一种景观式复合自曝气生物膜反应器制造技术

6、(2)水体中细小颗粒物、生物膜代谢引发的胞外聚合物释放等易沉积在膜丝表面或内部，导致较为严重的膜污染，进而影响该技术的补氧能力，增加能耗。

7、(3)由于膜周边溶解氧含量较高，难以形成厌氧环境，因此该技术对硝态氮的去除效能有限，无法达到较高的总氮去除效率。

技术实现思路

1、可见，研发一种具有持续稳定的亲水性能、抗污染能力强的膜曝气生物膜制作工艺，并基于该技术研发一种可整体提升水体中的氧气含量、并具有较为彻底脱氮功能的新型膜曝气生物膜装置，将进一步拓展膜曝气生物膜技术在城市河湖生态修复中的应用，为城市污染河流水污染控制提供经济、节能、高效、同时又符合生态环保要求的工艺方法，对我国改善城市河湖生态环境、恢复城市河湖生态系统功能具有一定的参考、示范和推广意义。

2、本专利技术技术方案如下：

3、一种景观式复合自曝气生物膜反应器，包括曝气机、多组曝气生物膜组件、曝气支管、浮岛板，所述曝气机通过曝气主管连接曝气支管；曝气生物膜组件包括多根中空的膜丝和管式膜组件上固定件、管式膜组件下固定件，膜丝上部固定于管式膜组件上固定件上并连通，膜丝下部固定于管式膜组件下固定件上并连通；所述曝气支管上部分连通有多个管式膜组件上固定件，下部分连通有多个管式膜组件下固定件；所述曝气支管固定安装于浮岛板底部。所述膜丝侧面有多孔结构。

4、所述浮岛板上安装有多个种植盆，所述种植盆内种植有浮岛植物。

5、所述曝气主管上安装有压力表。

6、所述曝气支管与曝气主管间安装有压力调节阀，所述曝气支管末端安装有泄压阀。

7、所述在曝气支管后部分末端须加装压力平衡装置和止回阀，压力平衡装置用以保证压力平衡装置后的气路与水压一致，止回阀用以阻止冷凝水倒流。

8、一种景观式复合自曝气生物膜反应器制作方法，包括以下步骤：

9、(1)底膜预处理

10、底膜可选择市售聚乙烯、聚丙烯、聚砜、聚四氟乙烯等材质的中空纤维膜丝，分别用丙酮或无水乙醇等有机溶剂，以及去离子水洗涤20-60min，去除膜丝上残留的污染物后，室温下干燥24h；

11、(2)等离子体表面活化

12、将干燥后的底膜放入等离子体处理装置的真空室内，保持膜丝与射频电极距离在5-20cm；

13、在室温条件下，通过真空泵调节真空室的压力在2-40pa；通入氩气、氧气、氢气或二氧化碳中的一种，调节针阀控制上述气体流量在10-300cm3/min，稳定后启动射频功率源，对底膜进行等离子体预处理，处理功率为10-50w，处理时间为10-210s；

14、(3)接枝聚合

15、配置浓度为10-50g/l聚乙二醇/乙醇溶液或5％-70％丙烯酸水溶液，或10-100g/l的二者的缩合物溶液，将等离子体表面活化后的膜丝浸泡10-300min；

16、(4)等离子体改性

17、浸泡后的膜丝在室温下充分干燥后，重新转移至离子体处理装置的真空室内；选择步骤(1)相同控制条件和气体种类，继续对对膜丝进行等离子体处理，处理时间为60-720s；

18、(5)清洗膜丝

19、分别用甲醇、乙醇、次氯酸钠和蒸馏水中的一种或几种对膜丝进行超声清洗。将清洗后的膜丝浸泡在37℃恒温的磷酸盐缓冲液内24h后，将膜丝取出，室温下晾干，获得超亲水改性膜丝；

20、(6)装配曝气生物膜组件

21、将若干改性后的超亲水的膜丝两端用膜组件封头封堵，并固定在管式膜组件固定件上，并在曝气生物膜组件两端分别预留进气口及尾气排放口，为避免气流产生短流，进气口及尾气排放口分别位于膜组件两端的左右两侧。

22、(7)装配自曝气生物膜系统

23、将曝气生物膜组件进气口并联，与曝气支管相接，并在曝气主管上加装压力调节阀，用以控制进气压力小于所制备的改性中空纤维膜丝的泡点压力，曝气主管一端封堵，另一端与曝气机连接；类似的，将多片膜组件的尾气排放口与曝气支管后部分相接，用于排放曝气生物膜组件氧气扩散过程中产生的冷凝水及未被完全利用的空气；

24、(8)构建景观式复合自曝气生物膜反应器

25、将浮岛板在陆上拼合成所需形状后，将组合好的自曝气生物膜系统固定于浮岛板下方，并在种植孔内装入植物，移到需要净化的水域内并对浮岛板加以固定。

26、本专利技术的技术效果和优点：

27、本专利技术的中空的膜丝以极高的氧利用效率向水体无泡供氧，快速提高水体溶解氧含量，并提升土著微生物数量及其降解有机污染物的速率，结合水生植物脱氮除磷的作用，可在景观式复合自曝气生物膜反应器内部及周边形成健康稳定的微生态系统，使得反应器在快速去除水体有机污染物的同时，长效提升水体自净能力。