振動式膜生物反應器的製作方法
2023-12-12 17:07:42 2
專利名稱：振動式膜生物反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種處理城市汙水和工業廢水的處理設備。
背景技術：
膜生物反應器(Membrane Bioreactor,MBR)作為一種新型高效的 汙水處理設備，日益受到各國的關注。MBR在城市汙水和工業廢水處 理以及回用方面成為一種很有吸引力和競爭力的選擇，並被視為"最 佳實用技術"。但是，膜汙染引起的膜分離性能下降則是大多數膜過程 的主要操作故障。
目前MBR中和料液一-汙泥混合液的組成包括微生物群落、其代謝 產物及所處理廢水中的有機大分子、小分子、溶解物質及固體顆粒。 每一種成分都會對膜形成汙染，但主要來自大於膜孔徑的微生物絮體。 這種汙染主要沉積在膜表面上，孔內堵塞及膜內表面大多都沒有明顯 汙染。懸浮生長型MBR的膜表面濾餅較厚，附著微生物較多，對MBR 處理高濃度有機廢水膜外表面為迅速沉積的汙泥層，研究表明在MBR 中膜表面有機汙染物含量較高，對膜阻力影響最大。這種汙染物導致 了膜滲透通量的下降，又遏制了水力剪切作用對汙染層的脫除作用。 粘附在膜面上的細菌和微生物還會直接或間接對膜進行降解，使膜結 構變得疏鬆，嚴重影響膜的分離性能，並大大縮短了膜的壽命。
當前，公知的膜汙染主要採用清洗的方法解決，因為膜裝置浸在 曝氣池中，所以在清洗上有一些特殊要求。目前MBR中膜的清洗有物 理清洗和化學清洗兩種。
(l)物理清洗即以機械方法從膜表面上脫除汙染物，大多以水 (通常為透過液)，在低壓高流速下流經膜面，透過液側關閉出水閥， 以使透膜壓力為零。在水力對膜面形成的剪切力作用下，將膜面沉積 物衝洗下來。也可用水或空氣在一定壓力下，從透過側反壓過膜進入料液側， 以將沉積和堵塞在膜孔中的汙染物衝下，料液側保持一定的流速，以 將這些衝洗下來的沉積物帶走。也有對浸入式平板膜採用料液側曝氣 (透過側關閉抽吸水閥)的方法。此外，也有將浸入式平膜，採用將 膜塊從膜盒中抽出，用高壓水或刷子對膜面進行衝洗也有效。
(2)化學清洗對浸入式MBR有原位(In line)及移位(Out line) 兩種清洗方法
①原位清洗和移位清洗方法及比較
a. 原位清洗如圖1所示膜組件仍浸在曝氣池中，清洗藥水通過 透過液管道，透過膜進入料液側，使膜孔和膜表面沉積的有機物分解， 使透膜阻力下降。
b. 移位浸漬清洗如圖2所示將膜組件從曝氣槽內吊出後，在藥 液內浸漬一定時間，再以透過液衝洗乾淨。
以上清洗方法都存在一些缺陷，如對浸入式平膜，採用將膜塊從 膜盒中抽出，用高壓水或刷子對膜面進行衝洗都會造成裝置停運，影 響生產。如果釆用化學清洗， 一方面化學清洗要消耗化學藥品，又會 對水造成二次汙染，另一方面化學清洗會給生產運行帶來諸多不便。 但是從恢復膜通量來看，化學清洗是必不可少的。
發明內容
本發明的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種延長在線 化學藥劑衝洗及離線化學清洗的周期，可控制化學清洗頻率，保持膜 的透水速率和截留率的振動式膜生物反應器。
本發明採用的技術方案如下
一種振動式膜生物反應器，其特徵是它包括有預處理裝置，膜生 物反應器、生物除臭裝置、振動裝置和清水箱單元組成，所述預處理 裝置為設備本體中的生化區，膜生物反應器安裝在設置本體中的膜濾 區，生化區和膜濾區內均安裝有曝氣器，膜生物反應器上安裝有振動 裝置，生物除臭裝置安裝在設備本體的頂部，其底部的排放水口與設 備本體內部相連通，清水箱單元為設備本體內的清水區，設備本體內的生化區、膜濾區和清水區相互之間由隔板分隔。
所述生物除臭裝置包括裝有填料的生物反應器和循環泵，生物反 應器內部下方安裝有帶孔隔板，填料位於帶孔隔板上方，帶孔隔板下 部區域側壁設有廢氣入口，生物反應器底部設有排放水口，生物反應 器內反應區的上部側壁設有噴淋液進口，反應區頂部設有排氣口，循 環泵通過管路分別與噴淋液進口和出口相連。
膜生物反應器採用浸入式平板膜，該膜板固定在由玻璃纖維增強 的塑料框架上，塑料框架安裝在振動支架內，振動支架上裝有振動電 機，振動支架下端的膜支腳通過振動彈簧安裝在固定底座上。
本發明的有益效果有
以過膜壓差20Kpa作為膜汙染控制指標，自動進行膜組件的振動， 加速膜汙染物的脫落，延長了清洗周期，使原來6個月進行一次離線 清洗延長到8-9個月清洗一次，從而節約化學藥劑30-50%，使膜通量 更加穩定，使MBR反應器運行周期更長並延長了膜的使用壽命。同時 該反應器還具有生物除臭功能。
圖1為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明生物除臭裝置結構示意圖。
圖3為本發明振動裝置結構示意圖。
圖4為目前膜生物反應器原位清洗示意圖。
