一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器制造技术

本发明专利技术公开一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，包括反应器主体和膜组件，反应器主体的下端开设有进水口，反应器主体的顶端设置有排气口和出水口，反应器主体的底端开设有进气口，进气口用于通入氢气；膜组件设置于反应器主体内部，膜组件的进气端与进气口相通。本发明专利技术中的利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，通过通入氢气并从膜组件以无泡形式扩散到水中供微生物利用，可以使水中污染物和膜组件充分接触，且膜组件为微生物提供了有利的附着场所，通过控制氢气供应量、水力停留时间和进水污染物负荷而实现对氧化性污染物的快速、安全和高效的去除。

【技术实现步骤摘要】
一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器
本专利技术涉及水体净化处理
，特别是涉及一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器。
技术介绍
目前，我国地表水和地下水受氧化态物质污染的问题仍十分严重。水体中氧化性污染物主要包括：氧化态重金属（重铬酸盐、砷酸盐等）、无机离子化合物（硝酸盐、硫酸盐、溴酸盐、高氯酸盐等）和卤代有机化合物（对硝基氯苯、三氯乙烯、氯仿等）。对上述氧化性污染物的传统去除方法主要包括：物理处理法、化学还原法、离子交换法、反渗透法、电渗析法、吸附法和生物化学处理法等。但是上述一些传统的处理方法，常因为二次污染、处理成本高、处理工艺复杂、安全性等各种因素制约其发展和推广。利用微生物法处理水体污染是目前比较流行的方法。然而传统微生物处理氧化性污染物一般都是以有机物为电子供体，通过生物还原作用将其去除。为了达到生物还原的目的，需要额外投加碳源如甲醇、乙醇等，既增加了成本，又易引起水体的二次污染。针对上述缺陷，研究人员急需一种新的能够安全清洁卫生的进行水体净化的反应器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，以解决上述现有技术存在的问题，并且以氢气作为原料不需要额外添加微生物生长所需的有机碳源，具有清洁、无残留、成本低廉、生物产量低、无二次污染等优点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，包括反应器主体和膜组件，所述反应器主体的下端开设有进水口，所述反应器主体的顶端设置有排气口和出水口，所述反应器主体的底端开设有进气口，所述进气口用于通入氢气；所述膜组件设置于所述反应器主体内部，所述膜组件的进气端与所述进气口相通。可选的，所述反应器主体的两端通过螺栓连接固定有上法兰盘和下法兰盘，所述上法兰盘开设有第一预留孔，所述第一预留孔处通过一出水三通分别连接所述排气口和所述出水口，所述出水口连接有U形出水管。可选的，所述下法兰盘上开设有内螺纹，所述内螺纹用于固定连接PVC外牙直通。可选的，所述下法兰盘的底端固定连接有一下法兰盘加厚片，所述下法兰盘加厚片上开设有第二预留孔，所述第二预留孔与所述内螺纹和所述进气口相连通，所述进气口用于通过一氢气管接口连接氢气罐。可选的，所述膜组件包括若干根中空纤维膜丝，多根所述中空纤维膜丝的端头插入一PVC套管并通过胶水固接密封；所述PVC套管固接于PVC外牙直通上，所述PVC外牙直通与所述内螺纹相配合连接。可选的，所述中空纤维膜丝为对弯的U形设置，且所述中空纤维膜丝的数量为60±5根；所述中空纤维膜丝优选为PVC、PE、PVDF或PEDF材质的中空纤维膜。可选的，所述中空纤维膜丝的外径为1.0-3.0mm，内径为0.5-1.5mm，膜孔径为0.01-0.1μm。可选的，所述进水口通过进水管连接原水贮水槽，所述进水管与进水泵连接，且所述进水管上设置有配套阀门。可选的，所述反应器主体的上部还开设有一回流口，所述回流口通过回流管与所述进水管连通，所述回流管上连接有回流泵。可选的，所述反应筒体的下部还设置有放空口，所述放空口连接设置有放空管接口。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1、本专利技术采用氢气作为原料，NaHCO3作为微生物生长必需的无机碳源，在微生物的作用下，还原去除水中氧化性污染物，具有清洁、无残留、成本低廉、生物产量低、无二次污染等优点；2、本专利技术中的下法兰盘与膜组件之间采用螺纹连接的可分离结构，可拆卸的中空纤维膜组件更易于清洗膜面、维护和更换；3、本反应器主体中所采用的配件均为标准通用配件易于购买和更换；4、本专利技术采用了底部反U型中空纤维膜组件的曝气方式进行无泡曝气，提高了氢气利用率及安全性，增加了膜丝的比表面积，平衡了水压与气体传输过程中沿程阻力，使气体压力在膜丝内部分布更均匀，使膜丝表面的微生物更均匀地生长；5、本专利技术中反应器主体采用上流式出水回流到进水的方式，可以有效缓解进水的冲击负荷，使污染物混合更均匀，老化的生物膜更容易脱落。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器的整体工艺流程图；图2为本专利技术利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器中反应器主体的结构示意图；图3为本专利技术图1中反应器主体的I点放大图；图4为本专利技术图1中反应器主体的I点横剖面放大图；其中，1上法兰盘；2第一预留孔；3出水三通；4排气口；5出水口；6出水管；7橡胶垫；8回流口；9PVC套管；10PVC外牙直通；11放空口；12下法兰盘；13进气口；14第二预留孔；15内螺纹；16进水口；17密封胶；18下法兰盘加厚片；19中空纤维膜丝；20反应器主体；21原水贮水槽；22进水泵；23回流泵；24氢气罐；25螺栓。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，以解决上述现有技术存在的问题，并且以氢气作为原料不需要额外添加微生物生长所需的有机碳源，具有清洁、无残留、成本低廉、生物产量低、无二次污染等优点。本专利技术提供的利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，包括反应器主体和膜组件，反应器主体的下端开设有进水口，反应器主体的顶端设置有排气口和出水口，反应器主体的底端开设有进气口，进气口用于通入氢气；膜组件设置于反应器主体内部，膜组件的进气端与进气口相通。降解水体中氧化性污染物实现过程为：在原水中加入NaHCO3，作为氢自养还原微生物生长必需的无机碳源，使原水由下端的进水口进入反应器主体内，同时进气口通入氢气，通入的氢气通过膜组件上的微孔以无泡形式扩散至膜外，含有氧化性污染物的原水进入反应器主体被微生物还原降解后，向上流动经顶部的出水口排出，顶部设置的排气口及时释放反应器内剩余气体，有利于出水顺利流出。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1-4，其中，图1为本专利技术利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器的整体工艺流程图；图2为本专利技术利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器中反应器主体的结构示意图；图3为本专利技术图1中反应器主体的I点放大图；图4为本专利技术图1中反应器主体的I点横剖面放大图。如图1-4所示，本专利技术提供一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，包括反应器主体20和膜组件，反应器主体20的下端开设有进水口16，反应器主体20的顶端设置有排气口4和出水口5，反应器主体20的底端开设有进气口13，进气口13用于通入氢气；膜组件设置于反应器主体20内部，膜组件的进气端与进气口13相通。反应器主体20的两端通过螺栓25连接固定有上法兰盘1和下法兰盘12，上法兰盘1开设有第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，其特征在于：包括反应器主体和膜组件，所述反应器主体的下端开设有进水口，所述反应器主体的顶端设置有排气口和出水口，所述反应器主体的底端开设有进气口，所述进气口用于通入氢气；所述膜组件设置于所述反应器主体内部，所述膜组件的进气端与所述进气口相通。

