CN201648185U - 一种多级回流式膜生物反应器 - Google Patents

一种多级回流式膜生物反应器 Download PDF

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李力
杨振刚
卢爱平
李明波
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CITIC Envirotech Guangzhou Co Ltd
CITIC Envirotech Water Treatment Liaoyang Co Ltd
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United Envirotech Water Treatment Liaoyang Co Ltd
Novo Envirotech Tianjin Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开一种多级回流式膜生物反应器，包括生物反应器和膜分离组件，膜分离组件设于生物反应器内部，生物反应器内部设有多个反应区，包括依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区和膜分离区，膜分离组件设于膜分离区内部，好氧区与膜分离区之间的连接通道处设有隔断元件；生物反应器分别设有由主控制装置控制运行的出水系统、回流系统和鼓风系统。本实用新型将各个反应区分开设置，在膜分离区和好氧区之间设置隔断元件，使得膜分离区和生化区独立设置、独立运行和控制，保证了生化反应的充分进行；本实用新型采用多级回流的运行方式，有效降低了高溶解氧对生化反应的不利影响，保证了生化处理效果。

Description

一种多级回流式膜生物反应器
技术领域
本实用新型涉及水净化处理技术，特别涉及一种多级回流式膜生物反应器。
背景技术
膜生物反应器(Membrane Bioreactor-MBR)的处理工艺是一项新兴的水处理技术，是传统污水生物处理工艺与膜分离技术的有机结合，已成功地应用于污水处理。膜生物反应器一般由膜分离组件及生物反应器两部分组成，一般膜生物反应器是将膜组件置于生物反应器内，为了防止膜组件的污染，需要采用较大的气量对膜组件表面进行吹扫，较大的气量在吹扫的同时，也不断在向反应器内的泥水混合液中充入氧气，这就容易造成反应器中的溶解氧较高，若需要进行除磷、脱氮的处理，生物反应器内就无法达到理想的厌氧、缺氧环境，极大的影响了除磷、脱氮的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种运行灵活、工艺稳定、净化效果好的多级回流式膜生物反应器。
本实用新型的技术方案为：一种多级回流式膜生物反应器，包括生物反应器和膜分离组件，膜分离组件设于生物反应器内部，所述生物反应器内部设有多个反应区，包括依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区和膜分离区，膜分离组件设于膜分离区内部，好氧区与膜分离区之间的连接通道处设有隔断元件；生物反应器分别设有由主控制装置控制运行的出水系统、回流系统和鼓风系统。
所述生物反应器内的膜分离区为至少一个；当膜分离区为多个时，各个膜分离区并联设置。
所述出水系统包括出水管道和设于出水管道上的出水泵，出水泵由主控制装置控制，出水管道的进水口与膜分离组件连接，出水管道的出水口外接集水装置或深化处理装置。
所述回流系统包括设于膜分离区内的膜分离区回流泵、设于好氧区内的好氧区回流泵和设于缺氧区内的缺氧区回流泵；膜分离区回流泵的出口管道分别连接至厌氧区、缺氧区和好氧区，好氧区回流泵的出口管道连接至缺氧区，缺氧区回流泵的出口管道连接至厌氧区。
所述鼓风系统包括风管和设于风管进口端的风机，风管出口端分别设于好氧区和膜分离区底部。
所述主控制装置内设有变频器，出水系统、回流系统和鼓风系统分别与变频器连接。
本实用新型的多级回流式膜生物反应器使用时，其工作过程为：待处理污水经过厌氧区、缺氧区、好氧区和膜分离区依次处理，最后由出水系统送至集水装置或深化处理装置；该过程中，鼓风系统不断向好氧区和膜分离区鼓入空气，使好氧区和膜分离区内的含氧浓度加大，在膜分离区内同时也起到清洁膜分离组件的作用；膜分离区回流泵将膜分离区内的残留混合液分别送至厌氧区、缺氧区和好氧区，主要送至好氧区，好氧区回流泵将好氧区内的残留混合液送至缺氧区，缺氧区回流泵将缺氧区内的残留混合液送至厌氧区，从而实现循环处理；整个处理过程中，主控制装置实时监测生物反应器内的溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、流量、压力以及进出水水质等，然后自动调整出水系统、鼓风系统和回流系统中各设备的运行频率、流量等参数，以满足整个工艺系统的运行控制要求。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本实用新型将各个反应区分开设置，在膜分离区和好氧区之间设置隔断元件，使得膜分离区和生化区独立设置、独立运行和控制，保证了生化反应的充分进行。
