專利名稱：一種膜生物反應(yīng)器及其在廢水處理中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜生物反應(yīng)器，尤其涉及一種采用顆粒生物膜介質(zhì)和脈沖給 氣單元的膜生物反應(yīng)器及其在廢水處理中的應(yīng)用。通過對膜組件的連續(xù)高效自 清洗，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了膜生物反應(yīng)器的連續(xù)生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，新鮮水用量和各種污水的排放量 正在逐年增長，這對水資源的保護(hù)和高效利用提出了越來越高的要求。目前， 我國北方和一些大中城市的水資源短缺問題已十分突出，污水處理及資源化正 在經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展中起著越來越重要的作用。
膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor， MBR)是將超濾或微濾等高效膜分 離技術(shù)與生物反應(yīng)器的生物降解作用集于一體的生物化學(xué)反應(yīng)單元，是自20世 紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的一種新型水處理技術(shù)。
膜生物反應(yīng)器一般分為三類分離膜生物反應(yīng)器(截留和分離固體)；曝氣 膜生物反應(yīng)器(無泡曝氣，用于高需氧量的廢水處理)；萃取膜生物反應(yīng)器(用 于工業(yè)廢水中優(yōu)先污染物的處理)，其中分離膜生物反應(yīng)器應(yīng)用最為廣泛。
近年來，MBR在我國已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段。其處理對象已從生活污水?dāng)U展 到高濃度有機(jī)廢水和難降解工業(yè)廢水，如制藥廢水、化工廢水、食品廢水、屠 宰廢水、煙草廢水、豆制品廢水等。從發(fā)展趨勢來看，未來一段時間內(nèi)，污水 回用和難降解有機(jī)廢水的處理是MBR在我國推廣應(yīng)用的重要方向。
MBR既不同于傳統(tǒng)的生物處理方法，又不同于單純的膜分離方法，是二者 的有機(jī)結(jié)合。它使用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法中的沉淀池進(jìn)行泥水分離，不 僅可以在生物反應(yīng)池中維持高濃度的生物量，提高容積負(fù)荷，降低污泥負(fù)荷， 節(jié)省占地面積，減少廢水處理單元的投資；而且利用膜組件的高效截留作用，可以獲得長泥齡污泥，這有利于生長緩慢的硝化菌的生長，使廢水處理單元在 脫除COD、 BOD的同時實(shí)現(xiàn)脫氮；并且由于水力停留時間與污泥停留時間的徹 底分離，可以降低污泥產(chǎn)量，消除了傳統(tǒng)活性污泥工藝的污泥膨脹問題。
由于出水的水質(zhì)好、水質(zhì)穩(wěn)定，且其中幾乎不含有機(jī)固體顆粒，可以滿足多 種場合的污水回用要求，因此膜生物反應(yīng)器技術(shù)對緩解水資源的緊張、提高水 資源的利用率十分有利。
目前，在膜生物反應(yīng)器應(yīng)用中，存在著膜污染和運(yùn)行費(fèi)用較髙等問題。統(tǒng)計(jì)
資料表明，MBR單元中膜組件的投資占單元的80M、運(yùn)行費(fèi)用占單元的40% 75%。如果不能解決好膜污染問題，就會提高換膜頻率，使運(yùn)行費(fèi)用大幅度提高， 因此近年來的應(yīng)用研究主要集中在防治膜污染、降低運(yùn)行費(fèi)用等方面。
現(xiàn)有技術(shù)中，為了防治膜污染、提高M(jìn)BR的處理效果， 一般采用以下方法:
1、 生物曝氣與氣水清洗結(jié)合。
"外置式中空纖維膜生物反應(yīng)器"(CN2755081Y)，包括中空纖維束、帶中 心連接口的氣液分布器、外殼，可實(shí)現(xiàn)料液均勻分布、膜組件的就地清洗，單 元易于管理和維修，過濾性能穩(wěn)定。
這種在向單元供氧的同時利用氣水上升流對膜表面進(jìn)行清洗方法，由于滿足 生物反應(yīng)的曝氣量不可能很大，單純依靠氣流上升對膜搓洗的效果有限。
2、 在反洗水中加入壓縮空氣。
"膜生物反應(yīng)器膜的氣水反沖洗裝置"(CN2530940Y)，涉及一種氣水反沖 裝置，其特點(diǎn)是采用壓縮空氣對膜進(jìn)行反沖洗，提高了反沖洗效果。
