一种用于污水处理的光纤膜生物反应器制造技术

一种用于污水处理的光纤膜生物反应器，克服现有反应器光利用效率低，无法实现大体积水量等不足，提供一种采用光纤传导光源的菌藻共生膜反应器，具有曝气和膜生物截留功能，提高菌藻共生反应速率，提高菌藻的处理效果，并能利用太阳能，降低运行成本。该系统包括反应器、光纤光源器、太阳光导入系统(采用现有技术实现，此系统本身不是本实用新型专利技术技术方案的贡献部分)、尾光光纤、若干侧光光纤、膜组件、曝气装置、进水管、出水管、抽吸泵和填料，等。本实用新型专利技术利用细菌与藻类的共生关系同步分解有机物，减少污水处理二氧化碳等温室气体的排放，减少氧气的消耗，同时通过回收生物膜可以实现污水资源化利用，符合可持续发展的要求。

An optical fiber membrane bioreactor for wastewater treatment

For a fiber membrane bioreactor for wastewater treatment, to overcome the existing reactor light utilization efficiency, large volume of water shortage can not be achieved, providing a source of bacteria and algae using FiberTransmission symbiotic membrane reactor with aeration and biological membrane interception function, improve the total reaction rate of bacteria and algae, improve the treatment effect of bacteria algae, and the use of solar energy, reduce operating costs. The system includes a reactor, fiber light source, sunlight into the system (using existing technology, with part of the system itself is not a technical scheme of the utility model, the) Ohikaru Hikaru, several side optical fiber, membrane module, aeration device, water inlet pipe, outlet pipe, suction pump and packing, etc.. The utility model has the advantages of using bacteria and algae symbiosis synchronous decomposition of organic matter and reduce greenhouse gas emissions of carbon dioxide and other sewage treatment, reduce the oxygen consumption, at the same time by recycling the biofilm can realize water resource utilization, and meet the requirements of sustainable development.

