專利名稱：清洗過(guò)濾膜組件的方法以及用于處理原水或廢水或活性污泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的制作方法
清洗過(guò)濾膜組件的方法以及用于處理原水或廢水或活性污 泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)本發(fā)明涉及清洗用于處理原水或廢水或活性污泥的過(guò)濾膜組件的方法。使用膜生物反應(yīng)器(MBR)和過(guò)濾膜組件來(lái)處理原水或廢水原則上是是已知的。 用于過(guò)濾的膜例如由聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚醚砜、聚偏氟乙烯或類似的聚合 物構(gòu)成。對(duì)于這種應(yīng)用，膜的孔徑尺寸在0.001-1 ym的范圍內(nèi)。在膜生物反應(yīng)器中， 通過(guò)借助于超濾膜或微濾膜將生物質(zhì)從經(jīng)過(guò)凈化的水中分離，來(lái)實(shí)施廢水處理的活化方 法。在大多數(shù)應(yīng)用情況下，聚合物膜直接浸沒(méi)于活性污泥中，將經(jīng)過(guò)處理的廢水借助于 真空吸出或在重力作用下流出。在MBR方法中，在廢水到達(dá)膜處之前，在多個(gè)步驟中對(duì)廢水進(jìn)行物理、化學(xué)和 生物處理。通過(guò)機(jī)械-物理的預(yù)處理將顆粒、纖維和粗物質(zhì)從水中脫除。在粗濾中， 將可能對(duì)膜造成損傷的大顆粒通過(guò)格柵和篩去除。在MBR方法中，通常將尺寸范圍為 0.05-3mm的細(xì)篩用作預(yù)過(guò)濾。此外，通過(guò)沉沙池和集油器將重顆粒(例如沙子)和油和 脂從廢水中脫除。在另一個(gè)廢水處理的處理步驟中，將廢水以生物和化學(xué)方式處理。在活化池中 存在活化污泥(生物質(zhì))，該活化污泥在其生物質(zhì)中包含用于轉(zhuǎn)化高分子量的污染物的酶 催化潛力，使得能夠消除所述污染物。溶解的物質(zhì)或者被生物質(zhì)用于細(xì)胞構(gòu)建，或者被 生物質(zhì)用于在氧消耗的同時(shí)獲得能量。所產(chǎn)生的氧消耗通過(guò)足夠的供氧補(bǔ)足，因此活化 池配備有通氣裝置。對(duì)于此方法的該功能的前體條件是生物質(zhì)保留在系統(tǒng)中。因此，將 生物質(zhì)通過(guò)膜過(guò)濾從經(jīng)過(guò)凈化的廢水中分離出來(lái)并輸回到活化池中。將過(guò)度生長(zhǎng)的活性 污泥作為過(guò)剩污泥去除。在將生物質(zhì)從水中分離之前，進(jìn)行另外的化學(xué)處理。在此，與 過(guò)濾階段相結(jié)合，通常使用各種沉淀劑和絮凝劑例如氯化鐵或聚合物來(lái)去除膠狀和粒狀 溶解的液體內(nèi)容物。MBR設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)是不含固體的流出物。這還意味著，在膜活化設(shè)備的流出 物中沒(méi)有細(xì)菌，以及任選地通過(guò)吸著作用甚至將病毒分離出來(lái)。由此，由于徹底的分離 減少了有機(jī)殘余污染物。歐盟洗浴用水準(zhǔn)則[75/160/EWG，1975]的衛(wèi)生相關(guān)的指導(dǎo)值 采用MBR遵守。此外，不含固體的流出物不僅在市政領(lǐng)域而且在工業(yè)領(lǐng)域提供了廢水再 利用的巨大潛力。此處可以通過(guò)水的回收直至水的閉合循環(huán)實(shí)現(xiàn)大大節(jié)約水。另一優(yōu)點(diǎn) 是，由于可調(diào)節(jié)的高TS含量以及省去后續(xù)澄清池，該方法僅需要小的占地面積。由于沉 淀行為的獨(dú)立性，相對(duì)于常規(guī)方法可以提高活性污泥濃度(生物質(zhì)濃度，以TS-干物質(zhì)表 示)。通常以8-15g/l的TS濃度運(yùn)行膜生物反應(yīng)器。