超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置及方法，包括并列安装的若干组膜生物反应器，膜生物反应器顶部设置与其同宽的起吊设备，两块超声波振板通过起吊设备在若干组膜生物反应器中进行起吊和放置，超声波振板通过超声波发生器和导线在膜生物反应器运行时发出低强度超声波，实现两块超声波振板在多组膜生物反应器内工作。本发明专利技术使用超声波改善膜生物反应器内微生物细胞膜通透性，加快胞内外物质交换；提高膜生物反应器内微生物酶的分泌和酶活性；通过超声波的机械振动缓解膜污染；通过改变微生物基因表达实现微生物代谢对增殖取得优势，继而通过降低微生物增殖率实现剩余污泥量。物增殖率实现剩余污泥量。物增殖率实现剩余污泥量。

【技术实现步骤摘要】
超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置及方法


[0001]本专利技术属于废水处理
，具体涉及超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置及方法。

技术介绍

[0002]焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的难降解高浓度有机废水，污染物成分复杂、浓度高，包括氨氮、氰化物、硫化物和苯酚类及其衍生物，其高效处理一直是工业废水治理领域的研究热点。膜生物反应器是将活性污泥工艺与膜分离工艺相结合的废水处理技术，具有污泥浓度高、处理出水水质好、自动化程度高、节省二沉池等优点。
[0003]但在利用膜生物反应器处理以焦化废水为代表的工业废水时，其往往面临诸多困境，既包括剩余污泥多增加后续成本、膜污染导致膜组件清洗频繁等传统问题，又包括焦化废水中部分污染物难以被微生物利用或利用效率低的新问题，这导致紧靠优化运行参数难以进一步提高膜生物反应器处理焦化废水的效率。针对以上膜生物反应器在焦化废水处理中的瓶颈，本专利技术创新性地提出一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置及方法，可以实现污染物高效去除、膜污染显著缓解和剩余污泥明显减量的协同提质增效的目标，为膜生物反应器在高浓度工业废水处理领域的高效应用提供有益的参考。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置，包括并列安装的若干组膜生物反应器；每一组所述膜生物反应器两侧内壁均安装有安装架，所述安装架的内部设有两块超声波振板，所述超声波振板有且仅有两块；所述膜生物反应器一侧外壁安装有超声波发生器，两块超声波振板通过导线连接超声波发生器，所述膜生物反应器位于安装架之间固定有安装框架，所述安装框架内安装有板式膜组件；所述膜生物反应器一侧侧壁的底端贯穿插设有输气管支管，所述输气管支管位于膜生物反应器内部的一端连接有曝气头，若干组膜生物反应器内的输气管支管汇集在一根输气管干管上，所述输气管干管上连接有鼓风机，所述鼓风机的末端连接有曝气机；所述膜生物反应器且位于板式膜组件内部安装有出水管；若干组膜生物反应器的外部设置有厌氧处理出水收集池，所述厌氧处理出水收集池上安装有进水管，所述进水管通过进水泵与进水管干管相连，所述进水管干管与若干个进水管支管相连，分别从底部通入并列安装的膜生物反应器中；所述膜生物反应器顶部设置与其同宽的起吊设备，用于吊起超声波振板和板式膜组件。
[0006]进一步，所述起吊设备能够同时吊起两块超声波振板。
[0007]进一步，所述出水管位于膜生物反应器外部的抽水泵连接相通。
[0008]进一步，所述曝气头的数量不少于六个，且均匀地分布在板式膜组件的两侧。
[0009]专利技术还提供了一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的方法，包括如下步骤：步骤1，厌氧处理后的焦化废水通过进水管干管和进水管支管经多点同时泵入多组膜生物反应器中；步骤2，保持每组膜生物反应器中污泥浓度为4500mg/L，水力停留时间为48小时；步骤3，启动鼓风机将空气通过输气管干管和输气管支管经曝气头输入膜生物反应器，保持膜生物反应器内溶解氧浓度为6.0 mg/L，鼓风机不停歇运行；步骤4，启动抽水泵，将膜生物反应器内的水经压力管道抽出，抽水泵的工作时间为8分钟，停歇2分钟，而后再工作8分钟，停歇2分钟，循环往复；步骤5，将两块超声波振板吊装入第一个膜生物反应器中，并打开与之对应的超声波发生器，保持膜生物反应器内功率密度为6W/L，持续运行15分钟；步骤6关闭超声波发生器，将两块超声波振板吊装入下一个膜生物反应器中，并打开与之对应的超声波发生器，保持膜生物反应器内功率密度为6W/L，持续15分钟；步骤7，重复步骤5与步骤6，循环往复，直至在第n组膜生物反应器运行结束。
