分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統的製作方法

2023-06-11 02:44:41

專利名稱：分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統，可用於生活汙水處理，特別是餐飲棄水、淋浴排水和衝車含泥砂排水佔較大比例的汙水的處理，屬於環保領域。
背景技術：
浸入式中空纖維膜生物反應器(簡稱MBR膜生物反應器)作為處理生活汙水的水體的一體化淨水裝置具有體積小、效率高、出水質量穩定、含細菌數低且其餘指標直接達到中國國家的再生水標準的特點，但是現有技術的淨水裝置用於處理生活汙水的水質差別很大，對於餐飲棄水、淋浴排水和衝車含泥砂排水佔較大比例的汙水，由於該水質中含油或廢皂液與人體脂肪結合物或泥砂較多，可生化分解的有機質較少，一般厭氧菌或好氧菌很難適應，汙水中的汙染物不能快速、有效的利用厭氧菌或好氧菌消化；而中空纖維膜的孔隙一般在0.02μm，油和廢皂液與人體脂肪結合物很容易使孔隙造成堵塞(膜汙染)，對發生膜汙染的中空纖維膜生物反應器往往不能採用一般的氣、水反衝、或氣水聯合反衝就可以解決，現在一般採用化學方法衝洗解決。膜的過濾性能嚴重下降後，現在的恢復方法其一是將水體內原水排淨，人工把浸入式中空纖維膜從管路上拆下，放到清洗容器漂洗，每次清洗膜組件費時、費力，很容易造成中空纖維膜的損壞，由於帶有異味，現場泥濘，工人操作條件很差；或者是從膜絲內部充入化學清洗液，清洗後把水體中的水體全部放掉，每次清洗膜組件浪費大量水資源，這種情況大大減少了膜生物反應器的產水效率，還嚴重影響了MBR膜生物反應器的使用壽命，提高了運行成本。此外，許多用戶由於土建基礎高度的的限制，需要較淺的浸沒高度的MBR膜生物反應器，這就對MBR膜生物反應器的反應池的平池底部排死泥帶來困難，如果長期不能排除死泥將嚴重影響產水質量。還有一個關鍵問題是降低耗電量，減小工程總造價和提高自動化水平的問題，都需要進一步改進和提高。
我們在現有的淨水裝置的公開技術資料中，尚沒發現按照本創新的技術構思將汙水利用濾料分離器或氣浮分離器或斜管分離器去除固形物後，再利用MBR膜生物反應器去除有機質的淨水裝置及系統的技術報導。

發明內容
本發明為解決對於餐飲棄水，淋浴排水佔較大比例的汙水處理浸入式膜生物反應器難以利用細菌消化的問題，提供了分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統。
本發明目的是在滿足低能耗、低投資、高效率的前提下，提出利用分離器進行物理分離再利用MBR膜生物反應器生化及過濾組合的淨水裝置的技術方案，作為該類淨水裝置的進一步選擇。
在圖11、15和16中顯示了兩種市場已銷售的一種淨水裝置的MBR膜生物反應器；該MBR膜生物反應器是採用膜絲束垂直使用的中空纖維膜組件構成。在圖11中每個反應器由兩個中空纖維膜組件構成，在圖15和16中有四個反應器，四個反應器分別放在兩個反應池內；每個反應器由16個中空纖維膜組件構成，還可以將更多中空纖維膜組件或反應器採用同樣的方式構成，多種型式的反應器詳述見以下實施例。MBR膜生物反應器還可採用膜絲束水平使用的膜組件，水平使用的中空纖維膜組件的反應器的優選方案見本人的專利申請《浸入式中空纖維膜組件及其中空纖維膜組件單元》中國專利申請號200610065807.9；反應器還有片簾式浸入膜組件或柱簾式浸入膜組件或管簾式浸入膜組件幾種形式可供選擇，這些都是已有技術。
分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統是以如下技術方案1實現的淨水裝置及系統包括MBR膜生物反應器、原水、曝氣系統、分離器、工藝系統流程及管路、水體圍護系統、化學衝洗系統和程序控制系統；本淨水裝置至少設置一對(A和B)MBR膜生物反應器，每對MBR膜生物反應器包括至少一個浸入式中空纖維膜組件；每個MBR膜生物反應器浸泡在水體圍護系統構成的一個反應池中，反應池為敞開的箱體；生活汙水進入淨水裝置的調節池，在調節池的原水泵與反應池的原水管之間串聯連通至少一個分離器；其中一個分離器採用濾料分離器，濾料分離器包括封閉的箱體、格柵架、原水管、排淨水管、排反衝水管、反衝氣管和濾料層；濾料分離器下部設置有透水孔隙並能阻擋較大顆粒度的濾料不流失的格柵架，格柵架上部填充吸附的濾料，該濾料填充濾料分離器內箱體容積總高度的30％～70％；原水管的一個埠進入濾料分離器內吸附濾料的上部的原水均布管，該原水均布管設置在稍高於濾料層的上表面，並距封閉的箱體頂的深度為Z處，原水管的另一個埠通過原水泵連通上遊的原水管道；排淨水管的一個埠連通濾料分離器內格柵架下部的排淨水管的配水管口，排淨水管的另一埠分別通過匹配的閥門連通每個水體圍護系統構成的一個反應池；反衝氣管的一個埠連通閥門F2和濾料分離器內格柵架的排淨水的配水管口，反衝氣管的另一個埠連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道；排反衝水管的入口設置在封閉箱體頂，排反衝水管通過破空閥F3連通回流均布管。反應池的池底設置排泥管通過各自閥門F11、F12連通汙泥池11。
濾料可選用石英過濾砂，塑料濾珠，也可選用活性炭，還可以選用市售軟彈性纖維濾料等吸附性能好的濾料，選用比重較輕的濾料應考慮在排反衝水管入口設置濾網等措施防止反衝時濾料的流失。
本發明在淨化水時的操作方法是A或B反應池採用按時間間隔交替運行的；首先A反應池執行抽吸產水任務，此時A反應池有停留一定時間的已生化成熟的原水，該原水通過A反應池所屬的MBR膜生物反應器16的膜絲束56、匯流管路連接所屬的抽吸閥F8、抽吸泵20、流量計19和消毒器18變成了達標出水，該達標出水通過產水接管輸送到再生水池17，抽吸的同時曝氣系統對MBR膜生物反應器的中空纖維膜絲束曝氣；在A反應池執行抽吸產水任務的同時，當B反應池的水位低於設定高度時開始補滿原水，關閉破空閥F3，通過原水泵將原水通過濾料層8，穿過格柵架9進入排淨水管的配水管口10、通過排淨水管10g、B池匹配的原水閥門F7、配水管進入所屬B反應池箱體，當B反應池的水位高於設定高度時，關閉原水閥門F7和原水泵；在A反應池執行抽吸產水任務時間結束了，B開始反應池執行抽吸產水任務，當A反應池的水位低於設定高度時開始補水，執行程序與上述B池補水方式相似，僅啟閉其匹配的全部閥門，如此周而復始，無限循環，直至完成汙水淨化任務。
