CN103058457A - 一种用于mbr膜污染控制及补充曝气的装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，包括有厌氧池和浸没式膜处理单元，所述浸没式膜处理单元内设有膜组件及射流式曝气机，所述射流式曝气机倾斜安装在膜组件的后方。通过上述方式，本发明能够有效控制膜污染，延长膜清洗的周期，同时还有补充曝气的功能，保证出水污染物去除率，占地少，效率高，效果好。

Description

一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置及其控制方法。
背景技术
膜生物反应器( Membrane Bio-Reactor，MBR) 是将膜分离技术与生物原理相结合而开发的一种新型污水处理工艺。它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，替代二沉池。MBR根据膜组件的位置可以分为分置式（又称外置式）和浸没式（又称内置式、一体式）。与传统工艺相比，它具有固液分离效果好、出水水质好、污泥产量低、生物反应器内生物量高、占地面积小等优点，在污水处理中的应用范围和规模不断扩大。但是膜反应器运行过程中，往往存在泥水混合物中的微粒、胶体颗粒以及溶质大分子由于与膜存在物理、化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附和沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜通量及膜的分离特性产生变化而产生的膜污染现象。而膜污染是限制MBR 大规模推广的主要因素之一。
目前常用的MBR膜污染控制方法主要有以下几类：（1）膜组件的优化设计；（2）改善污泥混合液的生化特性；（3）投加混凝剂；（4）优化分离操作条件。这几种方法在一定程度上能够缓解膜污染，但存在能耗大、增加药耗、运行成本高等问题，同时化学药剂还在系统中引入了二次污染。因此需要提出更好的减缓膜污染的技术方案。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置及其控制方法，能够有效改善膜污染问题，延长了膜清洗周期及膜使用寿命，大大降低了运行成本；同时通过后段补充曝气，进一步提高出水处理效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，包括有厌氧池和浸没式膜处理单元，所述浸没式膜处理单元内设有膜组件及射流式曝气机，所述射流式曝气机倾斜安装在膜组件的后方。
优选的是，所述射流式曝气机的倾斜角度为30到60度。
优选的是，所述射流式曝气机包括通过电机的转轴连接螺旋桨和气液混合室，所述气流混合室包括有水管、进气口和喷嘴，所述电机和进气口位于水面上方，曝气机末端的螺旋桨浸没深度为50cm到80cm。
优选的是，所述该装置还包括缺氧池和好氧池，缺氧池和好氧池位于厌氧池和浸没式膜处理单元之间。
优选的是，所述射流式曝气机的转轴和电机设置在玻璃钢防护外壳内。
一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的控制方法，所述步骤如下：
A)污水首先进入生物处理单元，生物处理单元主要有好氧池; 
B)污水经生物处理后进入浸没式膜处理单元进行泥水分离;
C)浸没式膜处理单元内设有射流式曝气机，射流式曝气机能够同时提供曝气和对水流形成推动搅拌，不但可以补充曝气而且可以形成错流加大水流紊流度，从而有效控制膜污染;
D)每隔一段时间，根据膜污染情况进行膜清洗。
优选的是，步骤A）中也可根据污水性质增设厌氧池和缺氧池。
优选的是，步骤C）中，射流式曝气机可通过变频控制或进气口风阀控制来调节曝气量和推流搅拌功率。
本发明的有益效果是：本发明一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置及其控制方法具有以下优点：
1、通过在膜处理单元增设射流式曝气机，可有效改善膜污染问题，延长了膜清洗周期及膜使用寿命，大大降低了运行成本；同时通过后段补充曝气，进一步提高出水处理效果。
2、可随时根据污泥浓度及膜污染情况，灵活调节控制曝气量及膜面错流流速，保证系统在最佳情况下运行。
3、可适用于浸没式MBR工艺的新建及改造，很大程度上简化了工艺设计建设，运行操作管理也更为简单，所需用的设备基础投资也更少，大大降低了建设运行成本，同时对场地的要求也较低，节约了空间。
附图说明
图1是本发明一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1本发明实施例包括：
一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，包括依次设有厌氧池、缺氧池、好氧池和浸没式膜处理单元，所述浸没式膜处理单元内设有膜组件及射流式曝气机，所述射流式曝气机倾斜安装在膜组件的后方，射流式曝气机的倾斜角度为30到60度。
所述射流式曝气机包括通过电机的转轴连接螺旋桨和气液混合室，所述气流混合室包括有水管、进气口和喷嘴，所述电机和进气口位于水面上方，曝气机末端的螺旋桨浸没深度为50cm到80cm。射流式曝气机的转轴和电机设置在玻璃钢防护外壳内。
一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的控制方法，所述步骤如下：
A)污水首先进入生物处理单元，生物处理单元主要有好氧池，也可根据污水性质增设厌氧池和缺氧池; 
B)污水经生物处理后进入浸没式膜处理单元进行泥水分离;
