一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统及方法

摘要

本发明提供了一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统及方法，用以解决有机废水厌氧膜生物处理中产生的CH4纯度不高，回收难度大，易造成环境污染和资源浪费的问题。所述系统中厌氧膜生物反应器中的中空纤维膜组件可实现固液分离，无需再设沉淀池，出水可达到排放标准；厌氧膜生物反应器流出物泵入气液分离装置进行高效气液分离；采用CH4/CO2气体分离膜将泵入的混合气体中CH4和CO2进行有效分离。本发明可以高效处理高浓度有机废水，保证出水水质达到排放标准，并且能高效回收厌氧废水处理中所产生的CH4，CH4的回收率高，最终回收的CH4的纯度可达到90％，达到保护环境，能源回收再利用的效果。

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术和能源回收领域，特别涉及一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统及方法。

背景技术

近年来，我国生活污水和工业废水排放总量不断增加，单位污染负荷越来越大。此外，随着能源消耗总量的迅速增加，煤炭和石油类的化石能源日趋枯竭，与石油、煤炭相比，CH

现有废水处理过程中很少对这部分甲烷进行回收利用，甲烷随出水排放，造成环境污染和资源浪费。因此，研发一套具有甲烷回收装置的厌氧膜生物反应器废水处理技术具有重要的现实意义、环保意义和能源战略意义。

发明内容

为了解决有机废水厌氧膜生物处理中产生的CH

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统，包括进水槽、厌氧膜生物反应器、气液分离装置、CH

所述进水槽通过带有蠕动泵的进水管路与所述厌氧膜生物反应器连接；所述厌氧膜生物反应器内设有中空纤维膜组件、生物气循环系统；所述中空纤维膜组件通过带有出水蠕动泵的出水管路与所述气液分离装置连接；所述气液分离装置通过排水管路与所述出水槽连接；

所述厌氧膜生物反应器顶部通过带有真空泵的第一气体管路与所述CH

作为优选，所述的生物气循环系统由曝气盘、循环曝气气泵和曝气管路组成，所述曝气盘设置于所述厌氧膜生物反应器底部，所述循环曝气气泵设置于与所述厌氧膜生物反应器循环连通的所述曝气管路上。

作为优选，所述气液分离装置为微孔中空纤维膜接触器。

作为优选，所述出水管路上设有跨膜压差(TMP)纸质记录仪。

作为优选，所述厌氧膜生物反应器上部设有溢流口，外部设有保温夹层。

作为优选，所述溢流口位于所述厌氧膜生物反应器有效容积位置水面上方3～5cm处。

作为优选，所述保温夹层为循环水浴加热器。

作为优选，所述厌氧膜生物反应器外壳材质为有机玻璃，所述进水管路、出水管路和第一气体管路、第二气体管路为PE软管。

第二方面，本发明还提供了一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，有机废水从进水槽通过带有蠕动泵的进水管路流入厌氧膜生物反应器；

步骤S2，有机废水流经厌氧膜生物反应器内的中空纤维膜组件后，由出水管路上的出水蠕动泵抽吸后流入气液分离装置进行气液分离，分离出的液体经排水管路流入出水槽；

步骤S3，厌氧膜生物反应器内的CO

步骤S4，CH

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统及方法，将气液分离装置、CH

在厌氧膜生物反应器中设置生物气循环系统，通过曝气盘、循环曝气气泵、曝气管路组合应用，将厌氧膜生物反应器产生的厌氧气体在反应器内进行循环搅拌，使厌氧膜生物反应器内部达到均质、均温的条件，并使厌氧膜生物反应器内废水中溢出更多CH

溶有大量CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统结构图。

附图标记说明：

1.进水槽；2.进水管路；3.蠕动泵；4.厌氧膜生物反应器；5.循环曝气气泵；6.跨膜压差(TMP)纸质记录仪；7.出水蠕动泵；8.气液分离装置；9.气液分离真空泵；10.真空泵；11.CH

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

本实施例提供了一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统，如图1所示，所述系统包括进水槽1、厌氧膜生物反应器4、气液分离装置8、CH

所述的生物气循环系统由曝气盘14、循环曝气气泵5和曝气管路18组成，所述曝气盘14设置于所述厌氧膜生物反应器4底部，所述循环曝气气泵5设置于与所述厌氧膜生物反应器4循环连通的曝气管路18上。厌氧膜生物反应器4内主要依靠循环曝气气泵5和曝气盘14将厌氧膜生物反应器4产生的厌氧气体在反应器内进行循环搅拌，使反应器内部达到均质、均温的条件，并使厌氧膜生物反应器4内废水中溢出更多CH

所述气液分离装置8为微孔中空纤维膜接触器，采用微孔中空纤维膜接触器对厌氧反应器4流出物进行高效气液分离，所述气液分离真空泵9对微孔中空纤维膜接触器进行抽气作业，使其达到气液分离条件，抽气强度根据实际情况调整，分离出的气体是CH

所述出水管路19上设有跨膜压差(TMP)纸质记录仪6，所述跨膜压差(TMP)纸质记录仪6位于所述中空纤维膜组件17与设置在出水管路19上的出水蠕动泵7之间；所述TMP纸质记录仪6用以监测中空纤维膜组件17内部的跨膜压差，进行实时记录，当压力达到30KPa时，需要对中空纤维膜组件17进行物理和化学清洗。

厌氧膜生物反应器4上部设有溢流口16，外部设有保温夹层15；所述溢流口16设置于所述厌氧膜生物反应器4有效容积位置水面上方3～5cm处，来控制厌氧膜生物反应器4内部的液位；所述中空维膜组件17悬浮浸没在所述厌氧膜生物反应器4有效容积位置水面下；所述保温夹层15为循环水浴加热器，通过在厌氧膜生物反应器4外置循环水浴加热器来实现厌氧膜生物反应器4的中温条件，温度控制在35℃；所述厌氧膜生物反应器4外壳材质为有机玻璃，所述进水管路2、出水管路19和第一气体管路20、第二气体管路21为PE软管，与所述厌氧膜生物反应器4、微孔中空纤维膜接触器、CH

本实施例还提供了一种回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的方法，所述方法通过本实施例提供的回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统实现，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，有机废水从进水槽1通过带有蠕动泵3的进水管路2流入厌氧膜生物反应器4；

步骤S2，有机废水流经厌氧膜生物反应器4内的中空纤维膜组件17后，由出水管路19上的出水蠕动泵7抽吸后流入气液分离装置8进行气液分离，分离出的液体经排水管路24流入出水槽12；

步骤S3，厌氧膜生物反应器4内的CO

步骤S4，CH

由以上技术方案可以看出，本实施例提供的回收有机废水厌氧膜生物处理中生物气能源的系统及方法，将微孔中空纤维膜接触器、CH

曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，可将水中不需要的气体和挥发性物质逐到空气中，同时还有混合和搅拌的作用。在厌氧膜生物反应器中设置生物气循环系统，通过曝气盘、循环曝气气泵和曝气管路组合应用，将厌氧膜生物反应器产生的厌氧气体在反应器内进行循环搅拌，使反应器内部达到均质、均温的条件，并使厌氧膜生物反应器内废水中溢出更多CH

溶有大量CO

本发明可以高效处理高浓度有机废水，高效分离悬浮固体(SS)，无需设沉淀池，保证出水水质达到排放标准，并且能高效回收厌氧废水处理中所产生的CH

以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。