[实用新型]一种光催化、内循环厌氧流化膜生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光催化、内循环厌氧流化膜生物反应器，属于废水处理与回用的技术领域。

背景技术

水资源短缺是21世纪人类面临的最严峻的资源问题之一，中水回用是水资源再生的重要手段之一，与海水淡化、跨流域调水相比，中水成本最低，并且污水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。我国水资源严重短缺并且分布不均、水污染问题严重，因此，大力推进污水与废水的再生利用技术是必由之路。

目前污水废水处理多采用生物法，其中，厌氧生物技术因其具有产能的特点，应用前景广阔。厌氧膜生物反应器是厌氧生物技术与膜分离技术的结合，厌氧絮状污泥或颗粒污泥可以有效地去除污水废水中可生化降解的有机污染物，膜分离作用可实现高效的固液分离，并且进一步提高出水水质。但是，厌氧膜生物反应器对难生化降解和不可生化降解的有机污染物（如偶氮化合物、多氯联苯等）作用很小。因此，单纯的厌氧膜生物法在难降解废水的处理与回用领域有一定的局限性。

现有采用内循环厌氧膜生物技术处理污水废水的技术：中国专利CN102502957公开了一种单反应区的内循环厌氧膜生物反应器，该装置是对现有单反应区的内循环厌氧反应器的改进，是由反应器主体、进水管、出水管、降流管、升流管、出泥管和沼气管组成，反应区主体内设隔板，将反应区主体分为上下两部分，下部为反应区；上部由所设的第二隔板分为降流区和膜组件区。该装置的突出特征在于：在现有单反应区的内循环厌氧反应器的基础上引入了膜分离技术，实现固液分离。该装置的优点在于：由于膜组件的设置，膜组件区的容积小于原来的沉淀区，使得反应器的总容积减小；由膜组件实现固液分离代替了原有的三相分离沉淀分离，有效克服了现有单反应区的内循环厌氧反应器跑泥的问题，在该反应器中可以获得更高的污泥浓度，提高污水废水处理效率。但是该专利提供的反应器结构复杂，设计、制造和操作技术要求高；内循环是由升流管和降流管结合实现的，由于管径较细，容易发生阻塞，阻碍循环；而且该专利也并未就难降解和不可降解的废水做进一步处理。

现有的采用光催化法处理污水废水的技术：中国专利CN201762164U公开了一种悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置属于分离装置，是由光催化反应筒、紫外光源和分离器组成。光催化反应筒下端盖上设有进水口和进气口，在下封盖的内侧设有气体整流罩，其管口上设分布器，气体整流罩上部同心安装导流筒，导流筒外部为光催化反应筒，与分离器相联接。石英管从分离器顶部穿过，直接深入导流筒内，并通过紫斥光灯管固定板固定。紫外光灯管安转于石英管内，导线伸出外部。本实用新型悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，通过气提作用使颗粒活性炭处于悬浮运动状态，在一个装置内实现固体催化剂和紫外光协同催化臭氧生成羟基自由基（·OH），反应器效率高；升降流区密度差形成的液体循环，增强了臭氧化气体和液体间的传质作用，同时降流区的液体向下流运动形成臭氧化气体的夹带效应，增加了臭氧化气体在反应器内停留时间，极大地提高了臭氧的利用率。该专利利用催化臭氧氧化原理对所述的污水废水进行处理，其处理原料成本较高，且有一定毒性；固体催化剂和紫外光协同催化臭氧氧化容易实现芳烃类、偶氮类等难生化降解的有机物的无机化，但是对于饱和链烃类等易生化降解的有机物矿化效果不明显，不能实现对污水废水中易生化降解和难生化降解有机污染物的同时处理。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种光催化、内循环厌氧流化膜生物反应器。本实用新型将改进的内循环厌氧流化膜生物反应器与二氧化钛光催化技术相结合，既克服了现有内循环厌氧膜生物反应器易阻塞的问题，也简化了反应器结构，并且同时实现了易生化降解和难生化降解有机污染物的处理，二氧化钛光催化的引入也降低了催化氧化的成本，减小了反应毒性。

技术术语解释：

超滤膜：是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001–0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2–20纳米的颗粒。