一種膜生物反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種膜生物反應(yīng)器，包括可置于泥水混合液中的膜組件和氣水分離裝置，膜組件包括濾膜以及由所述濾膜形成的產(chǎn)水內(nèi)腔，產(chǎn)水內(nèi)腔通過產(chǎn)水管與所述氣水分離裝置連通，所述氣水分離裝置包括活塞筒和設(shè)在所述活塞筒內(nèi)并將所述活塞筒內(nèi)腔分為前腔和后腔的活塞，所述活塞上設(shè)有可導(dǎo)通前腔到后腔方向的單向閥，所述產(chǎn)水管與活塞筒的前腔連通，與所述活塞筒的后腔連通設(shè)有外接產(chǎn)水泵的出水管道和外接氣源的供氣管道。本實用新型通過設(shè)置氣水分離裝置，采用氣源作為反洗的動力源，節(jié)約了反沖洗水泵等昂貴的大型設(shè)備，從而降低工程成本和噸水費用。實踐證明壓力的上升比反洗水泵更加快速，能夠更有效地清潔膜表面，處理效果好，單位能耗低。
【專利說明】一種膜生物反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型用于水凈化處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種膜生物反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]膜生物反應(yīng)器(Membrane B1reactor-MBR)是一項新興的水處理技術(shù),是傳統(tǒng)污水生物處理工藝與膜分離技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，已較多地應(yīng)用于污水處理。膜生物反應(yīng)器的原理是采用膜分離技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法中的二沉池。膜生物反應(yīng)器一般由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分組成，根據(jù)膜組件設(shè)置的位置，可分為分置式和一體式兩種類型。其中，一體式是將膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置，生物反應(yīng)器的混合液經(jīng)泵增壓之后進(jìn)入膜組件，在壓力的作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)的處理出水，活性污泥及顆粒物質(zhì)被膜組件截留至生物反應(yīng)器內(nèi)，從而保留較高濃度的活性污泥。由于膜生物反應(yīng)器的諸多優(yōu)點，目前在國內(nèi)外得到了較廣的應(yīng)用。
[0003]然而，一體式膜生物反應(yīng)器由于其膜表面直接與反應(yīng)器內(nèi)的高濃度活性污泥直接接觸，極易產(chǎn)生濃差極化，造成膜表面的污染；為了減輕這種污染，目前一般采用定期反沖洗，即采用產(chǎn)水作為沖洗水，在壓力條件下從產(chǎn)水側(cè)濾過膜流出至進(jìn)水側(cè)的過程。然而整個水反沖洗過程會消耗大量能量，導(dǎo)致膜生物反應(yīng)器的噸水處理成本居高不下，制約了膜生物反應(yīng)器技術(shù)的發(fā)展。采用能夠克服傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器技術(shù)能耗高的缺陷的一種反沖洗方式將迫在眉睫。
實用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供一種處理效果好、單位能耗低的膜生物反應(yīng)器。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種膜生物反應(yīng)器，包括可置于泥水混合液中的膜組件和氣水分離裝置，所述膜組件包括濾膜以及由所述濾膜形成的產(chǎn)水內(nèi)腔，所述產(chǎn)水內(nèi)腔通過產(chǎn)水管與所述氣水分離裝置連通，所述氣水分離裝置包括活塞筒和設(shè)在所述活塞筒內(nèi)并將所述活塞筒內(nèi)腔分為前腔和后腔的活塞，所述活塞上設(shè)有可導(dǎo)通前腔到后腔方向的單向閥，所述產(chǎn)水管與活塞筒的前腔連通，與所述活塞筒的后腔連通設(shè)有外接產(chǎn)水泵的出水管道和外接氣源的供氣管道。
[0006]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述膜組件至少為一個，當(dāng)膜組件為多個時，各個膜組件并聯(lián)設(shè)置，所述產(chǎn)水管包括與各膜組件的產(chǎn)水內(nèi)腔連通的產(chǎn)水支管和將各所述產(chǎn)水支管匯入所述氣水分離裝置的產(chǎn)水干管。
[0007]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，沿所述出水管道設(shè)有第一截止閥和第二截止閥，所述供氣管道于所述第一截止閥和第二截止閥間匯入所述出水管道，所述供氣管道上設(shè)有第三截止閥。