汙水通過分離器的濾料後，含油和廢皂液與人體脂肪結合物被濾料吸附在濾料表面，這種工藝特別適用餐飲棄水，淋浴排水佔較大比例的汙水的處理，濾料之間的孔隙可以隨壓力適當補償而保證不被堵塞，也不至於過大而失去過濾作用，濾料的再生也可以用比較簡單的方法進行，可以利用程序控制在濾料堵塞沒有特別嚴重時就進行反衝，防止固形汙染物使濾料粘結，並利用其吸附原理的粘結性將汙水中的固形物保留在濾料中，待其後高強流速的氣流從底部向上的反衝中，濾料在翻滾，相互摩擦、洗擦和搓揉時將汙物脫離，濾料過濾性得以再生；由於在較低水流速時，生化膜可以在濾料附著，本分離器可以作為聚集生長生化膜的發生器並在反衝時將生化膜碎片轉移到原水上遊設備中作為活性菌種使用。
本發明的濾料分離器反衝的一種操作方法是原水管停止供水；所有排淨水管的閥門關閉，反衝氣管連通的破空閥F3打開，曝氣系統的鼓風機的高壓氣泡進入濾料分離器內格柵架下部排淨水管的配水管口10，高壓氣泡穿過濾料攜帶雜質上升的濾料分離器內吸附濾料的上部的距封閉箱體頂的深度為Z以上的原水層中，通過原水泵從原水管供給原水，將比重比較大的攜帶雜質的原水從排反衝水管排出濾料分離器外，反衝效果與反衝時間成正比，根據預計效果在自動程序中設定反衝時間和間隔時間。本發明充分發揮了物理方法直接去除汙水中某些有形雜質，可在比較生化方法單位能耗減少數倍以上的特點，優先採用物理方法以達到節能的目的；理論估計比較傳統的濾料過濾器節約反衝水90％，由於反衝用水一般還要回到系統重新處理，因此不僅可以節省反衝時間60％，還提高了設備的處理能力和效率；此外，反衝用水一般含有較高濃度的有機質，反衝過程使含高濃度原水在系統首段流程中停留的時間延長，結合其它措施可增加其在高氧濃度或厭氧氛圍下生化的時間，例如使含高濃度原水輸送返回調節池繼續生化。
在方案1的淨水裝置的系統基礎上進一步可選的方案2，其區別在於，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間串聯一個氣浮分離器21，氣浮分離器21包括敞開的箱體25、氣泡發生頭26、原水管2h、收淨水管24、排濁水管23和濁度檢測儀(圖中沒畫出)；氣浮分離器21下部設置氣泡發生頭26，氣泡發生頭26接管的另一個埠通過閥F13連通曝氣系統的鼓風機1的高壓氣管道1g；氣浮分離器21上部設置溢流堰22；收淨水管24設置在氣浮分離器21內矩形箱體的上部，該收淨水管24的埠上管壁距離溢流堰22口的下部高度為h，收淨水管24的另一埠通過原水泵2連通下遊濾料分離器5的原水管2g的入口；溢流堰22的槽底連通排濁水管23的一端的管口，排濁水管23的另一端的管口連通汙泥濃縮槽(圖中沒畫出)；在距離溢流堰22口的下部深度k設定設置濁度檢測儀的傳感器，該傳感器位置高於排淨水管的埠上管壁的距離為G，h＝k+G；原水管2h的一個埠連通氣浮分離器內下部分配管27，原水管的另一個埠通過原水泵2b連通調節池3。
這種方案在淨化水時的操作方法與方案1的差異如下，其餘基本相同原水從調節池3、泵2a和分配管27進入氣浮分離器21底部，空氣通過閥F13、氣泡發生頭26形成微細氣泡攜原水上升，原水中的固形物、油滴等密度較輕的不溶物質，在上升途中向溢流堰22一側遷移，特別是在原水閥門關閉停止供水時，不溶物質聚集在氣浮分離器21上部位置距離溢流堰口的下部深度k以上的原水表面；在A反應池執行抽吸產水任務的同時，當B反應池的水位低於設定高度時，間歇開啟的原水閥門F7通過原水泵向B反應池內補滿原水，此時，關閉破空閥F3，再通過原水泵將在距離溢流堰口的下部深度k以下的G段淨水層通過收淨水管24、濾料分離器、B池的所屬的原水閥門F7、配水管12進入所屬B反應池箱體；在B反應池執行抽吸產水任務的同時，當A反應池的水位低於設定高度時，執行程序與上述B池補水方式相似，僅啟閉其所屬閥門，如此周而復始，無限循環，直至完成汙水淨化任務；根據濁度檢測儀的傳感器檢測到距離溢流堰口的下部深度k的原水濁度，當大於設定值時，通過控制系統開啟原水泵或原水閥從原水管進水，用從調節池排出新的原水將濁度高的深度k段以上的水通過溢流堰排出，濁度小於設定值時，當液位達到溢流堰口時停止原水管進水。濁度檢測儀是根據不溶物質聚集層和淨水的透光率的變化，通過光電傳感器的信號處理完成濁水排出信號的輸出，達到排出濁水的控制，濁度檢測儀是已公開技術。串聯本氣浮分離器的作用是強化分離效果，特別是含油的汙水從調節池首先進入氣浮分離器，較輕的油脂聚集物在氣泡發生頭釋放的微細氣泡的作用下上升，可以通過溢流堰重新排出到調節池，在循環中與空氣中的氧發生做用，或在調節池中與厭氧菌發生作用不斷被消化，或者排出到汙泥池濃縮。
進一步可選的方案3，進入濾料分離器的埠前的原水泵採用氣流射水泵，代替一般採用的離心泵的氣流射水泵2包括高壓氣噴嘴65、原水入口接管64、負壓腔室62和擴張導管61；負壓腔室62為空心的圓柱薄壁管，原水入口接管64一端連通原水管2g，原水入口接管64另一端與薄壁管62連通；擴張導管61為圓錐薄壁管；高壓氣噴嘴65、負壓腔室62和擴張導管61的軸線同心的；擴張導管61設置在負壓腔室62內，高壓氣噴嘴65直對擴張導管61的較小直徑端；擴張導管61的較大直徑端外壁與負壓腔室62下端連接並密封，還通過導管63與原水均布管6連通，高壓氣噴嘴65的管壁與負壓腔室62上端連接；高壓氣噴嘴65的另一端通過閥門F1連通曝氣系統的鼓風機1的高壓氣管道1g；在濾料分離器5的頂部連通排反衝水管4g，排反衝水管4g一端連通破空閥F3，破空閥F3另一端連通氣浮分離器或斜管/氣浮分離器或調節池內腔下部水中的回流均布管4，或通過止水過氣閥後，氣通管道連通反應池下部水中。止水過氣閥是已公開技術，它可以使氣體通過，液體不能通過。
這種方案在淨化水時的操作方法與方案1的差異如下，其餘基本相同當反應池的水位低於設定高度時，在打開反應池的原水閥門時，氣流射水泵2的高壓氣在負壓腔室56引射產生的負壓將調節池的原水通過原水均布管6射入濾料分離器5的箱體7內，氣體和原水分離，氣體暫時聚集在箱體7上部，氣流射水泵2的高壓氣將與原水通過濾料層8，穿過格柵架9進入的配水管口10、通過排淨水管排淨水管10g、A或B池匹配的原水閥門、配水管進入所屬反應池箱體；當反應池的水位高於設定高度時，關閉原水閥門，打開破空閥F3，繼續將原水通過原水均布管6射入濾料分離器5的箱體7內，如果箱體7內充滿原水後，可以關閉氣流射水泵2的氣閥F1，也可以繼續工作，氣水混合流體同時通過排反衝水管4g、破空閥F3進入調節池的回流均布管4或上、下遊的容器中，對該容器內的原水曝氣。
這種方案在濾料分離器反衝的操作方法與方案1的差異如下，其餘基本相同原水管2g停止供水；所有排淨水管的閥門關閉，反衝氣管連通的破空閥F3打開，曝氣系統的鼓風機的高壓氣泡進入濾料分離器內格柵架下部排淨水管10g的配水管口10，高壓氣泡穿過濾料攜帶雜質上升的濾料分離器內吸附濾料的上部的距封閉箱體頂的深度為Z以上的原水層中，此時再打開閥門F1，通過氣流射水泵2從原水管2g供給原水和空氣混合流體，將比重比較大的攜帶雜質的原水從排反衝水管4g排出濾料分離器，由於反衝氣夾帶空氣因此反衝時間更短，更節省反衝水。