這種方法利用少量的反沖洗水，減緩膜的堵塞，延長膜的使用壽命，在一定 程度上改善了反洗效果，但該方法仍然停留在反沖的層面上，防治膜的污染的 效果有限。
3、 在反應(yīng)器中增加擾動裝置。
"膜生物反應(yīng)器"(CN1727289A)，包括至少一預(yù)過濾層、至少一生物膜單 元，及至少一擾流裝置，該擾流裝置夾在預(yù)過濾層和生物膜單元中間，可擾動 介于預(yù)過濾層和生物膜單元中間的污水，具有膜生物反應(yīng)器流通量高、膜清洗 方便、膜操作周期長、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。
5這種方法通過提高液流的紊動強(qiáng)度，強(qiáng)化膜面清洗效果，對減緩膜面污染物 沉積、提高清洗效率有效，但由于擾動裝置為靜態(tài)裝置，借助液流的動能清洗 膜面，在回流比不可能太大的情況下清洗效果有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高膜污染的防治效果，降低膜生物反應(yīng)器單元的運(yùn)行費(fèi)用，本發(fā)明提 供了一種膜生物反應(yīng)器及其在廢水處理中的應(yīng)用方法。
本發(fā)明的"膜生物反應(yīng)器"是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種膜生物反應(yīng)器，包括生化反應(yīng)單元、脈沖式空氣供給單元、膜過濾單 元，其特征在于
(1) 所述生化反應(yīng)單元，包括采用顆粒生物膜介質(zhì)處理廢水的生化反應(yīng)器 1，其上部是生化反應(yīng)區(qū)11、下部是顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)12、底部是活性污 泥濃縮區(qū)13;
原水、回流水進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)11，處理后的廢水挾帶顆粒生物膜介質(zhì)由顆 粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)12排出生化反應(yīng)器1，剩余的活性污泥由活性污泥濃縮區(qū) 13的底部排出生化反應(yīng)器1;
(2) 所述脈沖式空氣供給單元，包括空壓機(jī)3和脈沖閥4;空壓機(jī)3產(chǎn)生
的壓縮空氣，經(jīng)過脈沖閥4形成脈沖氣流，該脈沖氣流通過進(jìn)氣管路21進(jìn)入膜 過濾單元的進(jìn)水管22中，使進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流；
(3) 所述膜過濾單元，包括膜組件5、產(chǎn)水箱6;通過膜組件5的產(chǎn)水進(jìn)入 產(chǎn)水箱6，被膜組件5截留的濃水回流至生化反應(yīng)器1。
在具體實(shí)施時，所述顆粒生物膜介質(zhì)的平均粒徑1 2mm、均勻系數(shù)1.1 1.2、強(qiáng)度<^97%、糖蜜值〉150mg/g;所述顆粒生物膜介質(zhì)的材質(zhì)為橄欖殼活性 碳°
在具體實(shí)施時，所述膜過濾單元采用錯流過濾方式;膜組件5為中空纖維式、 管式或板框式膜組件；優(yōu)選的膜組件5為外壓式中空纖維膜，其孔徑為 0.1 0.3,。
在具體實(shí)施時，所述脈沖式空氣供給單元的脈沖閥4由PLC控制，脈沖閥 4在PLC控制下周期性地開閉，產(chǎn)生周期性的脈沖帶壓氣流，帶壓氣流通過進(jìn) 氣管路21進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水管22中，使膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流；優(yōu)選的進(jìn)氣管路21通過坡口管23伸進(jìn)膜過濾單元的進(jìn)水管22中；在進(jìn) 水管22的坡口管23伸入處，設(shè)置產(chǎn)生文丘里效應(yīng)的收縮段24和擴(kuò)散段25，所 述坡口管23插入收縮段24和擴(kuò)散斷25的中間。
顆粒生物膜介質(zhì)的主要作用是1、作為載體，其表面和內(nèi)部孔隙中生長有 生物膜，使生化反應(yīng)單元成為一個較傳統(tǒng)活性污泥單元更加高效的生物膜單元; 2、在膜過濾單元，在脈沖摻氣水流的作用下，顆粒生物膜介質(zhì)流化并與膜組件 表面摩擦、刮蹭，清除膜組件表面的污垢沉積，減薄濃差極化層厚度，實(shí)現(xiàn)對 膜組件的連續(xù)自清洗，維持膜過濾能力在較高的水平。
