本發(fā)明屬于污水處理技術領域,尤其涉及一種基于MBR膜的高效污水處理系統(tǒng)的污水處理方法。
背景技術:
隨著城市大型污水廠和工業(yè)廢水處理廠集中批量處理效率的提高,像廣大中小城鎮(zhèn)、農(nóng)村、船舶、旅游景區(qū)等大量分散的、小型化的污水排放等已成為我國水體污染的重要污染源,因其獨特的污水排放和分布特點,開發(fā)和推廣一種小型、集成、高效的污水處理設備,已成為一種迫切需要。
MBR是一種將膜分離技術與傳統(tǒng)污水處理工藝有機結合的新型高效的污水處理與回用技術,因其出水水質良好且穩(wěn)定、占地面積小等特點被視為全球“最佳實用技術”。
目前,國內外對MBR處理污水系統(tǒng)進行了廣泛深入的研究和注意,并有很多工程實例,以浸沒式MBR固液分離為主的工藝,集中在城市污水資源化、工業(yè)廢水處理與回用,飲用水源水凈化等方面。
中國專利公開號為CN 103319049 A,發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種MBR膜污水處理系統(tǒng),所述污水處理系統(tǒng)由生化曝氣池、MBR膜超聲清洗池、紫外消毒裝置和清水池通過管路依次串聯(lián)構成,所述預處理系統(tǒng)與所述生化曝氣池通過管道連通。所述生化曝氣池 內設有第一曝氣管,該第一曝氣管一端穿出所述生化曝氣池與該生化曝氣池外的曝氣鼓風機相連;所述生化曝氣池的入水管上設有細格柵過濾器。所述MBR膜超聲清洗池內設有MBR膜架 和安裝在該MBR膜架上的 MBR膜組件,所述 MBR膜架為正方體框架或立方體框架,該MBR膜架上固定有至少一個超聲波換能器,該超聲波換能器通過電纜與超聲波發(fā)生器相連;所述MBR膜組件的出水口與所述紫外消毒裝置相連通;所述MBR膜超聲清洗池的底部設有第二曝氣管,所述第二曝氣管一端穿出該MBR膜超聲清洗池與所述曝氣鼓風機相連,但是現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)采用的MBR膜過濾設備凈化效率低,利用價值不高,曝氣效果不佳,設備利用率低,結構復雜,占地面積大,能耗大,污水處理成本高,影響了MBR膜污水處理技術的推廣。
因此,發(fā)明一種基于MBR膜的高效污水處理系統(tǒng)的污水處理方法顯得非常必要。
技術實現(xiàn)要素:
1、為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種基于MBR膜的高效污水處理系統(tǒng)的污水處理方法,以解決現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)中存在的MBR膜過濾凈化效率低,利用價值不高,曝氣效果不佳,設備利用率低,結構復雜,占地面積大,能耗大,污水處理成本高的問題,一種基于MBR膜的高效污水處理系統(tǒng),包括調節(jié)池,兼氧池,MBR池,MBR膜組件,出水泵,MBR膜清洗泵,風力葉輪,風力驅動桿,曝氣輪,鼓風機,濾渣池,格柵板,振動器,三通電磁閥,地下冷卻管,加熱水槽,光伏板,支撐氣囊,溫度傳感器,吸熱層,固定座,排污泵,污泥池,引流管,排污管,排水管,清洗管和氣管,所述的調節(jié)池通過三通電磁閥與兼氧池相連;所述的MBR池內部安裝MBR膜組件;所述的出水泵通過排水管連接在MBR膜組件的上部;所述的MBR膜清洗泵通過清洗管連接在MBR膜組件的下部;所述的風力葉輪安裝在風力驅動桿的頂部;所述的曝氣輪安裝在風力驅動桿的下部;所述的風力驅動桿安裝在固定座的上部;所述的鼓風機通過氣管與曝氣輪相連;所述的濾渣池安裝在格柵板的外側部;所述的格柵板下方安裝振動器;所述的地下冷卻管通過引流管與兼氧池相連;所述的加熱水槽安裝在光伏板的下方;所述的加熱水槽通過支撐氣囊固定在兼氧池的上方;所述的溫度傳感器安裝在兼氧池的內部;所述的吸熱層粘附在MBR池的內部;所述的排污泵通過排污管與污泥池相連;所述的