採用本方案特別適合調節池與分離器的距離較短，並且離鼓風機高壓管較近的場合。利用氣流射水泵可以直接將原水從調節池提升到濾料分離器，從而節省了其它投資較大和運行費較高的泵，例如離心泵，而且在將原水輸送的同時，利用空氣的氧供給了原水的好氧菌，促進了好氧過程；在完成了原水輸送的空氣可以導入氣浮分離器或斜管/氣浮分離器或調節池內腔下部水中均可以進一步利用空氣的氧供給了上述各內腔的原水的好氧菌，因輸水同時兼顧了好氧過程的供氧，具有節能效果。
在上述方案1或2的淨水裝置的系統基礎上又一個可選的方案4，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間串聯一個斜管分離器28，斜管分離器28包括敞開的箱體29、格柵架31、原水管2i、收淨水管24、排泥漿閥F15和斜管30；箱體29下部設置格柵架31，格柵架31上部填充斜管30；原水管2i的一個埠進入斜管分離器內格柵架下部分配管口27，原水管的另一個埠通過原水泵2c連通調節池3；原水管道2i連通加藥泵33高壓出口，加藥泵33低壓入口連通絮凝劑藥罐32；收淨水管24的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的上部，收淨水管24的另一埠通過原水泵2a連通下遊分離器的原水管2g入口；排泥漿閥F15的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的下部，排泥漿閥F15的另一埠通過管道連通汙泥濃縮池11。在斜管分離器箱體內的斜管31上部設置回流均布管24。
本方案4在淨化水時的操作方法與方案1的差異如下，與方案1的差異如下，其餘基本相同原水從調節池3、泵2b和分配管27進入斜管分離器21底部，原水上升途中，水中的固形物等密度較重的不溶物質在斜管分層的作用下向下沉降，特別是在絮凝劑的作用下凝聚為較大的絮狀物沉澱到斜管底部，定期從斜管分離器底部排泥漿閥F15排出絮狀物到汙泥濃縮池。淨水上升從收淨水管進入下遊分離器的原水管2g。這種方法對原水中去除廢皂液與人體脂肪結合物或比重較大的固形物特別有效，可以減小後續氣浮分離器或濾料分離器的分離負荷。以可以在氣浮分離器和濾料分離器之間設置斜管分離器，這種方式對原水中需去除廢皂液與人體脂肪結合物較多時，特別是含泥砂較多時，或要求進一步縮小設備體積時，淨化特別有效。
在方案1的淨水裝置的系統基礎上，結合方案2和方案4進一步可選的方案5；在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間設置斜管/氣浮分離器34，斜管/氣浮分離器34包括敞開的箱體35、氣泡發生頭36、濁度檢測儀、格柵架31、原水管2j、收淨水管24、排濁水管23、排泥漿閥F17和斜管30，斜管/氣浮分離器的矩形箱體35上下分成氣浮分離段和斜管分離段，斜管分離段在下部，氣浮分離段在上部，兩端上下首尾順序串聯，氣浮分離段下部設置氣泡發生頭36，氣泡發生頭36接管的另一個埠通過閥F16連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道1g；氣浮分離段上部設置溢流堰22；收淨水管的一個埠設置在氣浮分離段內矩形箱體的中上部，該收淨水管的埠上管壁距離溢流堰口的下部高度為h，收淨水管的另一埠通過原水泵連通下遊濾料分離器的原水管2g的入口；溢流堰22的槽底連通排濁水管23的一端的管口，排濁水管23的另一端的管口連通汙泥濃縮槽；斜管分離段下部設置格柵架31，格柵架31上部與氣泡發生頭之間填充斜管30；原水管2j的一個埠進入斜管分離段內矩形箱體的分配管口27，原水管2j的另一通過原水泵2d連通調節池3；原水管道2j連通加藥泵33高壓出口，加藥泵33低壓入口連通絮凝劑藥罐32；排泥漿閥F17的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的下部，排泥漿閥F17的另一埠通過管道連通汙泥濃縮池11。在距離溢流堰口的下部深度k設定設置濁度檢測儀的傳感器，該傳感器位置高於排淨水管的埠上管壁的距離為G，h＝k+G；本方案5在淨化水時的操作方法與方案1的差異如下與方案2和方案3的操作方法綜合後基本相同；這種方案使用時僅需要根據濁度檢測儀檢測到距離溢流堰口的下部深度k的原水濁度，當大於設定值時，通過控制系統開啟原水泵或原水閥從原水管進水，從調節池排出的原水首先進入斜管分離段，直接上升進入氣浮分離段，用新的原水將濁度高的深度k段的濁水通過溢流堰排出，濁度小於設定值是停止；比較方案2和方案3，本方案將斜管分離器和氣浮分離器兩種功能綜合在一起，結構更緊湊，材料節省，路徑變短，無動力消耗，分離效率更高，對處理水質的範圍更廣。
又一個可選的方案6，在每個浸泡MBR膜生物反應器的反應池一側設置生物膜濾料區，在生物膜濾料區設置生物膜濾料和連通原水管2g的分配管，生物膜濾料49鋪設在孔網48上，孔網48利用連接件固定在反應池壁上，孔網48下部設置曝氣管，曝氣管另一端通過閥門連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道；濾料分離器的排出的原水管連通生物膜濾料區設置的分配管。本方案增加了原水生化效果，提高了汙水生化的可靠性。
進一步可選的方案7，本發明的化學衝洗系統包括化學藥洗子系統和MBR膜生物反應器移動和起重機，化學藥洗子系統是在浸泡每個MBR膜生物反應器的反應池16和13之間設置膜化學藥洗浸泡箱41，化學藥洗浸泡箱41上部設置進藥液管42，進藥液管連通給藥液泵45的高壓端，給藥液泵45的低壓端分別通過閥門及其匹配的並連通的系列洗滌藥液貯存罐下部，化學藥洗浸泡箱41下部分別連通洩空閥洩空閥F24和回藥液管43，回藥液管43另一端通過排空泵44、各自的閥門連通匹配的洗滌藥液貯存罐上部；所述的MBR膜生物反應器移動和起重總成是在每個浸泡MBR膜生物反應器的反應池的上部設置行車梁，行車梁通過龍門架固定在反應池壁、土建基礎上，行車梁設置匹配的移動式MBR膜生物反應器的起重機，移動和起重機是市場銷售的水平移動電動行車和垂直電動起重機組合裝置。該水平移動電動行車可以使淨化裝置沿纜索導軌往復直線移動，還可以利用該起重機起吊MBR膜生物反應器並進行上下移動，以完成安裝、化學衝洗和維修任務。移動和起重機本身是已有技術。清洗時，將汙染的中空纖維膜浸泡在膜化學藥洗浸泡箱的淨水中，在溫度合適的淨水中投入高濃度酸或鹼洗藥稀釋到合適比例，可以在浸泡時對中空纖維膜曝氣以加快清洗速度，清洗後將MBR膜生物反應器從化學藥洗浸泡箱41吊出，沉澱後的上清藥液利用排空泵44從回藥液管43匹配的閥門F20、F22分別輸送到洗滌藥液貯存罐46、47以供清洗另一個MBR膜生物反應器使用；沉澱的汙垢藥液通過洩空閥F24排除；酸或鹼洗藥液清洗後的MBR膜生物反應器用淨水漂洗淨後再次使用。