與常規(guī)的活化法相比，可以減少膜 生物反應(yīng)器的反應(yīng)體積，使得更高的空間負(fù)荷成為可能。在與膜過(guò)濾單元相結(jié)合的、通常基于好氧活化法的膜生物反應(yīng)器方法中，使生 物質(zhì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾膜單元作為濃縮物再循環(huán)，而將經(jīng)過(guò)凈化的水作為過(guò)濾滲透物分離出來(lái)。在廢水凈化領(lǐng)域中使用膜過(guò)濾時(shí)的問(wèn)題是所謂的“膜污垢”，該問(wèn)題在于，在 膜上形成沉積物，其降低了待凈化液體的流量。在DE 102 20 916A1中描述了過(guò)濾裝置和膜生物反應(yīng)器，其在過(guò)濾介質(zhì)中在這樣的條件下運(yùn)行，使在膜表面的膜污垢和沉積物減少。為此，過(guò)濾裝置具有結(jié)合成纖維束 的中空纖維膜，以便將顆粒從液體中分離出來(lái)，液體由外向內(nèi)流過(guò)該膜，然后將過(guò)濾的 液體從至少一個(gè)中空纖維膜的末端排出。該過(guò)濾裝置還具有氣體輸送裝置，以便用氣體 環(huán)繞沖洗空心纖維膜的外部。在此，使該纖維束纏繞于氣體輸入裝置載體的外周面上。由EP 1 734 Oil A1已知一種在膜生物反應(yīng)器中改善流量的方法，在該方法中， 添加一定比例的陽(yáng)離子、兩性和兼性離子聚合物或它們的組合。所添加的聚合物的比例 以總的膜生物反應(yīng)器體積計(jì)為10-2000ppm。聚合物具有10 000-20 000 OOODa的分子量。 通過(guò)添加上面提到的聚合物首先應(yīng)減少無(wú)機(jī)污垢，其通過(guò)石灰石CaC03從待凈化的廢水 中沉積到膜表面而產(chǎn)生。在此過(guò)程中，pH值升高，由此又促進(jìn)磷酸鈣和氧化鐵的沉淀。 在廢水中碳酸鹽和磷酸鹽以小顆粒的形狀發(fā)生沉淀，它們被保留在膜表面上。一般來(lái)說(shuō)，在膜表面上通過(guò)生物活性固體物質(zhì)、膠體的沉淀物、顆?；虼蠓肿?成分的積聚形成的膜污垢導(dǎo)致流量和滲透率下降。由于活性污泥的不均一性，難以精確 描述結(jié)垢過(guò)程。因素如生物質(zhì)的性質(zhì)、細(xì)胞外聚合物質(zhì)、孔尺寸、表面特性和膜材料以 及過(guò)濾膜組件和運(yùn)行條件的結(jié)構(gòu)影響污垢的生長(zhǎng)。因此生物污垢例如最經(jīng)常在納濾和反 向滲透中出現(xiàn)。其原因在于，沒(méi)有將膜用氯滅菌，以使細(xì)菌死亡。生物污垢可主要?dú)w因 于細(xì)菌的復(fù)合生長(zhǎng)行為。微生物的種類，其生長(zhǎng)速率和膜上的濃度主要取決于關(guān)鍵因素 如溫度、pH值、溶解氧的濃度和有機(jī)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的存在。對(duì)此需注意的是，微生物通 過(guò)空氣和/或水到達(dá)過(guò)濾設(shè)備。在過(guò)濾法中在使用膜生物反應(yīng)器下通常在多步中監(jiān)測(cè)污垢的生長(zhǎng)。1.在注入活性污泥前借助于各種過(guò)濾步驟預(yù)處理原水和廢水，如前面已經(jīng)提過(guò) 的，對(duì)此使用具有篩孔為0.5-3mm的細(xì)網(wǎng)目狀格柵。2.在“交叉流”法中待凈化的液體在循環(huán)中沿膜表面流動(dòng)，為此，在浸沒(méi)的組 件中，在膜組件下安裝引起向上氣流的通氣裝置。3.在某些膜組件中用滲透液進(jìn)行規(guī)則的全自動(dòng)反洗，使得附著的顆粒/有害物質(zhì) 從膜表面溶解，并將孔自由清洗。條件是，各膜是可反洗的。4.化學(xué)清潔此外，該步驟用于阻止或至少減少膜污垢。為了將膜上或膜內(nèi)的 膜污垢層去除，化學(xué)清潔是必要的?；瘜W(xué)清潔導(dǎo)致運(yùn)行成本升高，因?yàn)樵谇鍧嵾^(guò)程中， 膜是在運(yùn)行外的，由此需要安裝額外的膜。此外不利的是，所用的化學(xué)試劑如次氯酸鈉 NaOCl損害環(huán)境并有助于形成可吸收的有機(jī)鹵族化合物(AOX)。此外，對(duì)于化學(xué)清潔 需要額外的基礎(chǔ)設(shè)施(泵、化學(xué)試劑容器、滲漏檢測(cè)、防護(hù)設(shè)施，......)，這是耗費(fèi)成本