顆粒生物膜介質(zhì)的比重一般以與水接近為宜，以便懸浮和流化。強(qiáng)度、摩擦 系數(shù)代表顆粒生物膜介質(zhì)的抗沖擊破壞、耐磨損能力；良好的機(jī)械性能有利于 長期運(yùn)行中優(yōu)勢菌種的穩(wěn)定生長、形成高活性的生物膜，而且在水流循環(huán)、顆 粒碰撞和與膜組件的摩擦中不至于破裂影響優(yōu)勢菌的生長。良好的孔隙分布為 優(yōu)勢菌提供適宜的棲息場所，同時利于吸附有機(jī)物，并由微生物降解。適宜的 表面化學(xué)性質(zhì)能為優(yōu)勢菌提供良好的生存環(huán)境，利于形成高活性、完整的生物 膜。由于水力剪切力是破壞優(yōu)勢菌在介質(zhì)表面固定的首要原因，因此要求介質(zhì) 的粒徑小、比表面積大、顆粒均勻。
本發(fā)明的生化反應(yīng)單元，包括生化反應(yīng)區(qū)ll、顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)12、 活性污泥濃縮區(qū)13;這3個區(qū)的功能可以在不同的罐體內(nèi)實(shí)現(xiàn)，也可以在一個 罐體內(nèi)利用重力沉降進(jìn)行功能分區(qū)，合并實(shí)現(xiàn)。在生化反應(yīng)區(qū)ll顆粒生物膜介 質(zhì)呈懸浮狀態(tài)，經(jīng)自然沉降，聚集在顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)12，生化處理后的 廢水挾帶顆粒生物膜介質(zhì)用泵排出生化反應(yīng)器1，過剩的活性污泥在沉積在活性 污泥濃縮區(qū)13，定期排出生化反應(yīng)器l。
脈沖式空氣供給單元利用空壓機(jī)3產(chǎn)生壓縮空氣，氣路上裝有脈沖閥4，該 閥可在PLC控制下周期性地開閉，產(chǎn)生脈沖帶壓氣流，該帶壓氣流通過進(jìn)氣管 路21進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水管22，使進(jìn)水由平穩(wěn)均勻流變成脈沖摻氣水流，并 在膜過濾單元中以紊動強(qiáng)度較高的上升紊流擾動膜組件，裹脅在其間的顆粒生 物膜介質(zhì)與膜組件碰撞、摩擦，從而實(shí)現(xiàn)生物膜更新和膜組件的清洗。膜過濾單元的膜材料要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、親水，構(gòu)型上要求方便攜帶 顆粒生物膜介質(zhì)的水流通過、形成紊動效應(yīng)，可以選用中空纖維式、管式和板 框式的膜組件，從高度集成、減少占地、降低單位水處理量造價角度考慮，優(yōu) 選外壓式中空纖維膜組件。
本發(fā)明的"膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的應(yīng)用"是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種使用本發(fā)明的膜生物反應(yīng)器處理廢水的方法，該方法依次包括如下步
驟
(1) 所述廢水進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)11，經(jīng)生化處理的廢水挾帶顆粒生物膜介質(zhì) 由顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)12排出生化反應(yīng)器1，然后該廢水進(jìn)入膜過濾單元； 剩余活性污泥由活性污泥濃縮區(qū)13的底部排出生化反應(yīng)器h
(2) 由空壓機(jī)3和脈沖閥4產(chǎn)生的脈沖氣流通過進(jìn)氣管路21進(jìn)入膜過濾單 元的進(jìn)水管22中，使進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流；
(3) 在膜過濾單元，透過膜組件5的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱6，被膜組件5截留 的濃水回流至生化反應(yīng)區(qū)11，該濃水挾帶有顆粒生物膜介質(zhì)和脫落的活性污泥。
本發(fā)明的處理方法適用于多種廢水的處理。對于不同的廢水和不同處理要 求，存在著不同的最佳處理?xiàng)l件；在處理廢水時，通過調(diào)節(jié)膜過濾單元的回流 比，控制廢水生化處理的水力停留時間，通過調(diào)節(jié)生化反應(yīng)單元的排泥量，控 制污泥停留時間，使生化處理的水力條件和生物反應(yīng)條件維持在最佳狀態(tài)；通 過調(diào)節(jié)脈沖氣流的脈沖寬度、脈沖間隔和氣體流量，控制顆粒生物膜介質(zhì)的流 化狀態(tài)，使膜清洗效果達(dá)到最佳狀態(tài)。選擇優(yōu)化的操作參數(shù)，可以使膜組件清 洗、生物膜生長與脫膜、剩余污泥沉降與泥齡等維持在最佳狀態(tài)，使氣、液、 固三相合理流動，在保證出水水質(zhì)的前提下降低運(yùn)行費(fèi)用。