進一步可選的方案8，在兩個浸泡MBR膜生物反應器的反應池之間設置分離器。本方案的分離器的可以兼為化學衝洗系統的膜化學藥洗浸泡箱，對於濾料分離器更有一種好處，就是將濾料分離器上蓋揭開後浸泡MBR膜生物反應器的同時還對濾料進行化學藥洗。
在上述方案6或7的基礎上又一個可選的方案9，夾在兩個浸泡MBR膜生物反應器的A、B反應池16和13之間的化學藥洗浸泡箱41下部連通，這樣可以看成由A、B反應池構成同一個大池40，在靠近該大池40左右兩側壁均設置生物膜濾料區37，濾料分離器的排出的原水管2g連通A、B池的生物膜濾料區37設置的分配管38，分配管38分別設置在生物膜濾料區37處，在生物膜濾料區37下部設置曝氣管39，曝氣管39另一端通過閥門連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道1g；A、B池在靠近膜化學藥洗浸泡箱41左右側壁設置MBR膜生物反應器15。採用本方案雖然兩個反應池的液體相互流通，但由於分配管38分別設置在大池40兩側的生物膜濾料區，遠離MBR膜生物反應器，分配管38流出的原水經過曝氣生化停留一定時間後才進入MBR膜生物反應器的膜絲束，故對產水質量只有好處。在A、B池的MBR膜生物反應器採用輪番抽吸時，反循環輪番間歇供給原水時，在A池的MBR膜生物反應器抽吸時，B池的MBR膜生物反應器處於停止抽吸並進原水時，在B池的MBR膜生物反應器原有的停留較長時間的水，首先從兩個反應池之間的液體通道流入到A池的MBR膜生物反應器處，以供抽吸泵產水，在另一循環反之既然，原水的這種遷移增加了原水與曝氣的混合併延長了空氣在原水的停留時間，增加了原水攜帶氧分子的量，因此具有節能效果，並以利於避免箱底產生留滯汙泥的死角，此外有利於反應池內活性汙泥的回流後作為菌種參與循壞。
進一步可選的方案10，對於本例平池底的浸泡MBR膜生物反應器的反應池，在平池底上設置刮泥總成；刮泥總成包括機械傳動機構、刮泥車、牽引纜索、潛水汙泥泵和控制限位器；機械傳動機構包括電動減速機、驅動軸輪、軸承座和從動軸輪，在平池底長度方向兩側利用軸承座分別設置驅動軸輪和從動軸輪；驅動軸輪的軸伸出反應池壁並用密封件密封，驅動軸輪的伸出軸端利用聯軸器與電動減速機聯結，電動減速機的基座固定在基礎上；刮泥車包括框架、刮泥板、腳輪和軸，腳輪通過軸聯結在框架，框架為矩形，左右兩個刮泥板左右對稱設置在框架上，腳輪與反應池的平池底平面嚙合；牽引纜索一端固定在刮泥車的左端，牽引纜索另一端穿過從動軸輪在驅動軸輪的左盤和中盤之間纏繞固定在中盤上，其纏繞展開長度超過平池底長度方向兩側距離，後繼續在中盤和右盤之間纏繞伸出後固定在刮泥車的右端；兩臺潛水汙泥泵分別設置在平池底長度方向兩側，潛水汙泥泵的排泥漿通過導管與汙泥濃縮池連通。刮泥車定期往復移動將沉澱在反應器下部池底的汙泥刮至兩側潛水汙泥泵進口，可用泵排出。
本設備在完成上述幾種系統原理方案工藝流程及管路系統及其使用方法時可以考慮分別下述公知的系統及其操作a)本淨水裝置可以採用好氧厭氧工藝或ICEAS等工藝；b)本設備的使用可以由PLC程序控制器的自動程序控制系統完成。
本發明具有的優點和積極效果是1、本發明要求的水體對其水質無特別限制，特別是適應含油或廢皂液與人體脂肪結合物或泥砂較多惡劣水質，提高了MBR膜生物反應器抗汙染性能，減少了對MBR膜生物反應器化學衝洗得次數；利用生化膜可以在濾料附著的原理，本分離器可以作為聚集生長生化膜的發生器使用，使生化和過濾機理相結合；由於濾料等介質廉價易得，吸附容量大，不宜堵塞；綜上所述本發明降低了運行成本，操作更加簡化。
2、採用刮泥車總成，水體深度僅需保證浸沒淨水裝置的生化反應器的垂直距離最小要求，解決了汙水處理站房高度低的困難。
3、對於濾料分離器採用氣水聯合反衝，省水，提高了效率，降低了系統運行成本，利用濾料吸附溶氧特點進一步提高了生化效率，自動化水平進一步提高，完全可以做到無人值守，智能控制。
4、利用化學衝洗系統和移動式MBR膜生物反應器的起重總成減少了安裝和維護勞動強度。


圖1是本發明的採用濾料分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置的系統示意圖。
圖2是本發明採用氣浮分離器的系統流程示意圖。
圖3是本發明採用斜管分離器的系統流程示意圖。
圖4是本發明採用斜管/氣浮分離器的系統流程示意圖。
圖5是本發明採用濾料分離器，在A、B兩個反應池中間連通，並設置膜化學藥洗浸泡箱的系統流程示意圖。
圖6是本發明採用在A、B兩個反應池中間連通，並設置濾料分離器的系統流程示意圖。
圖7是圖4顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖，還是圖8的C-C剖視圖。
圖8是圖4顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖，還是圖10的A-A剖視圖。
圖9是圖4顯示的系統流程的淨水裝置的結構的正視圖。
圖10是圖4顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖，還是圖9的B-B剖視圖。
圖11圖4顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖，還是圖9的俯視圖。
圖12是氣流射水泵放大的剖視圖。
圖13是圖5顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖，還是圖14的D-D剖視圖。
圖14是圖5顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖的正視圖。
圖15是圖5顯示的系統流程的淨水裝置的結構示意圖，還是圖14的俯視圖。
圖16是圖5顯示的系統流程的淨水裝置的件73放大的俯視圖。