的。膜通常在單獨(dú)的清洗容器中進(jìn)行化學(xué)清洗以節(jié)約化學(xué)品，因?yàn)檫@些清潔容器具有小 的容積。對(duì)此需要將膜組件從過(guò)濾池或過(guò)濾槽中取出，并安置在清潔池或清洗槽內(nèi)。然 后在清潔池/罐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)清潔。操作人員必須被教導(dǎo)運(yùn)用這些化學(xué)品并且化學(xué)清洗是 人員密集型的?？偠灾瘜W(xué)清洗是巨大的成本和環(huán)境因素。為了避免污垢層，在VA TECH WABAG GmbH, Wien公司的、作者為 F.Klegraf、題名為"Beherrschung von Fouling und Scaling angetauchten Filtrationssystemen in Membranbelebungsanlagen”的出版物中描述了研磨作用的惰性無(wú)機(jī)的孔狀材料的使
用，其可以通過(guò)持續(xù)影響來(lái)溶解在膜表面上的沉積物。該使用并非是無(wú)可爭(zhēng)議的，因?yàn)?需要擔(dān)心，研磨力不僅磨掉沉積物，而且損害膜敏感的表面。作為惰性研磨材料可提及的是引入反應(yīng)器中的膨脹粘土。通過(guò)濾網(wǎng)將膨脹粘土保留在反應(yīng)器中。用沖洗空氣在反 應(yīng)器中引起的湍流足夠使得系統(tǒng)中的膨脹粘土均化。在用膨脹粘土充滿反應(yīng)器后立即可 以檢測(cè)過(guò)濾效率的升高，通過(guò)小心提高活性污泥中的膨脹粘土濃度可以使過(guò)濾效率的額 定值在40天的測(cè)試持續(xù)時(shí)間后達(dá)到75%。反應(yīng)器中膨脹粘土濃度的進(jìn)一步升高不導(dǎo)致過(guò) 濾效果的持續(xù)改善?？谞钆蛎浾惩恋拿芏扔捎谒诫S時(shí)間升高。由此使膨脹粘土顆粒 變重，并且，膨脹粘土在反應(yīng)器內(nèi)部沉淀而且僅少量還隨液體流動(dòng)循環(huán)。為了激發(fā)膨脹 粘土顆粒循環(huán)，則大量的壓縮空氣使必要的，由此雖然由于通入待清潔液體中的壓縮空 氣增多，但對(duì)其它工藝參數(shù)帶來(lái)負(fù)面影響，例如維持上述的氧額定值變得十分困難。顆 粒的上升速度在此過(guò)程中通過(guò)出現(xiàn)的氣泡確定，而不是通過(guò)通入的氣體量。本發(fā)明的目的在于提供這樣一種用于清洗過(guò)濾膜組件的方法的條件，其在處理 原水或廢水或活性污泥時(shí)使用，其中通過(guò)膜污垢引起的沉積物非常顯著地減少，而且膜 的機(jī)械損傷在很大程度上得以避免。在該目的的范圍內(nèi)也應(yīng)降低運(yùn)行成本，并且使待清 洗的廢水通過(guò)所述膜的流量長(zhǎng)時(shí)間保持恒定。該目的根據(jù)本發(fā)明由此得以實(shí)現(xiàn)，將放入清洗池/槽中或布置在過(guò)濾池/槽中的 待清洗的過(guò)濾膜組件用液體環(huán)繞沖洗，所述液體含有無(wú)孔的、抗生物性顆粒并在導(dǎo)入氣 體的情況下使所述液體處于循環(huán)狀態(tài)，以及將存在于所述過(guò)濾膜組件的膜的外表面上的 沉積物，所謂的膜污垢，通過(guò)所述顆粒以機(jī)械方式?jīng)_刷掉。