中空纤维膜；中空纤维膜的外径在20 5000微米之间，壁厚在1 1000微米之间。所述的附着在透氧中空纤维膜膜表面的生物膜的厚度从5到1000微米。 所述的帘式中空纤维膜组件的宽度为0.05 10米，高度为0.1 5米，帘式中空纤维膜组件内的纤维可以是单层排列或多层帘式排列。利用本专利技术的膜载体无泡供氧生物膜反应器处理有机废水的方法，其特征在于包括以下 过程将膜载体无泡供氧生物膜反应器置于废水池中，由进气管端连续通入空气，空气进入透 氧中空纤维膜的内腔，在一定的压力下，空气中的氧气透过透氧中空纤维膜的膜壁，剩余的 空气由出气管端排出。透过的氧进入透氧中空纤维膜膜外壁的生物膜，靠近透氧中空纤维膜 膜外壁的生物层由于能到得到充足的氧气，会形成好氧区，该好氧区能够进行去除含碳有机 物和氨氮的反应，远离透氧中空纤维膜膜外壁的生物层，会形成缺氧区，该缺氧区能够进行 去除硝酸盐及亚硝酸盐氮的反应。与此同时，经过沉淀后的有机废水以一定流速流经透氧中 空纤维膜上附着的生物膜表面，经过透氧中空纤维膜上微生物对有机物的分解，水中有机物 含量逐渐降低，当有机物指标达到废水排放要求后，废水通过出水口被排放。本专利技术与现有工业膜生物反应器相比，具有如下优点由于该膜载体无泡供氧生物膜反应器使用的是无泡曝气，氧气直接被附着在透氧中空纤维膜膜表面的微生物所消耗，氧利用率高，所需曝气量少，节能，此外还可以根据调节空气进气压力来调节氧气的传递速度，传递效率易于控制，运行管理方便；由于膜载体无泡供氧生物膜反应器可以在单一处理单元内实现同时含碳有机物和含氮化合物的去除，所以它所需的占地面积小；由于膜载体无泡供氧生物膜反应器采用的是无泡曝气，而且它的供氧能力要比传统的曝气方式强很多，所以它能够处理含挥发性有机物、难降解有机物和高浓度有机物的废水。 附图说明图l为帘式中空纤维膜组件结构示意图；图中l为挂钩，2为进气管，3为透氧中空纤 维膜，4为连接杆，5为出气管。图2为并联的帘式中空纤维膜组件结构示意3为串联的帘式中空纤维膜组件结构示意图具体实施方式实施例1对尼龙合成工业废水的处理该废水组成C0Dcr为2200mg/L， pH 7. 8，悬浮固体为160mg/L，水温30"C。 以本专利技术膜载体无泡供氧生物膜反应器处理该废水的过程如下将用聚酰胺致密表层复合聚醚砜多孔中空纤维膜制成的帘式中空纤维膜组件置于废水池中，帘式中空纤维膜组件宽 度3米、高度1.5米、每组件上有两层透氧中空纤维膜，如图2，有5个帘式中空纤维膜组 件并联排列。将废水引入废水池，然后将能够处理尼龙的活性污泥接种到废水池中，进行生 物膜的培养，培养条件为:将空气压縮机压縮的空气引入进气管，调节空气进气压力为0. 2MPa， 废水以0.2m/h的速度在废水池内流动，经过10天的培养，透氧中空纤维膜的外表面附着上了一层厚度为80微米厚的生物膜。将废水引入废水池中，空气进气压力0. 1MPa，废水停留 时间5天，经处理后的废水，出水指标为C0Der为45mg/L，悬浮固体为12mg/L. 实施例2对生活废水的处理生活废水的组成CODo为400-500mg/L，总氮为80mg/L左右，pH为7. 2左右，悬浮固体 为120mg/L，水温20。C;以图3所示的由聚4-甲基-1-戊烯致密皮层非对称多孔中空纤维膜制成的帘式中空纤维 膜组件置于废水池中，该帘式中空纤维膜组件宽度2米、高度1米，每组件上有3层透氧中 空纤维膜，对上述废水进行处理，过程如下生物膜的培养过程将该生活废水引入废水池中，将能够处理该生活废水的活性污泥直 接接种到废水池中，空气进气压力调整为0. 2MPa，废水以O. lm/h的流速在废水池中缓慢流 动，经过25天的培养，透氧中空纤维膜的外表面附着上了一层300微米厚的生物膜，此生 物膜己经有了明显的分区，靠近透氧中空纤维膜的那部分由于能够得到充足的氧，形成了能 够进行含碳有机物和氨氮氧化的好氧区，而相应的生物膜的外层及有机废水本体由于相对缺 氧，则形成了能够进行反硝化的缺氧区。废水处理过程:将废水引入反应池中，废水停留时间为2天，根据需要处理的生活废水 的浓度变化，来调节空气进入透氧中空纤维膜的压力，进气压力在0.08-0. 12MPa之间，出 水指标为CODCr为30mg/L,悬浮固体为8mg/L，总氮为6mg/L。实施例3对含甲苯废水的处理该废水组成CODc「为4000 mg/L, pH为8. 1,悬浮固体为230mg/L，水温18 "C以图2所示的用聚酰胺致密表层复合聚醚砜多孔中空纤维膜制成的帘式中空纤维膜组件 置于废水反应池中，帘式中空纤维膜组件宽度3米、长度1.5米，每组件上有5层透氧中空 纤维膜，对上述废水进行处理，过程如下生物膜的培养过程将废水引入废水池，将能够处理该含甲苯废水的特种微生物接种到 废水反应池中，调节空气进气压力为0.2MPa,废水以0.2m/h的速度在废水池内流动，经过 13天的培本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种膜载体无泡供氧生物膜反应器，该反应器包括：帘式中空纤维膜组件，所述的帘式中空纤维膜组件由两根连接杆分别连接平行的气体进气管和出气管所构成的矩形框架，其特征在于：在两根平行的气体分配管之间连通帘式布置的透氧中空纤维膜，透氧中空纤维膜膜表面附着着处理废水的生物膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李保安，闫庆元，魏昕，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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