公布日：2023.12.22
申请日：2023.08.23
分类号：C02F3/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置及方法啊，它涉及一种低碳污水资源化装置及方法。本发明为了解决厌氧膜生物反应器对低碳生活污水效能受限，产氢率低，资源浪费的问题。本发明所述装置包括进水箱、输水管路、第一蠕动泵、气体收集装置、输气管道、厌氧膜生物反应器、膜组件反应器、第二蠕动泵和微藻处理器；进水箱的出水口通过输水管路与第一蠕动泵的进口连接，第一蠕动泵的出口与厌氧膜生物反应器的进口连接，膜组件反应器设置在厌氧膜生物反应器内，厌氧膜生物反应器的排气口通过输气管道与气体收集装置连接，厌氧膜生物反应器的出水口通过管道与第二蠕动泵的进口连接。本发明属于水污染治理技术领域。
权利要求书
1.一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置，其特征在于：所述一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置包括进水箱(1)、输水管路(2)、第一蠕动泵(3)、气体收集装置(4)、输气管道(5)、厌氧膜生物反应器(6)、膜组件反应器(7)、第二蠕动泵(9)和微藻处理器(10)；进水箱(1)的出水口通过输水管路(2)与第一蠕动泵(3)的进口连接，第一蠕动泵(3)的出口与厌氧膜生物反应器(6)的进口连接，膜组件反应器(7)设置在厌氧膜生物反应器(6)内，厌氧膜生物反应器(6)的排气口通过输气管道(5)与气体收集装置(4)连接，厌氧膜生物反应器(6)的出水口通过管道与第二蠕动泵(9)的进口连接，第二蠕动泵(9)的出口与微藻处理器(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置，其特征在于：膜组件反应器(7)是平板陶瓷膜，所述陶瓷膜是氧化铝制作的。
3.根据权利要求1所述的一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置，其特征在于：所述一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置还包括压力表(8)；压力表(8)设置在厌氧反应器(6)出水口与第二蠕动泵(9)进口连接的管道上。
4.根据权利要求1所述的一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置，其特征在于：所述厌氧膜生物反应器(6)内接种有乙醇杆菌YUAN-3。
5.根据权利要求1所述的一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置，其特征在于：所述微藻处理器(10)内接种小球藻。
6.一种利用权利要求1所述微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置实现低碳污水资源化的方法，其特征在于：所述一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化方法是通过如下步骤实现的：步骤一、第一蠕动泵(3)将水箱(1)中的待处理污水通入含有膜组件反应器(7)的厌氧膜生物反应器(6)内；步骤二、第二蠕动泵(9)将厌氧膜生物反应器(6)内的稳定水通入微藻处理器(10)内。
7.根据权利要求6所述的一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化方法，其特征在于：厌氧膜生物反应器(6)的水力停留时间为十二小时。
8.根据权利要求6所述的一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化方法，其特征在于：乙醇杆菌YUAN-3在35℃、150rpm恒温摇床中培养至二～三代后接入厌氧膜生物反应器(6)内。
发明内容
本发明为解决厌氧膜生物反应器对低碳生活污水效能受限，产氢率低，资源浪费的问题，进而提出一种微藻耦合厌氧膜生物反应器的低碳污水资源化装置及方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述装置包括进水箱、输水管路、第一蠕动泵、气体收集装置、输气管道、厌氧膜生物反应器、膜组件反应器、第二蠕动泵和微藻处理器；进水箱的出水口通过输水管路与第一蠕动泵的进口连接，第一蠕动泵的出口与厌氧膜生物反应器的进口连接，膜组件反应器设置在厌氧膜生物反应器内，厌氧膜生物反应器的排气口通过输气管道与气体收集装置连接，厌氧膜生物反应器的出水口通过管道与第二蠕动泵的进口连接，第二蠕动泵的出口与微藻处理器连接。
进一步的，膜组件反应器是平板陶瓷膜，所述陶瓷膜是氧化铝制作的。
进一步的，本发明所述装置还包括压力表；压力表设置在厌氧反应器出水口与第二蠕动泵进口连接的管道上。
进一步的，所述厌氧膜生物反应器内接种有乙醇杆菌YUAN-3。
进一步的，所述微藻处理器内接种小球藻。
本发明所述方法的步骤为：
步骤一、第一蠕动泵将水箱中的待处理污水通入含有膜组件反应器的厌氧膜生物反应器内；
步骤二、第二蠕动泵将厌氧膜生物反应器内的稳定水通入微藻处理器内。
进一步的，厌氧膜生物反应器的水力停留时间为十二小时。
进一步的，乙醇杆菌YUAN-3在35℃、150rpm恒温摇床中培养至二～三代后接入厌氧膜生物反应器内。
本发明的有益效果是：1、本发明在传统厌氧微生物膜反应器的基础上，加入YUAN-3菌种进行优化，同时耦合微藻处理工艺。YUAN-3对于产甲烷菌有一定抑制作用，因此与传统的厌氧微生物膜反应器相比，可大大减少温室气体甲烷的排放，同时产生氢气及乙醇乙酸，在提升污水处理效率的同时减少碳排放，实现资源的回收；
2、本发明的微藻处理器的耦合使得难以在厌氧环境下被处理的氨氮和磷酸盐得以实现降解，实现了污水的深度处理，进一步地，作为有前途的第三代可再生和可持续的生物能源，小球藻在厌氧微生物膜反应器的稳定出水中长势良好，这使得污水中的资源进一步得到了利用。
（发明人：肖文智;邢德峰;闵瑞;王铭麒;邱颉;郗瑞雨）