該處理原水或廢水或活性污泥的方法包括以下步驟-對(duì)原水、廢水或活性污泥進(jìn)行機(jī)械、物理和化學(xué)預(yù)處理，-將被生物活性物質(zhì)污染的原水或廢水引入具有一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾槽的膜生物反應(yīng) 器系統(tǒng)，在這些過(guò)濾槽中分別布置有至少一個(gè)浸沒(méi)的過(guò)濾膜組件，-在所述過(guò)濾槽中裝填原水或廢水或活性污泥，所述過(guò)濾槽具有在該過(guò)濾槽中循 環(huán)的顆粒，并且-將清洗除去生物活性物質(zhì)的水排出，-作為應(yīng)用中的特殊形式，在該形式中安裝單獨(dú)的清洗容器在該清洗容器中 安裝至少一個(gè)膜組件，用循環(huán)的顆粒填充該清潔容器。在該方法的具體實(shí)施方案中，使在過(guò)濾槽中循環(huán)的顆粒進(jìn)行由氣體流動(dòng)，尤其 是壓縮空氣誘導(dǎo)的向上運(yùn)動(dòng)和由重力引起的向下運(yùn)動(dòng)。合乎目的的是該無(wú)孔顆粒由密度 為1.0-1.5kg/dm3的惰性聚合物材料構(gòu)成。術(shù)語(yǔ)“惰性”在此處及在下文中用作“抗生 物性”或者不能通過(guò)在活性污泥中的細(xì)菌降解的同義詞。所述聚合物材料有利地選自下組含有礦物顆粒的聚丙烯、聚碳酸酯共混物、 熱塑性聚氨酯彈性體、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚甲醛、聚乙烯、聚 氯乙烯。特別地，所述顆粒的平均直徑小于5_，并具有球狀、圓柱狀或透鏡狀的形 狀。為了避免通過(guò)引入的顆粒損害敏感的過(guò)濾膜，顆粒的粗糙度應(yīng)不超過(guò)某一特定 的限度。根據(jù)本發(fā)明，使用表面的平均粗糙度Rtm小于40i!m，優(yōu)選小于30i!m，尤其 小于20 ii m的顆粒。平均粗糙度Rtm通過(guò)多個(gè)顆粒的粗糙度Rt(DIN EN ISO 4287)的平
均值確定。為了處理原水或廢水或活性污泥，為所述膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)提供具有至少一個(gè)浸沒(méi)的過(guò)濾膜組件的過(guò)濾池/槽。在此，該系統(tǒng)特征在于，在過(guò)濾槽中的原水或廢水或 活性污泥含有無(wú)孔的、抗生物性顆粒。在膜生物反應(yīng)器的具體實(shí)施方式
中，過(guò)濾膜組件中的兩個(gè)膜的距離最大為 8mm,顆粒(粒料)的平均直徑小于5mm。在有利的方式中，為過(guò)濾膜組件的下端提 供用于氣體，尤其是壓縮空氣的供給裝置，其壓縮空氣流動(dòng)使顆粒在膜之間穿過(guò)向上運(yùn) 動(dòng)。在過(guò)濾膜組件中膜的最大比面積負(fù)荷為ll/(m2xh)至80 1/(m2xh)。這表明，滲透 率作為膜的比面積負(fù)荷與在過(guò)濾膜組件中的透膜壓力的比值在超過(guò)6個(gè)月的運(yùn)行期間內(nèi) 是恒定的。采用該方法獲得這樣的優(yōu)點(diǎn)無(wú)需額外的化學(xué)清洗將膜污垢層以機(jī)械方式?jīng)_刷 掉，待凈化的液體通過(guò)膜的流量在數(shù)月的時(shí)間間隔內(nèi)保持恒定，由于顆粒引起的膜表面 的磨損性損傷僅在非常小的范圍內(nèi)出現(xiàn)，由此能夠降低運(yùn)行成本，因?yàn)檠娱L(zhǎng)了膜表面的 清洗間隔時(shí)間。采用這種方法也可以使已經(jīng)具有污垢層的膜(以非常低的滲透率和高透膜壓力 為特征)再次通過(guò)添加粒料而再生。為此，將膜組件安裝在清洗容器中，并向清潔容器 中的液體中添加顆粒，使所述顆粒處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在清洗容器內(nèi)通過(guò)顆粒清洗所述膜。 顆?？梢员Ａ粼谇逑床壑胁⒃俅问褂?，由此產(chǎn)生進(jìn)一步的成本節(jié)約。隨后可以安裝經(jīng)過(guò) 清洗的膜組件以再次用于過(guò)濾運(yùn)行。在下文中依據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)的說(shuō)明。附圖顯示

