厌氧无纺布薄膜生物反应器及废水处理方法技术

本发明专利技术提供一种厌氧无纺布薄膜生物反应器，包括：一厌氧生物反应槽，包括一厌氧生物反应区与一无纺布担体区，其中该无纺布担体区设置于该厌氧生物反应区上方；以及一无纺布薄膜分离槽，包括一无纺布薄膜。本发明专利技术另提供一种废水处理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种薄膜生物反应器，特别是涉及一种。
技术介绍
厌氧薄膜生物反应器主要是利用厌氧微生物在厌氧条件下将有机物分解为二 氧化碳、甲烷及合成新微生物，再利用薄膜进行固、液分离的一种生物处理方式。而一般 厌氧生物处理程序按照微生物处理方式可分为悬浮生长如厌氧混合床、固定生长如厌氧 滤床(anaerobic filter)及混合生长如上流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket, UASB)等。 以目前应用最广泛的UASB为例，其通过气、固、液三相分离器，以分离气体、水及 微生物。若系统微生物颗粒化情况良好，可顺利将微生物留置于系统内，但若微生物颗粒化 程度不佳或水力停留时间过短，则易造成污泥流失，影响处理效果，甚至系统失败，而须重 新植种，因而大幅限制了此技术的应用范围。另由于厌氧微生物的生长速率缓慢，极易受外 界因素影响而造成污泥流失，导致影响处理系统的性能及稳定性。因此，在厌氧系统中置入 薄膜以分离固、液，被视为解决固、液分离及简化三相分离器的方式之一。 目前，厌氧薄膜生物反应器按照薄膜放置的位置分为旁流式、内挂浸入式(微生 物与薄膜同槽)及外挂浸入式(微生物与薄膜分槽)等三种方式。旁流式厌氧薄膜生物 反应器主要是将薄膜放置于厌氧生物反应槽外，通过水流提供扫流速度，以控制滤饼(cake layer)厚度，进而控制薄膜积垢，以维持稳定通量。但须较大动力，以提供所需扫流速度。 除较耗动力外，由于厌氧污泥是经泵输送，致污泥颗粒变细，反而容易造成薄膜阻塞。 内挂浸入式厌氧薄膜生物反应器即为改善旁流式厌氧薄膜生物反应器的缺点而 设置，是直接将薄膜放置于厌氧生物反应槽内，通过收集沼气进行气体扫流，以控制滤层厚 度。但由于厌氧系统中微生物浓度高，仅通过本身所产生气体量来控制所需滤饼厚度的方 式并不易，极易产生积垢。此外，由于薄膜放置于厌氧生物槽内，定期化学清洗或维护也相 对困难。 外挂浸入式厌氧薄膜生物反应器即为改善内挂浸入式厌氧薄膜生物反应器的缺 点而设置，虽可降低薄膜分离槽内的微生物浓度，但仍有部分微生物会随水流进入薄膜分 离槽，必须定期将污泥回送至厌氧生物反应槽，且多数薄膜分离槽采用开放式，从厌氧生物 反应槽收集的气体仅能单回(one-through)经过薄膜表面，其气体量是否足够将是重要关 键。此外，由于为开放式气体扫流，因而会使二氧化碳从液相以气提方式离开，造成pH值上 升，致碳酸钙或碳酸镁沉积于薄膜上而形成所谓无机结垢，此也是厌氧薄膜生物反应器在 应用上必须面对的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种厌氧无纺布薄膜生物反应器，其可基本上克服现有技4术的种种缺陷。 本专利技术的一实施例，提供一种厌氧无纺布薄膜生物反应器，包括一厌氧生物反应 槽，包括一厌氧生物反应区与一无纺布担体区，其中该无纺布担体区设置于该厌氧生物反 应区上方；以及一无纺布薄膜分离槽，包括一无纺布薄膜。 本专利技术的一实施例，提供一种废水处理方法，包括导入一废水至一厌氧生物反应 槽，该厌氧生物反应槽包括一厌氧生物反应区与一无纺布担体区，其中该无纺布担体区设 置于该厌氧生物反应区上方；以及导入该厌氧生物反应槽的出流水至一无纺布薄膜分离 槽，以分离获得一滤液，该无纺布薄膜分离槽包括一无纺布薄膜。 本专利技术厌氧无纺布薄膜生物反应器为一厌氧生物反应槽与一无纺布薄膜分离槽 的组合，并于厌氧生物反应槽上部置入一无纺布担体，以取代传统厌气系统的三相分离器， 可有效将厌氧微生物留置于厌氧生物反应槽内，使无纺布薄膜的积垢现象减缓。本专利技术厌 氧无纺布薄膜生物反应器因不需使用扫流方式控制滤饼厚度，可大幅简化系统操作。同时， 由于无纺布薄膜孔径大，部分积垢物质可顺利通过薄膜，不会造成薄膜阻塞，有效维持稳定 通量及较低过膜压力(transmembrane pressure, TMP)。 为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配 合附图，作详细说明如下附图说明 图l是根据本专利技术的 图2是根据本专利技术的一 图3是根据本专利技术的 图4是根据本专利技术的一 图5是根据本专利技术的一 图6是根据本专利技术的一 其中，主要组件符号说明 10 厌氧无纺布薄膜生物反应器； 12 厌氧生物反应槽； 14 16 厌氧生物反应区； 18 20 无纺布薄膜； 22 24 曝气装置； 26 28 压力表； 30 32 废水； 34实施例的一种厌氧无纺布薄膜生物反应器的示意图, 实施例的薄膜通量随时间的变化图。 实施例的薄膜过膜压力随时间的变化图。 实施例的薄膜比通量随时间的变化图。 实施例的废水C0D浓度随时间的变化图。 实施例的废水残留浊度随时间的变化图。无纺布薄膜分离槽；无纺布担体区；冲洗装置；气体；流量计；滤液。具体实施例方式请参阅图l，说明本专利技术的一实施例，一种厌氧无纺布薄膜生物反应器。