一种自生膜生物反应器的制作方法

本实用新型涉及一种新型水处理技术，特别涉及一种自生膜生物反应器。

背景技术：

MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。

该工艺技术具有以下特点：（1）利用膜过滤技术直接取代原活性污泥法中的沉淀池工序，实现活性污泥以及污染物与水的分离，同时因为膜的截留作用可使生物反应区内的活性污泥量达到8000~12000mg/L左右最高可达20000mg/L，远远大于普通活性污泥法的污泥保有量（3000mg/L左右），因而其生化反应的效率远大于普通活性污泥法；（2）一般MBR工艺中采用的多为超滤膜或者微滤膜，分离精度远高于沉淀法+普通过滤（砂滤或多介质过滤）因此其出水水质非常优良；通过膜对活性污泥的截留作用，切断了污泥泥龄与反应器水力停留时间之间的联系，泥龄更长有利于硝化细菌富集提高氨氮的去除率；（3）较长的污泥泥龄使活性污泥内部发生内源呼吸，消耗部分剩余活性污泥，因此该工艺的剩余污泥产量极低。

目前该工艺尚存在以下明显的缺点：（1）膜造价高，使膜--生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；（2）膜污染容易出现，给操作管理带来不便；（3）膜的使用寿命短，膜更换导致工艺运行设备折旧费巨大；（4）能耗较一般工艺高：首先MBR泥水分离过程一般采用负压抽吸，需要一定功耗；其次是为了保持膜通量、减轻膜污染，必须增大两相流流速，冲刷膜表面，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。

技术实现要素：

针对以上缺陷本实用新型提供一种造价低、操作简便的自生膜生物反应器， 其技术方案为：

一种自生膜生物反应器，包括设备箱体，设备箱体外里面一侧上方设置有进水口，另一侧下方设置有出水口；设备箱体的下方设置有支撑腿；设备箱体内部在出水口的一侧的设置有产水收集室，产水收集室与出水口连接；设备箱体内部还设置有中心管；中心管一侧连接有主动实心轴；主动实心轴穿过设备箱体的一侧，通过设置在支撑腿上的轴承固定，主动实心轴与设备箱体内侧通过机械密封件来密封；中心管一侧连接有被动实心轴，通过设置在支撑腿上的轴承固定，被动实心轴与产水收集室外侧通过机械密封件来密封；主动实心轴通过传动部件由驱动电机驱动来转动，并带动中心管、被动实心轴转动；所述中心管上设置有膜生物圆盘；所述的膜生物圆盘由生物膜支撑层、生物膜层构成；所述自生膜生物反应器净化后的污水通过膜生物圆盘过滤后流入中心管，经由中心管收集流入被动空心轴最终汇集到产水收集室并由出水口流出。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的膜生物圆盘数量至少为2个。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的生物膜支撑层由圆盘形亲水性材料纺织制成；其中微生物支撑材料具有粗孔透过性和良好的微生物附着性，生物附着层具有亲水性、生物多样性、微孔透过性及自更新性。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的生物膜支撑层表面预留增加生物附着面积的纤维丝。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的生物膜层由固着性微生物、细菌及其胞外物构成，覆盖于生物膜支撑层上。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的自生膜生物反应器工作时，控制进水口的进水流速，使膜生物圆盘的面积的60%~75%浸没与液位以下。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的自生膜生物反应器通过驱动电机来控制圆盘的转速控制反应器内污水的溶解氧浓度。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的自生膜生物反应器可以多个并联。

进一步地，本实用新型的一种自生膜生物反应器的自生膜生物反应器可以多个串联。

本实用新型的有益效果为：

由于该反应器全部功能只靠一个旋转驱动电机完成所有的机械动作，因此其操作与控制机器简化，无需专业人员值守。

该反应器具有反应效率高，占地面积少，生物膜及其支撑层造价远低于MBR所用的超滤膜，控制简便无需专人值守，能耗低于常规MBR工艺。使用范围广，可应用与不同污染程度的可生化废水处理领域，生物膜过滤层不存在污染堵塞等问题，使用周期长。

附图说明

图1为本实用新型 一种自生膜生物反应器的剖面示意图

图2为本实用新型 一种自生膜生物反应器的外立面示意图

其中：1、设备箱体，2、进水口，3、传动部件，4、轴承，5、主动实心轴，6、机械密封件，7、支撑腿，8、中心管，9、膜生物圆盘，10、被动空心轴，11、产水收集室，12、出水口，13、驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图详细来描述本实用新型一种自生膜生物反应器的技术方案：

一种自生膜生物反应器，包括设备箱体1，设备箱体1外里面一侧上方设置有进水口2，另一侧下方设置有出水口12；设备箱体1的下方设置有支撑腿7；设备箱体1内部在出水口12的一侧的设置有产水收集室11，产水收集室11与出水口12连接；设备箱体1内部还设置有中心管8；中心管8一侧连接有主动实心轴5；主动实心轴5穿过设备箱体1的一侧，通过设置在支撑腿7上的轴承4固定，主动实心轴5与设备箱体1内侧通过机械密封件6来密封；中心管8一侧连接有被动实心轴，通过设置在支撑腿7上的轴承4固定，被动实心轴与产水收集室11外侧通过机械密封件6来密封；主动实心轴5通过传动部件3由驱动电机13驱动来转动，并带动中心管8、被动实心轴转动；所述中心管8上设置有膜生物圆盘9；所述的膜生物圆盘9由生物膜支撑层、生物膜层构成。

本实用新型一种自生膜生物反应器工作时：

驱动电机13依据需要将动力通过传动部件3输送至主动实心轴5带动整个膜生物圆盘9、中心管8、被动空心轴10以设定的转速转动。

首先污水通过进水口2进入设备箱体1并在设备箱体1内不断的被膜生物圆盘9上附着的微生物净化。净化后的污水在正压水头的作用下通过膜生物圆盘9的支撑材料层及生物附着层的过滤后流入中心管8，经由中心管8收集流入被动空心轴10最终汇集到产水收集室11并由出水口12流出。

在自生膜生物反应器工作的时候，膜生物圆盘9不断旋转，裸露于空气中的部分表面与空气中的氧分子接触获得溶解氧的补充而形成好氧生物反应环境，通过好氧微生物分解有机污染物并将氨氮以及有机氮通过硝化反应转化为硝酸盐或亚硝酸盐。而浸没于液位以下部分由于无法获得足够的溶解氧形成厌氧或缺氧环境，通过厌氧卫生无分解有机污染物并将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐态的氮还原为无害的氮气排放实现生物脱氮。随着膜生物圆盘9的转动，裸露于空气表面的部分将部分溶解氧和空气气泡带入反应器的污水中，随着圆盘转速的增加，为污水中补充的溶解氧也越多，因而可通过控制圆盘的转速控制反应器内污水的溶解氧浓度，从而实现控制生物宏观好氧环境，最终使污水得到净化并达到预设标准排放。