C)浸没式膜处理单元内设有射流式曝气机，射流式曝气机能够同时提供曝气和对水流形成推动搅拌，不但可以补充曝气而且可以形成错流加大水流紊流度，从而有效控制膜污染;射流式曝气机可通过变频控制或进气口风阀控制来调节曝气量和推流搅拌功率。
D)每隔一段时间，根据膜污染情况进行膜清洗。
实施例一：
污水来源为某印染废水，水质条件为：CODcr含量3000一4000mg/L，BOD5含量1800一2000mg/L，总氮（TN）为50mg/L，SS为1200mg/L。由于该污水COD较高，因此采用厌氧+好氧+射流式MBR工艺。最终出水CODcr为30-40mg/L，TN浓度小于5mg/L，色度小于15，达到行业排放一级A标准。生物处理单元内污泥浓度在7000-8000mg/L，在处理水量为100m3/d的情况下，该MBR反应器的膜通量下降幅度是对照未设置射流曝气机的MBR反应器的60%，每4周清洗一次。在3个月的运行中，膜清洗次数比对照反应器减少一半以上，大大节约了运行及清洗成本。
实施例二：
对于一现有MBR反应池进行升级改造，在膜处理单元后端增设架桥与射流式曝气机。该污水为某食品生产废水，水质条件为:CODcr含量500一700mg/L，BOD5含量300一400mg/L，总氮为45-50mg/L，SS为500mg/L。原MBR工艺仅有好氧处理段，但是由于运行时间较长，且生物处理单元内污泥浓度较高，导致膜组件污染严重，经常需要清洗，增加运行成本。在增设射流式曝气机后，最终出水CODcr为30-40mg/L，TN浓度小于5mg/L，达到行业排放一级A标准，与原出水处理效果相同。生物处理单元内污泥浓度在8000-10000mg/L，在处理水量为2000m3/d的情况下，改造后MBR池的膜通量下降幅度是原先的70%，每3周清洗一次。在3个月的运行中，膜清洗次数比对照反应器减少1/3以上，大大节约了运行及清洗成本。
实施例三：
污水来源为某化工废水，水质条件为:CODcr含量1200一1500mg/L，BOD5含量500一600mg/L，总氮为30mg/L。由于该污水COD较高，且可生化性一般，因此采用厌氧+好氧+射流式MBR工艺。首先通过厌氧处理提高其可生化性，然后通过好氧处理将污染物转化为水和二氧化碳，最终通过膜过滤处理实现泥水分离。待系统稳定运行后，系统出水CODcr为50mg/L以下，TN浓度小于5mg/L，达到行业排放一级A标准。生物处理单元内污泥浓度在7000-8000mg/L，在处理水量为1000m3/d的情况下，该MBR反应器的膜通量下降幅度是对照MBR反应器的60%，每4周清洗一次。在3个月的运行中，膜清洗次数比对照反应器减少一半以上，大大节约了运行及清洗成本。
本发明一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置及其控制方法具有以下优点：
1、通过在膜处理单元增设射流式曝气机，可有效改善膜污染问题，延长了膜清洗周期及膜使用寿命，大大降低了运行成本；同时通过后段补充曝气，进一步提高出水处理效果。
2、可随时根据污泥浓度及膜污染情况，灵活调节控制曝气量及膜面错流流速，保证系统在最佳情况下运行。
3、可适用于浸没式MBR工艺的新建及改造，很大程度上简化了工艺设计建设，运行操作管理也更为简单，所需用的设备基础投资也更少，大大降低了建设运行成本，同时对场地的要求也较低，节约了空间。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，包括有厌氧池和浸没式膜处理单元，其特征在于：所述浸没式膜处理单元内设有膜组件及射流式曝气机，所述射流式曝气机倾斜安装在膜组件的后方。
2.根据权利要求1所述的一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，其特征在于：所述射流式曝气机的倾斜角度为30到60度。
3.根据权利要求2所述的一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，其特征在于：所述射流式曝气机包括通过电机的转轴连接螺旋桨和气液混合室，所述气流混合室包括有水管、进气口和喷嘴，所述电机和进气口位于水面上方，曝气机末端的螺旋桨浸没深度为50cm到80cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，其特征在于：所述该装置还包括缺氧池和好氧池，缺氧池和好氧池位于厌氧池和浸没式膜处理单元之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，其特征在于：所述射流式曝气机的转轴和电机设置在玻璃钢防护外壳内。
6.一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的控制方法，其特征在于：所述步骤如下：
A)污水首先进入生物处理单元，生物处理单元主要有好氧池; 
B)污水经生物处理后进入浸没式膜处理单元进行泥水分离;
C)浸没式膜处理单元内设有射流式曝气机，射流式曝气机能够同时提供曝气和对水流形成推动搅拌，不但可以补充曝气而且可以形成错流加大水流紊流度，从而有效控制膜污染;
D)每隔一段时间，根据膜污染情况进行膜清洗。
7.根据权利要求1所述的一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的控制方法，其特征在于：步骤A）中也可根据污水性质增设厌氧池和缺氧池。
8.根据权利要求1所述的一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的控制方法，其特征在于：步骤C）中，射流式曝气机可通过变频控制或进气口风阀控制来调节曝气量和推流搅拌功率。
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