一種基於動態膜的分散式水處理裝置的製作方法
2023-06-13 13:07:16
專利名稱：一種基於動態膜的分散式水處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水處理裝置，具體涉及一種用於分散式汙水、微汙染原水等的基於動態膜的水處理裝置。
背景技術：
集中式汙水處理系統是通過龐大的排水管網系統，將汙水輸送到城市汙水處理廠進行處理；分散式水處理裝置主要適應於水量少、集中收集處理困難、原水需要長距離輸送、需要就地中水回用等場合，如酒店、賓館、船舶、某些建築小區、高速公路服務站、新農村等汙水處理，某些偏遠地區的微汙染原水處理。這些場合採用分散處理和利用較集中處理更具有經濟性。針對農村生活汙水水量、水質特點及排水體制特徵，一般採用單戶或聯戶分散型處理模式等，因地制宜選取汙水穩定塘、人工溼地、地埋式微動力、土壤滲濾等處理工藝技術或幾種組合工藝對分散農村生活汙水進行處理。但這些工藝存在處理負荷低，脫氮效果差、水力性能差等缺點，難以達到出水水質要求。尤其是農村汙水中還存在一些高濃度的養殖廢水，需要開發一些新的工藝。此外，2006年第19期第56 — 57頁的《中國科技信息》中，名稱為「中國農村小型分散式汙水處理系統研究」的中國文獻中指出我國經濟發達地區的農村及其城鄉結合部，目前已無大量土地資源用作人工溼地進行汙水處理。因此農村村落集鎮的汙水處理，需要走小型化、就地化、分散式處理的道路。膜生物反應器由於其高效的處理效率，易於自控、佔地面積小在汙水處理工藝中大量採用。國家高技術研究發展計劃重點項目，「十一五」水體汙染控制與治理科技重大專項均開展了「一體化膜生物膜反應器處理農村生活汙水試驗研
辦」
y~L o但目前應用廣泛的膜生物反應器的膜組件材料成本和能耗過高。動態膜採用大孔徑篩網等材料替代常規超濾材料，成本大大降低。採用間歇曝氣的運行方式則使得能耗大大降低。動態膜過濾在膜成本和運行費用上就有極大的優越性，使得動態膜生物反應器在發達地區農村汙水處理中成為可能。但動態膜往往要經歷反衝洗一成膜這樣一個階段，運行的穩定性限制了動態膜的大規模應用。
實用新型內容針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種小型化、就地化、分散式處理且效率高並易於控制的基於動態膜的分散式水處理裝置。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種基於動態膜的分散式水處理裝置，包括外罐、內罐、進水管、上進氣管、下進氣 管、混凝劑入口管、上出水管、膜管、排泥管，內罐設置於外罐中，進水管和上進氣管均經外罐的上端部與內罐相聯通，下進氣管與外罐相聯通，混凝劑入口管經外罐的上側接至內罐的底部，上出水管與外罐的上側相聯通，排泥管與外罐的下端部相聯通，膜管設置於外罐內的中部，膜管內設有濾餅層，膜管的上、下兩側分別設有上導流管和下導流管，上導流管的頂部為清水區。優選地，還包括設置於進水管上的進水閥、設置於上進氣管上的上進氣閥、設置於下進氣管上的下進氣閥、設置於上出水管上的調節閥、設置於排泥管上的排泥閥、以及一可編程邏輯器件，所述進水閥、上進氣閥、下進氣閥、調節閥、排泥閥均與可編程邏輯器件電性連接。優選地，在調節閥與外罐之間的上出水管上還設有一流量計，所述流量計與可編程邏輯器件電性連接。 優選地，在進水閥與外罐之間的進水管上設有一進水端壓力表，所述進水端壓力表與可編程邏輯器件電性連接。作為改進，進水閥與進水端壓力表之間設有一射流器，所述射流器的兩端之間連