圖1具有過(guò)濾裝置的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，圖2通過(guò)過(guò)濾槽和過(guò)濾膜組件的截面圖，圖3經(jīng)過(guò)一段時(shí)間過(guò)濾膜組件的膜的滲透率的曲線圖，圖4過(guò)濾膜組件的滲透率下降的曲線圖和清洗后的滲透率，圖5在將膜投入過(guò)濾膜組件中之前膜表面的電子顯微鏡圖，圖6膜表面的電子顯微鏡圖，其污垢層借助于熱塑性聚氨酯顆粒被沖刷掉，圖7膜表面的電子顯微鏡圖，其污垢層借助于聚甲基丙烯酸甲酯顆粒被沖刷 掉，和圖8膜表面的電子顯微鏡圖，其污垢層在沒(méi)有顆粒的共同作用下被去除，圖1示意性地示出了用于處理原水或廢水的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)1、脫氮裝置4、 硝化裝置6和過(guò)濾槽11，在過(guò)濾槽中存在多個(gè)過(guò)濾膜組件12a，12b，12c....。在脫氮裝 置4中，在原水或廢水事先以化學(xué)-機(jī)械方式預(yù)處理之后，通過(guò)輸送管道2將原水或廢水 引入。此外，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過(guò)管道3到達(dá)活化階段。例如在過(guò)濾槽11中布置5個(gè)過(guò)濾膜 組件，其中3個(gè)過(guò)濾膜組件12a，12b和12c處于運(yùn)行狀態(tài)，如以下還進(jìn)一步說(shuō)明。將這 3個(gè)過(guò)濾膜組件通過(guò)用于氣體，尤其是壓縮空氣的輸送裝置5在各過(guò)濾膜組件的下端用壓 縮空氣進(jìn)氣沖擊。通過(guò)泵將過(guò)量的污泥從過(guò)濾槽11中運(yùn)出。過(guò)濾膜組件的上端與用于 原水或廢水的回流管道相連。此外，將清洗除去生物活性材料的水借助于滲透液管道中 的泵從過(guò)濾槽中排出。圖2示意性地示出了通過(guò)包含過(guò)濾膜組件12的過(guò)濾槽11的截面圖。在過(guò)濾膜 組件12中兩個(gè)相鄰的膜7和8的距離最高為8_。將無(wú)孔的、具有抵抗力的作為粒料存在的顆粒9引入各過(guò)濾槽11內(nèi)部的原水或廢水中。用于氣體，尤其是壓縮空氣的輸入裝 置5位于過(guò)濾膜組件12的下端。由供給裝置5上升的氣體或氣泡在過(guò)濾膜組件12的膜之 間流向高處，使密度為1.0-1.5kg/dm3的顆粒9隨其一起運(yùn)動(dòng)。在流過(guò)過(guò)濾膜組件12的 總高度之后，顆粒9由于重力向下降落在過(guò)濾膜組件12之外。采用這種方式，實(shí)現(xiàn)顆粒 9的循環(huán)，其在高速流動(dòng)中機(jī)械性地沖刷掉在膜表面上形成的膜污垢層，其中幾乎完全能 夠避免膜表面的研磨性損傷。無(wú)孔的顆粒9由惰性聚合物材料組成，并且如已經(jīng)提到的那樣，具有1.0_1.5kg/ dm3的密度。在優(yōu)選的方式中，聚合物材料的密度為1.00-1.40kg/dm3，并且對(duì)于聚合物 材料的密度尤其合適的值是1.00-1.10kg/dm3。聚合物材料選自以下組含有礦物顆粒的 聚丙烯、聚碳酸酯共混物、熱塑性聚氨酯彈性體、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁 二酯、聚甲醛、聚乙烯、聚氯乙烯。顆粒選擇的標(biāo)準(zhǔn)匯總在下面的表1中。每一個(gè)在圖1所示的過(guò)濾膜組件12(a，b，c...)，一旦其滲透率顯著降低，則 將其從過(guò)濾槽中取出，并為了清洗放入與過(guò)濾槽構(gòu)造相似的清洗槽中。在清洗槽中有液 體，優(yōu)選純水，其含有與在過(guò)濾槽中的顆粒同樣性質(zhì)的無(wú)孔的、抗生物性顆粒。使流體 在導(dǎo)入氣體，尤其是吹入空氣的情況下處于循環(huán)狀態(tài)，使得所述顆粒將存在于過(guò)濾膜組 件的膜的外表面上的沉積物，所謂的膜污垢，以機(jī)械方式?jīng)_刷掉。表1 對(duì)于顆粒(粒料)選擇的標(biāo)準(zhǔn)