其中1-鼓風機，1g-高壓氣管道，2、2b、2c、2d-泵，2a氣流射水泵，2g、2h、2i、2j-原水管，3-調節池，4-回流均布管，4g-排反衝水管，5-濾料分離器，6-原水均布管，7-封閉箱體，8-濾料層，8a、8b、8c-濾料，9-格柵架，10-淨水排水管入口，10g-排淨水管，11-汙泥池，12-曝氣噴射管，13-反應池B，14-溢流管，15a-連接件，15b、15c-浸入式中空纖維膜組件，15-MBR膜生物反應器，16-反應池A，17-再生水池，18-消毒器，19-流量計，20-抽吸泵，21-氣浮分離器，22-溢流堰，23-排濁水管，24-收淨水管、25-箱體，26-氣泡發生頭，27-分配管，28-斜管分離器，29-箱體，30-斜管，31-格柵架，32-絮凝劑藥罐，33-加藥泵，34-斜管/氣浮分離器，35-箱體，36-氣泡發生頭，37-生物膜濾料區，38-分配管，39-曝氣管，40-大池，41-膜化學藥洗浸泡箱，42-進藥液管，43-回藥液管，44-排空泵，45-藥液泵，46-洗滌藥液貯存罐，47-洗滌藥液貯存罐，48-孔網，49-生物膜濾料，50-視鏡，51-手孔，52-濁度檢測儀的傳感器，53-抽吸平衡管，55-匯流管，56-膜絲束，57-集氣管，57a-曝氣匯流管路，58-集水管，58a-匯流管路，59-MBR膜生物反應器框架，60-分配管，61-擴張導管，62-負壓腔室，63-導管，64-原水入口接管，65-高壓氣噴嘴，66-移動起重機，67、67a-龍門架，68-吊索，69-刮泥板，70-腳輪，71-刮泥車，72-框架，72a-結構支杆，73-牽引纜索，74-垂直電動起重機，75-水平移動電動行車，76-行車梁，77-從動軸輪，78-機械傳動機構，79-潛水汙泥泵，80-中盤，81-右盤，82-驅動軸輪，83-軸承座，84-密封件，86-聯軸器，87-電動減速機，88-基礎，89-左盤，90-軸承座，F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F19、F20、F21、F22、F23、F24-閥門，F25-抽吸平衡閥。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明作進一步的描述。
在圖1、11、12顯示本發明採用濾料分離器的系統流程實施例1；分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統是以如下技術方案1實現的淨水裝置及系統包括MBR膜生物反應器、原水、曝氣系統、分離器、工藝系統流程及管路、水體圍護系統、化學衝洗系統和程序控制系統；工藝系統流程及管路系統包括原水輸送管路和濾液排出的管路；在圖11顯示了市場已銷售的淨水裝置的MBR膜生物反應器15。該反應器包括兩個膜組件15b、15c和濾液排出的匯流管路58a，每個反應器的所有膜組件的長中心線相互平行；膜組件包括膜絲束56和匯流管55；許多根中空纖維的膜絲組成梳狀的膜絲束56，膜絲束內腔通道兩端與上下的匯流管55連通；所有膜組件利用連接件15a懸掛設置在上下敞開的反應池16、13內，反應池為筒狀圍護箱體，筒狀圍護箱體由與水平線垂直的壁和圍成，所述的匯流法蘭固定在筒狀圍護體的壁的連接件上；所有膜組件的匯流管55都通過集水管58與濾液排出的匯流管路58a連通，匯流管路58a通過管路和抽吸泵20連通；曝氣系統的系列曝氣噴射管12通過連索件固定設置在每個膜絲束56的下部，所有曝氣噴射管12通過集氣管57與曝氣匯流管路57a連通，曝氣匯流管路通過管道與曝氣幹管1g連通；MBR膜生物反應器15是採用膜絲束垂直使用的膜組件。這些都是已有技術。
本淨水裝置設置一對(A和B)MBR膜生物反應器16、13，每對MBR膜生物反應器包括兩個浸入式中空纖維膜組件15b、15c；每個MBR膜生物反應器浸泡在水體圍護系統構成的一個反應池中，反應池為敞開的箱體；生活汙水進入淨水裝置的調節池3，在調節池3的原水泵2與反應池的原水管之間串聯連通濾料分離器5，濾料分離器5包括封閉箱體7、格柵架9、原水管2g、排淨水管10g、排反衝水管4g、反衝氣管和濾料層8；濾料分離器下部設置有透水孔隙並能阻擋較大顆粒度的濾料的格柵架9，格柵架9上部填充吸附的濾料，該濾料填充濾料分離器內箱體容積總高度的30％～70％；原水管2g的一個埠進入濾料分離器內吸附濾料的上部的原水均布管6，該原水均布管設置在稍高於濾料層的上表面，並距封閉的箱體頂的深度為Z處，原水管2g的另一個埠通過原水泵2連通上遊的原水管道；排淨水管10g的一個埠連通濾料分離器內格柵架下部的配水管口10，排淨水管10g的另一埠分別通過閥門F6、F7連通每個水體圍護系統構成的兩個反應池16、13；反衝氣管的一個埠連通閥門F2和濾料分離器內格柵架的淨水排水管10g的配水管口10，反衝氣管的另一個埠連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道1g；排反衝水管4g的入口設置在封閉箱體7頂，排反衝水管4g通過破空閥F3連通回流均布管4；反應池16、13的池底設置排泥管通過各自閥門F11、F12連通汙泥池11。本實施例的濾料選用石英過濾砂。
在抽吸泵吸入口連同抽吸平衡閥F25和抽吸平衡管53，抽吸平衡管53一端與抽吸平衡閥F25連通，抽吸平衡管53另一端的埠高於反應池內的最高水位線。
在圖2中顯示了本發明包括濾料分離器和氣浮分離器的系統流程實施例2，本實施例是在圖1所示的淨水裝置的系統基礎上，其區別在於，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間串聯一個氣浮分離器21，氣浮分離器21包括敞開的箱體25、氣泡發生頭26、原水管2h、收淨水管24、排濁水管23和濁度檢測儀(圖中沒畫出)；氣浮分離器21下部設置氣泡發生頭26，氣泡發生頭26接管的另一個埠通過閥F13連通曝氣系統的鼓風機1的高壓氣管道1g；氣浮分離器21上部設置溢流堰22；收淨水管24設置在氣浮分離器21內矩形箱體的上部，該收淨水管24的埠上管壁距離溢流堰22口的下部高度為h，收淨水管24的另一埠通過原水泵2a連通下遊濾料分離器21的原水管2g的入口；溢流堰22的槽底連通排濁水管23的一端的管口，排濁水管23的另一端的管口連通汙泥濃縮槽(圖中沒畫出)；在距離溢流堰22口的下部深度k設定設置濁度檢測儀的傳感器，該傳感器位置高於排淨水管的埠上管壁的距離為G，h＝k+G，k＝G；原水管2h的一個埠連通氣浮分離器內下部分配管27，原水管的另一個埠通過原水泵2b連通調節池3；收淨水管24的一個埠連通設置在氣浮分離器21的上部，收淨水管24的另一埠通過泵2連通下遊濾料分離器5的入口。
本例進入濾料分離器的原水泵採用氣流射水泵2a(見圖12)，代替一般採用的離心泵的氣流射水泵2包括高壓氣噴嘴65、原水入口接管64、負壓腔室62和擴張導管61；負壓腔室62為空心的圓柱薄壁管，原水入口接管64一端連通原水管2g，原水入口接管64另一端與薄壁管62連通；擴張導管61為圓錐薄壁管；高壓氣噴嘴65、負壓腔室62和擴張導管61的軸線同心的；擴張導管61設置在負壓腔室62內，高壓氣噴嘴65直對擴張導管61的較小直徑端；擴張導管61的較大直徑端外壁與負壓腔室62下端連接並密封，還通過導管63與原水均布管6連通，高壓氣噴嘴65的管壁與負壓腔室62上端連接；高壓氣噴嘴65的另一端通過閥門F1連通曝氣系統的鼓風機1的高壓氣管道1g；在濾料分離器5的頂部連通排反衝水管4g，排反衝水管4g一端連通破空閥F3，破空閥F3另一端連通氣浮分離器或斜管/氣浮分離器或調節池內腔下部水中的回流均布管4，或通過止水過氣閥後，氣通管道連通反應池下部水中。