厌氧无纺 布薄膜生物反应器10包括一厌氧生物反应槽12与一无纺布薄膜分离槽14。厌氧生物反 应槽12包括一厌氧生物反应区16与一无纺布担体区18。值得注意的是，无纺布担体区18 设置于厌氧生物反应区16上方。无纺布薄膜分离槽14包括一无纺布薄膜20。 厌氧生物反应区16可包括一厌氧微生物，例如甲烷菌。无纺布担体区18可由密5度相当或小于水的高分子所构成，例如聚氨酯(polyurethane， PU)或聚对苯二甲酸乙二酯 (poly (ethylene ter印hthalate) ， PET)。无纺布担体区18的体积大体占厌氧生物反应槽 12体积的1 50%。无纺布担体区18除可有效拦截厌氧微生物外，也可作为水流及气体 通道。厌氧生物反应槽12的水力停留时间(hydraulic retention time，HRT)大体上低于 12小时。 无纺布薄膜20的孔径大体介于2 200 m，可作为一水流通道。无纺布薄膜分离 槽14的pH值大体上低于8，以避免碳酸盐沉积于无纺布薄膜表面或孔洞间形成无机性结 垢，造成薄膜阻塞。 厌氧生物反应槽12还可包括一冲洗装置22，设置于无纺布担体区18下方，以冲洗 一无纺布担体，避免水流及气体通道阻塞。 无纺布薄膜分离槽14还可包括一曝气装置24，设置于无纺布薄膜分离槽14底部，以气体26对无纺布薄膜20进行气体扫流。气体26包括沼气或一般气体。 此外，于出水端还可设置一压力表28与一流量计30，以分别纪录过膜操作压力及流量。 仍请参阅图l，说明本专利技术的一实施例，一种废水处理方法。首先，导入一废水32 至一厌氧生物反应槽12。厌氧生物反应槽12包括一厌氧生物反应区16与一无纺布担体区 18。值得注意的是，无纺布担体区18设置于厌氧生物反应区16上方。之后，导入厌氧生物 反应槽12的出流水至一无纺布薄膜分离槽14，以分离获得一滤液34。无纺布薄膜分离槽 14包括一无纺布薄膜20。 废水32属于一低浓度废水，其化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)大体 低于1， 000mg/L。 厌氧生物反应区16可包括一厌氧微生物，例如甲烷菌。无纺布担体区18可由密 度相当或小于水的高分子所构成，例如聚氨酯PU)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。无纺布担 体区18的体积大体占厌氧生物反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厌氧无纺布薄膜生物反应器，包括：　　一厌氧生物反应槽，包括一厌氧生物反应区与一无纺布担体区，其中所述无纺布担体区设置于所述厌氧生物反应区上方；以及　　一无纺布薄膜分离槽，包括一无纺布薄膜。

【技术特征摘要】
一种厌氧无纺布薄膜生物反应器，包括一厌氧生物反应槽，包括一厌氧生物反应区与一无纺布担体区，其中所述无纺布担体区设置于所述厌氧生物反应区上方；以及一无纺布薄膜分离槽，包括一无纺布薄膜。2. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述厌氧生物反应区包括 一厌氧微生物。3. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述无纺布担体区是由密 度相当或小于水的高分子所构成。4. 根据权利要求3所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述高分子为聚氨酯或聚 对苯二甲酸乙二酯。5. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述无纺布担体区的体积 占所述厌氧生物反应槽体积的1 50%。6. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述厌氧生物反应槽的水 力停留时间低于12小时。7. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述无纺布薄膜的孔径介 于2 200iim。8. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，其中所述无纺布薄膜分离槽的 pH值低于8。9. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，还包括一冲洗装置，设置于所 述无纺布担体区下方，以冲洗一无纺布担体。10. 根据权利要求1所述的厌氧无纺布薄膜生物反应器，还包括一曝气装置，设置于所 述无纺布薄膜分离槽底部，以对所述无纺布薄膜进行气体扫流。11. 一种废水处理方法，包括导入一废水至一厌氧生物反应槽，所述厌氧生物反应槽包括一厌氧生物反应区与一无 纺布担体区，其中所述无纺布担体区设置于所述厌氧生物反应区上方；以及导入所述厌氧生物反应槽的出流水至一无纺布薄膜分离槽，以分离获得一滤液，所述 无纺布薄膜分离槽包括一无纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪仁阳，邵信，张敏超，萧碧莲，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]