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理的光纤膜生物反应器
本技术属于环境保护
，涉及污水处理技术，具体涉及一种菌藻共生光纤膜生物反应器。
技术介绍
污水处理系统主要利用微生物(主要是细菌类)的作用对碳、氮、磷污染物进行降解和处理，如最常见的活性污泥系统即利用好氧异养菌群对有机物进行异养分解产生二氧化碳和水；利用硝化、反硝化细菌转化氮污染物生成N2；利用聚磷菌和释磷菌去除磷酸盐类。随着氮、磷营养物质引起的水质富营养化问题日益突出，给水体环境造成种种严重危害，不但造成巨大的直接或间接经济损失，而且对人类生活和健康造成了很大威胁。而表征富营养化的“罪魁祸首”—藻类，却可以有效利用氮、磷等营养物迅速生长，所以常规污水处理工艺中氮磷营养物是被浪费的资源。如果能在污水处理过程中，充分利用藻类对氮磷等营养物的吸收作用，将可以大大降低受纳水体发生水体富营养化的概率。同时在这一过程中，藻类将得到大量增殖，借助合理的收集及分离手段，可获得大量藻生物量，用作饲料、生物柴油等。藻类是自养型微生物，能以光作为能源，利用氮、磷等营养物质和二氧化碳合成自身复杂的有机成分，因此藻类可用于污水处理，去除污水中的氮磷营养物及重金属离子等污染物。将藻类对污水中氮磷营养物和有机物的摄取去除功效，与细菌强大的污染物降解能力有效的结合起来，藻类通过光合作用释放氧气，供给好氧型微生物进行代谢活动，而好氧异养型微生物对有机污染物进行氧化分解，代谢产物为二氧化碳、无机氮、磷化合物又供给藻类作为光合作用所需的碳源和营养，如此循环形成藻菌之间共生的关系，成为“藻菌共生”。在此基础上建立的藻菌共生系统与常规方法整合形成的处理工艺，将可能妥善地解决城市污水的脱氮除磷和有机物去除问题，控制水体的富营养化，同时回收有用物质达到资源化再利用。目前，运用菌藻生物膜处理污水的相关技术已有报道。例如，公开号为CN105565508A的中国专利技术公开了膜曝气菌藻生物膜系统，通过在反应器中加入膜组件，菌藻附着于膜上，外部光源为微藻的光合作用提供光照，无泡曝气装置为菌藻生长提供空气，但由于是在外部添加光源，污水又呈浑浊状态，会使光无法有效穿透反应器，藻类光合作用效率不高，另一方面，为了保证光照，反应器体积不能太大，从而限制了反应器的更广泛应用。另外，授权公告号为CN204779056U的技术专利公开了一种菌藻共生反应器，通过多个单元反应器串联成盘状，反应器采用透明材质，采用自然光照或外置光源的方式实现对污水的去除，同样，此专利为了保证光源的供给，限制了反应器的体积和光利用效率。目前，大部分光生物反应器都采用外加光源设计，这大大限制了藻类对于光源的有效利用，无法实现菌藻共生系统的高效处理。
技术实现思路
为了克服现有反应器光利用效率低，无法实现大体积水量等不足，本技术提供一种采用光纤传导光源的菌藻共生膜反应器,具有曝气和膜生物截留功能，提高了菌藻共生反应速率，提高菌藻的处理效果，并能利用太阳能，降低运行成本。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于污水处理的光纤膜生物反应器，该系统包括反应器、光纤光源器、太阳光导入系统(采用现有技术实现，此系统本身不是本技术技术方案的贡献部分)、尾光光纤、若干侧光光纤、膜组件、曝气装置、进水管、出水管、抽吸泵和填料，其中：所述抽吸泵、光纤光源器、太阳光导入系统位于所述反应器外部；所述光纤光源器提供电光源，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；所述太阳光导入系统收集日光，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；反应器中设有填料；所述侧光光纤均匀布置在反应器中，侧光光纤的两端均接尾光光纤；所述尾光光纤包括第一尾光光纤、第二尾光光纤，所述第一尾光光纤接光纤光源器，所述第二尾光光纤接太阳光导入系统；所述曝气装置位于反应器底部；所述膜组件位于反应器内，且靠近出水管；所述出水管连接抽吸泵；所述进水管位于反应器入口一侧，而出水管位于反应器另一侧。本技术中，微生物附着于填料以及侧光光纤上生长，有利于保证反应器的生物量，加强反应器的处理效果。本技术中，还包括控制器和光传感控制器，设置于反应器外部，所述控制器的输出接口分别与光纤光源器、太阳光导入系统的输入接口连接，所述光传感器输出接口连接于控制器输入接口，光传感器通过检测外界光照度的变化，由控制器控制太阳光导入系统和光纤光源器的切换运行，日间有光时由太阳光导入系统提供光能，日间无光和夜间由光纤光源器提供光能，保证反应器长时间处在高效运行状态。本技术中，光纤光源器灯泡采用金卤灯或LED灯。本技术中，设置曝气装置，在微生物需要的氧气和二氧化碳不足时，为系统提供气源。本技术中，设置膜组件，利用膜分离技术实现菌藻与污水的分离，保证出水水质。与现有技术相比，本技术将菌藻共生、膜分离技术与光纤导光等技术结合在一起，可以对污水进行高效处理，本技术具有以下优点：1.本技术利用细菌与藻类的共生关系同步分解有机物，减少了污水处理二氧化碳等温室气体的排放，减少了氧气的消耗，同时通过回收生物膜可以实现污水资源化利用，符合可持续发展的要求。2.本技术利用了自然条件下的太阳能，通过侧光光纤把光传导至废水中，为光能自养微生物提供了必要条件，实现绿色能源的利用，成本较低。3.本技术设置光纤光源器，保障了日间无光及夜间条件下光能微生物的生长。4.本技术利用侧光光纤的光传导特性，解决了水深光照不足影响菌藻生长的问题，提高了菌藻反应器的生物处理效率。5.本技术较传统菌藻反应器容积效率更高，同时无需投加药剂、维护运行简单，可以设备化生产，实现自动化控制。附图说明图1是本技术提供的用于污水处理的光纤膜生物反应器的示意图；其中1‐反应器池体；2‐进水管；3‐出水管；4‐抽吸泵；5‐曝气装置；6‐太阳光导入系统；7‐光纤光源器；8‐第一尾光光纤；9‐第二尾光光纤；10‐侧光光纤；11‐膜组件；12‐控制器具体实施方式以下结合附图，对本技术作进一步的描述，但并不是对本技术的限制。污水由进水管2进入反应器池体1中，侧光光纤10浸没在水中，上端接第一尾光光纤8，下端接第二尾光光纤9，第一尾光光纤8接太阳光导入系统6，第二尾光光纤9接光纤光源器7，控制器12控制太阳光导入系统6和光纤光源器7的切换运行，白天有光时由太阳光导入系统6提供光能，夜间或白天光照不足时由光纤光源器7提供光能，光能经尾光光纤8/9传导至侧光光纤10中，为混合液中的藻类提供充足的光能，藻类附着在侧光光纤10或填料上，利用光和营养物质进行光合作用，同时产生氧气，供细菌利用。曝气装置5在藻类氧气不足时通过曝气提供氧气。污水经过菌藻的协同作用净化后经过膜组件11进行菌藻和污水的分离，由抽吸泵4将污水排出池外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于污水处理的光纤膜生物反应器，其特征在于，包括反应器、光纤光源器、太阳光导入系统、尾光光纤、若干侧光光纤、膜组件、曝气装置、进水管、出水管、抽吸泵和填料，其中：所述抽吸泵、光纤光源器、太阳光导入系统位于所述反应器外部；所述光纤光源器提供电光源，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；所述太阳光导入系统收集日光，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；反应器中设有填料；所述侧光光纤均匀布置在反应器中，侧光光纤的两端均接尾光光纤；所述尾光光纤包括第一尾光光纤、第二尾光光纤，所述第一尾光光纤接光纤光源器，所述第二尾光光纤接太阳光导入系统；所述曝气装置位于反应器底部；所述膜组件位于反应器内，且靠近出水管；所述出水管连接抽吸泵；所述进水管位于反应器入口一侧，而出水管位于反应器另一侧。

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理的光纤膜生物反应器，其特征在于，包括反应器、光纤光源器、太阳光导入系统、尾光光纤、若干侧光光纤、膜组件、曝气装置、进水管、出水管、抽吸泵和填料，其中：所述抽吸泵、光纤光源器、太阳光导入系统位于所述反应器外部；所述光纤光源器提供电光源，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；所述太阳光导入系统收集日光，经侧光光纤传导至反应器中，为藻类光合作用提供足够的光能；反应器中设有填料；所述侧光光纤均匀布置在反应器中，侧光光纤的两端均接尾光光纤；所述尾光光纤包括第一尾光光纤、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭美婷，许翔健，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海,31