密度1 - 1. 5 kg/dm3,顆粒以這樣的方式進(jìn)行循環(huán)通過(guò)與液體流動(dòng)相結(jié)合地吹入空 氣引起向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)其重力引起向下運(yùn)動(dòng)直徑<5mm,使得在兩個(gè)相鄰的膜之間通過(guò)沒(méi)有問(wèn)題形狀球狀、園柱狀、透鏡狀、低粗糙度材料無(wú)孔的、抗生物性的、惰性的顆粒9的聚合物材料優(yōu)選是用礦物(PPTV20)填充的聚丙烯(PP)。顆粒9具有小于5mm，尤其是1.5_3.5mm的平均直徑。填充有礦物(PPTV20) 的聚丙烯(PP)的平均直徑在2.0-3.0mm的范圍內(nèi)。顆粒9由各聚合物材料借助于已知的造粒方法制備。例如將任選地與填料混合 的相關(guān)聚合物或共聚物的粉末液化，通過(guò)噴嘴噴射到沉淀浴中。在此，產(chǎn)生其中任選地 嵌入了填料的，主要是球狀、透鏡狀或圓柱狀的聚合物顆粒9。隨后將產(chǎn)生的聚合物顆 粒9過(guò)篩并干燥。顆粒的尺寸和表面性質(zhì)通過(guò)噴嘴開(kāi)口的直徑、壓力、沉淀浴的組成和 工藝溫度可在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明，顆粒9具有平均粗糙度Rtm小于40iim，優(yōu)選小于30 ym，以及尤 其小于20 iim的表面。根據(jù)DIN EN ISO 4287確定顆粒9的平均粗糙度Rtm。為了進(jìn)行測(cè)量，首先由12 個(gè)顆粒9借助印模材料取得半側(cè)印痕。使用基于有機(jī)硅的精確印模材料，例如根據(jù)DIN 13 913 A2，ISO 4823 的高粘度縮合交聯(lián)的聚硅氧烷或 Elastosil M 1470 (Wacker-Chemie GmbH)作為成型料或印模料。在印模料硬化之后，在顆粒9的半邊凹入印痕上借助符合 DIN EN ISO 3274的描刻儀(例如Hommel Tester T 4000)記錄原始廓線。為了獲得盡可能長(zhǎng)的測(cè)量距離，將描刻儀的測(cè)量尖端置于盡可能各顆粒9的印痕的中心。球狀、透鏡 狀或圓柱狀的表面輪廓和可能存在的顆粒9或者在印模材料中相應(yīng)的印痕的長(zhǎng)波表面結(jié) 構(gòu)通過(guò)軟件支持的過(guò)濾根據(jù)DIN EN ISO 11562從所測(cè)得的原始廓線中去除，以便獲得總 粗糙度廓線及其總高度Rt(最高的尖端和最深的凹坑之間的最大高度)。最后作為至少 12個(gè)印模的顆粒的粗糙度Rt的平均值確定平均粗糙度Rtm。在下表2中匯總了所選出的用于純水試驗(yàn)的顆粒的直徑和密度。表2 所選出的用于純水試驗(yàn)的顆粒
權(quán)利要求
1.在處理原水或廢水或活性污泥時(shí)所使用的過(guò)濾膜組件的清洗方法，其特征在于， 將放入清洗槽中或布置在過(guò)濾槽中的待清洗的過(guò)濾膜組件用液體環(huán)繞沖洗，所述液體含 有無(wú)孔的、抗生物性顆粒并在導(dǎo)入氣體的情況下使所述液體處于循環(huán)狀態(tài)，以及將存在 于所述過(guò)濾膜組件的膜的外表面上的沉積物，所謂的膜污垢，通過(guò)所述顆粒以機(jī)械方式 沖刷掉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，處理原水或廢水或活性污泥的方法包括以下 步驟-對(duì)原水、廢水或活性污泥進(jìn)行機(jī)械、物理和化學(xué)預(yù)處理，_將被生物活性物質(zhì)污染的原水或廢水引入具有一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾槽的膜生物反應(yīng)器系 統(tǒng)，在這些過(guò)濾槽中分別布置有至少一個(gè)浸沒(méi)的過(guò)濾膜組件，-在所述過(guò)濾槽中裝填原水或廢水或活性污泥，所述過(guò)濾槽具有在該過(guò)濾槽中循環(huán)的 