複合循環生化式膜中水一體化處理設備及工藝的製作方法
2023-09-17 19:26:10
複合循環生化式膜中水一體化處理設備及工藝的製作方法
【專利摘要】一種複合循環生化式膜中水一體化處理設備及工藝，涉及水處理設備及工藝，包括生化區、膜分離區、中水區、設備區，生化區和膜分離區設在同一生化反應器內，生化區內經支架設有上下敞口式好氧隔離筒，好氧隔離筒內裝有生物填料，好氧隔離筒底部安裝曝氣裝置；生化區的好氧區兩邊的厭氧區底部設有布水推進裝置，布水推進裝置進水口與汙水進口相連；膜分離區經支架設有膜分離裝置和空氣提升泵，生化反應器上方設有設備區，設備區設有自吸泵、鼓風機和配電控制櫃和中水箱，本發明結構簡單、體積小，製造成本低廉，運行成本低，處理效果好，不產生汙泥。
【專利說明】複合循環生化式膜中水一體化處理設備及工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水處理設備及工藝，主要涉及一種用於處理有機廢水，厭氧、好氧、兼氧複合循環生化式膜中水一體化設備及工藝【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前在汙水處理領域，膜生物反應器技術受到了普遍重視。它一方面是由於微生物的作用，大多數溶解性有機汙染物都可以被微生物吸附或降解而去除，另一方面微濾膜本身對混合液中難於生物降解的大分子有機物和懸浮膠體粒子也起到良好的截留作用，通過雙重去除機理作用，保證了較高質量的出水水質。與傳統生物處理技術相比，膜生物反應器技術具有汙染物去除效率高、出水水質好、運行穩定、操作簡便以及佔地面積小等突出優點。因此，開發新型的膜生物反應器，高效處理城市和不能接入管網的城鎮、鄉村、邊遠單位的汙水已成為趨勢。一體化膜生物反應器，是目前院校、科研單位、環保行業都投入大量人力物力傾心研發的設備。
[0003]隨著水體富營養化狀況的出現以及排水標準的提高，汙水處理不僅僅以去除C0D、B0D、SS為目的，氨氮等的去除也已成為了重點，基於硝化一反硝化的AO技術和膜技術一起組合併被廣泛應用。現有的生化膜中水處理設備的結構為:設有厭氧室、好氧室、膜分離室、回流泵、汙泥回收池、中水池、配電控制櫃和鼓風機，厭氧室底部設有進水口和潛水攪拌機，厭氧室上部與好氧室上部連通，好氧室內設有好氧填料，好氧填料下設有曝氣管，一級回流泵吸入口與好氧室連通、出口與厭氧室連通；好氧室上部與膜分離室上部連通，膜分離室內設有生化膜分裝置，生化膜分離裝置經自吸泵與中水箱相連，二級回流泵吸入口與膜分離室底部連通，回流泵出口與厭氧室連通；膜分離室底壁上設有汙泥出口，汙泥出口經管路與汙泥回收箱相連，鼓風機的出風口經管路與生化膜分離裝置的衝刷器及好氧室內的曝氣管相連，電控制櫃分別與回流泵、潛水攪拌機、自吸泵和鼓風機相連。
[0004]這種生化膜中水處理設備的處理工藝包括如下步驟:1)、將汙水經提升泵輸入厭氧室下部，經潛水攪拌`機與厭氧室內的含厭氧菌水攪拌均勻；2)、汙水內的汙染物在厭氧室內經厭氧菌處理後，由厭氧室上部溢入好氧室，在好氧室內與曝氣管輸入的空氣混合，汙染物被好氧室內好氧填料上的好氧菌進一步處理；3 )、汙水內的汙染物在好氧室內經好氧菌處理後，一部分經一級回流泵返回厭氧室，另一部分由好氧室上部溢入膜分離室；4)、膜分離室內的汙水一部分經膜分離室內的膜分離裝置由自吸泵分離出中水，另一部分經底部的二級回流泵返回厭氧室；5)、膜分離室底部沉積的汙泥經管路排放入汙泥回收池；6)、汙泥經脫水設備脫水後進入垃圾場。現有的這種生化膜中水處理工藝，實現的設備複雜，成本高，且處理效果差、汙泥產量大。實現這種工藝的設備結構複雜，需要單獨設置攪拌器，需要內回流和外回流來解決硝化反硝化問題，汙泥產量大且需要汙泥脫水設備，體積龐大，造價高、運行成本高，處理效果差、汙泥產量大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、體積小，製造成本低廉，運行成本低，處理效果好，不產生汙泥的複合循環生化式膜中水處理設備及方法。
