CN103359830A - 耦合曝气与集水膜元件的生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，包括供气管、出水管、膜元件、填料、壳体，壳体内分布放置膜元件，膜元件成排竖立在壳体内，膜元件外布有填料，膜元件上端连接供气管，膜元件上端或下端连接出水管，壳体下部设有污水进水口。膜元件为管状圆柱形。壳体可制成圆形或方形。本发明将曝气，菌种，固液分离过程设备集为一体，解决了设备繁多，不易检修，检修需要停产等问题；供气与出水交换间歇运行，可在设备中形成缺氧好氧环境，更好地达到生物处理效果；膜元件中通入空气，起到反冲洗作用，改善了膜污染问题；在膜元件上放置填料，增加了水中的MLSS，提高了处理效果。

Description

耦合曝气与集水膜元件的生物反应器
技术领域
本发明涉及一种工业废水处理装置，尤其是一种膜生物反应器。
背景技术
随着工业的不断发展，工业废水排放量不断增加，虽然大部分废水已经处理达到了排放标准，但也存在某些废水被无序排放，这必将引起严重的水环境污染。同时，由于水资源的紧缺和人们环保意识的增强，对废水的处理要求日益提高，而对高浓度难降解的有机工业废水，传统的水处理方法存在着处理装置容积负荷低，占地面积大，处理难度大，出水水质不稳定，管理操作复杂等问题。针对上述问题，各种新型的废水处理技术应运而生，其中最引人注目的是将膜技术应用于废水处理中所形成的膜生物反应器。
已有的膜生物反应池中包括菌落、膜组件、集水系统、出水系统、曝气系统，可高效进行固液分离，停留时间长，脱氮除磷效果好，反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。但是，反应池设备繁多复杂，不易检修，膜系统易污染，清洗过程多，并且，膜生物反应器的运行成本太高，这些问题阻碍了膜生物反应池更广的应用。
将曝气和集水于一体构成的膜元件，最大化地利用膜元件的性能和功能，同时充分利用生物膜和活性污泥耦合作用，由此发明的反应器，可大大改善现存的问题，提高处理效果，减少占地，降低能耗，节省投资，降低成本。
发明内容
本发明是要提供一种耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，用于解决现有膜生物反应器所存在的反应池设备繁多复杂，不易检修，膜系统易污染，清洗过程多，并且，膜生物反应器的运行成本太高的技术问题，可最大化利用膜元件的性能，简化设备，提高曝气处理效果，降低运行成本。
本发明解决上述设备问题所采用的方案是：．一种耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，包括供气管、出水管、膜元件、填料、壳体，其特点是：壳体内分布放置膜元件，膜元件成排竖立在壳体内，膜元件外布有填料，膜元件连接供气管和出水管，壳体下部设有污水进水口。
出水管与膜元件的上端或下端连接。供气管与膜元件上端连接。壳体呈圆形或方形，壳体为全封闭壳体或壳体上面设有开口。
供气管和出水管与膜元件内部通道间歇连通，即一排膜元件内通气时，另一排膜元件内出水。每排膜元件为一整体，二排膜元件之间呈间距排列。
膜元件外的填料成间隔挂置，膜元件上和填料上均生长有微生物膜。
膜元件呈管状圆柱形，膜元件内部通道中流动水或气。膜元件内设有微米级的微小孔径，供气管中的气通过膜元件内部微小孔径以微小气泡的形式进入壳体内部的液体中。
本发明的有益效果是：
1．曝气，菌种，固液分离过程设备集为一体，解决了设备繁多，不易检修，检修需要停产等问题。
2．供气与出水交换间歇运行，可在设备中形成缺氧好氧环境，更好地达到生物处理效果。
3．膜元件中通入空气，起到反冲洗作用，改善了膜污染问题。
4．在膜元件上放置填料，增加了水中的MLSS，提高了处理效果。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图
图2是膜元件在壳体中的排布示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2所示，本发明的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，包括供气管6、出水管5、膜元件2、填料3、壳体7、鼓风机4。
壳体7内分布放置膜元件2，膜元件2成排竖立在壳体7内，膜元件2外布有填料3，膜元件2上端连接供气管6，膜元件2上端或下端连接出水管5，壳体7下部设有污水进水口1。
外部由壳体7组成，壳体7可是圆形或方形，可是全封闭或开口，当全封闭时，可给池体施压。污水由进水口1进入，其他部件都浸没在污水中。膜元件2上放置有填料3，膜分离过程产生的净水由出水管5排出，空气从供气管6进入到各个膜元件2中。
壳体7内分布放置一定量的膜元件2，膜元件2为管状圆柱形，孔径达到微米级，水和气可在膜元件内部通道内流动，膜元件2成排成单元竖立分布在壳体7内，膜元件2上布有填料3；供气管6在膜元件2上方，出水管6可在膜元件2上方，也可在膜元件2下方。外部气体在一定压力作用下，由供气管6进入膜元件2内部，经膜的微小孔径，以微小气泡的形式进入反应器内部的液体中，向液体充氧；同时空气由膜内向膜外扩散的过程中，冲洗膜元件，使上循环集水过程中堵塞的微孔得到复原。膜的反冲洗过程也可由水完成。每排膜元件2充气和集水交换间歇运行，一排膜元件2组件出水时，另一排膜元件2组件曝气。可在反应器内形成厌氧，缺氧，好氧的环境。膜元件2上布有的填料3，膜元件和填料上都生长有微生物膜，增加废水中MLSS，增强生物处理效果。待处理的废水进入反应器后，经过活性污泥和生物膜的耦合处理与固液膜分离过程，使出水达到一定的标准。该设备采用膜元件，可以在不同的阶段，用于充氧或集水，一排组件为一个整体，可提升至水上检修，检修不用停产，清洗简易，解决了现有的水底曝气检修难度大的问题，改善了膜污染的问题，降低了运行成本。
    反应设备中每排膜元件采用冲气与集水交换间歇运行，一排膜元件2进行供气，另一排膜元件2进行出水。膜元件2集充氧与集水于一体，节省了曝气系统。膜元件2为管状圆柱形，孔径是微米级，成排成单元竖直分布在反应器内。填料3直接放置在膜元件2上，耦合膜分离和活性污泥过程。出水管5可设置在膜元件2上方，或设置在膜元件2下方，采用重力流式或者负压式。