[0010]本专利技术产生的有益效果是：1、超声波改善膜生物反应器内微生物细胞膜通透性，加快胞内外物质交换；另一方面，提高膜生物反应器内微生物酶的分泌和酶活性，这些将有效提高膜生物反应器微生物对污染物的代谢去除效能，进一步提高处理水质。
[0011]2、通过改变微生物基因表达实现微生物代谢对增殖取得优势，继而通过降低微生物增殖率实现剩余污泥量，这将有效控制膜生物反应器的剩余污泥产量，减轻后续剩余污泥处理处置压力并降低成本。
[0012]3、超声波在膜生物反应器内传播产生的高频振动将有效剥离膜组件上的膜污染，有力地促进膜污染缓解并延长膜生物反应器工作时间，为提高处理水质和控制剩余污泥产量提供了运行保障。
附图说明
[0013]图1为本专利技术结构示意图；图2位本专利技术的立体结构示意图；图3为本专利技术中膜生物反应器部分的俯视结构示意图；图中：1、膜生物反应器；2、安装架；3、超声波振板；4、超声波发生器；5、导线；6、安装框架；7、板式膜组件；8、输气管支管；9、曝气头；10、曝气机；11、出水管；12、抽水泵；13、厌氧处理出水收集池；14、进水管；15、进水泵；16、起吊设备；17、挂钩；18、进水管干管；19、进水管支管；20、鼓风机；21、输气管干管。
具体实施方式
[0014]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。
[0015]如图1和图2所示，本专利技术是一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装
置，包括并列安装的若干组容积为10L的膜生物反应器1，每一组膜生物反应器1两侧内壁均安装有安装架2，安装架2的内部设有两块超声波振板3，超声波振板3有且仅有两块，膜生物反应器1一侧外壁安装有超声波发生器4，超声波发生器4上连接有导线5，导线5分别与两块超声波振板3连接，一方面超声波改善膜生物反应器内微生物细胞膜通透性，加快胞内外物质交换；另一方面，提高膜生物反应器内微生物酶的分泌和酶活性，这些将有效提高膜生物反应器微生物对污染物的代谢去除效能，进一步提高处理水质。膜生物反应器1位于安装架2之间固定有安装框架6，安装框架6内安装有板式膜组件7。膜生物反应器1一侧侧壁的底端贯穿插设有输气管支管8，输气管支管8位于膜生物反应器1内部的一端连接有曝气头9，若干组膜生物反应器1内的输气管支管8汇集在一根输气管干管21上，输气管干管21上连接有鼓风机20，鼓风机20的末端连接有曝气机10；膜生物反应器1且位于板式膜组件内部安装有出水管11，出水管11与位于膜生物反应器1外部的抽水泵12连接相通。若干组膜生物反应器的外部设置有厌氧处理出水收集池13，厌氧处理出水收集池13上安装有进水管14，进水管14通过进水泵15与进水管干管18相连，进水管干管18与若干个进水管支管19相连，分别从底部通入并列安装的膜生物反应器1中。膜生物反应器1顶部设置与其同宽的起吊设备16，超声波振板3和安装框架6上均设有挂钩17，用于吊起超声波振板3和板式膜组件7，对膜污染清洗和更换。超声波振板3通过超声波发生器4和导线5在膜生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置，其特征在于：包括并列安装的若干组膜生物反应器；每一组所述膜生物反应器两侧内壁均安装有安装架，所述安装架的内部设有两块超声波振板，所述超声波振板有且仅有两块；所述膜生物反应器一侧外壁安装有超声波发生器，两块超声波振板通过导线连接超声波发生器，所述膜生物反应器位于安装架之间固定有安装框架，所述安装框架内安装有板式膜组件；所述膜生物反应器一侧侧壁的底端贯穿插设有输气管支管，所述输气管支管位于膜生物反应器内部的一端连接有曝气头，若干组膜生物反应器内的输气管支管汇集在一根输气管干管上，所述输气管干管上连接有鼓风机，所述鼓风机的末端连接有曝气机；所述膜生物反应器且位于板式膜组件内部安装有出水管；若干组膜生物反应器的外部设置有厌氧处理出水收集池，所述厌氧处理出水收集池上安装有进水管，所述进水管通过进水泵与进水管干管相连，所述进水管干管与若干个进水管支管相连，分别从底部通入并列安装的膜生物反应器中；所述膜生物反应器顶部设置与其同宽的起吊设备，用于吊起超声波振板和板式膜组件。2.根据权利要求1所述的一种超声波耦合膜生物反应器强化处理焦化废水的装置，其特征在于：所述出水管位于膜生物反应器外部的抽水泵连接相通。3.根据权利要求1所述的一种超声波耦合膜生物反应器强化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾胜勇，李颖颖，裴元虎，李桂荣，刘胤博，徐蕴，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：