[0006]本發明解決上述現有技術的不足所採用的技術方案是:
一種複合循環生化式膜中水一體化處理設備，包括生化區、膜分離區、中水區、設備區，其特徵在於生化區和膜分離區設在同一生化反應器內，生化區設在生化反應器前側，膜分離區設在生化反應器後側；汙水進口設在生化反應器的生化區上部，生化區內經支架設有上下敞口式好氧隔離筒，好氧隔離筒內裝有生物填料，好氧隔離筒底部安裝曝氣裝置；好氧隔離筒內為好氧區，好氧隔離筒外為厭氧區，生化區的好氧區兩邊的厭氧區底部設有布水推進裝置，布水推進裝置進水口與汙水進口相連；膜分離區經支架設有膜分離裝置和空氣提升泵，空氣提升泵進口設在膜分離區的底部，空氣提升泵返流出口設置在好氧隔離筒生物填料上方，返流出口設有均水裝置；生化反應器上方設有設備平臺，設備平臺上面為設備區，設備區設有自吸泵、鼓風機和配電控制櫃；設備平臺上設有中水箱，膜分離裝置經自吸泵與中水箱連通；空氣提升泵、曝氣裝置與鼓風機的供氣管路相連；自吸泵、鼓風機與配電控制櫃電氣連接。
[0007]本發明中所述的布水推進裝置是:生化區的厭氧區底部設有布水推進管，布水推進管側壁上鑽有布水孔，布水推進管出口的末端為變徑收口的錐形孔。利用進入水的動力起到了布水推進作用。
[0008]本發明中所述的空氣提升泵的結構為:設有豎直的提水管，提水管中下部的管壁上設有進氣口，提水管下進水口設置在膜分離裝置的底部，鼓風機的進氣管經空氣閥門與進氣口相連。進氣流量用空氣閥門控制，同好氧區和膜分離區同步工作。
[0009]本發明中所述 的膜分離裝置下側設有曝氣衝刷裝置，曝氣衝刷裝置與鼓風機的供氣管路相連。可以對膜分離裝置的中空纖維膜衝洗防止膜汙染，提高膜通量，所述的膜分離裝置下部的曝氣裝置均為散氣管。
[0010]本發明中所述的中水箱上設有進水管、出水管、藥洗管，進水管經自吸泵與膜分離裝置相連，出水管設在中水箱上部，藥洗管設在中水箱下部，藥洗管上設有控制閥，藥洗管另一端與膜分離裝置和自吸泵間的管路相連。當膜需要藥物清洗時，關閉自吸泵閥，開啟藥洗閥，可以對膜分離裝置進行反衝洗，操作簡單、方便、省時省力。
[0011]上述的複合循環生化式膜中水一體化處理設備的處理工藝，包括如下步驟:
1)、將經提升泵進入厭氧區的有機廢水，通過布水推進裝置使其充分厭氧並均勻向生化膜分離裝置區推進；
2)、生化膜分離後的高濃度混合液通過空氣提升泵折返回流到好氧區；
3)、膜分離區的混合液經好氧隔離筒內充分好氧，與厭氧交替循環形成厭氧、好氧、兼氧交替往復循環的生化過程。
[0012]本發明是在複合循環生化式膜中水處理設備內，由膜分離區和生化區組成，膜分離裝置區和好氧隔離筒內為好氧區，外圍為厭氧區，兩者結合部位形成兼氧區。有機廢水的的循環流是靠原水的進水管設置的推進動力，自吸泵形成的吸力和膜分離區空氣提升泵的回流形成。交替流是從膜分離區經空氣提升泵返回好氧區後，和好氧筒內曝氣裝置混合，空氣由下而上運動，回流混合液由上而下運動，二者形成了交錯流的同時和厭氧區交錯，提高了氧利用率，增加了好氧區溶解氧濃度，減少了動力消耗。厭氧、好氧、兼氧交替的生化過程均在一個反應器內完成。由於該發明的生化反應裝置在高容積負荷、長泥齡下運行有效地去除了 COD、BOD、氨氮等汙染物，出水水質達到中水回用標準。厭氧好氧兼氧融為一體，徹底解決了硝化反硝化不能完全連續循環，動力消耗高等現存問題，實現了汙泥零排放。本發明結構簡單、體積小，製造成本低廉，運行成本低，處理效果好，不產生汙泥。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的系統結構示意圖。