[0008]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，還包括曝氣管路，所述曝氣管路在膜組件的下方形成若干曝氣口。
[0009]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述曝氣管路與所述氣源連通且與所述供氣管道并聯(lián)，所述曝氣管路上設(shè)有第四截止閥。
[0010]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述氣源為空壓機(jī)。
[0011]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述產(chǎn)水泵的出水口外接至集水裝置或深度處理裝置。
[0012]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述單向閥為設(shè)在所述活塞上的一個或多個可向所述后腔打開的單向門。
[0013]進(jìn)一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述濾膜為超濾膜。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]本膜生物反應(yīng)器工作原理是:產(chǎn)水由各膜組件外側(cè)通過濾膜進(jìn)入產(chǎn)水內(nèi)腔，經(jīng)產(chǎn)水支管匯集于產(chǎn)水干管；氣水分離裝置中的活塞置頂，且單向閥處于打開狀態(tài)，產(chǎn)水流入出水管道，通過控制第一截止閥、第二截止閥，進(jìn)入產(chǎn)水泵；與此同時，空壓機(jī)鼓入的空氣經(jīng)過第四截止閥，進(jìn)入曝氣管路，并通過曝氣口進(jìn)入膜分離區(qū)，沖刷、清洗膜組件。當(dāng)膜組件的濾膜需要清洗時，關(guān)閉產(chǎn)水泵，將第二截止閥置于關(guān)閉狀態(tài)，同時關(guān)閉第四截止閥，打開第三截止閥，則空壓機(jī)的氣體通過出水管道進(jìn)入氣水分離裝置，氣水分離裝置內(nèi)的單向閥關(guān)閉，活塞在壓力作用下下移，并促使產(chǎn)水沿濾膜的徑向、反向流出膜組件，同時排出污堵物，起到反洗清潔作用。
[0016]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0017](I)本實用新型采用完善的管路設(shè)計，采用曝氣氣源替代反沖洗水泵，節(jié)約了反沖洗水泵等昂貴的大型設(shè)備，從而降低工程成本和噸水費用。
[0018](2)本實用新型通過設(shè)置氣水分離裝置，采用氣源作為反洗的動力源，實踐證明壓力的上升比反洗水泵更加快速，能夠更有效地清潔膜表面，處理效果好，單位能耗低。
[0019](3)—般當(dāng)氣源的壓力大于產(chǎn)水的泡點，會造成產(chǎn)水混合物沸騰，導(dǎo)致反洗無法進(jìn)行，本實用新型創(chuàng)新性地采用氣水分離裝置設(shè)計，利用氣源壓力的積壓直接作用于產(chǎn)水管中的產(chǎn)水，無需額外控制氣源的壓力即可達(dá)到高效的反洗。
[0020](4)比起反洗水泵操作更加快捷，全部元件采用自動化控制并連接至主控箱，可在能源的消耗較低水平下實現(xiàn)短周期的頻繁、快速反沖洗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明:
[0022]圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]參照圖1，本實用新型提供了一種膜生物反應(yīng)器，包括可置于泥水混合液中的膜組件I和氣水分離裝置2，所述膜組件I包括超濾膜以及由所述濾膜形成的產(chǎn)水內(nèi)腔，所述產(chǎn)水內(nèi)腔通過產(chǎn)水管與所述氣水分離裝置2連通，所述氣水分離裝置2包括活塞筒21和設(shè)在所述活塞筒21內(nèi)并將所述活塞筒21內(nèi)腔分為前腔22和后腔23的活塞24，所述活塞24上設(shè)有可導(dǎo)通前腔22到后腔23方向的單向閥25，所述產(chǎn)水管與活塞筒21的前腔22連通，與所述活塞筒21的后腔23連通設(shè)有外接產(chǎn)水泵的出水管道3和外接空壓機(jī)的供氣管道4。所述產(chǎn)水泵的出水口外接至集水裝置或深度處理裝置。
[0024]其中，所述膜組件I至少為一個，當(dāng)膜組件I為多個時，各個膜組件I并聯(lián)設(shè)置，所述產(chǎn)水管包括與各膜組件I的產(chǎn)水內(nèi)腔連通的產(chǎn)水支管11和將各所述產(chǎn)水支管11匯入所述氣水分離裝置2的產(chǎn)水干管12。
[0025]而所述單向閥25為設(shè)在所述活塞24上的一個或多個可向所述后腔23打開的單向門。
[0026]沿所述出水管道3設(shè)有第一截止閥51和第二截止閥52，所述供氣管道4于所述第一截止閥51和第二截止閥52間匯入所述出水管道3，所述供氣管道4上設(shè)有第三截止閥53。
[0027]還包括曝氣管路6，所述曝氣管路6在膜組件I的下方形成若干曝氣口 61。所述曝氣管路6與所述氣源連通且與所述供氣管道4并聯(lián)，所述曝氣管路6上設(shè)有第四截止閥54。