【技术特征摘要】
1.一种利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，其特征在于：包括反应器主体和膜组件，所述反应器主体的下端开设有进水口，所述反应器主体的顶端设置有排气口和出水口，所述反应器主体的底端开设有进气口，所述进气口用于通入氢气；所述膜组件设置于所述反应器主体内部，所述膜组件的进气端与所述进气口相通。2.根据权利要求1所述的利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，其特征在于：所述反应器主体的两端通过螺栓连接固定有上法兰盘和下法兰盘，所述上法兰盘开设有第一预留孔，所述第一预留孔处通过一出水三通分别连接所述排气口和所述出水口，所述出水口连接有U形出水管。3.根据权利要求2所述的利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，其特征在于：所述下法兰盘上开设有内螺纹，所述内螺纹用于固定连接PVC外牙直通。4.根据权利要求2所述的利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，其特征在于：所述下法兰盘的底端固定连接有一下法兰盘加厚片，所述下法兰盘加厚片上开设有第二预留孔，所述第二预留孔与所述内螺纹和所述进气口相连通，所述进气口用于通过一氢气管接口连接氢气罐。5.根据权利要求3所述的利用微生物降解水体中氧化性污染物的反应器，其特征在于：所述膜组件包括若干根中空...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海翔，蒋敏敏，韩亚梅，张欢，林华，张学洪，曾鸿鹄，莫凌云，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45