排污管與兼氧池或者MBR池相連;所述的MBR膜組件包括MBR膜本體,從動齒輪,撐管,濾網(wǎng),出水腔,驅動齒輪和軸承,所述的MBR膜本體環(huán)繞安裝在撐管的外側;所述的從動齒輪固定在撐管的上部;所述的從動齒輪與驅動齒輪嚙合連接;所述的驅動齒輪固定在風力驅動桿的中部;所述的濾網(wǎng)安裝在MBR膜組件的外側;所述的出水腔設置在撐管的內部;所述的撐管與濾網(wǎng)通過軸承相連;所述的MBR膜本體包括上膜層,下膜層,襯條,加強框和出水孔,所述的上膜層與下膜層之間安裝襯條;所述的加強框安裝在上膜層與下膜層的內側;所述的出水孔設置在撐管的側壁;所述的出水孔與出水腔相通,所述的曝氣輪包括曝氣板,曝氣孔,連管和固定套,所述的曝氣板側部設置曝氣孔,所述的曝氣孔與連管相通;所述的連管通過固定套與風力驅動桿相連;所述的連管通過氣管與鼓風機;該方法步驟如下:首先將污水在調節(jié)池內經(jīng)過格柵板后進行污泥沉淀,通過三通電磁閥進入兼氧池,當兼氧池內的污水溫度較高時,調節(jié)池內的污水通過地下冷卻管流入兼氧池,當兼氧池內的污水溫度較低時,通過控制三通電磁閥,使調節(jié)池內的污水通過加熱水槽進入流入兼氧池;風力驅動桿受風力葉輪驅動而旋轉,驅動齒輪帶動兩個從動齒輪,從動齒輪帶動兩個MBR膜本體進行旋轉運動,污水在上膜層與下膜層之間形成壓力差,提高了過濾效率,凈化后通過排水管排出;同時曝氣輪隨著風力驅動桿不停旋轉,擴大了曝氣面積,提高了設備利用率。
所述的MBR膜本體采用雙螺旋式盤繞結構;所述的MBR膜本體的外徑為10厘米至40厘米,有利于擴大MBR膜本體與污水的接觸面積,當MBR膜本體隨著撐管實現(xiàn)旋轉運動使,污水對MBR膜本體形成一定的壓力差,改善了滲透過濾的效果,結構簡單,提高了設備利用率。
所述的濾網(wǎng)采用雙層不銹鋼鋼絲網(wǎng);所述的濾網(wǎng)中部鑲嵌PP棉濾芯,有利于實現(xiàn)污水粗過濾,降低MBR膜本體過濾阻力,延長MBR膜本體的使用壽命。
所述的上膜層或者下膜層采用聚偏氟乙烯制成的空纖維膜;所述的上膜層與下膜層的夾角為6度至12度,有較強的物理強度和化學穩(wěn)定性,有利于實現(xiàn)雙膜雙面過濾,提高污水過濾效率,增大出水量。
所述的曝氣板采用工程塑料制成的扁平狀矩形殼體;所述的曝氣板采用四個,有利于擴大曝氣量,所述的曝氣板隨著風力驅動桿旋轉,改善了曝氣效果,提高了設備利用率。
所述的三通電磁閥與溫度傳感器之間連接單片機控制器,有利于根據(jù)兼氧池內的污水溫度自動化控制三通電磁閥,當兼氧池內的污水溫度較高時,調節(jié)池內的污水通過地下冷卻管流入兼氧池,當兼氧池內的污水溫度較低時,通過控制三通電磁閥,使調節(jié)池內的污水通過加熱水槽進入流入兼氧池,結構簡單,降低能耗,保障兼氧池內的適宜溫度。
所述的風力葉輪采用雙層結構的四葉片風輪,有利于通過風能驅動風力驅動桿運動,進而帶動MBR膜組件和曝氣輪運動,降低了能耗,提高了設備利用率,降低了污水處理成本。
所述的地下冷卻管采用引流管組成的平面網(wǎng)絡;所述的地下冷卻管埋在地表的深度為4米至8米,有利于利用土壤降低污水溫度,結構簡單,降低了能耗。
所述的振動器采用旋轉離心式振動器;所述的振動器與格柵板之間安裝壓力傳感器,有利于根據(jù)格柵板上部殘留的濾渣重量控制振動器的運轉,避免了濾渣堵塞格柵板。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下有益效果:由于本發(fā)明的一種基于MBR膜的高效污水處理系統(tǒng)的污水處理方法廣泛應用于污水處理技術領域。同時,本發(fā)明的有益效果為:
1.本發(fā)明的MBR膜組件和MBR膜本體的設置,有利于擴大MBR膜本體與污水的接觸面積,當MBR膜本體隨著撐管實現(xiàn)旋轉運動時,污水對MBR膜本體形成一定的壓力差,改善了滲透過濾的效果,結構簡單,提高了設備利用率。
