CN101723513B - 立式膜生物反应器 - Google Patents
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Abstract
一种立式膜生物反应器，包括反应箱体，反应箱体底部设有事故排水口，反应箱体内设有将反应箱体内部空间分为好氧区和缺氧区的挡板，缺氧区中设有搅拌器，该搅拌器由直流电机驱动；反应箱体还设有内循环泵，用于使污泥从好氧区形成的硝酸盐回流到缺氧区；反应箱体上依次连接有进水管、第一流量计和潜污泵，其中，进水管通入反应箱体中；挡板上方铺设有穿孔曝气管以及至少一中空纤维膜片，该空纤维膜片连接出水支管，出水支管与出水总管相连，出水总管的另一端与真空抽吸泵相连，真空抽吸泵连接有第二流量计；穿孔曝气管与设置在反应箱体外部的离心变频气泵连接。本发明结构简单紧凑、占地省、自动化程度高、维护简单、节省人力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于污水处理的装置，尤其涉及一种立式缺氧-好氧型膜生物反应器。
背景技术
目前，对于生活污水的处理仍多采用污水厂集中处理的方式，虽然集中处理便于专业化管理，但污水处理厂基建费用高，并且需要建设配套的污水输送管网，不仅增加了基建费用、运行维护费用，同时容易对污水管网沿途环境造成一定的污染影响。在迫切需要保护自然环境的今天，集中的污水处理方式显然有其自身的局限性和弊端，巨大的基建投资费用和运行维护费用也不符合可持续发展的要求。随着时代的进步、社会的发展，全世界都在积极倡导污水分散处理的思想，就地处理，就地回用，实现水平衡和水循环具有重大意义。近年来，大量绿色生态住宅小区的不断兴起，使人们对城市住宅小区的环境质量提出了更高的要求，小区的生活污水分散处理已成为必不可少的内容。
住宅小区生活污水处理不同于一般污水处理，具有一定的特殊性，应考虑以下几点：
①.小区生活污水流量小，可生化性好，污水中悬浮物相对较少，宜采用生物法污水处理技术；
②.小区用地紧张，应考虑占地面积小的污水处理设施及操作简单的处理工艺，便于社会化管理；
③.污水处理设施的施工期不应过长；
④.污水处理后应达标排放或考虑是否再利用。
活性污泥法因其处理效果好、费用低，净化机理及工艺等较为成熟而得到广泛应用。但是传统活性污泥法是通过二沉池重力沉降作用使泥、水分离，从而净化污水，其自身也存在许多不足：首先，二沉池沉降效果受污泥状况影响较大，尤其是污泥易发生膨胀，会直接导致出水中的悬浮物增多，出水水质得不到保证；其次，传统活性污泥法中污泥浓度不高，占地面积大，容积负荷低；而且剩余污泥产量大，污泥处理费用高。
为了保证优质的出水，各种新型、改良型高效污水处理技术、工艺随之产生。膜分离技术作为污水处理与中水回用中的一项实用技术在近年内得到迅速发展，引起污水处理界的广泛重视。膜分离装置与活性污泥法相结合形成的膜生物反应器(MBR)技术在污水处理中显示出良好的发展前景。现有技术中的缺氧-好氧型膜生物反应器是由缺氧池、好氧池、膜组件等单体拼组而成，但是均为横式结构，结构复杂，占地面积大，不利于膜生物反应器的推广和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种立式膜生物反应器，具有结构简单紧凑、占地省、自动化程度高、维护简单、节省人力等优点。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种立式膜生物反应器，包括反应箱体，反应箱体底部设有事故排水口，反应箱体内设有将反应箱体内部空间分为好氧区和缺氧区的挡板，缺氧区中设有搅拌器，该搅拌器由直流电机驱动；反应箱体还设有内循环泵，用于使污泥从好氧区形成的硝酸盐回流到缺氧区；反应箱体上依次连接有进水管、第一流量计和潜污泵，其中，进水管通入反应箱体中；挡板上方铺设有穿孔曝气管以及至少一中空纤维膜片，该空纤维膜片连接出水支管，出水支管与出水总管相连，出水总管的另一端与真空抽吸泵相连，真空抽吸泵连接有第二流量计；穿孔曝气管与设置在反应箱体外部的离心变频气泵连接。
所述反应箱体内侧壁在不同的高度位置设有安装部，以放置所述挡板，挡板的周边留有通孔，便于进水管直接伸入反应箱体底部缺氧区以及缺氧区与好氧区之间的连通。
所述反应箱体中设有两片中空纤维膜片，每一中空纤维膜片均连接一带阀门的出水支管，两根出水支管与出水总管相连。
所述直流电机架设于反应箱体的上方，搅拌器和直流电机由穿过挡板的连接轴连接。
所述内循环泵设在反应箱体的外侧壁，内循环泵上设有第三流量计。
所述反应箱体外壳采用硬聚氯乙烯塑料板焊接而成。
所述中空纤维膜片由聚偏氟乙烯材料制成。
由以上可见，本发明的立式膜生物反应器处理系统适合住宅小区内生活污水的分散处理，其采用中空纤维膜组件的过滤作用代替二沉池的重力沉降，进行泥水分离，不仅能够得到优质、可靠的出水，而且占地面积小，处理负荷高，易于自动控制，基建费用低，并且膜生物反应器的出水不受污泥膨胀的影响，污泥产率低，适合住宅小区生活污水的分散处理，具有一定的经济效益和环境效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是沿图1中A-A线的剖视图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