[0028]所述第一截止閥51、第二截止閥52、第三截止閥53、第四截止閥54、產(chǎn)水泵以及空壓機(jī)均與主控箱連通。
[0029]本膜生物反應(yīng)器工作原理是:產(chǎn)水由各膜組件I外側(cè)通過濾膜進(jìn)入產(chǎn)水內(nèi)腔，經(jīng)產(chǎn)水支管11匯集于產(chǎn)水干管12 ;氣水分離裝置2中的活塞24置頂，且單向閥25處于打開狀態(tài)，產(chǎn)水流入出水管道3，通過控制第一截止閥51、第二截止閥52，進(jìn)入產(chǎn)水泵；與此同時，空壓機(jī)鼓入的空氣經(jīng)過第四截止閥54，進(jìn)入曝氣管路6，并通過曝氣口 61進(jìn)入膜分離區(qū)，沖刷、清洗膜組件I。當(dāng)膜組件I的濾膜需要清洗時，關(guān)閉產(chǎn)水泵，將第二截止閥52置于關(guān)閉狀態(tài)，同時關(guān)閉第四截止閥54，打開第三截止閥53，則空壓機(jī)的氣體通過出水管道3進(jìn)入氣水分離裝置2，氣水分離裝置2內(nèi)的單向閥25關(guān)閉，活塞24在壓力作用下下移，并促使產(chǎn)水沿濾膜的徑向、反向流出膜組件1，同時排出污堵物，起到反洗清潔作用。
[0030]將上述膜生物反應(yīng)器清洗方式應(yīng)用于某一生活污水處理時，將其曝氣周期設(shè)定為540秒，溶氧濃度為0.2?2mg/L。生活污水的進(jìn)水水質(zhì)為:C0D=300mg/L，B0D5=120mg/L,TN=35mg/L，NH3-N= 30mg/L。處理后的產(chǎn)生水質(zhì)為:C0D=38mg/L，B0D5=18mg/L, TN=8mg/L，NH3-N= 4mg/L，相應(yīng)的去除率分別為87.3 %，85.0 %，77.1 %和86.7%，該產(chǎn)水水質(zhì)滿足國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918 - 2002) 一級A標(biāo)準(zhǔn)。
[0031]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種膜生物反應(yīng)器，其特征在于:包括可置于泥水混合液中的膜組件和氣水分離裝置，所述膜組件包括濾膜以及由所述濾膜形成的產(chǎn)水內(nèi)腔，所述產(chǎn)水內(nèi)腔通過產(chǎn)水管與所述氣水分離裝置連通，所述氣水分離裝置包括活塞筒和設(shè)在所述活塞筒內(nèi)并將所述活塞筒內(nèi)腔分為前腔和后腔的活塞，所述活塞上設(shè)有可導(dǎo)通前腔到后腔方向的單向閥，所述產(chǎn)水管與活塞筒的前腔連通，與所述活塞筒的后腔連通設(shè)有外接產(chǎn)水泵的出水管道和外接氣源的供氣管道。
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:所述膜組件至少為一個，當(dāng)膜組件為多個時，各個膜組件并聯(lián)設(shè)置，所述產(chǎn)水管包括與各膜組件的產(chǎn)水內(nèi)腔連通的產(chǎn)水支管和將各所述產(chǎn)水支管匯入所述氣水分離裝置的產(chǎn)水干管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:沿所述出水管道設(shè)有第一截止閥和第二截止閥，所述供氣管道于所述第一截止閥和第二截止閥間匯入所述出水管道，所述供氣管道上設(shè)有第三截止閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:還包括曝氣管路，所述曝氣管路在膜組件的下方形成若干曝氣口。
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:所述曝氣管路與所述氣源連通且與所述供氣管道并聯(lián)，所述曝氣管路上設(shè)有第四截止閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述氣源為空壓機(jī)。
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:所述產(chǎn)水泵的出水口外接至集水裝置或深度處理裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述單向閥為設(shè)在所述活塞上的一個或多個可向所述后腔打開的單向門。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:所述濾膜為超濾膜。
【文檔編號】C02F3/12GK204039126SQ201420438495
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】張濟(jì) 申請人:諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)(廣州)有限公司, 諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)(天津)有限公司, 聯(lián)合環(huán)境水務(wù)（昌邑）有限公司