CN100567172C - 斜板分置式膜生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种斜板分置式膜生物反应器。它包括生物接触氧化区和膜分离区，该两区由数个均匀竖直排列横纵放置的斜板隔开，斜板中的第一块斜板顶部淹没在污水中，而最下一块斜板体与膜分离区的底板间留有有效空隙，实现膜分离区与生物氧化区之间的水力循环。本发明能够同时实现无泵循环和降低膜生物反应器膜污染程度。

Description

斜板分置式膜生物反应器
技术领域：
本发明专利涉及用于污水处理的环保设备技术领域，具体涉及一种分置式膜生物反应器。
背景技术：
膜生物反应器(Memb rane Bioreactor，简称MBR)是将高效膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物化学反应系统。它使用膜组件替代传统活性污泥法中的沉淀池实现泥水分离，从而对废水进行处理，具有固液分离率高、出水水质好、处理效率高、占地空间小、运行管理简单等特点。
按膜组件的设置的位置，膜生物反应器可分为分置式膜生物反应器和一体式膜生物反应器。在分置式生物反应器(RMBR)中，生物反应器中的混合液由泵增压后进入膜组件，在压力作用下膜过滤液成为系统处理出水，活性污泥及大分子物质等则被膜截留，并随着浓缩液回流到生物反应器内.分置式MBR的特点是：运行稳定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更换及增设.但是分置式膜生物反应器需要循环泵和循环管路，为了减少污染物在膜面的沉积，由循环泵提供的混合液流速高，因此动力消耗较大，同时循环管路较长容易造成管路堵塞，且基建投资大。
发明内容：
本发明的目的在于是针对现有技术所存在的缺点，而提供一种斜板分置式膜生物反应器，该装置能够同时实现无泵循环和降低膜生物反应器膜污染程度。
本发明是通过如下技术措施实现的：包括生物接触氧化区、膜分离区、曝气单元等；其特征在于生物接触氧化反应区和膜分离区由数个均匀放置的斜板隔开，斜板能够创造良好的沉淀环境，在斜板的阻隔作用下部分污泥沉降回流至生物接触氧化区，使得膜分离区中污水的生物量低于生物接触氧化区中污水的生物量，从而降低了膜受污染的程度。
本发明的特点在于生物接触氧化区内置有悬挂式填料或悬浮式样填料，微生物生长在填料上，可增大污泥负荷，提高处理效果，同时可降低悬浮污泥浓度。
本发明的特点在于膜分离区底板与水平方向成一定的倾斜角度，膜分离区底板与生物接触氧化区底板存在一定的高程差，该特征使得膜分离区的污泥易回流至生物接触氧化区，省去污泥循环泵，降低运行费用。
本发明的曝气单元特点是：生物接触氧化区采用微孔曝气方式，主要为微生物提供所需的氧气；膜分离单元采用穿孔曝气方式，曝气强度高于微孔曝气，在供氧的同时，对膜进行外冲洗。微孔曝气方式与穿孔曝气方式的结合，与单纯的穿孔曝气方式相比，更具有经济性，能够降低总的曝气量。
本发明的特点还在于设有气体反冲洗装置，气体反冲洗管道与出水管相同，气体可直接进入膜丝内部，同时管路共用，可降低管路建设费用。出水管上设有压力表，当泵的抽吸压力超过规定数值时，关闭真空泵和出水阀，打开空气调节阀，实现膜内反冲洗。膜内反冲洗与膜分离区内的膜外反冲洗的结合，膜冲洗更为彻底，降低了膜污染。该气体反冲洗可采用PLC自动控制装置。
根据上述的技术措施，本发明采用下述技术方案：