(2)本实用新型采用多级回流的运行方式，有效降低了高溶解氧对生化反应的不利影响，保证了生化处理效果。
附图说明
图1为本多级回流式膜生物反应器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种多级回流式膜生物反应器，其结构如图1所示，包括生物反应器和膜分离组件，膜分离组件设于生物反应器内部，生物反应器内部设有多个反应区，包括依次连接的厌氧区1、缺氧区2、好氧区3和膜分离区4，膜分离组件5设于膜分离区4内部，好氧区3与膜分离区4之间的连接通道处设有隔断元件6；生物反应器分别设有由主控制装置17控制运行的出水系统8、回流系统9和鼓风系统7。
生物反应器内的膜分离区4为至少一个；当膜分离区4为多个时，各个膜分离区并联设置。
出水系统8包括出水管道10和设于出水管道10上的出水泵11，出水泵11由主控制装置控制，出水管道10的进水口与膜分离组件5连接，出水管道10的出水口外接集水装置或深化处理装置。
回流系统9包括设于膜分离区4内的膜分离区回流泵12、设于好氧区3内的好氧区回流泵13和设于缺氧区2内的缺氧区回流泵14；膜分离区回流泵12的出口管道分别连接至厌氧区1、缺氧区2和好氧区3，好氧区回流泵13的出口管道连接至缺氧区2，缺氧区回流泵14的出口管道连接至厌氧区1。
鼓风系统7包括风管15和设于风管进口端的风机16，风管15出口端分别设于好氧区3和膜分离区4底部。
主控制装置17内设有变频器，出水系统8、回流系统9和鼓风系统7分别与变频器连接。
本多级回流式膜生物反应器使用时，其工作过程为：待处理污水经过厌氧区1、缺氧区2、好氧区3和膜分离区4依次处理，最后由出水系统8送至集水装置或深化处理装置；该过程中，鼓风系统7不断向好氧区3和膜分离区4鼓入空气，使好氧区3和膜分离区4内的含氧浓度加大，在膜分离区4内同时也起到清洁膜分离组件的作用；膜分离区回流泵12将膜分离区4内的残留混合液分别送至厌氧区1、缺氧区2和好氧区3，主要送至好氧区3，好氧区回流泵13将好氧区3内的残留混合液送至缺氧区2，缺氧区回流泵14将缺氧区2内的残留混合液送至厌氧区1，从而实现循环处理；整个处理过程中，主控制装置17实时监测生物反应器内的溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、流量、压力以及进出水水质等，然后自动调整出水系统8、鼓风系统7和回流系统9中各设备的运行频率、流量等参数，以满足整个工艺系统的运行控制要求。
将本实施例上述装置使用于生活污水处理，其处理结果如下：
生活污水进水水质：COD＝270mg/L，BOD5＝160mg/L，TN＝35mg/L，NH3-N＝30mg/L，TP＝3mg/L。
将上述生活污水送入生物反应器中，其在厌氧区1、缺氧区2和好氧区3的水力停留时间分别为1h、1.5h、6.5h，污泥浓度6000mg/L，膜分离区4有10个并联设置，然后与好氧区合建，每个膜分离区与好氧区3之间的连接通道设置隔断元件6。膜分离区4至好氧区3的污泥回流比为300～400％，好氧区3至缺氧区2的混合液回流比为300～400％，缺氧区2至厌氧区1的混合液回流比为100～200％。
出水系统8采用恒流量出水控制，并设置跨膜压差监测报警；鼓风系统7根据好氧区3的溶解氧自动调整供风量；回流系统9根据进出水水质以及溶解氧、氧化还原电位等自动调整回流量，全部运行由主控制装置17根据水质、运行监测仪表及设定运行参数自动控制运行。
经过处理后得到的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBGB 18918-2002)中一级A排放标准。
实施例2
本实施例一种多级回流式膜生物反应器，其结构和工作原理与实施例1相同。将本实施例的多级回流式膜生物反应器使用于工业污水处理，其处理结果如下：
工业污水进水水质：COD＝500mg/L，BOD5＝120mg/L，TN＝15mg/L，NH3-N＝10mg/L，TP＝1.5mg/L。
将工业污水送入生物反应器中，生物反应器内的厌氧区1和缺氧区2合并为水解酸化区，在水解酸化区和好氧区3内的水力停留时间分别为8h、16h，污泥浓度5000mg/L，膜分离区4有5个并联设置，然后与好氧区分建，分别用管道连通。膜分离区4至好氧区3的污泥回流比为300～400％，好氧区3至水解酸化区的污泥回流间歇运行，回流比为50～100％。
出水系统8、鼓风系统7和回流系统9均由主控制装置集中进行控制，自动化运行。
经过处理后得到的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBGB 18918-2002)中一级B排放标准。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (6)