本發(fā)明在生物反應(yīng)器中引入了顆粒生物膜介質(zhì)，利用其生化反應(yīng)比表面積 大、污泥濃度高、污泥沉降速度快、剩余污泥產(chǎn)率低等特點(diǎn)，提高了膜生物反 應(yīng)器的負(fù)荷和廢水處理效果；通過脈沖氣流，使膜分離單元中的顆粒生物膜介 質(zhì)流化，流化狀態(tài)的顆粒生物膜介質(zhì)對膜組件的搓洗、刮蹭，加上膜本身的振 蕩、抖動，使膜表面的沉積物得以及時清除，有效減緩了濃差極化層的形成， 解決了膜表面的污染問題；輔以定期反洗，及時清除膜內(nèi)污染，能夠進(jìn)一步提 高膜組件的使用壽命，降低單元的操作費(fèi)用和廢水處理成本。本發(fā)明綜合了顆粒生物膜介質(zhì)和脈沖摻氣液流的優(yōu)點(diǎn)，將顆粒生物膜介質(zhì)的 生化處理效果好、對膜組件摩擦清洗效果好的特點(diǎn)，與脈沖慘氣液流的擾動強(qiáng) 化清洗作用結(jié)合起來，發(fā)揮協(xié)同作用，提高了防治MBR單元膜污染的效果，降 低了單元的運(yùn)行費(fèi)用。并且在膜分離單元的進(jìn)水中摻入壓縮空氣，為整個生化 反應(yīng)單元提供氧和為老化生物膜脫落提供動力，實(shí)現(xiàn)了一氣多用。
本發(fā)明的膜清洗與生化反應(yīng)同步、懸浮流化與單元供氧同步，達(dá)到了膜表面 清洗更徹底、生化反應(yīng)效率更高、廢水處理效果更好、能量消耗更低、單元運(yùn) 行更穩(wěn)定的目的；可以應(yīng)用在各種污水處理場合，尤其適用在以回用為目的的 污水處理中和難處理工業(yè)廢水的處理中，例如各種生活污水的處理與回用單 元，以及釀酒、食品、石化、毛紡、醫(yī)院等污水處理與回用單元等。


圖1是膜反應(yīng)器的單元結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是生化反應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是脈沖氣流進(jìn)氣管路與膜過濾單元進(jìn)水管連接處的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于 下述的具體實(shí)施方式
。
實(shí)施例l
1、膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器包括生化反應(yīng)器l、漿料泵2、空氣壓縮機(jī)3、脈沖閥4、膜 組件5、產(chǎn)水箱6、反洗供水泵7、產(chǎn)水泵8。
生化反應(yīng)器1中裝有顆粒生物膜介質(zhì)，該顆粒生物膜介質(zhì)由橄欖殼活性碳制 造，其顆粒平均粒徑1.5mm、均勻系數(shù)1.1 1.2、糖蜜值〉150mg/g，強(qiáng)度^97%、 堆積密度500 520g/L，填料投加量為30 60% (以生化反應(yīng)器1中顆粒生物膜 介質(zhì)與廢水的體積比計(jì))。
9生化反應(yīng)器1是一罐體，其上部是生化反應(yīng)區(qū)11，下部是顆粒生物膜介質(zhì) 沉淀區(qū)12，底部是活性污泥濃縮區(qū)13。生化反應(yīng)區(qū)11設(shè)有進(jìn)水口和回流水進(jìn)
口，顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)12設(shè)有出水口，活性污泥濃縮區(qū)13設(shè)有排泥口。
生化反應(yīng)器1的出水經(jīng)漿料泵2進(jìn)入膜處理單元，空氣壓縮機(jī)3產(chǎn)生的壓縮 空氣，經(jīng)過由PLC控制的脈沖閥4產(chǎn)生脈沖氣流，通過進(jìn)氣管路21進(jìn)入膜過濾 單元的進(jìn)水管22中，使膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流。其中，進(jìn)氣管路 21通過坡口管23伸進(jìn)膜過濾單元的進(jìn)水管22中；在進(jìn)水管22的坡口管23伸 入處，設(shè)置產(chǎn)生文丘里效應(yīng)的收縮段24和擴(kuò)散段25，坡口管23插入收縮段24 和擴(kuò)散斷25的中間。
膜過濾采用錯流過濾方式。膜組件5采用PVDF中空纖維膜，其膜孔徑為 0.1 0.2(im、膜通量為15L/m2，h，這種膜材質(zhì)具有親水性，并具有較高的機(jī)械強(qiáng) 度和膜孔均勻度。