一种斜板分置式膜生物反应器，包括生物接触氧化池区和膜分离区，其特征在于生物接触氧化反应区和膜分离区由数个均匀竖直排列横纵放置的斜板隔开，斜板中的第一块斜板顶部淹没在污水中，而最下一块斜板与膜分离区的底板间留有有效空隙，实现膜分离区与接触氧化反应区之间的水力循环；膜分离区底板与水平方向呈一定的倾斜角度，膜分离区底板与生物接触氧化反应区底板存在一定的高程差，使得膜分离区的污泥易回流至生物接触氧化反应区，省去污泥循环泵。
上述的生物接触氧化反应区下部连接进水管，进水管上设有流量计；生物接触氧化反应区内腔置有悬浮填料或悬挂式填料；生物接触氧化反应区上方设有溢流管，而下方设有放空管及排泥管，放空管上装有放空阀，排泥管上装有排泥阀。
上述的膜分离区内腔只有膜组件，膜组件淹没在污水水面之下，膜组件所用的膜材料为聚偏氟乙烯或聚砜；膜分离区下方设有放空管，放空管上装有放空阀。
上述的生物接触氧化反应区内腔下部设有曝气头经气阀和气体流量计接通曝气管，而所述的膜分离区内腔下部设有另一个曝气头经另一个气阀和另一个气体流量计也接通所述的曝气管。
上述的斜板分置式膜生物反应器中有一个空气泵，其出口一路接通所述的曝气管，而另一路由一条气体反冲洗管上的一个反冲洗气体流量计和一个反冲洗气阀接通所述的膜组件的出水管路；所述的膜组件的出水管路经一个出水流量计和一个出水阀接通一个真空泵，该出水管路上还装有一个压力表。
本发明的工作过程是：污水从进水管进入生物接触氧化区，在微孔曝气作用下，污水向上流动，经过斜板进入膜分离区，在斜板的阻隔作用下部分污泥沉降回流至生物接触氧化区。膜分离区的污水在穿孔曝气的作用下向上流动，越过斜板进入生物接触氧化区，形成整个斜板分置式膜膜生物反应器的无泵水力循环。本反应器通过真空泵抽吸出水。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1、采用斜板将生物反应器分成生物接触氧化区与膜分离区，实现无泵循环，无循环管道和污泥循环泵，降低了基建和运行费用低。
2、膜污染程度低于现有一体式膜生物反应器，且膜冲洗方式更为彻底、经济。
4、采用微孔曝气和穿孔曝气方式相结合，提高空气的有效利用率，降低运行费用，
3、本发明易实现自动化操作，管理运行方便。
附图说明：
图1为发明一个实施例的结构示意图
具体实施方式：
参见图1，本发明的一个优选实施例结合附图说明如下：污水通过进水管(5)进入生物接触氧化区(A)，生物接触氧化区内腔置有悬挂式填料或悬浮填料；生物接触氧化区曝气管曝气在提供生物反应所需的氧气同时提升水力，使污水充分混合；污水经过斜板(2)进入膜分离区(B)，在斜板的阻隔作用下部分污泥沉降回流至生物接触氧化区(A)，使得膜分离区中(B)污水的生物量低于生物接触氧化区(A)中污水的生物量；在膜分离区曝气头(22)的曝气作用下，污水充分混合并向上运动越过隔板进生物接触氧化区(A)，形成整个斜板分置式膜生物反应器的水力循环。本实施例通过真空泵(24)进行抽吸出水，出水管上设有压力表(26)，实时监测膜的抽吸压力。生物接触氧化区采用微孔曝气方式，膜分离区采用穿孔曝气方式，曝气管上设置气体流量计(10、13)及气体调节阀(9，14)，可根据运行情况调节曝气量的大小。本实用新型设有气体反冲洗装置，反冲洗管道上设有调节阀(21)及气体流量计(20)，与出水管路相同，当压力表数值超过一定数时，关闭真空泵(24)和出水阀(25)，打开调节阀(21)，实行气体反冲洗，此过程为膜内反冲洗，膜分离区曝气管曝气可对膜组件实行膜外反冲洗，两种冲洗方式的结合使膜的冲洗更为彻底。
参见图1，本斜板分置式膜生物反应器的结构是：包括一个生物接触氧化区(A)和膜分离区(B)，生物接触氧化反应区(A)和膜分离区(B)由数个均匀竖直排列横纵放置的斜板(2)隔开，斜板(2)中的第一块斜板顶部淹没在污水中，而最下一块斜板与膜分离区(B)的底板间留有有效空隙，实现膜分离区(B)与接触氧化反应区(A)之间的水力循环。
