CN103482759B - 一种新型浸没式膜生物反应器组件 - Google Patents

一种新型浸没式膜生物反应器组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新型浸没式膜生物反应器组件，包括管式膜和壳体；管式膜下端开口，且密封固定连接在壳体上，而管式膜上端设置封帽；壳体中分布有孔道，且壳体上设置有出水口；管式膜由套管与膜管套接而成，且套管与膜管之间的间隙为1-5mm，套管位于膜管之中，在套管下端开口。本发明降低污泥在膜组件内部的淤泥堵塞、提高了膜通量、延长了膜的使用寿命，具有结构紧凑、体积小安装方便等特点。适用于各种中低浓度的工业废水、生活污水的膜生物反应器处理及水回收利用中。

Description

一种新型浸没式膜生物反应器组件
技术领域
本发明涉及一种新型浸没式膜生物反应器组件，尤其是指一种涉及污水处理领域的新型浸没式膜生物反应器组件。
背景技术
膜生物反应器（MBR）技术是一种较先进的污水资源化技术，根据膜组件构造的不同可分为平板膜、中空纤维膜和管式膜MBR。在相同的处理要求下，平板膜膜组件占地面积较大；而中空纤维膜由于上端固定在支架上，在曝气的状态下，膜丝始终处于一个抖动的状态，杂物容易使膜丝缠绕在一起，当污泥浓度达到一定程度，上端支架容易积攒淤泥，不仅造成膜丝本身的结团断裂、清洗困难，而且膜的有效过滤面积下降。
同时，MBR又可以根据膜组件所设置的位置不同，可将其分为浸没式和外置式两种。其中，浸没式膜组件是将膜组件放置于反应器内部，通过泵的抽吸作用过滤出水；外置式膜组件的特点是通量大，抗污染效果好，但是能耗比较高。作为MBR的核心部件，膜组件的设计尤为重要，其直接关系到膜生物反应器能耗大小及抗污能力强弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理紧凑且抗污能力强的新型浸没式膜生物反应器组件。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种新型浸没式膜生物反应器组件，包括管式膜和壳体；管式膜下端开口，且密封固定连接在壳体上，而管式膜上端设置封帽；壳体中分布有孔道，且壳体上设置有出水口；管式膜由套管与膜管套接而成，且套管与膜管之间的间隙为1-5mm，套管位于膜管之中，在套管下端开口。
进一步，管式膜通过密封胶水、密封圈或者与壳体同时浇注的方式固定连接在壳体上。
进一步，管式膜为超滤膜（UF）或微滤膜（MF），膜孔内径为0.01-0.1μm。
进一步，管式膜采用外涂层，外涂层材料为聚偏氟乙烯（PVDF）或聚醚砜（PES）。
进一步，管式膜的膜管内径为4-10mm，组件高度为0.5-3m。
进一步，壳体及封帽为工程塑料ABS、PP、PET或环氧树脂。
进一步，壳体形状为矩形，矩形壳体长为400-1000mm，宽为100-600mm。
进一步，壳体形状为圆形，圆形壳体直径为200-600mm。
进一步，管式膜均匀分布在壳体上。
采用上述方案后，本发明使用时，整个膜生物反应器组件浸没在活性污泥里，通过底部曝气装置，将空气打入，使得污泥和空气混合物沿管式膜外侧顶流动，冲刷膜管表面，降低膜表面污泥的粘附污染，同时采用抽吸等方法将膜管外向内透过的清水从下部抽吸出来。
本发明管式膜下端密封固定连接在壳体上，而管式膜上端设置封帽，整体呈海藻式结构，曝气向上冲出，避免了顶端封闭时的污泥沉积，同时降低了后续清洗所造成的成本与困难。
管式膜密封固定连接在壳体上，使得膜组件与污泥接触的单位膜面积大于平板膜，因此，较小的组件面积就能达到较大的使用面积。在减少占地面积的同时，降低了运行成本，维护更加便利，而且抗污能力强，节约能耗。
附图说明
图1为本发明浸没式膜生物反应器运行模式图；
图2为本发明立体结构示意图；
图3为本发明主视图；
图4为本发明侧视图；
图5为本发明俯视图；
图6为图5A-A方向剖视图；
图7为本发明的管式膜工作原理示意图。
标号说明
管式膜1              套管11
膜管12               壳体2
出水口21             封帽3。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。
参阅图1至图5所示，本发明揭示的一种新型浸没式膜生物反应器组件，包括管式膜1和壳体2。
管式膜1下端开口，外部通过密封胶水、密封圈或者与壳体同时浇注的方式固定连接在壳体2上，壳体2用于支撑管式膜1，而管式膜1上端用封帽3盖紧、胶牢；壳体2中分布有孔道，且壳体2上设置有出水口21。