如图1及图2所示，本发明立式膜生物反应器包括反应箱体4、依次连接的潜污泵2、第一流量计3和进水管5，进水管5通入反应箱体4中，潜污泵2直接从调节池1取水。反应箱体4内部在不同高度位置设有安装部40，安装部40可以是安装凸起或者其他的安装方式，用以放置挡板6，挡板6将反应箱体4内部空间分为位于上方的好氧区和位于下方的缺氧区，挡板6上设有若干通孔，本实施例中，挡板6上设有四个通孔，以便进水管5直接伸入反应箱体4底部的缺氧区及便于缺氧区与好氧区之间的连通。挡板6上方铺设有穿孔曝气管7以及至少一中空纤维膜片10，该中空纤维膜片10通过固定底座(未图示)设于挡板6上方，中空纤维膜片10连接一带有阀门110的出水支管11a，本实施例中，设有两片中空纤维膜片10，每一中空纤维膜片10均连接一出水支管11a，该两根出水支管11a与一根出水总管11b相连。出水总管11b的另一端与真空抽吸泵12相连，真空抽吸泵12连接有第二流量计13。
反应箱体4的上方架设有直流电机8，下方缺氧区设有搅拌器9，搅拌器9和直流电机由穿过挡板6的连接轴(未标号)连接。本发明还设有内循环泵14，内循环泵14使污泥从好氧区形成的硝酸盐回流到缺氧区，通过反硝化作用实现对N的去除。在本实施例中内循环泵14设在反应箱体4的外侧壁，内循环泵14上设有第三流量计140，反应箱体4的底部设有事故排水口15，用于污泥排放和事故排水。
本实施例中的反应箱体4采用硬聚氯乙烯塑料板焊接而成，长宽高尺寸为：0.8m×0.8m×2.6m，有效长宽高为0.7m×0.7m×2.5m，有效容积为1.225m3；中空纤维膜片10为聚偏氟乙烯(PVDF)，属亲水性材料，设有两片，总膜面积为25m2。
本发明的工作状况如下：
进水系统
污水经预处理后由污水管道输送至调节池1，潜污泵2从调节池1中直接取水，经第一流量计3接入反应箱体4内的进水管5，到达挡板6下方的缺氧区；
MBR系统
挡板6将反应箱体4内部空间分为缺氧区和好氧区，通过将挡板6放置在不同高度的安装部40上，来改变缺氧区和好氧区的体积比；挡板6中心处的圆孔以便直流电机8与搅拌器9之间的连接轴通过；挡板6上铺设穿孔曝气管7和固定中空纤维膜片10的底座，穿孔曝气管7通过连接软管(未标号)与用于充气的离心变频气泵16相连，水气两相流形成的错流形式冲刷中空纤维膜10，能够有效控制表面污染物的不断聚集，减轻污染；如图1所示，离心变频气泵16固定在地面上，靠近反应箱体4；
出水系统
中空纤维膜片10由一根带有阀门的出水支管11a连接，两根出水支管11a最终由一根出水总管11b相连，通过真空抽吸泵12的抽吸，经第二流量计13出水，真空抽吸泵12由时间继电器进行自动控制。
使用本发明立式膜生物反应器进行生活污水的试验研究，运行60天，运行期间排泥一次；出水采用恒压操作，平均出水浊度为0.15NTU，SS的截留几乎可达100％，COD平均去除率为94.2％，氨氮平均去除率为93.7％，出水水质良好。
Claims (7)
1.一种立式膜生物反应器，包括反应箱体(4)，反应箱体(4)底部设有事故排水口(15)，其特征在于：
所述反应箱体(4)内设有将所述反应箱体(4)内部空间分为好氧区和缺氧区的挡板(6)，缺氧区中设有搅拌器(9)，所述搅拌器(9)由直流电机(8)驱动；
所述反应箱体(4)还设有内循环泵(14)，用于使污泥从好氧区形成的硝酸盐回流到缺氧区；
所述反应箱体(4)上依次连接有进水管(5)、第一流量计(3)和潜污泵(2)，其中，进水管(5)通入所述反应箱体(4)中；
所述挡板(6)上方铺设有穿孔曝气管(7)以及至少一中空纤维膜片(10)，所述中空纤维膜片(10)连接出水支管(11a)，所述出水支管(11a)与出水总管(11b)相连，所述出水总管(11b)的另一端与真空抽吸泵(12)相连，真空抽吸泵(12)连接有第二流量计(13)；
所述穿孔曝气管(7)与设置在所述反应箱体(4)外部的离心变频气泵(16)连接。
2.如权利要求1所述的立式膜生物反应器，其特征在于：所述反应箱体(4)内侧壁在不同高度位置设有放置所述挡板(6)的安装部(40)，所述挡板(6)的周边留有通孔，便于所述进水管(5)直接伸入反应箱体(4)底部缺氧区以及缺氧区与好氧区之间的连通。
3.如权利要求1所述的立式膜生物反应器，其特征在于：所述反应箱体(4)中设有两片中空纤维膜片(10)，每一中空纤维膜片(10)均连接一带阀门(110)的出水支管(11a)，所述两根出水支管(11a)与出水总管(11b)相连。
4.如权利要求1所述的立式膜生物反应器，其特征在于：所述直流电机(8)架设于所述反应箱体(4)上方，所述搅拌器(9)和直流电机(8)由穿过所述挡板(6)的连接轴连接。
5.如权利要求1所述的立式膜生物反应器，其特征在于：所述内循环泵(14)设在所述反应箱体(4)的外侧壁，所述内循环泵(14)上设有第三流量计(140)。
6.如权利要求1所述的立式膜生物反应器，其特征在于：所述反应箱体(4)外壳采用硬聚氯乙烯塑料板焊接而成。
7.如权利要求1所述的立式膜生物反应器，其特征在于：所述中空纤维膜片(10)由聚偏氟乙烯材料制成。
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