[0014]圖2為本發明工作時水力循環路徑示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖所示的複合循環生化式膜中水一體化處理設備，包括生化區、膜分離區、中水區、設備區，生化區和膜分離區設在同一生化反應器11內，生化區設在生化反應器11前側，膜分離區設在生化反應器11後側；從圖中可以看出，生化反應器11為一長形處理箱，膜分離區和生化區在箱體內是貫通的。汙水進口 10設在生化反應器的生化區上部，生化區內經支架設有上下敞口式好氧隔離筒13，好氧隔離筒13將生化區分隔為厭氧區和好氧區，根據水量設計大小數量，筒內為好氧，筒外為厭氧，從圖1中可以看出，好氧區內呈一字型排列三個好氧隔離筒。好氧隔離筒13內裝有生物填料16，生物填料16用於好氧菌的生長繁殖。好氧隔離筒底部安裝曝氣裝置15，曝氣裝置為蓮蓬狀噴頭；好氧隔離筒內為好氧區，好氧隔離筒外為厭氧區，生化區的好氧區兩邊的厭氧區底部(即好氧隔離筒下方兩側的生化反應器內的底部)設有布水推進裝置12，布水推進裝置12進水口與汙水進管相連，所述的布水推進裝置是:生化區的厭氧區底部設有布水推進管，布水推進管側壁上鑽有布水孔，進水出口的末端為變徑收口的錐形孔。利用進水的動力起到了布水推進作用。膜分離區經支架設有膜分離裝置18和空氣提升泵，空氣提升泵進口設在膜分離區的底部，空氣提升泵的出口上設有返流管9，返流管9出口設置在好氧隔離筒生物填料上方，返流管出口設有均水裝置14，從圖中可以看出，均水裝置`14為水平設置的多出口水管；複合循環生化式膜中水一體化處理設備11上方設有設備平臺8，設備平臺8上面為設備區，設備區設有自吸泵3、鼓風機2和配電控制櫃I ;設備平臺8上設有中水箱6，中水箱即為中水區，膜分離裝置18經自吸泵3與中水箱6連通；空氣提升泵、曝氣裝置15與鼓風機2的供氣管路17相連；自吸泵、鼓風機與配電控制櫃電氣連接。所述的空氣提升泵的結構為:設有豎直的提水管19，提水管19下部的管壁上設有進氣口 20，提水管19下端部的進水口設置在膜分離裝置的底部，鼓風機的進氣管經空氣閥門與進氣口相連。進氣流量用空氣閥門控制，同好氧區和膜分離區同步工作。膜分離裝置下側設有曝氣衝刷裝置，曝氣衝刷裝置與鼓風機的供氣管路相連。可以對膜分離裝置的中空纖維膜衝洗防止膜汙染，提高膜通量，所述的膜分離裝置下部的曝氣裝置均為散氣管。本發明進一步改進，所述的中水箱上設有進水管4、出水管7、藥洗管5，進水管4經自吸泵與膜分離裝置相連，出水管7設在中水箱上部，用於中水箱水滿外排，藥洗管5設在中水箱下部，藥洗管上設有控制閥，藥洗管另一端與膜分離裝置和自吸泵間的管路相連。當膜需要藥物清洗時，關閉自吸泵閥，開啟藥洗閥，可以對膜分離裝置進行在線藥洗，操作簡單、方便、省時省力。
[0016]本發明的處理工藝包括如下步驟:1)、將經提升泵進入厭氧區的有機廢水，通過布水推進裝置使其充分厭氧並均勻向生化膜分離裝置區推進；
2)、生化膜分離後的高濃度混合液通過空氣提升泵折返回流到好氧區；
3)、膜分離區的混合液經好氧隔離筒內充分好氧，與厭氧交替循環形成厭氧、好氧、兼氧交替往復循環的生化過程。
