一種平板式膜生物反應器汙水處理裝置的製作方法
2023-05-28 02:57:56
本實用新型具體涉及一種平板式膜生物反應器汙水處理裝置，屬於汙水處理領域。
背景技術：
膜技術與汙水生物處理技術有機結合的膜生物反應器是一種新型汙水處理系統，這是以膜組件替代傳統生物處理技術中的二沉池，可以在生物反應器中獲得較高的活性汙泥濃度，提高處理效果，減少汙水處理設施的佔地面積，自動化程度高，可以解決傳統汙水處理廠中存在的處理周期長、操作不方便、二沉池佔地面積大等突出問題。因此，膜生物反應器工藝在汙水處理中應用越來越廣泛，成為一種新型和趨勢性的工藝技術。
膜生物反應器從膜組件類型上分為平板膜、中空纖維膜、管式膜等，以往中空纖維式膜生物反應器由於造價相對較低，應用較為廣泛，但是存在容易斷絲，跨膜壓差較大，動力消耗高、易汙染等致命缺點。與中空纖維膜相比，平板膜抗汙染能力非常強，不存在斷絲的問題，跨膜壓差很小，運行費用低，清洗方便，不需要反衝洗，隨著膜技術的發展、平板式膜生物反應器工程造價逐步降低，平板膜在汙水處理中應用越來越廣泛。
但是，目前平板式膜生物反應器多為一體式，即膜池和好氧池合建而成。在平板式膜生物反應器中，為了增加平板膜面積往往膜組件要設計為雙層布置，因此膜組件相對較高，膜池較深，膜池抗水力衝擊負荷能力相對較差，導致運行上不夠靈活。因此，針對以上技術問題提出了一種平板式膜生物反應器汙水處理裝置。
技術實現要素：
本實用新型目的在於提供一種平板式膜生物反應器汙水處理裝置，旨在解決上述背景技術問題。本實用新型克服了現存的技術問題，通過將好氧池與膜池分建，實現了可調節的水力停留時間，提高了系統抗衝擊負荷能力，操作靈活可靠，出水水質穩定優良，自動化程度高。
本實用新型的技術方案是通過如下方式實現的：一種平板式膜生物反應器汙水處理裝置，設有進水泵、格柵、好氧池、膜池、出水泵、鼓風機和PLC控制櫃；所述好氧池中設有提升泵、曝氣裝置I和液位傳感器；所述膜池中設有平板膜組件、曝氣裝置II、溶解氧傳感器和回流管；所述膜組件出水口設置壓力傳感器；
特別地，所述進水泵進水口與進水管相連，進水泵出水口與格柵進水口相連；
特別地，所述格柵出水口與好氧池相連；
特別地，所述提升泵出水口與膜池相連；
特別地，所述平板膜組件出水口通過壓力傳感器與出水泵進水口相連；
特別地，所述出水泵為抽吸泵，其出水口與出水管相連；
特別地，所述膜池通過回流管將泥水混合液回流至好氧池；
特別地，所述鼓風機分別與曝氣裝置I和曝氣裝置II相連；
特別地，所述進水泵、格柵、鼓風機、提升泵、液位傳感器、溶解氧傳感器和壓力傳感器與PLC控制櫃相連。
本實用新型裝置運行步驟如下：
（1）平板式膜生物反應器裝置中進水泵、格柵、提升泵、出水泵、鼓風機、液位傳感器、溶解氧傳感器、壓力傳感器與PLC控制櫃相連，進水泵、格柵、出水泵、提升泵和鼓風機通過PLC控制櫃來控制開啟和停止；
（2）液位傳感器測定好氧池的液位，通過PLC控制櫃設置好氧池中高液位、中液位和低液位數值，當好氧池中液位低於中液位而高於低液位時，由PLC控制櫃控制進水泵和格柵同時開啟，待處理汙水通過進水管由進水泵提升至格柵，經過格柵過濾後進入好氧池；當好氧池中液位達到高水位時由PLC控制櫃控制，進水泵和格柵關閉；當好氧池中液位低於低水位，進水泵、格柵、出水泵、鼓風機和提升泵都停止運行。
（3）格柵出水進入好氧池，好氧池的活性汙泥濃度控制在8000-20000mg/L；鼓風機通過曝氣裝置I供氧，DO控制在為2-3mg/L，好氧池主要作用是對有機物進行生物降解和對氨氮進行硝化，好氧池中設置提升泵，提升泵將好氧池泥水混合液提升至膜池。好氧池通過設置不同的水位獲得不同水力停留時間。
（4）膜池內活性汙泥濃度控制在8000-20000mg/L，設置平板膜組件，膜組件下部設有曝氣裝置II，其主要作用是提供氧氣和防止膜表面汙泥沉積，膜池頂部設有回流管，膜池內混合液通過溢流方式回流至好氧池，實現膜池內混合液與好氧池內混合液充分混合；膜池內設置溶解氧傳感器用於測定膜池內溶解氧濃度。
（5）出水泵為抽吸泵，將膜出水排出至出水管，出水泵由PLC控制櫃控制間歇運行，開、停時間為9min和1min。出水管設置壓力傳感器，用於測定跨膜壓差，當跨膜壓差高於設定值，由PLC控制櫃控制，進水泵、格柵、鼓風機和提升泵和出水泵都停止運行。
通過採用前述技術方案，本實用新型具有的優勢和積極效果：
（1）本實用新型將好氧池和膜池分建，提高了微生物活性，有利於硝化菌生長，強化了硝化作用，硝化效果穩定，出水氨氮濃度能夠穩定達標；
（2）本實用新型將好氧池和膜池分建，好氧池液位可以根據需要設置，實現不同的水力停留時間，提高了膜生物反應器裝置的抗衝擊負荷能力。
（3）本實用新型採用膜組件對活性汙泥和出水進行分離，替代二沉池，節省佔地面積，平板膜組件抗汙染性能好，運行成本較低，自動化程度高，出水水質穩定，操作靈活。
附圖說明
圖1 為實用新型裝置示意圖。
圖中：1-進水泵，2-格柵，3-好氧池，4-膜池，5-出水泵，6-鼓風機，7-提升泵，8-曝氣裝置I，9-液位傳感器，10-平板膜組件，11-曝氣裝置II，12-溶解氧傳感器，13-回流管，14-壓力傳感器，15-PLC控制櫃。
具體實施方式
下面結合附圖1和實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示，一種平板式膜生物反應器汙水處理裝置主要由進水泵1、格柵2、好氧池3、膜池4、出水泵5、鼓風機6和PLC控制櫃15組成；好氧池中設有提升泵7、曝氣裝置I8和液位傳感器9；所述膜池中設有平板膜組件10、曝氣裝置I11、溶解氧傳感器12和回流管13；進水泵1、出水泵5、鼓風機6、液位傳感器9、溶解氧傳感器12、壓力傳感器14與PLC控制櫃15相連，進水泵1、格柵2、出水泵5、鼓風機6和提升泵7通過PLC控制櫃15來控制開啟和停止；液位傳感器9測定好氧池3的液位，通過PLC控制櫃15設置高液位、中液位和低液位，當好氧池3中液位達到中液位時由PLC控制櫃15控制進水泵1和格柵2開啟，待處理汙水通過進水管由進水泵1提升至格柵2，經過格柵2過濾後進入好氧池；當好氧池3中液位達到高水位時由PLC控制櫃15控制，進水泵1和格柵2關閉；當好氧池3中液位到達低水位，進水泵1、格柵2、鼓風機6和提升泵7都停止運行。
系統啟動：取城市汙水處理廠剩餘汙泥和汙水加入到好氧池3和膜池4，活性汙泥濃度控制在8000-20000mg/L，曝氣24h後再連續運行。
連續運行： 待處理汙水通過進水泵1提升至格柵2，格柵2出水進入好氧池3，好氧池3的活性汙泥濃度控制在8000-20000mg/L；鼓風機6通過曝氣裝置I8供氧，DO為2-3mg/L，好氧池3主要作用是對有機物進行生物降解和對氨氮進行硝化反應，好氧池3中設置提升泵7，提升泵7將好氧池3混合液提升至進入膜池4。好氧池3通過設置不同的水位獲得不同水力停留時間。
膜池4內設置平板膜組件10，膜組件下部設有曝氣裝置II 11，氣水比控制在20-30:1，其主要作用有兩個，一方面是用於提供氧氣，用於微生物降解有機物消耗氧氣，另一方面較大的氣量提供膜表面擦洗，防止膜表面汙泥沉積，減緩膜的汙染。膜池4頂部通過溢流方式將混合液回流至好氧池3；膜池4內設置溶解氧傳感器12用於測定膜池內溶解氧濃度；膜池4內活性汙泥濃度控制在8000-20000mg/L；膜池4主要用於固液分離，替代傳統汙水處理工藝中二沉池，膜出水水質較好且穩定。
出水泵5為抽吸泵，將膜出水排出至出水管，出水泵5由PLC控制櫃15控制間歇運行，開、停時間為9min和1min。出水管設置壓力傳感器14，用於測定跨膜壓差，當跨膜壓差高於設定值，由PLC控制櫃15控制，進水泵1、格柵2、出水泵5、鼓風機6和提升泵7都停止運行，跨膜壓差升高說明膜汙染加重，應對膜進行清洗。