一種用于處理畜禽養殖廢水的厭氧雙向旋轉膜生物反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及畜禽養殖廢水處理的技術領域，特指一種用于處理畜禽養殖廢水的厭氧雙向旋轉膜生物反應器。
【背景技術】
[0002]畜禽養殖廢水的有機物、氨氮、懸浮物濃度高，直接排放會對生態環境造成嚴重的威脅，因而需要對畜禽養殖廢水進一步處理排放。對畜禽養殖廢水的處理可采用厭氧處理技術以實現廢水的處理和資源的回收利用。
[0003]厭氧處理技術是在厭氧條件下，通過專性和兼性厭氧微生物的共同作用，將有機物進行分解，同時以沼氣、沼液和沼渣的形式回收能源和資源。該技術的發展已有百余年歷史，近幾十年來出現了一系列高效厭氧反應器，如上流式厭氧污泥床、厭氧濾池、厭氧流化床等。這些反應器主要通過污泥顆粒化和形成生物膜的方式來實現微生物截留，避免微生物流失，來提高處理能力。當它們用于畜禽養殖廢水這類高懸浮物廢水時，受懸浮物影響，易出現污泥顆粒化差、堵塞或短流等現象，處理能力下降。雖然傳統的完全混合式厭氧消化池適用于高懸浮物廢水，但由于無微生物截留功能，使得處理效率低，占地大，抗沖擊負荷能力較差，運行不穩定。因此，針對畜禽養殖廢水，開發高效、穩定、實用的新型厭氧工藝是十分必要的。
[0004]近年來，隨著國內外膜技術的蓬勃發展，膜分離在各個領域的應用逐漸深入，其中，厭氧膜生物反應器作為一種新興膜組合工藝，逐漸受到關注。厭氧膜生物反應器是膜技術與厭氧處理工藝相結合的復合系統。該工藝應用于畜禽養殖廢水的優勢如下:
[0005](I)厭氧膜生物反應器運行負荷高，占地小。
[0006]厭氧膜生物反應器不依賴于污泥顆粒化和生物膜形成來截留微生物，而是依靠膜組件的分離來實現微生物的有效截留，保證了反應器內較高的微生物濃度，從而提高運行負荷，減小反應器容積。
[0007](2)厭氧膜生物反應器更加高效穩定。
[0008]厭氧膜生物反應器可以在強化廢水和微生物之間混合的同時，仍保證較高微生物濃度而不必擔心微生物流失，從而提高處理效率和產生甲烷的能力，增強抗沖擊負荷能力，運行性能穩定，減少后續管理問題。此外，由于膜的截留作用，廢水中的懸浮顆粒物和部分污染物能夠長時間被截留于反應器內，進一步改善廢水處理和資源回收率。
[0009](3)厭氧膜生物反應器出水水質好。
[0010]膜組件截留作用能夠使系統出水水質優于其他厭氧工藝。
[0011](4)厭氧膜生物反應器工藝相對簡單，可形成一體化設備，后期運行維護容易。
[0012]可見，該工藝在畜禽養殖廢水處理方面具有顯著優勢。但是，目前膜污染仍是困擾厭氧膜生物反應器發展的一個重要原因。膜污染會造成膜通量下降，影響整個系統的穩定運行。而將厭氧膜生物反應器用于處理成分復雜的畜禽養殖廢水時，膜污染問題可能更加突出。因此，厭氧膜污染的徹底解決將切實推進厭氧膜生物反應器在畜禽養殖廢水處理中的實際應用。
[0013]目前，國內外研究者對厭氧膜生物反應器中膜污染的控制措施包括改善混合液性質(如污泥濃度、溶解性有機物、顆粒粒徑等)、調節操作條件(如膜通量、跨膜壓差、錯流速率和抽吸模式等)，改進膜材料提高其抗污染性。
[0014]對于較為傳統常見的外置式厭氧膜生物反應器，通過栗循環提供高錯流速率是普遍采用的方式。而對于近年備受推崇的能耗較低的浸沒式厭氧膜生物反應器，研究者們則常常考慮采用沼氣循環的方式在膜表面進行擾動來減輕膜污染。但是，沼氣循環的運行相對復雜，且沼氣的擾動有可能降低污泥顆粒粒徑，從而造成負面影響。目前，針對膜污染的問題，一種新型的厭氧膜生物反應器一一厭氧旋轉膜生物反應器引起了人們的關注。