接有一旁通管。作為進一步改進，還包括一回流管，所述回流管的一端與射流器相連，另一端連接至外罐與流量計之間的上出水管上，所述回流管上設有一回流閥，所述回流閥與可編程邏輯器件電性連接。優選地，上出水管上還連接一產水端壓力表，所述產水端壓力表設於回流管與流量計之間。作為改進，產水端壓力表和流量計之間的上出水管上還設有一濁度儀，所述濁度儀與上出水管之間設有一濁度儀進口閥，所述濁度儀進口閥和濁度儀均與可編程邏輯器件電性連接。作為改進，還包括一下出水管，所述下出水管與外罐的下側相聯通，下出水管上設有一下出水閥，所述下出水閥與可編程邏輯器件電性連接。優選地，所述外罐和內罐的底部分別設有下錐體和上錐體，所述下錐體中設有一下布氣管，所述下布氣管位於上錐體的下側，外罐內的上側並設有一上布氣管。本實用新型所闡述的一種基於動態膜的分散式水處理裝置，與現有技術相比，其有益效果在於本實用新型採用內外兩個的鋼製、或玻璃鋼製容器，其中內罐設計成厭氧、缺氧區，其內置動態膜組件，採用空壓機供氣、內罐有汙水進口。內外罐底部相通，與動態膜組件構成汙水的通道、淨化水處於膜組件密封板和外罐之間、根據設計可以利用餘壓排出供回用，能量得到充分利用，間歇運行時可用作回流，加強硝化反硝化脫氮處理。其循環動力來自餘壓和進水管的射流器。外罐和內罐均有壓縮空氣進口，正洗、反洗均可採用氣水聯合衝洗。成膜採用大流量運行，成膜時間短。動態膜管濾餅層可以是預膜，也可是自生膜。反應器底部設有錐形泥鬥，可定時排除剩餘汙泥處理裝置預留了加藥口，可根據需要投加預膜劑和混凝劑。並可根據膜組件的設計改變水的流量，使之成為氣浮工藝用於除油和濃縮油分，本實用新型高效反衝，消除膜汙染、快速成膜，同時具備硝化、反硝化脫氮的集成水處理裝置。它具有模塊化、佔地少，投資省、自動化程度高、處理效果好，不需專人操作管理。
附圖I為本實用新型一種基於動態膜的分散式水處理裝置的結構示意圖；附圖2為圖I中膜管的剖面示意圖。[0021]其中1、進水閥；2、上進氣閥；3、下進氣閥；4、安全閥；5、上布氣管；6、外罐；7、內罐；8、上導流管；9、膜管；10、下導流管；11、下布氣管；12、排泥閥；13、調節閥；14、可編程邏輯器件；15、旁通閥；16、產水端壓力表；17、進水管；18、下進氣管；19、混凝劑入口管；20、流量計；21、濁度儀；22、濁度儀進口閥；23、回流閥；24、回流管；25、旁通閥；26、射流器；27、下出水閥；28、上錐體；29、下錐體；30、清水區；31、進水端壓力表。
具體實施方式
下面，結合附圖以及具體實施方式
，對本實用新型的一種基於動態膜的分散式水處理裝置做進一步描述，以便於更清楚的理解本實用新型所要求保護的技術思想。如圖I和2所示，一種基於動態膜的分散式水處理裝置，包括外罐6、內罐7、進水管17、上進氣管(未標示)、下進氣管18、混凝劑入口管19、上出水管(未標示)、膜管9、排泥管(未標示)，內罐7設置於外罐6中，進水管和上進氣管均經外罐6的上端部與內罐7相聯通，下進氣管與外罐6相聯通，混凝劑入口管19經外罐6的上側接至內罐7的底部，上出水 管與外罐6的上側相聯通，排泥管與外罐6的下端部相聯通，膜管9設置於外罐6內的中部，膜管9內設有濾餅層，膜管9的上、下兩側分別設有上導流管8和下導流管10，上導流管8的頂部為清水區30。本實用新型較佳的實施例中還包括設置於進水管上的進水閥I、設置於上進氣管上的上進氣閥2、設置於下進氣管上的下進氣閥3、設置於上出水管上的調節閥13、設置於排泥管上的排泥閥12、以及一可編程邏輯器件(PLC Programmable Logic Controller)14,進水閥I、上進氣閥2、下進氣閥3、調節閥13、排泥閥12均與可編程邏輯器件14電性連接。在調節閥13與外罐6之間的上出水管上還設有一流量計20，流量計20也與可編程邏輯器件14電性連接。在進水閥I與外罐6之間的進水管上設有一進水端壓力表31，進水端壓力表與可編程邏輯器件電性連接。並在進水閥與進水端壓力表之間設有一射流器26，射流器26的兩端之間連接有一旁通管(未標不)，旁通管上設有一旁通閥25。