顆粒，并且-將清洗除去生物活性物質(zhì)的水排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在所述清洗槽或所述過(guò)濾槽內(nèi)循環(huán)的顆 粒進(jìn)行由導(dǎo)入氣體，尤其由壓縮空氣引起的向上運(yùn)動(dòng)和由重力引起的向下運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述無(wú)孔的顆粒由密度為1.0-1.5kg/dm3 的惰性聚合物材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述聚合物材料的密度為1.0-1.lkg/dm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述聚合物材料選自含有礦物顆粒的聚 丙烯、聚碳酸酯共混物、熱塑性聚氨酯彈性體、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二 酯、聚甲醛、聚乙烯、聚氯乙烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述聚合物材料是含有礦物顆粒的聚丙烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述聚合物材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述顆粒的平均直徑小于5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述顆粒的平均直徑在1.5-3.5mm的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述顆粒的平均直徑為2.5-3.5mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述顆粒具有球狀、圓柱狀或透鏡狀 的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述顆粒的表面具有小于40μ m，優(yōu) 選小于30 μ m以及尤其小于20 μ m的平均粗糙度Rtm。
14.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，向過(guò)濾槽中待清洗的原水或廢水或活性污 泥體積中以l_5kg/m3的濃度添加顆粒。
15.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，活性污泥濃度TS為最高至20g/l。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，將過(guò)濾膜組件中膜的最大比面積負(fù)荷 設(shè)定在從1 1/ (m2xh)直至80 1/ (m2Xh)的范圍內(nèi)。
17.用于處理原水或廢水或活性污泥的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(1)，其具有過(guò)濾槽(11)， 在該過(guò)濾槽中存在至少一個(gè)浸沒(méi)的過(guò)濾膜組件(12)，其特征在于，在過(guò)濾槽(13)中的原 水或廢水或活性污泥含有無(wú)孔的、抗生物性顆粒(9)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(1)，其特征在于，過(guò)濾膜組件(12)中的兩 個(gè)膜(7，8)的距離為最高至8_，顆粒(9)的平均直徑小于5mm。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(1)，其特征在于，顆粒(9)由密度為 1.0-1.5kg/dm3的聚合物材料構(gòu)成，所述聚合物材料選自含有礦物顆粒的聚丙烯、聚碳酸 酯共混物、熱塑性聚氨酯彈性體、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚甲醛、 聚乙烯、聚氯乙烯。