圖5為目前膜生物反應器移位清洗示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步地說明
如圖1所示，本發明設備本體1安裝有曝氣器17的曝氣槽分成缺
氧區和好氧區，缺氧區本實新型中的生化區18，它作為汙水處理的預 處理裝置。膜生物反應器2 (MBR膜)安裝在好氧區內，好氧區亦為濾 膜區19。由於設置本體1內的曝氣槽分為缺氧區和好氧區，因而該反 應器具有脫氮功能，可以除去汙水的氨氮。設備本體1內由隔板17將 其分為生化區18、膜濾區19和清水區20，清水區20作為汙水處理的清水箱單元。在設備本體1的頂部安裝有生物除臭裝置8，如圖2所 示，生物除臭裝置8包括裝有填料12的生物反應器9和循環泵10， 生物反應器9內部下方安裝有帶孔隔板11，填料12位於帶孔隔板11 上方，帶孔隔板11下部區域側壁設有廢氣入口 13，生物反應器9底 部設有排放水口 14,排放水口 14與設備本體1內部相連通。生物反 應器9內反應區的上部側壁設有噴淋液進口 15,反應區頂部設有排氣 口 16，循環泵IO通過管路分別與噴淋液進口 15和排放水口 14相連， 並將營養液從噴淋液進口 15噴淋在反應區的填料12上。在廢氣入口 13、排放水口 14、噴淋液進口 15和排氣口 ，16處均設有閥門。
如圖3所示，本發明中膜生物反應器2採用浸入式平板膜，該膜 板固定在由玻璃纖維增強的塑料框架上，塑料框架安裝在振動支架3 內，振動支架3上裝有振動電機4，振動電機4帶動膜生物反應器的 膜組件進行高頻振動。上述振動支架3下端的膜支腳5通過振動彈簧 6安裝在固定底座7上，以保證振動效果。
本發明在設備本體1內膜濾區靠生化區一側設有汙泥回流泵，靠 清水區一側設有提升泵，汙泥回流泵的作用是將好氧區的部分汙泥回 流至缺氧區，進行硝化和反硝化，以進一步增加脫磷除氮效果，提升 泵的作用是通過抽吸產生負壓，通過MBR膜把好氧區的水分離出來。 在清水區還設有回用泵，其作用是將清水區的清水提升到用水點。
本發明的工作過程為汙水經過設備本體內缺氧區反應後到達好 氧區，通過膜生物反應器的過濾作用後到達清水區，再由回用泵提升 到用水點。膜生物反應器上安裝的振動電機根據設定的膜壓差〈20Kpa 作為膜汙染控制指標，自動進行振動，將沉積和堵塞在膜生物反應器 膜孔中的汙染物振動下來，而料液側保持一定的流速，以將這些種洗 下來的沉積物帶走。
本發明振動裝置將沉積在膜孔中的汙染物及時地振動下來，延長 了清洗周期，使原來6個月進行一次離線清洗延長到8-9個月清洗一 次，從而節約化學藥劑30-50%。
本發明涉及的其它未說明部分與現有技術相同。
權利要求
1、一種振動式膜生物反應器，其特徵是它包括有預處理裝置，膜生物反應器、生物除臭裝置、振動裝置和清水箱單元組成，所述預處理裝置為設備本體中的生化區，膜生物反應器安裝在設置本體中的膜濾區，生化區和膜濾區內均安裝有曝氣器，膜生物反應器上安裝有振動裝置，生物除臭裝置安裝在設備本體的頂部，其底部的排放水口與設備本體內部相連通，清水箱單元為設備本體內的清水區，設備本體內的生化區、膜濾區和清水區相互之間由隔板分隔。
2、 根據權利要求1所述振動膜生物反應器，其特徵是所述生物除 臭裝置包括裝有填料的生物反應器和循環泵，生物反應器內部下方安 裝有帶孔隔板，填料位於帶孔隔板上方，帶孔隔板下部區域側壁設有 廢氣入口，生物反應器底部設有排放水口，生物反應器內反應區的上 部側壁設有噴淋液進口，反應區頂部設有排氣口，循環泵通過管路分 別與噴淋液進口和出口相連。
3、 根據權利要求1所述振動膜生物反應器，其特徵是所述膜生物 反應器採用浸入式平板膜，該膜板固定在由玻璃纖維增強的塑料框架 上，塑料框架安裝在振動支架內，振動支架上裝有振動電機，振動支 架下端的膜支腳通過振動彈簧安裝在固定底座上。
全文摘要
本發明涉及一種振動式膜生物反應器，其特徵是它包括有預處理裝置，膜生物反應器、生物除臭裝置、振動裝置和清水箱單元組成，所述預處理裝置為設備本體中的生化區，膜生物反應器安裝在設置本體中的膜濾區，膜生物反應器上安裝有振動裝置，生物除臭裝置安裝在設備本體的頂部，其底部的排放水口與設備本體內部相連通，清水箱單元為設備本體內的清水區。本發明以過膜壓差20Kpa作為膜汙染控制指標，自動進行膜組件的振動，加速膜汙染物的脫落，延長了清洗周期，使原來6個月進行一次離線清洗延長到8-9個月清洗一次，從而節約化學藥劑30-50％，使膜通量更加穩定，使MBR反應器運行周期更長並延長了膜的使用壽命。
文檔編號C02F3/12GK101565232SQ20091002684
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者劉立忠, 周中明, 夏新樂, 徐熊堂, 錢盤生 申請人:江蘇金山環保工程集團有限公司