回流管24的一端與射流器26相連,另一端連接至外罐6與流量計20之間的上出水管上，回流管24上設有一回流閥23，回流閥23也與可編程邏輯器件14電性連接。上出水管上還連接一產水端壓力表16，產水端壓力表16設於回流管與流量計之間，產水端壓力表16並與可編程邏輯器件14電性連接。產水端壓力表16和流量計20之間的上出水管上還設有一濁度儀21，濁度儀21與上出水管之間設有一濁度儀進口閥22，濁度儀進口閥22和濁度儀21均與可編程邏輯器件14電性連接。另外，在外罐6的下側還與一下出水管(未標示)相聯通，下出水管上設有一下出水閥27，下出水閥27與可編程邏輯器件14電性連接。外罐6和內罐7的底部分別設有上錐體29和上錐體28，下錐體29中設有一下布氣管11，下布氣管11位於上錐體28的下側，外罐6內的上側並設有一上布氣管5。在外罐6上並設置一安全閥4。以江蘇某農村生活汙水的處理為例，設計流量5m3/h。單個內罐7直徑I. 2米，有效容積2. 5m3 ;外罐6直徑2. 5米，總高4. 2米，不含泥鬥總高2. 7米，有效容積6m3。採用動態膜管2000根，產水流量20 50L/m2/h。進水經格柵調節池後進入本實用新型產品，出水達到城市雜用水標準(GB/T 18920-2002)。採用空壓機供氣、壓力0. 3MPa，進水壓力約0. 25MPa，變頻控制。具體實施過程方式如下產水過程開啟進水閥I、上進氣閥2、旁通閥25，關閉回流閥23，汙水由泵經過進水管17、旁通管進入內罐7，缺氧反應。然後由上錐體28、下錐體29構成的流道進行曝氣，通過下導流管10進入膜管9，膜管9由平均孔徑30 40um的無紡布和不鏽鋼鋼絲與支撐體製成6mm管徑中空管，膜管端頭為同徑不鏽鋼軟管。膜管9帶有一定的柔度，可在氣洗時抖動。在本實用新型較佳的實施例中，膜管9為動態膜管，其內設有濾餅層，濾餅層可以是預膜，也可是自生膜，根據不同的條件和要求選用。經過膜管9後通過上導流管8進入清水區30。待產水端壓力表16達到一定的壓力後，開啟濁度儀進口閥22，由濁度儀21檢測濁度，低於5NTU (濁度單位)後，關閉濁度儀進口閥22，開啟回流閥23，正常產水。根據流量計20和產水端壓力表16的讀數通過可編程邏輯器件14調節調節閥13，控制反洗周期。反洗過程。例行反洗30分鐘I次。反洗時關閉進水閥I、上進氣閥2。由於壓力 驟降，溶氣釋放，對膜管9進行抖動在線使濾餅進行疏鬆，脈衝進行3 5次進水、進氣；停止進水、進氣、出水。利用出水大流量反洗後，接著投入按上述運行。深度反洗根據進水端壓力表31、產水端壓力表16決定，二者壓差達到0. 18MPa，強制反洗，一般I. 5個月強制反洗I次。關閉進水、進氣、產水閥。開啟下進氣閥3，通過上布氣管5，利用氣壓脈衝衝洗3 5min，然後利用外罐6內清水區30的清水進行氣水同時反洗，開啟下出水閥27排除反洗水至調節池。成膜過程採用大流量進水，自生成膜。同時關閉調節閥13、下進氣閥3、旁通閥25，開啟回流閥23，通過射流器26，從回流管24開始邊進水邊回流。控制成膜時間5 IOmin0成膜後開始正常產水。排泥周期為30天，通過可編程邏輯器件14控制排泥閥12進行。對於本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬於本實用新型權利要求的保護範圍之內。
權利要求1.一種基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，包括外罐、內罐、進水管、上進氣管、下進氣管、混凝劑入口管、上出水管、膜管、排泥管，內罐設置於外罐中，進水管和上進氣管均經外罐的上端部與內罐相聯通，下進氣管與外罐相聯通，混凝劑入口管經外罐的上側接至內罐的底部，上出水管與外罐的上側相聯通，排泥管與外罐的下端部相聯通，膜管設置於外罐內的中部，膜管內設有濾餅層，膜管的上、下兩側分別設有上導流管和下導流管，上導流管的頂部為清水區。