2.本發(fā)明的光伏板和地下冷卻管的設置,有利于根據(jù)兼氧池內的污水溫度自動化控制三通電磁閥,當兼氧池內的污水溫度較高時,調節(jié)池內的污水通過地下冷卻管流入兼氧池,當兼氧池內的污水溫度較低時,通過控制三通電磁閥,使調節(jié)池內的污水通過加熱水槽進入流入兼氧池,結構簡單,降低能耗,保障兼氧池內的適宜溫度。
3.本發(fā)明的曝氣輪的設置,有利于擴大曝氣量,所述的曝氣板隨著風力驅動桿旋轉,改善了曝氣效果,提高了設備利用率。
4.本發(fā)明的風力葉輪的設置,有利于通過風能驅動風力驅動桿運動,進而帶動MBR膜組件和曝氣輪運動,降低了能耗,提高了設備利用率,降低了污水處理成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所涉及系統(tǒng)的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的MBR膜組件的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的MBR膜本體的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明的MBR膜本體局部的結構示意圖。
圖5是本發(fā)明的曝氣板的結構示意圖。
圖中:
1-調節(jié)池,2-兼氧池,3-MBR池,4-MBR膜組件,41-MBR膜本體,411-上膜層,412-下膜層,413-襯條,414-加強框,415-出水孔,42-從動齒輪,43-撐管,44-濾網(wǎng),45-出水腔,46-驅動齒輪,47-軸承,5-出水泵,6-MBR膜清洗泵,7-風力葉輪,8-風力驅動桿,9-曝氣輪,91-曝氣板,92-曝氣孔,93-連管,94-固定套,10-鼓風機,11-濾渣池,12-格柵板,13-振動器,14-三通電磁閥,15-地下冷卻管,16-加熱水槽,17-光伏板,18-支撐氣囊,19-溫度傳感器,20-吸熱層,21-固定座,22-排污泵,23-污泥池,24-引流管,25-排污管,26-排水管,27-清洗管,28-氣管。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明做進一步描述:
如附圖1至附圖5所示
本發(fā)明提供一種基于MBR膜的高效污水處理系統(tǒng)的污水處理方法,處理系統(tǒng)包括調節(jié)池1,兼氧池2,MBR池3,MBR膜組件4,MBR膜本體41,從動齒輪42,撐管43,濾網(wǎng)44,出水腔45,驅動齒輪46和軸承47上膜層411,下膜層412,襯條413,加強框414和出水孔415出水泵5,MBR膜清洗泵6,風力葉輪7,風力驅動桿8,曝氣輪9,鼓風機10,濾渣池11,格柵板12,振動器13,三通電磁閥14,地下冷卻管15,加熱水槽16,光伏板17,支撐氣囊18,溫度傳感器19,吸熱層20,固定座21,排污泵22,污泥池23,引流管24,排污管25,排水管26,清洗管27和氣管28,所述的調節(jié)池1通過三通電磁閥14與兼氧池2相連;所述的MBR池3內部安裝MBR膜組件4;所述的出水泵5通過排水管26連接在MBR膜組件4的上部;所述的MBR膜清洗泵6通過清洗管27連接在MBR膜組件4的下部;所述的風力葉輪7安裝在風力驅動桿8的頂部;所述的曝氣輪9安裝在風力驅動桿8的下部;所述的風力驅動桿8安裝在固定座21的上部;所述的鼓風機10通過氣管28與曝氣輪9相連;所述的濾渣池11安裝在格柵板12的外側部;所述的格柵板12下方安裝振動器13;所述的地下冷卻管15通過引流管24與兼氧池2相連;所述的加熱水槽16安裝在光伏板17的下方;所述的加熱水槽16通過支撐氣囊18固定在兼氧池2的上方;所述的溫度傳感器19安裝在兼氧池2的內部;所述的吸熱層20粘附在MBR池3的內部;所述的排污泵22通過排污管25與污泥池23相連;所述的排污管25與兼氧池2或者MBR池3相連;所述的MBR膜組件4包括MBR膜本體41,從動齒輪42,撐管43,濾網(wǎng)44,出水腔45,驅動齒輪46和軸承47,所述的MBR膜本體41環(huán)繞安裝在撐管43的外側;所述的從動齒輪42固定在撐管43的上部;所述的從動齒輪42與驅動齒輪46嚙合連接;所述的驅動齒輪46固定在風力驅動桿8的中部;所述的濾網(wǎng)44安裝在MBR膜組件4的外側;所述的出水腔45設置在撐管43的內部;所述的撐管43與濾網(wǎng)44通過軸承47相連;所述的MBR膜本體41包括上膜層411,下膜層412,襯條413,加強框414和出水孔415,所述的上膜層411與下膜層412之間安裝襯條413;所述的加強框414安裝在上膜層411與下膜層412的內側;所述的出水孔415設置在撐管43的側壁;所述的出水孔415與出水腔45相通,所述的曝氣輪9包括曝氣板91,曝氣孔92,連管93和固定套94,所述的曝氣板91側部設置曝氣孔92,所述的曝氣孔92與連管93相通;所述的連管93通過固定套94與風力驅動桿8相連;所述的連管93通過氣管28與鼓風機10相連;
本發(fā)明中,污水在調節(jié)池1內經(jīng)過格柵板12后進行污泥沉淀,通過三通電磁閥14進入兼氧池2,當兼氧池2內的污水溫度較高時,調節(jié)池1內的污水通過地下冷卻管15流入兼氧池2,當兼氧池2內的污水溫度較低時,通過控制三通電磁閥14,使調節(jié)池1內的污水通過加熱水槽16進入流入兼氧池2;風力驅動桿8受風力葉輪7驅動而旋轉,驅動齒輪46帶動兩個從動齒輪42,從動齒輪42帶動兩個MBR膜本體進行旋轉運動,污水在上膜層411與下膜層412之間形成壓力差,提高了過濾效率,凈化后通過排水管26排出;同時曝氣輪9隨著風力驅動桿8不停旋轉,擴大了曝氣面積,提高了設備利用率。
所述的MBR膜本體41采用雙螺旋式盤繞結構;所述的MBR膜本體41的外徑為10厘米至40厘米,有利于擴大MBR膜本體41與污水的接觸面積,當MBR膜本體41隨著撐管43實現(xiàn)旋轉運動使,污水對MBR膜本體41形成一定的壓力差,改善了滲透過濾的效果,結構簡單,提高了設備利用率。
所述的濾網(wǎng)44采用雙層不銹鋼鋼絲網(wǎng);所述的濾網(wǎng)44中部鑲嵌PP棉濾芯,有利于實現(xiàn)污水粗過濾,降低MBR膜本體41過濾阻力,延長MBR膜本體41的使用壽命。
所述的上膜層411或者下膜層412采用聚偏氟乙烯制成的空纖維膜;所述的上膜層411與下膜層412的夾角為6度至12度,有較強的物理強度和化學穩(wěn)定性,有利于實現(xiàn)雙膜雙面過濾,提高污水過濾效率,增大出水量。
所述的曝氣板91采用工程塑料制成的扁平狀矩形殼體;所述的曝氣板91采用四個,有利于擴大曝氣量,所述的曝氣板91隨著風力驅動桿8旋轉,改善了曝氣效果,提高了設備利用率。
所述的三通電磁閥14與溫度傳感器19之間連接單片機控制器,有利于根據(jù)兼氧池2內的污水溫度自動化控制三通電磁閥14,當兼氧池2內的污水溫度較高時,調節(jié)池1內的污水通過地下冷卻管15流入兼氧池2,當兼氧池2內的污水溫度較低時,通過控制三通電磁閥14,使調節(jié)池1內的污水通過加熱水槽16進入流入兼氧池2,結構簡單,降低能耗,保障兼氧池2內的適宜溫度。
所述的風力葉輪7采用雙層結構的四葉片風輪,有利于通過風能驅動風力驅動桿8運動,進而帶動MBR膜組件4和曝氣輪9運動,降低了能耗,提高了設備利用率,降低了污水處理成本。
所述的地下冷卻管15采用引流管24組成的平面網(wǎng)絡;所述的地下冷卻管15埋在地表的深度為4米至8米,有利于利用土壤降低污水溫度,結構簡單,降低了能耗。
所述的振動器13采用旋轉離心式振動器;所述的振動器13與格柵板12之間安裝壓力傳感器,有利于根據(jù)格柵板12上部殘留的濾渣重量控制振動器13的運轉,避免了濾渣堵塞格柵板12。
利用本發(fā)明所述的技術方案,或本領域的技術人員在本發(fā)明技術方案的啟發(fā)下,設計出類似的技術方案,而達到上述技術效果的,均是落入本發(fā)明的保護范圍。