在圖3中顯示了本發明包括濾料分離器和斜管分離器的系統流程實施例3；本實施例是在圖1、2所示的淨水裝置的系統基礎上，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間串聯一個斜管分離器28，斜管分離器28包括敞開的箱體29、格柵架31、原水管2i、收淨水管24、排泥漿閥F15和斜管30；箱體29下部設置格柵架31，格柵架31上部填充斜管30；原水管2i的一個埠進入斜管分離器內格柵架下部分配管口27，原水管的另一個埠通過原水泵2c連通調節池3；原水管道2i連通加藥泵33高壓出口，加藥泵33低壓入口連通絮凝劑藥罐32；收淨水管24的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的上部，收淨水管24的另一埠通過原水泵2a連通下遊分離器的原水管2g入口；排泥漿閥F15的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的下部，排泥漿閥F15的另一埠通過管道連通汙泥濃縮池11。在斜管分離器箱體內的斜管31上部設置回流均布管24。
在圖4、8、9、10、11中顯示了本發明包括濾料分離器和斜管/氣浮分離器的淨水裝置實施例4；本實施例是在圖1的淨水裝置的系統基礎上，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間設置斜管/氣浮分離器34，斜管/氣浮分離器34包括敞開的箱體35、氣泡發生頭36、濁度檢測儀(圖中沒畫出)、格柵架31、原水管2i、收淨水管24、排濁水管23、排泥漿閥F17和斜管30，斜管/氣浮分離器的矩形箱體35上下分成斜管分離段和氣浮分離段，斜管分離段在下部，氣浮分離段在上部，兩端上下首尾順序串聯，氣浮分離段下部設置氣泡發生頭36，氣泡發生頭36接管的另一個埠通過流量調節氣閥F13連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道1g；氣浮分離段上部設置與反應池共用的溢流堰22(反應池水超高時可以通過溢流堰另一側堰口(14)、溢流管排除)；收淨水管24一個埠設置在氣浮分離段內矩形箱體的中上部的左側，該收淨水管24的埠上管壁距離溢流堰口的下部高度為h，收淨水管24的另一埠通過原水泵2a連通下遊濾料分離器的原水管2g的入口；溢流堰22的槽底連通排濁水管23的一端的管口，排濁水管23的另一端的管口連通汙泥濃縮槽；斜管分離段下部設置格柵架31，格柵架31上部與氣泡發生頭之間填充斜管30；原水管2i的一個埠進入斜管分離段內矩形箱體的分配管口27，原水管2j的另一通過原水泵2d連通調節池3；原水管道2j連通加藥泵33高壓出口，加藥泵33低壓入口連通絮凝劑藥罐32。在斜管分離器箱體內的斜管31上部設置回流均布管24；在距離溢流堰口的下部深度k設定設置濁度檢測儀的傳感器，該傳感器位置高於排淨水管的埠上管壁距離為G，h＝k+G，k＝G；在斜管分離段箱體內的斜管上部設置濾料分離器的回流均布管4；排泥漿閥F17的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的下部，排泥漿閥F17的另一埠通過管道連通汙泥濃縮池11。
在圖8、9、10、11中顯示了本系統的淨水裝置的實施例是在兩個浸泡MBR膜生物反應器的反應池之間設置分離器的結構示意圖。在該圖中可以將系統圖1中的所有部件均可對號入座。為了使在格柵架9濾料不流失而且流阻小，濾料層的顆粒度從上至下按照逐漸減小分布，濾料8a的顆粒度＜濾料8b的顆粒度＜濾料8c的顆粒度。另外在濾料分離器的池壁上部設置視鏡50，下部設置手孔51，用以更換濾料和觀察過濾情況。
在每個浸泡MBR膜生物反應器的反應池一側設置生物膜濾料區，在生物膜濾料區設置生物膜濾料49和連通原水管2g的分配管60，生物膜濾料49鋪設在孔網48上，孔網48利用連接件固定在反應池壁上，孔網48下部設置曝氣管，曝氣管另一端通過閥門連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道，曝氣管借用中空纖維膜生物反應器的曝氣管以節省空氣；濾料分離器的排出的原水管連通生物膜濾料區設置的分配管。
在圖5、14、15、16、17、18和19中顯示了本發明採用濾料分離器的系統流程的淨水裝置實施例5；本實施例是在圖1的淨水裝置的系統基礎上，本實施例的濾料層包括塑料濾珠和濾頭，在塑料濾珠下部的格柵架9設置濾頭，濾頭上的縫隙小於塑料濾珠的直徑(公知技術，圖中沒有畫出)。化學衝洗系統包括化學藥洗子系統和MBR膜生物反應器移動和起重總成。其化學衝洗子系統是在浸泡每個MBR膜生物反應器的反應池16和13之間設置膜化學藥洗浸泡箱41，膜化學藥洗浸泡箱41上部設置進藥液管42，進藥液管連通給藥液泵45的高壓端，給藥液泵45的低壓端通過閥門F21、F23和分別連通洗滌藥液貯存罐46、47下部，膜化學藥洗浸泡箱41下部分別連通洩空閥13和回藥液管43，回藥液管43另一端通過排空泵44、閥門F20、F22連通洗滌藥液貯存罐46、47上部；所述的MBR膜生物反應器移動和起重總成是在每個浸泡MBR膜生物反應器的反應池的上部設置行車梁76，行車梁76通過龍門架67、67a固定在反應池40壁、土建基礎上，行車梁76設置匹配的移動式MBR膜生物反應器的移動起重機66，移動起重機66是市場銷售的水平移動電動行車75和垂直電動起吊機74組合裝置，垂直電動起吊機74通過吊索68與MBR膜生物反應器框架59連接件連接，該框架兼MBR膜生物組件的匯流水管路和曝氣管路。
在兩個浸泡MBR膜生物反應器的A、B反應池16和13之間的膜化學藥洗浸泡箱41下部連通，這樣可以看成由A、B反應池構成同一個大池40，在靠近該大池40左右兩側壁均設置生物膜濾料區37，濾料分離器的排出的原水管2g連通A、B池的生物膜濾料區37設置的分配管38，分配管38分別設置在生物膜濾料區37處，在生物膜濾料區37下部設置曝氣管39，曝氣管39另一端通過各自的閥門F18、F19連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道1g；A、B池在靠近膜化學藥洗浸泡箱41左右側壁設置MBR膜生物反應器15(見圖5)。
對於本例平池底的浸泡MBR膜生物反應器的反應池，在平池底上設置刮泥總成；刮泥總成包括機械傳動機構78、刮泥車71、牽引纜索73、潛水汙泥泵79和控制限位器；機械傳動機構包括電動減速機87、驅動軸輪82、軸承座83、90和從動軸輪77，在平池底長度方向兩側利用軸承座分別設置驅動軸輪82和從動軸輪77；驅動軸輪82的軸伸出反應池壁85並用密封件84密封，驅動軸輪82的伸出軸端利用聯軸器86與電動減速機87聯結，電動減速機87的基座固定在基礎88上；刮泥車71包括刮泥車框架72、刮泥板69、腳輪70和軸，腳輪70通過軸聯結在刮泥車框架72，刮泥車框架72為矩形，左右兩個刮泥板69左右對稱設置在刮泥車框架72和結構支杆72a上，腳輪70與反應池40的平池底平面嚙合；牽引纜索73一端固定在刮泥車71的左端，牽引纜索另一端穿過從動軸輪77在驅動軸輪的左盤89和中盤80之間纏繞固定在中盤80上，其纏繞展開長度超過平池底長度方向兩側距離，後繼續在中盤80和右盤81之間纏繞伸出後固定在刮泥車71的右端；兩臺潛水汙泥泵79分別設置在平池底長度方向兩側，潛水汙泥泵79的排泥漿通過導管與汙泥濃縮池11連通。
本實施例其餘與實施例1基本相同。
在圖6中顯示了本發明採用濾料分離器的系統流程實施例6；本實施例是在圖5的淨水裝置的系統基礎上，在兩個浸泡MBR膜生物反應器的反應池之間設置濾料分離器5。在兩個浸泡MBR膜生物反應器的A、B反應池16和13之間的濾料分離器5下部連通。本實施例其餘與實施例5基本相同。
顯而易見，在本發明的所有實施例中，有關技術特徵在權利保護範圍中可以合理的互換和省略。
權利要求
1.一種分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置及系統，淨水裝置及系統包括浸入式中空纖維膜生物反應器(簡稱MBR膜生物反應器)、原水、曝氣系統、分離器、工藝系統流程及管路、水體圍護系統、化學衝洗系統和程序控制系統；其特徵是，本淨水裝置至少設置一對(A和B)MBR膜生物反應器，每對MBR膜生物反應器包括至少一個浸入式中空纖維膜組件；每個MBR膜生物反應器浸泡在水體圍護系統構成的一個反應池中，反應池為敞開的箱體；生活汙水進入淨水裝置的調節池，在調節池的原水泵與反應池的原水管之間串聯連通至少一個分離器；其中一個分離器採用濾料分離器，濾料分離器包括封閉箱體、格柵架、原水管、排淨水管、排反衝水管、反衝氣管和濾料層；濾料分離器下部設置有透水孔隙並能阻擋較大顆粒度的濾料不流失的格柵架，格柵架上部填充吸附的濾料，該濾料填充濾料分離器內箱體容積總高度的30％～70％；原水管的一個埠進入濾料分離器內吸附濾料的上部的原水均布管，該原水均布管設置在稍高於濾料層的上表面，並距封閉的箱體頂的深度為Z處，原水管的另一個埠通過原水泵連通上遊的原水管道；排淨水管的一個埠連通濾料分離器內格柵架下部的排淨水管的配水管口，排淨水管的另一埠分別通過匹配的閥門連通每個水體圍護系統構成的一個反應池；反衝氣管的一個埠連通閥門(F2)和濾料分離器內格柵架的排淨水的配水管口，反衝氣管的另一個埠連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道；排反衝水管入口設置在封閉箱體頂，排反衝水管通過破空閥F3連通回流均布管。
2.根據權利要求1所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置的系統，其特徵是，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間串聯一個氣浮分離器(21)，氣浮分離器包括敞開的箱體、氣泡發生頭、原水管、收淨水管、濁水排出管和濁度檢測儀；氣浮分離器下部設置氣泡發生頭，氣泡發生頭接管的另一個埠通過閥(F15)連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道；氣浮分離器上部設置溢流堰；收淨水管的一個埠設置在氣浮分離器內矩形箱體的上部，該收淨水管的埠上管壁距離溢流堰(22)口的下部高度為h，收淨水管的另一埠通過原水泵連通下遊濾料分離器(5)原水管的入口；溢流堰的槽底連通濁水排出管的一端的管口，濁水排出管的另一端的管口連通汙泥濃縮槽；在距離溢流堰口的下部深度k設定設置濁度檢測儀的傳感器，該傳感器位置高於排淨水管的埠上管壁距離為G，h＝k+G；原水管的一個埠進入氣浮分離器內下部分配管口，原水管的另一個埠連通上遊的原水管道。
3.根據權利要求1或2所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置的系統，其特徵是，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間串聯一個斜管分離器(28)，斜管分離器(28)包括敞開的箱體(29)、格柵架(31)、原水管(2i)、收淨水管(24)、排泥漿閥(F15)和斜管(30)；箱體(29)下部設置格柵架(31)，格柵架(31)上部填充斜管(30)；原水管(2i)的一個埠進入斜管分離器內格柵架下部分配管口(27)，原水管的另一個埠通過原水泵(2b)連通調節池(3)；原水管道(2i)連通加藥泵(33)高壓出口，加藥泵(33)低壓入口連通絮凝劑藥罐(32)；收淨水管(24)的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的上部，收淨水管(24)的另一埠通過原水泵連通下遊分離器的原水管(2g)入口；排泥漿閥(F15)的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的下部，排泥漿閥(F15)的另一埠通過管道連通汙泥濃縮池(11)。