2.根據權利要求I所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，還包括設置於進水管上的進水閥、設置於上進氣管上的上進氣閥、設置於下進氣管上的下進氣閥、設置於上出水管上的調節閥、設置於排泥管上的排泥閥、以及一可編程邏輯器件，所述進水閥、上進氣閥、下進氣閥、調節閥、排泥閥均與可編程邏輯器件電性連接。
3.根據權利要求2所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，在調節閥與外罐之間的上出水管上還設有一流量計，所述流量計與可編程邏輯器件電性連接。
4.根據權利要求2所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，在進水閥與外罐之間的進水管上設有一進水端壓力表，所述進水端壓力表與可編程邏輯器件電性連接。
5.根據權利要求4所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，進水閥與進水端壓力表之間設有一射流器，所述射流器的兩端之間連接有一旁通管。
6.根據權利要求5所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，還包括一回流管，所述回流管的一端與射流器相連，另一端連接至外罐與流量計之間的上出水管上，所述回流管上設有一回流閥，所述回流閥與可編程邏輯器件電性連接。
7.根據權利要求6所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，上出水管上還連接一產水端壓力表，所述產水端壓力表設於回流管與流量計之間。
8.根據權利要求7所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，產水端壓力表和流量計之間的上出水管上還設有一濁度儀，所述濁度儀與上出水管之間設有一濁度儀進口閥，所述濁度儀進口閥和濁度儀均與可編程邏輯器件電性連接。
9.根據權利要求I所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，還包括一下出水管，所述下出水管與外罐的下側相聯通，下出水管上設有一下出水閥，所述下出水閥與可編程邏輯器件電性連接。
10.根據權利要求I所述的基於動態膜的分散式水處理裝置，其特徵在於，所述外罐和內罐的底部分別設有下錐體和上錐體，所述下錐體中設有一下布氣管，所述下布氣管位於上錐體的下側，外罐內的上側並設有一上布氣管。
專利摘要本實用新型涉及一種基於動態膜的分散式水處理裝置，包括外罐、內罐、進水管、上進氣管、下進氣管、混凝劑入口管、上出水管、膜管、排泥管，內罐設置於外罐中，進水管和上進氣管均經外罐的上端部與內罐相聯通，下進氣管與外罐相聯通，混凝劑入口管經外罐的上側接至內罐的底部，上出水管與外罐的上側相聯通，排泥管與外罐的下端部相聯通，膜管設置於外罐內的中部，膜管內設有濾餅層，膜管的上、下兩側分別設有上導流管和下導流管，上導流管的頂部為清水區。本實用新型高效反衝，消除膜汙染、快速成膜，同時具備硝化、反硝化脫氮的集成水處理裝置。它具有模塊化、佔地少，投資省、自動化程度高、處理效果好，不需專人操作管理等優點。
文檔編號C02F1/44GK202449889SQ20122004646
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月13日 優先權日2012年2月13日
發明者劉華波, 李傑聖, 歐陽清華, 蘇蕾, 黃秀玲 申請人:廣東中大環保科技投資有限公司