上述的生物接触氧化区(A)下部连接进水管(5)，进水管(5)上设有流量计(6)；生物接触氧化池区(A)内腔置有悬浮填料或悬挂式填料(3)；生物接触氧化区(A)上方设有溢流管(1)，而下方设有放空管(8)及排泥管(12)，放空管上装有放空阀(7)，排泥管上装有排泥阀(11)。
上述的膜分离区(B)内腔置有膜组件(23)，膜组件(23)淹没在污水水面之下，膜组件(23)所用的膜材料为聚偏氟乙烯或聚砜；膜分离区(B)下方设有放空管(16)，放空管上装有放空阀(15)。
上述的生物接触氧化区(A)内腔下部设有曝气头(4)经气阀(9)和气体流量计(10)接通曝气管(17)，而所述的膜分离区(B)内腔下部设有另一个曝气头(22)经另一个气阀(14)和另一个气体流量计(13)也接通所述的曝气管(17)。
上述的斜板分置式膜生物反应区有一个空气泵(18)，其出口一路接通所述的曝气管(17)，而另一路由一条气体反冲洗管(19)上的一个反冲洗气体流量计(20)和一个反冲洗气阀(21)接通所述的膜组件(23)的出水管路；所述的膜组件(23)的出水管路经一个出水流量计(26)和一个出水阀(25)接通一个真空泵(24)，该出水管路上还装有一个压力表(27)。

Claims (5)

1、一种斜板分置式膜生物反应器：包括生物接触氧化池区(A)和膜分离区(B)，其特征在于生物接触氧化反应区(A)和膜分离区(B)由数个均匀竖直排列横纵放置的斜板(2)隔开，斜板(2)中的第一块斜板顶部淹没在污水中，而最下一块斜板与膜分离区(B)的底板间留有有效空隙，实现膜分离区(B)与接触氧化反应区(A)之间的水力循环；膜分离区(B)底板与水平方向呈一定的倾斜角度，膜分离区(B)底板与生物接触氧化反应区(A)底板存在一定的高程差，使得膜分离区(B)的污泥易回流至生物接触氧化反应区(A)，省去污泥循环泵。
2、根据权利要求1所述的斜板分置式膜生物反应器，其特征在于所述的生物接触氧化反应区(A)下部连接进水管(5)，进水管(5)上设有流量计(6)；生物接触氧化反应区(A)内腔置有悬浮填料或悬挂式填料(3)；生物接触氧化反应区(A)上方设有溢流管(1)，而下方设有放空管(8)及排泥管(12)，放空管上装有放空阀(7)，排泥管上装有排泥阀(11)。
3、根据如权利1所要求斜板式分置式膜生物反应器，其特征在于所述的膜分离区(B)内腔置有膜组件(23)，膜组件(23)淹没在污水水面之下，膜组件(23)所用的膜材料为聚偏氟乙烯或聚砜；膜分离区(B)下方设有放空管(16)，放空管上装有放空阀(15)。
4、根据权利要求2或3所述的斜板分置式膜生物反应器，其特征在于所述的生物接触氧化反应区(A)内腔下部设有曝气头(4)经气阀(9)和气体流量计(10)接通曝气管(17)，而所述的膜分离区(B)内腔下部设有另一个曝气头(22)经另一个气阀(14)和另一个气体流量计(13)也接通所述的曝气管(17)。
5、根据权利要求4所述的斜板分置式膜生物反应器，其特征在于有一个空气泵(18)，其出口一路接通所述的曝气管(17)，而另一路由一条气体反冲洗管(19)上的一个反冲洗气体流量计(20)和一个反冲洗气阀(21)接通所述的膜组件(23)的出水管路；所述的膜组件(23)的出水管路经一个出水流量计(26)和一个出水阀(25)接通一个真空泵(24)，该出水管路上还装有一个压力表(27)。
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