1.本发明属于生物法处理污废水技术领域，一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置。
背景技术：
2.膜曝气膜生物反应(mabr)是将膜技术和传统的生物技术结合起来的一种新型污水处理工艺。膜组件在其中发挥双重作用，既是微生物附着载体同时作为曝气传质的通道。空气或者纯氧由膜丝内部进入水体，在压力和浓度差的推动下，氧气由膜丝内部扩散透过膜孔以无泡曝气的方式进入水体，氧气浓度随着该界面生物膜厚度的增加而减小，氧和水中溶解性污染物在生物膜中呈逆流扩散结构；因此，mabr系统支持好氧、缺氧和/或厌氧区，以及跨膜附着生物膜的微环境和电化学梯度。
3.近几年来，mabr技术取得突破性发展受到越来越多研究者的关注，但和传统工艺相比，mabr技术在新型膜材料和模块设计、生物膜厚度控制、曝气压力控制、mabr的新应用等方面有待进一步研究。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置。
5.本发明为解决现有技术中提出的技术问题提出的技术方案之一是：
6.提供一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置，包括可拆卸膜组件及反应器罐体。
7.可拆卸膜组件由装置顶部盖体及卷式纺锤形膜组件(中空纤维膜pvdf)构成，盖体一侧为取样口，另一侧为排气阀(单向阀构成，只允许内部排气，外部空气不能进入内部)，盖体中间部分为供气膜组，可通过拆卸膜组件更换不同膜材料及不同形态膜组件。
8.卷式纺锤形膜组件上部是连接空压机的进气口(快插构成)，下部由膜丝弯曲成纺锤形插入到打孔的亚克力板中，用环氧树脂电子灌装密封胶密封。
9.反应器罐体是亚克力板材质的镂空圆柱体，底部放置转子并将装置置于磁力搅拌器上。
10.可拆卸膜组件和反应器罐体之间通过橡胶圈及四根螺丝固定，有较好的密闭性。
11.一实施例中：所述取样口直径15mm，排气阀直径15mm，供气膜组直径50mm。
12.一实施例中：所述进气口直径8mm，卷式纺锤形膜组件由20根中空纤维膜(pvdf)弯曲构成，中空纤维膜内径1.1mm，外径2mm，长度300mm，有效膜面积为1885.0mm2。
13.一实施例中：反应器罐体直径100mm，高度200mm。
14.有益效果：
15.1.为mabr实验装置提供了一种新型卷式纺锤形膜组件结构，更有利于微生物负载。
16.2.磁力搅拌的液体流动方式与卷式纺锤形膜组件结构之间剪切方式，提高了污废水与生物膜物质交换效率。
17.3.该装置提高了生物膜负载效率，有利于控制生物膜厚度，为有效探索mabr最优条件提供了一个简单实验装置。
附图说明
18.图1为本发明的一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置示意图。
19.附图标记：1：卷式纺锤形膜组件；2：螺丝孔；3：取样口；4：进气口；5：排气阀；6：可拆卸盖体；7：反应器罐体；8：转子；9：磁力搅拌器。
具体实施方式
20.下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的说明：
21.实施例1
22.1.卷式纺锤形膜组件(1)制作过程：先在亚克力板均匀打圆形孔(直径2mm)，孔间距5mm，共40孔，将20根膜丝(pvdf中空纤维膜)卷起并均匀插入孔中，再用环氧树脂电子灌装密封胶密封后静置，待所有孔不再透气即可。
23.2.将混合液悬浮固体浓度(mlss)为5000mg/l的活性污泥泥水混合物(通过来自a2/o工艺中二沉池的活性污泥和模拟市政污水配制)倒入反应器罐体(7)中，并放入转子(8)；
24.3.通过橡胶圈及四根螺丝(2)将可拆卸膜组件(6)与罐体(7)相连，启动磁力搅拌器(9)让水体流动，通过与卷式纺锤形膜组件(1)接触使流体剪切力作用于生物膜上，使生物膜更致密；
25.4.进气口(4)连接空气压缩机，通过控制空压机进气压力调节生物膜中好氧、厌氧区，反应器密封，膜组件(1)为唯一供气源，卷式纺锤形膜组件(1)氧气利用率更高，1-2天后生物膜挂膜完成；
26.5.通过取样口(3)多次更换新鲜市政配水驯化生物膜；
27.6.驯化完毕后，从取样口(3)定期插入溶解氧、ph探头及取水样，检测水体中do、ph、氨氮、硝氮、亚硝氮及cod等水质指标。
28.7.通过水质指标变化结果探究最优泥水混合物浓度、生物膜厚度、曝气压力等条件。
29.8.卷式纺锤形膜组件(1)相较于现有条形膜组件生物膜负载效率更高，水质处理效率更高。
30.以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
技术特征：
1.一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置，其特征在于，包括：可拆卸膜组件(6)和反应器罐体(7)通过橡胶圈及螺丝(2)固定，反应器内部设置转子(8)，反应器下部设置磁力搅拌器(9)。所述可拆卸膜组件(6)包括：卷式纺锤形膜组件(1)、取样口(3)、进气口(4)、排气阀(5)。所述卷式纺锤形膜组件(1)由膜丝弯曲成纺锤形插入到打孔的亚克力板中，再用环氧树脂电子灌装密封胶密封制成，通过进气口(4)连接空气压缩机。所述排气阀(5)由单向阀构成，只允许内部排气，外部空气不能进入内部。2.根据权利要求1所述的一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置，其特征在于：卷式纺锤形膜组件(1)相较于现有条形膜组件生物膜负载效率更高，水质处理效率更高，可通过拆卸膜组件更换不同膜材料及不同形态膜组件。3.根据权利要求1所述的一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置，其特征在于：磁力搅拌器让水体流动，通过与卷式纺锤形膜组件接触使流体剪切力作用于生物膜上，使生物膜更致密。4.根据权利要求1所述的一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置，其特征在于：可拆卸膜组件(6)和反应器罐体(7)通过橡胶圈及螺丝(2)固定，排气阀(5)由单向阀构成，使反应器气密性良好，卷式纺锤形膜组件(1)为唯一供气源。
技术总结
本发明属于生物法处理污废水技术领域，公开了一种卷式膜曝气膜生物反应实验装置，包括可拆卸膜组件及反应器罐体，可拆卸膜组件由装置顶部盖体及卷式纺锤形膜组件构成，所述卷式纺锤形膜组件由20根中空纤维膜(PVDF)弯曲成纺锤形插入到亚克力板中，用环氧树脂电子灌装密封胶密封，磁力搅拌器让水体流动，通过与卷式纺锤形膜组件接触使流体剪切力作用于生物膜上，使生物膜更致密。本发明相较于现有条形膜组件生物膜负载效率更高，水质处理效率更高，适合工业化推广。适合工业化推广。适合工业化推广。
技术研发人员：孙佩哲 罗芮桓 徐舒悦 王冰
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2022.08.23
技术公布日：2022/11/2