1.一种多级回流式膜生物反应器，包括生物反应器和膜分离组件，膜分离组件设于生物反应器内部，其特征在于，所述生物反应器内部设有多个反应区，包括依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区和膜分离区，膜分离组件设于膜分离区内部，好氧区与膜分离区之间的连接通道处设有隔断元件；生物反应器分别设有由主控制装置控制运行的出水系统、回流系统和鼓风系统。
2.根据权利要求1所述一种多级回流式膜生物反应器，其特征在于，所述生物反应器内的膜分离区为至少一个；当膜分离区为多个时，各个膜分离区并联设置。
3.根据权利要求1所述一种多级回流式膜生物反应器，其特征在于，所述出水系统包括出水管道和设于出水管道上的出水泵，出水泵由主控制装置控制，出水管道的进水口与膜分离组件连接，出水管道的出水口外接集水装置或深化处理装置。
4.根据权利要求1所述一种多级回流式膜生物反应器，其特征在于，所述回流系统包括设于膜分离区内的膜分离区回流泵、设于好氧区内的好氧区回流泵和设于缺氧区内的缺氧区回流泵；膜分离区回流泵的出口管道分别连接至厌氧区、缺氧区和好氧区，好氧区回流泵的出口管道连接至缺氧区，缺氧区回流泵的出口管道连接至厌氧区。
5.根据权利要求1所述一种多级回流式膜生物反应器，其特征在于，所述鼓风系统包括风管和设于风管进口端的风机，风管出口端分别设于好氧区和膜分离区底部。
6.根据权利要求1所述一种多级回流式膜生物反应器，其特征在于，所述主控制装置内设有变频器，出水系统、回流系统和鼓风系统分别与变频器连接。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

Assignor: Nuofei Environmental Safety Engineering Technology (Tianjin) Co., Ltd.|Joint Environmental Water Treatment (Liaoyang) Co., Ltd.|Nuowei Environmental Safety Engineering Technology (Guangzhou) Co., Ltd.

Contract record no.: 2015440000884

Denomination of utility model: Multistage return-flow type membrane bioreactor

Granted publication date: 20101124

License type: Common License

Record date: 20151225

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Chengdu Xinrong environment Co., Ltd.

Assignor: Nuowei environmental safety engineering technology (Guangzhou) Co., Ltd.|Nuowei environmental safety engineering technology (Tianjin) Co., Ltd.|Joint Environmental Water Treatment (Liaoyang) Co., Ltd

Contract record no.: 2016440000067

Denomination of utility model: Multistage return-flow type membrane bioreactor

Granted publication date: 20101124

License type: Common License

Record date: 20160308

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Address after: 5 building, 7 floor, Huang Zhou Industrial Zone, Che Po Road, Guangdong, Guangzhou, Tianhe District 510000, China

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Patentee before: NOVO Envirotech (Tianjin) Ltd.

Patentee before: NOVO Environmental Safety Engineering Technology (Tianjin) Co., Ltd.

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CX01 Expiry of patent term

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