[实用新型]一种环流式甲烷基质膜生物膜反应器

说明书

本实用新型涉及一种环流式甲烷基质膜生物膜反应器，封头封闭主反应区的上端，封头设有进气管，中空纤维膜的一端封于封头中并与进气管连通，主反应区的下部与防冲击多孔板相连，防冲击多孔板的下部与污泥区相连，污泥区底部设有放空管，主反应区和循环管连接到一起组成上部过渡管和下部过渡管，循环管上端连接有驱动电机，驱动电机的电机轴连接有轴流式搅拌桨，循环管的下端设有进水管，循环管的上端一侧设有出水管。本实用新型运行方便；甲烷传质效果好、利用率高；污泥易附着；可处理含氮废水。

技术领域

本实用新型属于污水处理设备领域，尤其是涉及一种环流式甲烷基质膜生物膜反应器。

背景技术

甲烷是一种重要的化石燃料，是一种不可忽视的温室气体，是自然界中一种丰富的碳氢化合物，同时也可作为微生物生长的底物。近年来，由于工业和农业废水的超标排放，我国地表水体氮素含量不断升高，水体富营养化事件频频发生，严重威胁人畜饮用水安全。厌氧和好氧处理相结合的工艺是目前我国工业和农业废水处理常用的技术。然而此类技术的应用，尤其是在中小型废水处理厂，往往导致厌氧段温室气体甲烷难以有效资源化利用而大量被无序排放、好氧段处理出水C/N低、反硝化深度脱氮处理碳源不足、出水难以达标等一系列环境与经济问题。

反硝化型甲烷厌氧氧化过程的发现为处理含氮废水提供了新方法。反硝化型甲烷厌氧氧化过程可以利用污水厂厌氧过程产生的甲烷作为反硝化过程中的电子供体，既节约反硝化过程中外加碳源的成本，又可减少温室气体的排放。虽然反硝化型甲烷厌氧氧化（DAMO）有诸多优点，但是现有的反硝化型甲烷厌氧氧化过程多采用SBR反应器（序批式间歇活性污泥法）和厌氧MBR反应器（厌氧膜生物反应器），这些反应器在应用中普遍存在甲烷的利用率低、甲烷的传质效果差等问题，采用此类反应器培养富集反硝化型甲烷厌氧氧化功能微生物通常需要200天以上，耗时极长。

反硝化型甲烷厌氧氧化废水处理工艺因甲烷传质效率以及微生物生长速率等其他方面的问题限制，存在以下一些亟待解决的问题：

（1）改善供气方式以避免可燃气体混合存在的安全隐患；

（2）优化反应器设计，以提高甲烷利用速率和传质速率。

实用新型内容

实用新型目的

本实用新型的目的是为解决反硝化型甲烷厌氧氧化过程常用的SBR、厌氧MBR等反应器存在的烷的利用率低，甲烷的传质效果差等问题，以及反硝化型甲烷厌氧氧化功能菌群难以在短时间内驯化、富集和培养的难题，提供一种运行方便；甲烷传质效果好、利用率高；污泥易附着；可处理含氮废水的环流式甲烷基质膜生物膜反应器。

技术方案

一种环流式甲烷基质膜生物膜反应器，其特征在于：包括主反应区、封头、中空纤维膜、污泥区、上部过渡管、下部过渡管、循环管、驱动电机和轴流式搅拌桨，所述封头封闭主反应区的上端，封头设有进气管，中空纤维膜外表面上附着反硝化型甲烷厌氧氧化功能微生物，中空纤维膜的一端封于封头中并与进气管连通，中空纤维膜主体部分置于主反应区内；主反应区的下部与防冲击多孔板相连，防冲击多孔板的下部与污泥区相连，污泥区底部设有放空管，主反应区侧边上部和循环管的侧边上部分别向外探出部分并连接到一起组成上部过渡管，主反应区侧边下部和循环管的侧边下部分别向外探出部分并连接到一起组成下部过渡管；循环管上端连接有驱动电机，驱动电机的电机轴连接有轴流式搅拌桨，导流定轴器固定于循环管的内壁上，轴流式搅拌桨穿过导流定轴器，导流定轴器用于支撑轴流式搅拌桨的下端；循环管的下端设有进水管，循环管的上端一侧设有出水管。

所述轴流式搅拌桨上焊接有相同间距的多组桨叶。

所述循环管内高度位于上部过渡管的上侧设有三角溢流堰，位于上部过渡管的高度和三角溢流堰的高度之间的区域为沉淀区，沉淀区内不设桨叶，出水管与循环管相连所在位置的高度高于三角溢流堰的下端面高度。

所述所述轴流式搅拌桨上端通过万向节与驱动电机的电机轴连接。