一种适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理装置，特别涉及一种适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器(mbr)装置，涉及水处理技术领域。

背景技术：

在污水处理，水资源再利用领域，mbr又称膜生物反应器(membranebio-reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。

按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等，按膜孔径可划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。

膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成，通常提到的膜-生物反应器实际上是三类反应器的总称：①曝气膜-生物反应器(aerationmembranebioreactor，ambr)；②萃取膜-生物反应器(extractivemembranebioreactor，embr)；③固液分离型膜-生物反应器(solid/liquidseparationmembranebioreactor，slsmbr，简称mbr)。

曝气膜-生物反应器(ambr)最早见于cote.p等1988年报道，采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜)，以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点(bubblepoint)情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的合理控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。

萃取膜--生物反应器，又称为embr(extractivemembranebioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理；当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。

为了解决这些技术难题，英国学者livingston研究开发了embr。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如hrt和srt可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。

固液分离型膜-生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜-生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。

在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5～3.5g/l左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间(hrt)与污泥龄(srt)相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25％～40％。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。

针对上述问题，mbr将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率；并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率；同时，通过降低f/m比减少剩余污泥产生量(甚至为0)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

膜-生物反应器也存在一些不足。主要表现以下几个方面：(1)膜造价高，使膜-生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；(2)膜污染容易出现，给操作管理带来不便；(3)能耗高：首先，mbr泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力；其次是mbr池中mlss浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度；还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成mbr的能耗要比传统的生物处理工艺高。

土地填埋场/堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化，因此，提供一种适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器(mbr)装置就成为该技术领域急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置，不仅能去除悬浮固体、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置，其特征在于：包括调节预曝池，混合菌分解池，膜生物反应器，自吸泵，消毒池，消毒剂投放装置，风机；调节预曝池与混合菌分解池相连接，混合菌分解池与膜生物反应器相连接，膜生物反应器通过自吸泵与消毒池相连接，消毒池上设有消毒剂投放装置，风机分别与调节预曝池和膜生物反应器相连接。

优选地，所述膜生物反应器的结构为螺旋卷式结构。

优选地，所述膜生物反应器的具体结构为：主要部件为多孔支撑材料，两侧是膜，三边密封，开放边与多孔水收集管密封连接。

优选地，所述膜生物反应器在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料。

优选地，所述混合菌分解池包括甲烷氧化菌、甲烷单加氧酶、假单抱菌属、分支杆菌属和黄色杆菌属、烷烃单加氧酶、烯链单加氧酶、甲苯单加氧酶、双加氧酶、氨氧化酶和/或苯酚烃化酶的混合。

有益效果：

本实用新型的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器(mbr)装置，不仅能去除ss、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。本实用新型的适用于土地填埋场/堆肥渗滤液的生物反应器(mbr)装置通过混合菌分解装置分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的50～100倍；进液cod为几百至40000mg/l，污染物的去除率达90％以上。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置的结构示意图。

主要零部件名称

1调节预曝池2混合菌分解池

3膜生物反应器4自吸泵

5消毒池6消毒剂投放装置

7风机

具体实施方式

实施例1

如图1所示，是本实用新型实施例1的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置的结构示意图，其中，1为调节预曝池，2为混合菌分解池，3为膜生物反应器，4为自吸泵，5为消毒池，6为消毒剂投放装置，7为风机；本实用新型实施例1的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置，包括调节预曝池1，混合菌分解池2，膜生物反应器3，自吸泵4，消毒池5，消毒剂投放装置6，风机7；调节预曝池1与混合菌分解池2相连接，混合菌分解池2与膜生物反应器3相连接，膜生物反应器3通过自吸泵4与消毒池5相连接，消毒池5上设有消毒剂投放装置6，风机7分别与调节预曝池1和膜生物反应器3相连接。

本实用新型实施例1的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置中的膜生物反应器3的结构如下：螺旋卷式结构，主要部件为多孔支撑材料，两侧是膜，三边密封，开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接，在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料，把膜袋-隔网依次迭合，绕中心集水管紧密地卷起来，形成膜卷，装进圆柱形压力容器内，形成螺旋卷式膜组件。

本实用新型实施例1的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置的工艺流程如下：土地填埋场和堆肥渗滤液首先进入调节预曝池1进行处理，处理后的土地填埋场和堆肥渗滤液进入混合菌分解池2进行分解处理，本实用新型实施例1的适用于土地填埋场和堆肥渗滤液的生物反应器装置中的混合菌分解池2使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的50～100倍，所述混合菌包括甲烷氧化菌、甲烷单加氧酶、假单抱菌属、分支杆菌属和黄色杆菌属、烷烃单加氧酶、烯链单加氧酶、甲苯单加氧酶、双加氧酶、氨氧化酶和苯酚烃化酶；能达到这一处理效果的原因是，mbr能够保留高效细菌并使细菌浓度达到50000g/，在现场试验中，进液cod为几百至40000mg/l，污染物的去除率达90％以上。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。