[0015]厭氧旋轉膜生物反應器就是采用了旋轉膜組件的厭氧膜生物反應器。其中，旋轉膜組件可通過膜自身旋轉形成的湍流來提高水力剪切力以控制膜表面污染層的形成。目前，厭氧旋轉膜生物反應器的相關研究較少。Jiang等人曾將旋轉平板膜組件用于厭氧膜生物反應器中，并研究了該反應器厭氧氨氧化的啟動過程。研究中發現，厭氧旋轉膜生物反應器的膜過濾性能優于傳統厭氧膜生物反應器。白玲等人研發了一種浸沒式雙軸旋轉厭氧膜生物反應器并將其用于處理模擬啤酒廢水。研究結果表明，依靠膜組件雙軸旋轉而形成的良好水力條件可有效控制膜污染的發展。但是，這種浸沒式雙軸旋轉厭氧膜生物反應器在實際運行中，膜組件容易發生破損，對工藝制造的要求高，不易放大推廣。而且上述關于厭氧旋轉膜生物反應器研究中的旋轉膜組件均采用單向旋轉方式。
[0016]因此，為了進一步提高抗膜污染性能，本發明人對此做進一步研究，研發出一種用于處理畜禽養殖廢水的厭氧雙向旋轉膜生物反應器及其運行方法，本案由此產生。
【實用新型內容】
[0017]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種用于處理畜禽養殖廢水的厭氧雙向旋轉膜生物反應器，控制膜表面污染層的發展，進一步提高抗膜污染性能。
[0018]為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是:
[0019]—種用于處理畜禽養殖廢水的厭氧雙向旋轉膜生物反應器，包括進水箱、進水蠕動栗、厭氧反應器、循環蠕動栗、恒溫水浴箱、雙向旋轉膜組件和出水蠕動栗；
[0020]進水箱連接進水蠕動栗，進水蠕動栗連接厭氧反應器，厭氧反應器分別連接雙向旋轉膜組件和循環蠕動栗，循環蠕動栗連接恒溫水浴箱，恒溫水浴箱連接雙向旋轉膜組件，雙向旋轉膜組件連接出水蠕動栗；
[0021 ] 雙向旋轉膜組件包括中心傳動軸、旋轉電機和復數個旋轉膜片；旋轉電機連接中心傳動軸，復數個旋轉膜片穿設固定在中心傳動軸上，通過旋轉電機中心傳動軸帶動旋轉膜片正反向雙向旋轉；中心傳動軸內部具有濾液集水的中空通道；
[0022]進水箱中的廢水通過進水蠕動栗輸送至厭氧反應器與厭氧反應器內的厭氧污泥充分混合并進行降解，厭氧反應器內的污泥混合液通過循環蠕動栗輸送至恒溫水浴箱進行恒溫控制后再輸送至雙向旋轉膜組件，在雙向旋轉膜組件內產生濾液和濃縮污泥混合液，濾液在出水蠕動栗的抽吸負壓作用下透過旋轉膜片進入中心傳動軸內被抽吸出；被膜截留的濃縮污泥混合液輸送返回至厭氧反應器。
[0023]進一步，還包括PLC裝置，PLC裝置分別與進水箱、進水蠕動栗、厭氧反應器、循環蠕動栗、恒溫水浴箱、雙向旋轉膜組件和出水蠕動栗電連接。
[0024]進一步，旋轉膜片為平行放置的盤式旋轉膜片。
[0025]進一步，旋轉膜片間距為1cm。
[0026]進一步，雙向旋轉膜組件具有進液口、濾液出口和返回液出口，進液口和返回液出口位于雙向旋轉膜組件的同一側，進液口位于旋轉膜片的下方，返回液出口位于旋轉膜片的上方，濾液出口位于旋轉電機的下方。
[0027]采用上述方案后，由于本實用新型構建的厭氧雙向旋轉膜生物反應器中膜組件采用的是雙向旋轉的方式。通過這種正反向往復旋轉的方式可以使膜的旋轉速度與料液的流動速度矢量疊加，提高膜表面的速度梯度，從而強化膜表面的剪切作用，控制膜污染的發展，延緩膜通量的衰減。將該工藝應用于畜禽養殖廢水的處理，可充分發揮厭氧膜生物反應器在畜禽養殖廢水處理方面的技術優勢，同時可有效避免厭氧膜生物反應器的膜污染問題。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0029]標號說明
[0030]進水箱I進水蠕動栗2厭氧反應器3 循環蠕動栗4
[0031]恒溫水浴箱5 雙向旋轉膜組件6 旋轉膜片61 旋轉電機62
[0032]中心傳動軸63 中空通道631進液口 64濾液出口 65
[0033]返回液出口 66 出水蠕動栗7。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述。如圖1所示，本實用新型所揭示的是一種用于處理畜禽養殖廢水的厭氧雙向旋轉膜生物反應器，包括進水箱1、進水蠕動栗2、厭氧反應器