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专利号: 2021115059525
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种膜生物膜反应器,包括原水箱、主池、副池、进水泵、回流泵、电磁继电器、供气系统和微探针原位在线监测系统;

所述主池呈竖直放置,所述副池呈水平放置,所述主池的底部设置有进水口,所述主池的顶部分别设置有出水口以及回流液出口,所述主池的回流液出口依次经副池、回流泵、进水泵与主池的进水口连通形成循环回路,所述原水箱的出水口与回流泵和进水泵之间的管路连通;

所述主池中设置有竖直放置的中空纤维膜组件,且所述中空纤维膜组件的两端分别固定于所述主池的两端,其中,所述中空纤维膜组件的上端与所述供气系统连接,所述中空纤维膜组件的下端设置有主池排气阀门;

所述副池中设置有水平放置的中空纤维膜丝,且所述中空纤维膜丝两端分别固定于所述副池的两端,其中,所述中空纤维膜丝靠近主池的一端与所述供气系统连通,所述中空纤维膜丝远离主池的一端设置有副池排气阀门;所述副池的顶部池壁上沿水平方向设置有多个通孔,每个所述通孔均配有封堵塞;

所述微探针原位在线监测系统包括微探针以及控制系统,所述微探针安装于所述副池的通孔中,所述控制系统对所述微探针的位置进行控制和调节;

所述电磁继电器与所述主池排气阀门和副池排气阀门连接,所述电磁继电器对所述主池排气阀门和副池排气阀门的开闭时间进行控制和调节。

2.根据权利要求1所述的膜生物膜反应器,其特征在于,所述中空纤维膜组件与中空纤维膜丝的材质为疏水性聚丙烯材料。

3.根据权利要求1或2所述的膜生物膜反应器,其特征在于,所述中空纤维膜组件包括平行设置的第一中空纤维膜组件和第二中空纤维膜组件;

所述第一中空纤维膜组件的上端与所述供气系统连接,所述第一中空纤维膜组件的下端设置有第一主池排气阀门;

所述第二中空纤维膜组件的上端与所述供气系统连接,所述第二中空纤维膜组件的下端设置有第二主池排气阀门;

所述电磁继电器与所述第一主池排气阀门和第二主池排气阀门连接,所述电磁继电器对所述第一主池排气阀门和第二主池排气阀门的开闭时间进行控制和调节。

4.根据权利要求3所述的膜生物膜反应器,其特征在于,所述主池内的第一中空纤维膜组件和第二中空纤维膜组件中分别包括16根膜丝;所述副池内的中空纤维膜丝为单根中空纤维膜丝。

5.根据权利要求3所述的膜生物膜反应器,其特征在于,所述第一主池排气阀门、第二主池排气阀门和副池排气阀门分别与所述电磁继电器的第一开关、第二开关和第三开关电连接。

6.根据权利要求1所述的膜生物膜反应器,其特征在于,所述供气系统为供H2系统、供CH4系统或供O2系统,对应的所述微探针为H2微探针、CH4微探针或O2微探针。

7.一种采用权利要求1~6任一项所述膜生物膜反应器对废水进行净化的方法,包括以下步骤:

向膜生物膜反应器中接种污泥,通过进水泵将待处理废水通入所述膜生物膜反应器中,之后关闭所述进水泵,开启供气系统和回流泵,对所述膜生物膜反应器进行驯化,使所述膜生物膜反应器内的中空纤维膜组件以及中空纤维膜丝的表面形成生物膜;

通过微探针原位在线监测系统监测所述副池中生物膜内中空纤维膜丝表面气态底物的浓度变化,确定排气周期;

按照所述排气周期,通过电磁继电器同步控制主池排气阀门以及副池排气阀门开闭进行周期性排气,实现对废水的净化。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述待处理废水为含硝酸盐废水,所述待处理废水中硝酸盐的浓度为10~100mgN/L。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述生物膜的厚度为500~900μm。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述排气周期为5~50min。