膜組件5的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱6，部分產(chǎn)水經(jīng)由產(chǎn)水泵8外送，部分產(chǎn)水由反 洗泵7送至膜組件5作為反洗水定期反洗。被膜組件5截留下來的濃水，由回 流水進(jìn)口返回生化反應(yīng)器l。
2、廢水處理方法
待處理的原水進(jìn)入生化反應(yīng)器l，與從膜分離單元來的回流水混合，該回流 水中挾帶有顆粒生物膜介質(zhì)和脫落的老化生物膜，介質(zhì)在膜分離單元中經(jīng)過摩 擦、碰撞，老化的生物膜已經(jīng)脫落，介質(zhì)表面是經(jīng)過更新的生物膜，廢水利用 高活性的微生物進(jìn)行降解。
進(jìn)入生化反應(yīng)器1的顆粒生物膜介質(zhì)和老化生物膜自然沉降，老化生物膜在 活性污泥濃縮區(qū)13進(jìn)行濃縮后排放，充分濕潤的顆粒生物膜介質(zhì)比重稍大于水， 在沉降過程中自然分層，并在活性污泥濃縮區(qū)13之上的顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū) 12沉積。
漿料泵2通過出水口將生化處理后的廢水和沉積的顆粒生物膜介質(zhì)抽出，經(jīng) 與脈沖閥4來的脈沖氣流混合，形成挾帶顆粒生物膜介質(zhì)的脈沖摻氣水流，(固、 液、氣三相流體)。在膜過濾單元，脈沖摻氣水流具有一定的脈沖動能，固、液、氣三相流體以湍流形式流過膜組件5的表面；膜組件5的濾過水為經(jīng)過有機(jī)物 降解和物理過濾的凈化水，濾過水進(jìn)入產(chǎn)水箱6。
廢水中挾帶的顆粒生物膜介質(zhì)的在脈沖氣流作用下翻滾、碰撞(包括自身碰 撞及與膜組件表面碰撞)，對膜組件表面的摩擦、刮蹭，清除了膜表面的污垢沉 積，減薄了濃差極化層厚度，維持膜過濾能力在較高的水平；同時，實(shí)現(xiàn)了顆
粒生物膜介質(zhì)表面生物膜的更新。
脈沖氣流在為生化反應(yīng)供氧、提供顆粒生物膜介質(zhì)流化動力的同時，還能促 使膜絲自身振蕩、抖動、進(jìn)行搓洗、進(jìn)一步提高膜污染的防治效果，實(shí)現(xiàn)一氣 多用，降低綜合能耗指標(biāo)。
本發(fā)明的膜生物反應(yīng)器，結(jié)合所處理廢水的特點(diǎn)，通過合理調(diào)整回流比、脈 沖加氣參數(shù)和排泥量，可以使生物膜生長與脫膜、剩余污泥沉降、泥齡控制以 及膜清洗等維持在最佳狀態(tài)，在保證出水水質(zhì)的前提下降低運(yùn)行成本。與現(xiàn)有
的MBR技術(shù)相比，具有控制膜污染效果好、反洗周期長、反洗水用量少、可以 基本實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。
3、廢水處理效果
上述膜生物反應(yīng)器，可以用于多種廢水的處理過程。
在處理城市生活污水時，控制生化反應(yīng)單元的運(yùn)行參數(shù)為水力停留時間
(HRT) 5小時、污泥齡(SRT) 25d左右、容積負(fù)荷〈2kg/n^d;膜生物反應(yīng)器 出水的水質(zhì)能夠達(dá)到國家雜用水標(biāo)準(zhǔn)，即TDS〈mg/1， BOD5<10mg/l，并且膜組 件的運(yùn)行穩(wěn)定、膜清洗周期較現(xiàn)有MBR延長。
權(quán)利要求
1、一種膜生物反應(yīng)器，包括生化反應(yīng)單元、脈沖式空氣供給單元、膜過濾單元，其特征在于(1)所述生化反應(yīng)單元，包括采用顆粒生物膜介質(zhì)處理廢水的生化反應(yīng)器[1]，其上部是生化反應(yīng)區(qū)[11]、下部是顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)[12]、底部是活性污泥濃縮區(qū)[13]；原水、回流水進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)[11]，處理后的廢水挾帶顆粒生物膜介質(zhì)由顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)[12]排出生化反應(yīng)器[1]，剩余的活性污泥由活性污泥濃縮區(qū)[13]的底部排出生化反應(yīng)器[1]；(2)所述脈沖式空氣供給單元，包括空壓機(jī)[3]和脈沖閥[4]；空壓機(jī)[3]產(chǎn)生的壓縮空氣，經(jīng)過脈沖閥[4]形成脈沖氣流，該脈沖氣流通過進(jìn)氣管路[21]進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水管[22]中，使進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流；(3)所述膜過濾單元，包括膜組件[5]、產(chǎn)水箱[6]；通過膜組件[5]的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱[6]，被膜組件[5]截留的濃水回流至生化反應(yīng)器[1]。