管式膜1可以为超滤膜（UF）或微滤膜（MF），膜孔内径为0.01-0.1μm。管式膜1采用外涂层，外涂层材料为聚偏氟乙烯（PVDF）或聚醚砜（PES）。管式膜1的膜管内径为4-10mm，组件高度为0.5-3m。壳体2形状可以为矩形，矩形壳体长为400-1000mm，宽为100-600mm。也可以为圆形，圆形壳体直径为200-600mm，也可以为其它多边形。管式膜1均匀分布在壳体上，可根据需要设计成不同的形状并进行多个组件组合，方便增容，且结构紧凑。
如图7所示，管式膜1由套管11与膜管12套接而成，且套管11与膜管12之间的间隙为1-5mm，套管11位于膜管12之中，在套管11下端开口。所述内部套管11结构使进入膜管12内的流体有固定的上升通道，有效地解决了气体积聚问题。壳体2、封帽3及套管11为工程塑料ABS、PP、PET或环氧树脂。
本发明在使用时，如图1所示，在壳体2下部安装有曝气进气管路10。MBR膜组件组装完成的反应器浸没在活性污泥池/MBR池20中，通过底部曝气装置，将空气打入，污泥和空气混合物沿管式膜1外侧顶流动，同时采用抽吸等方法将膜管12外向内透过的清水从下部抽吸出来。如图7所示，可透过膜的物质沿膜内壁流动，向上流出，到达封帽3后再向下流动。因为上端封口进入管内的气泡不会积聚，会随着的水流从出水方向被抽吸出。由此，解决了气体在管内的积聚问题。
本发明海藻式管式膜组件可组装成膜生物反应器，配以改善的组件形式和运行模式，可以达到效果好，耐污染，节约能耗等目的。本发明的膜生物反应器也可以采用不定期的在线和离线化学清洗。
实施例1
使用管径为8mm，膜孔径为0.03μm，组件高度为1200mm的PVDF管式膜均匀安装在长为550mm宽为200mm矩形壳体2上，膜组件表面积约为20m2，再与其他部件组装成膜生物反应器处理废水，出水澄清完全不含有悬浮物。其不仅具有平板膜组件的膜通量大、不会发生膜丝断裂等优点，而且兼具中空纤维膜MBR的填装密度高、可以反冲洗、膜可以摆动等优点。表中例举不同结构膜组件组装的浸没式MBR的对比。
实施例2
使用管径为8mm，膜孔径为0.04μm，组件高度为1200mm的PVDF管式膜均匀安装在直径为550mm圆形壳体支撑上，排列组装得到的膜组件表面积约为32m2,，再与其他部件组装成膜生物反应器处理废水，出水澄清完全不含有悬浮物。使用管式膜组件处理废水，进口COD为5000- 20000mg/L，出口COD为100 -500mg/L。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：包括管式膜和壳体；管式膜下端开口，且密封固定连接在壳体上，而管式膜上端设置封帽；壳体中分布有孔道，且壳体上设置有出水口；管式膜由套管与膜管套接而成，且套管与膜管之间的间隙为1-5mm，套管位于膜管之中，在套管下端开口。
2.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：管式膜通过密封胶水、密封圈或者与壳体同时浇注的方式固定连接在壳体上。
3.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：管式膜为超滤膜或微滤膜，膜孔内径为0.01-0.1μm。
4.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：管式膜采用外涂层，外涂层材料为聚偏氟乙烯或聚醚砜。
5.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：管式膜的膜管内径为4-10mm，组件高度为0.5-3m。
6.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：壳体及封帽为工程塑料ABS、PP、PET或环氧树脂。
7.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：壳体形状为矩形，矩形壳体长为400-1000mm，宽为100-600mm。
8.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：壳体形状为圆形，圆形壳体直径为200-600mm。
9.如权利要求1所述的一种新型浸没式膜生物反应器组件，其特征在于：管式膜均匀分布在壳体上。
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