[0017]本發明是在複合循環生化式膜中水處理設備內，由膜分離區和生化區組成，膜分離裝置區和好氧隔離筒內為好氧區，外圍為厭氧區，兩者結合部位形成兼氧區。有機廢水的的循環流是靠原水的進水管設置的推進動力，自吸泵形成的吸力和膜分離區空氣提升泵的回流形成。交替流是從膜分離區經空氣提升泵返回好氧區後，和好氧筒內曝氣裝置混合，空氣由下而上運動，回流混合液由上而下運動，二者形成了交錯流的同時和厭氧區交錯，提高了氧利用率，增加了好氧區溶解氧濃度，減少了動力消耗。厭氧、好氧、兼氧交替的生化過程均在一個反應器內完成。由於該發明的生化反應裝置在高容積負荷、長泥齡下運行有效地去除了 COD、B0D、氨氮等汙染物，出水水質達到中水回用標準。厭氧好氧兼氧融為一體，徹底解決了硝化反硝化不能完全連續循環，動力消耗高等現存問題，實現了汙泥零排放。本發明結構簡單、體積小，製造成本低廉，運行成本`低，處理效果好，不產生汙泥。
【權利要求】
1.一種複合循環生化式膜中水一體化處理設備，包括生化區、膜分離區、中水區、設備區，其特徵在於生化區和膜分離區設在同一生化反應器內，生化區設在生化反應器前側，膜分離區設在生化反應器後側；汙水進口設在生化反應器的生化區上部，生化區內經支架設有上下敞口式好氧隔離筒，好氧隔離筒內裝有生物填料，好氧隔離筒底部安裝曝氣裝置；好氧隔離筒內為好氧區，好氧隔離筒外為厭氧區，生化區的好氧區兩邊的厭氧區底部設有布水推進裝置，布水推進裝置進水口與汙水進口相連；膜分離區經支架設有膜分離裝置和空氣提升泵，空氣提升泵進口設在膜分離區的底部，空氣提升泵返流出口設置在好氧隔離筒生物填料上方，返流出口設有均水裝置；生化反應器上方設有設備平臺，設備平臺上面為設備區，設備區設有自吸泵、鼓風機和配電控制櫃；設備平臺上設有中水箱，膜分離裝置經自吸泵與中水箱連通；空氣提升泵、曝氣裝置與鼓風機的供氣管路相連；自吸泵、鼓風機與配電控制櫃電氣連接。
2.根據權利要求1所述的複合循環生化式膜中水一體化處理設備，其特徵在於所述的布水推進裝置是:生化區的厭氧區底部設有布水推進管，布水推進管側壁上鑽有布水孔，布水推進管出口的末端為變徑收口的錐形孔。
3.根據權利要求1或2所述的複合循環生化式膜中水一體化處理設備，其特徵在於所述的空氣提升泵的結構為:設有豎直的提水管，提水管中下部的管壁上設有進氣口，提水管下端部的進水口設置在膜分離裝置的底部，出水口設置在好氧筒上部，鼓風機的進氣管經空氣閥門與進氣口相連。
4.根據權利要求3所述的複合循環生化式膜中水一體化處理設備，其特徵在於本所述的膜分離裝置下側設有曝氣衝刷裝置，曝氣衝刷裝置與鼓風機的供氣管路相連。
5.根據權利要求3所述的複合循環生化式膜中水一體化處理設備，其特徵在於所述的中水箱上設有進水管、出水管、藥洗管，進水管經自吸泵與膜分離裝置相連，出水管設在中水箱上部，藥洗管設在中水箱下部，藥洗管上設有控制閥，藥洗管另一端與膜分離裝置和自吸泵間的管路相連。
6.根據權利要求1所述的複合循環生化式膜中水一體化處理設備的處理工藝，其特徵在於包括如下步驟: 1)、將經提升泵進入厭氧區的有機廢水，通過布水推進裝置使其充分厭氧並均勻向生化膜分離裝置區推進； 2)、生化膜分離後的高濃度混合液通過空氣提升泵折返回流到好氧區； 3)、膜分離區的混合液經好氧隔離筒內充分好氧，與厭氧交替循環形成厭氧、好氧、兼氧交替往復循環的生化過程。
【文檔編號】C02F3/30GK103755027SQ201410019644
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】周長鑫, 高鐵嶺 申請人:周長鑫