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(1)，其特征在于，顆粒(9)的表面具有小 于40 μ m，優(yōu)選小于30 μ m以及尤其小于20 μ m的平均粗糙度Rtm。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(1)，其特征在于，為過(guò)濾膜組件(12)的下 端提供用于氣體，尤其是壓縮空氣的供給裝置(5)，其壓縮空氣流動(dòng)使顆粒(9)在所述膜 之間穿過(guò)向上運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17-21中任一項(xiàng)的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(1)，其特征在于，在過(guò)濾膜 組件(12)中膜的最大比表面積負(fù)荷為1至80 1/Cm2Xh)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項(xiàng)的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的用途，用于處理原水或廢水或 活性污泥。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的用途，在該膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)中顆粒以 l-10kg/m3的濃度在所述一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾槽中進(jìn)行循環(huán)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的用途，在該膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)中由 高強(qiáng)度、低磨損、惰性、無(wú)孔的聚合物材料構(gòu)成的顆粒進(jìn)行循環(huán)。
26.清洗容器的用途，用于清洗膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的過(guò)濾膜組件，其中在所述清洗容 器中根據(jù)權(quán)利要求4-13的顆粒以l-10kg/m3的濃度在吹入空氣的情況下在水中進(jìn)行循 環(huán)。
全文摘要
為了清洗用于處理原水或廢水或活性污泥的過(guò)濾膜組件，使顆粒在原水中循環(huán)。另選地提供用于暫時(shí)容納過(guò)濾組件的清洗槽，所述清洗槽具有循環(huán)的、含有顆粒的液體。通過(guò)所述顆粒的機(jī)械作用將存在于過(guò)濾膜的外表面上的沉積物，所謂的膜污垢去除，而在該過(guò)程中不會(huì)損壞所述膜。首先對(duì)原水、廢水或活性污泥進(jìn)行化學(xué)-機(jī)械預(yù)處理。之后將被生物活性物質(zhì)污染的原水或廢水引入膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含具有一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾槽的過(guò)濾裝置。在所述過(guò)濾槽中存在至少一個(gè)浸沒(méi)的過(guò)濾膜組件。將在所述過(guò)濾槽中的原水或廢水用顆粒填充并使其在過(guò)濾槽中循環(huán)。所述顆粒是無(wú)孔的、抗生物性聚合物顆粒。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102015077SQ200980115443
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者P·康奈爾, R·福格特, S·克勞斯 申請(qǐng)人:邁納德膜技術(shù)(廈門)有限公司