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述顆粒生物膜介質(zhì)的平均粒徑1 2mm、均勻系數(shù)1.1 1.2、強(qiáng)度《97%、 糖蜜值〉150mg/g。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于 所述顆粒生物膜介質(zhì)的材質(zhì)為橄欖殼活性碳。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于-所述膜過濾單元的膜組件[5]為中空纖維式、管式或板框式膜組件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于 所述膜過濾單元的膜組件[5]使用外壓式中空纖維膜，其孔徑為0.1 0.3pm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于-所述膜過濾單元采用錯流過濾方式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述脈沖式空氣供給單元的脈沖閥[4]由PLC控制，脈沖閥[4]在PLC控制下 周期性地開閉，產(chǎn)生周期性的脈沖帶壓氣流，帶壓氣流通過進(jìn)氣管路[21]進(jìn)入膜 過濾單元的進(jìn)水管[22]中，使膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述進(jìn)氣管路[21]通過坡口管[23]伸進(jìn)膜過濾單元的進(jìn)水管[22]中； 在進(jìn)水管[22]的坡口管[23]伸入處，設(shè)置產(chǎn)生文丘里效應(yīng)的收縮段[24]和擴(kuò)散 段[25]，所述坡口管[23]插入收縮段[24]和擴(kuò)散斷[25]的中間。
9、 一種使用權(quán)利要求1 8之一所述膜生物反應(yīng)器的廢水處理方法，該方法依 次包括如下步驟(1) 所述廢水進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)[ll]，經(jīng)生化處理的廢水挾帶顆粒生物膜介 質(zhì)由顆粒生物膜介質(zhì)沉淀區(qū)[12]排出生化反應(yīng)器[1]，然后該廢水進(jìn)入膜過濾單 元；剩余活性污泥由活性污泥濃縮區(qū)[13]的底部排出生化反應(yīng)器[1];(2) 由空壓機(jī)[3]和脈沖閥[4]產(chǎn)生的脈沖氣流通過進(jìn)氣管路[21]進(jìn)入膜過濾 單元的進(jìn)水管[22]中，使進(jìn)入膜過濾單元的進(jìn)水成為脈沖摻氣水流；G)在膜過濾單元，透過膜組件[5]的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱[6]，被膜組件[5]截留 的濃水回流至生化反應(yīng)區(qū)[ll]，該濃水挾帶有顆粒生物膜介質(zhì)和脫落的活性污 泥。
全文摘要
本發(fā)明為一種膜生物反應(yīng)器及其在廢水處理中的應(yīng)用方法。膜生物反應(yīng)器包括采用顆粒生物膜介質(zhì)的生化反應(yīng)單元、脈沖式空氣供給單元和膜過濾單元，脈沖氣流將進(jìn)入膜過濾單元的廢水轉(zhuǎn)化為脈沖摻氣水流，廢水中的顆粒生物膜介質(zhì)被流化，并與膜組件摩擦、刮蹭，清除膜表面的污垢沉積。本發(fā)明將顆粒生物膜介質(zhì)生化處理效果好、對膜組件的摩擦清洗效果好的特點(diǎn)，與脈沖摻氣液流的擾動強(qiáng)化清洗作用結(jié)合起來，發(fā)揮協(xié)同作用，提高了MBR單元的膜污染防治效果，降低了單元的運(yùn)行費(fèi)用，可以應(yīng)用在各種廢水處理場合。
文檔編號C02F1/44GK101434444SQ200710177388
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者李宏偉, 李懷印 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院