Claims (9)

1.一种耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，包括供气管（6）、出水管（5）、膜元件（2）、填料（3）、壳体（7），其特征在于：所述壳体（7）内分布放置膜元件（2），膜元件（2）成排竖立在壳体（7）内，膜元件（2）外布有填料（3），膜元件（2）连接供气管（6）和出水管（5），壳体（7）下部设有污水进水口（1）。
2.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述出水管（5）与膜元件（2）的上端或下端连接。
3.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述供气管（6）与膜元件（2）上端连接。
4.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述壳体（7）呈圆形或方形，壳体（7）为全封闭壳体或壳体（7）上面设有开口。
5.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述供气管（6）和出水管（5）与膜元件（2）内部通道间歇连通，即一排膜元件（2）内通气时，另一排膜元件（2）内出水。
6.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述每排膜元件（2）为一整体，二排膜元件（2）之间呈间距排列。
7.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述膜元件（2）外的填料（3）成间隔挂置，膜元件（2）上和填料（3）上均生长有微生物膜。
8.根据权利要求1所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述膜元件（2）呈管状圆柱形，膜元件（2）内部通道中流动水或气。
9.根据权利要求1或8所述的耦合曝气与集水膜元件的生物反应器，其特征在于：所述膜元件（2）内设有微米级的微小孔径，供气管（6）中的气通过膜元件（2）内部微小孔径以微小气泡的形式进入壳体（7）内部的液体中。
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