4.根據權利要求1所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置的系統，其特徵是，在調節池的原水泵與濾料分離器的連通原水管之間設置斜管/氣浮分離器(34)，斜管/氣浮分離器(34)包括敞開的箱體(35)、氣泡發生頭(36)、濁度檢測儀、格柵架(31)、原水管(2i)、收淨水管(24)、排濁水管(23)、排泥漿閥(F17)和斜管(30)，斜管/氣浮分離器的矩形箱體(35)上下分成斜管分離段和氣浮分離段，斜管分離段在下部，氣浮分離段在上部，兩端上下首尾順序串聯，氣浮分離段下部設置氣泡發生頭(36)，氣泡發生頭(36)接管的另一個埠通過閥(F16)連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道(1g)；氣浮分離段上部設置溢流堰(22)；收淨水管(24)的一個埠設置在氣浮分離段內矩形箱體的中上部的左側，該排出管的埠上管壁距離溢流堰口的下部高度為h，收淨水管(24)的另一埠通過原水泵連通下遊濾料分離器的原水管(2g)的入口；溢流堰(22)的槽底連通排濁水管(23)的一端的管口，排濁水管(23)的另一端的管口連通汙泥濃縮槽；斜管分離段下部設置格柵架(31)，格柵架(31)上部與氣泡發生頭之間填充斜管(30)；原水管(2j)的一個埠進入斜管分離段內矩形箱體的分配管口(27)，原水管(2j)的另一通過原水泵(2b)連通調節池(3)；原水管道(2j)連通加藥泵(33)高壓出口，加藥泵(33)低壓入口連通絮凝劑藥罐(32)；排泥漿閥(F17)的一個埠設置在斜管分離器填充斜管的下部，排泥漿閥(F17)的另一埠通過管道連通汙泥濃縮池(11)；在距離溢流堰口的下部深度k設定設置濁度檢測儀的傳感器，該傳感器位置高於排淨水管的埠上管壁距離為G，h＝k+G。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置的系統，其特徵是，進入濾料分離器的埠前的原水泵採用氣流射水泵，氣流射水泵(2)包括高壓氣噴嘴(65)、原水入口接管(64)、負壓腔室(62)和擴張導管(61)；負壓腔室(62)為空心的圓柱薄壁管，原水入口接管(64)一端連通原水管(2g)，原水入口接管(64)另一端與薄壁管(62)連通；擴張導管(61)為圓錐薄壁管；高壓氣噴嘴(65)、負壓腔室(62)和擴張導管(61)的軸線同心的；擴張導管(61)設置在負壓腔室(62)內，高壓氣噴嘴(65)直對擴張導管(61)的較小直徑端；擴張導管(61)的較大直徑端外壁與負壓腔室(62)下端連接並密封，還通過導管(63)與原水均布管(6)連通，高壓氣噴嘴(65)的管壁與負壓腔室(62)上端連接；高壓氣噴嘴(65)的另一端通過閥門(F1)連通曝氣系統的鼓風機(1)的高壓氣管道(1g)；在濾料分離器(5)的頂部連通排反衝水管(4g)，排反衝水管(4g)一端連通破空閥(F3)，破空閥(F3)另一端連通氣浮分離器或斜管/氣浮分離器或調節池內腔下部水中的回流均布管(4)，或通過止水過氣閥後，氣通管道連通反應池下部水中。
6.根據權利要求1所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置，其特徵是，在每個浸泡MBR膜生物反應器的反應池一側設置生物膜濾料區，在生物膜濾料區設置生物膜濾料和連通原水管(2g)的分配管，生物膜濾料(49)鋪設在孔網(48)上，孔網(48)利用連接件固定在反應池壁上，孔網(48)下部設置曝氣管，曝氣管另一端通過閥門連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道；濾料分離器的排出的原水管連通生物膜濾料區設置的分配管。
7.根據權利要求1所述的懸掛轉動式生化反應器的淨水裝置，其特徵是，所述的化學衝洗系統包括化學藥洗子系統和MBR膜生物反應器移動和起重機，化學藥洗子系統是在浸泡每個MBR膜生物反應器的反應池(16)和(13)之間設置膜化學藥洗浸泡箱(41)，化學藥洗浸泡箱(41)上部設置進藥液管(42)，進藥液管連通給藥液泵(45)的高壓端，給藥液泵(45)的低壓端分別通過閥門及其匹配的並連通的系列洗滌藥液貯存罐下部，化學藥洗浸泡箱(41)下部分別連通洩空閥(F24)和回藥液管(43)，回藥液管(43)另一端通過排空泵(44)、各自的閥門連通匹配的洗滌藥液貯存罐上部；所述的MBR膜生物反應器移動和起重總成是在每個浸泡MBR膜生物反應器的反應池的上部設置行車梁，行車梁通過龍門架固定在反應池壁、土建基礎上，行車梁設置匹配的移動式MBR膜生物反應器的起重機，移動和起重機是市場銷售的水平移動電動行車和垂直電動起重機組合裝置。
8.根據權利要求1所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置，其特徵是，在兩個浸泡MBR膜生物反應器的反應池之間設置分離器。
9.根據權利要求6或7或8所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置，其特徵是，夾在兩個浸泡MBR膜生物反應器的A、B反應池(16)和(13)之間的化學藥洗浸泡箱(41)下部連通，這樣可以看成由A、B反應池構成同一個大池(40)，在靠近該大池(40)左右兩側壁均設置生物膜濾料區(37)，濾料分離器的排出的原水管(2g)連通A、B池的生物膜濾料區(37)設置的分配管(38)，分配管(38)分別設置在生物膜濾料區(37)處，在生物膜濾料區(37)下部設置曝氣管(39)，曝氣管(39)另一端通過閥門連通曝氣系統的鼓風機的高壓氣管道(1g)；A、B池在靠近膜化學藥洗浸泡箱(41)左右側壁設置MBR膜生物反應器(15)。
10.根據權利要求1所述的分離器與浸入式膜生物反應器組合的淨水裝置，其特徵是，對於本例平池底的浸泡MBR膜生物反應器的反應池，在平池底上設置刮泥總成；刮泥總成包括機械傳動機構、刮泥車、牽引纜索、潛水汙泥泵和控制限位器；機械傳動機構包括電動減速機、驅動軸輪、軸承座和從動軸輪，在平池底長度方向兩側利用軸承座分別設置驅動軸輪和從動軸輪；驅動軸輪的軸伸出反應池壁並用密封件密封，驅動軸輪的伸出軸端利用聯軸器與電動減速機聯結，電動減速機的基座固定在基礎上；刮泥車包括刮泥車框架、刮泥板、腳輪和軸，腳輪通過軸聯結在刮泥車框架上，刮泥車框架為矩形，左右兩個刮泥板左右對稱設置在刮泥車框架上，腳輪與反應池的平池底平面嚙合；牽引纜索一端固定在刮泥車的左端，牽引纜索另一端穿過從動軸輪在驅動軸輪的左盤和中盤之間纏繞固定在中盤上，其纏繞展開長度超過平池底長度方向兩側距離，後繼續在中盤和右盤之間纏繞伸出後固定在刮泥車的右端；兩臺潛水汙泥泵分別設置在平池底長度方向兩側，潛水汙泥泵的排泥漿通過導管與汙泥濃縮池連通。
全文摘要
本發明淨水裝置及系統包括浸入式膜生物反應器、水體、曝氣系統、分離器、工藝流程及管路、水體圍護系統、化學衝洗系統和程序控制系統；在調節池的原水泵與浸入式膜生物反應器反應池的原水管之間串聯連通至少一個分離器；本發明特別是適應含油和廢皂液與人體脂肪結合物較多惡劣水質，提高了浸入式中空纖維膜生物反應器抗汙染性能，利用生化膜可以在濾料附著的原理，本濾料分離器可以作為聚集生長生化膜的發生器使用，使生化和過濾機理相結合；由於濾料等介質廉價易得，吸附容量大，不宜堵塞，降低了運行成本，設備總投資降低。對於濾料分離器採用氣水聯合反衝，省水，提高了效率，自動化水平進一步提高，完全可以做到無人值守，智能控制。
文檔編號C02F9/02GK101033107SQ200710056769
公開日2007年9月12日 申請日期2007年2月12日 優先權日2007年2月12日
發明者張民良 申請人:張民良