CN104108784B - 一种mbr变量曝气方法 - Google Patents

一种mbr变量曝气方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104108784B
CN104108784B CN201410385247.XA CN201410385247A CN104108784B CN 104108784 B CN104108784 B CN 104108784B CN 201410385247 A CN201410385247 A CN 201410385247A CN 104108784 B CN104108784 B CN 104108784B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aeration
group
variable
membrane module
mbr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410385247.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104108784A (zh
Inventor
赵曙光
孙承革
Original Assignee
Beijing Daqing Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Daqing Science And Technology Co Ltd filed Critical Beijing Daqing Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201410385247.XA priority Critical patent/CN104108784B/zh
Publication of CN104108784A publication Critical patent/CN104108784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104108784B publication Critical patent/CN104108784B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明所提供一种MBR变量曝气方法，将MBR系统内的N个膜组件分为两个含有1/2N个膜组件的M1组和M2组；鼓风机供气总管与L型电动三通阀的进口A相连，L型电动三通阀的B、C出口分别与M1组和M2组的曝气总管相连；鼓风机与L型电动三通阀联动；MBR系统运行过程中，在L型电动三通阀作用下，每个膜组件由原来曝气量为Xm3/h的持续曝气可变为曝气量为0m3/h-Xm3/h-0m3/h的循环变量曝气方式，两种曝气方式的延缓膜污染的效果相同，而鼓风机提供的总曝气量为原来的50％；该方法可节约MBR系统的曝气能耗50％以上。

Description

一种MBR变量曝气方法
技术领域
一种MBR变量曝气方法,涉及一种优化MBR的曝气方法，采用变量曝气方法来降低MBR能耗。此方法可降低MBR曝气能耗50％以上，本发明属于污水处理技术领域，特别涉及MBR(膜生物反应器)技术。
背景技术
MBR(MembraneBio-reactor，膜生物反应器)技术是一种将膜分离技术与传统的生物处理技术相组合的污水处理工艺。该工艺采用膜分离替代传统活性污泥工艺中的二沉池进行泥水分离，与传统的活性污泥法相比，具有如占地面积小、出水水质优良，抗冲击负荷能力强，高的容积负荷等优越性；但因其能耗高引起运行费用偏高的缺陷严重阻碍了它的推广应用。上述缺点主要是曝气能量利用率不高所致。
MBR系统中曝气能耗占总能耗的65-80％。为维持MBR正常运行，采用了穿孔曝气管曝气方式来提高膜面冲刷错流速度达到延缓膜污染的目的。由于保证膜面最低的错流速度要求MBR的曝气量是传统活性污泥工艺的2-3倍以上，远远大于MBR系统中生化反应所需的曝气量。而MBR系统中维持膜面高速冲刷的曝气能耗的有效利用率不到30％，70％的曝气能耗被浪费掉。运行过程中的高曝气能耗引起高电费成本，严重阻碍了MBR技术的推广应用。
目前MBR膜组件的曝气均采用持续的高强度曝气来维持膜面的高错流速度，达到延缓膜污染的目的。
为降低曝气能耗，工程上采用了如下方法：
(1)膜组件优化设计提高曝气能量利用效率。如调整膜片之间的距离，控制曝气装置的曝气孔径大小，膜片底部与膜片之间的距离等，由于曝气的利用仅限于膜组件内部优化，降低的曝气量不到原来的10％。
(2)改变曝气方式。常规的曝气方式为持续高强度曝气。高强度曝气的目的在于维持膜面的高速的错流速度，膜面得到充分冲刷而延缓膜污染，维护MBR系统的正常运行。经研究结果表明，在延缓膜污染方面，间歇曝气和变量曝气也可到达持续曝气相同效果。间歇曝气的瞬时流量和变量曝气的最大瞬时流量须要达到膜组件设定的曝气量。
间歇曝气的实现方法有两种：间歇供气和设定压力瞬时放气。间歇供气是设定鼓风机启停时间来控制；设定压力瞬时放气是通过在膜组件的曝气装置前增加储气压力罐来实现，当储气压力罐的压力超过设定压力(也可是水压)，储气罐的气体向膜组件供气，储气罐内压力随之下降，低于设定压力，停止供气。上述过程循环往复，达到间歇曝气的目的。实践证明，间歇曝气可降低曝气能耗20-30％。
变量曝气的实现方法为增加变频设备使鼓风机变量曝气。变量曝气可降低能耗20-30％。
上述降低曝气能耗的方法存在如下缺陷：膜组件优化设计降低能耗有限；间歇曝气需要鼓风机频繁启停，严重损害鼓风机和电气元件的使用寿命；采用储气罐增加设备投资，其可靠性不理想；变量曝气需变频设备增大投资。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MBR变量曝气方法，通过膜组件分组和供气通道的分流切换，实现MBR系统的膜组件变量曝气，该技术可降低曝气能耗50％以上。
为实现上述目的，本发明提供的一种MBR变量曝气方法主要构成为：
将MBR系统内的N个膜组件分为两个含有1/2N个膜组件的M1组和M2组；鼓风机供气总管通过电动分流阀分别与M1组和M2组的曝气总管相连；其中：鼓风机供气总管与电动分流阀的进口相连，电动分流阀的两个分流出口分别与M1组和M2组的曝气总管相连。
电动分流阀可采用一个L型电动三通阀或两个电动阀，其中：采用L型电动三通阀时，其进口A与鼓风机供气总管相连，其两个分流出口B、C别与M1组和M2组的曝气总管相连；采用两个电动阀时，鼓风机供气总管通过两个电动阀分别与M1组和M2组的曝气总管相连。电动分流阀的流向切换时间不超过15秒。
本发明提出了一种MBR变量曝气方法，其原理在于：
本技术原理为将MBR系统中的所有的N膜组件分为含1/2N个膜组件的M1组和M2组，采用电动分流阀将鼓风机的供气量分配给M1组、M2组。MBR系统运行过程中，在电动分流阀作用下，将膜组件原来的连续曝气改为变量曝气，曝气总量从原来的NXm3/h降低至1/2NXm3/h，从而达到节约曝气能耗50％以上。
例如：MBR系统中有N个膜组件，每个膜组件所需持续曝气量为Xm3/h，鼓风机提供曝气总量为NXm3/h。在运行过程中，每个膜组件的持续曝气量为Xm3/h。
采用该变量曝气方法为：将所有膜组件分为含1/2N个膜组件的M1组和M2组后，每个膜组件最大曝气量为Xm3/h，M1组和M2组的最大曝气量均为1/2NXm3/h。鼓风机通过电动分流阀后依次往复对M1组、M2组供气，鼓风机的供气总量可降为1/2NXm3/h。
MBR系统运行过程中，鼓风机在电动分流阀作用下，M1组、M2组的曝气量经历0m3/h-1/2NXm3/h-0m3/h循环变量曝气过程，每个膜组件的曝气量经历0m3/h-Xm3/h-0m3/h循环变量曝气过程。
由于MBR系统的曝气量远大于其生化反应的供气量，变量曝气量的最大曝气量达到膜组件所需的持续曝气量时，能在短时间内达到冲刷膜面最低的错流速度要求，从而达到原来持续曝气的延缓膜染的同样效果。因此，该变量曝气不影响MBR系统正常运行，但鼓风机提供的总曝气量为原来的50％，即节约了50％的曝气能耗。
综上所述，一种MBR变量曝气方法在原理及技术上可在工程上完全可以实现的。
本发明与现有降低曝气能耗技术相比，具有以下优点及突出性效果：
(1)降低曝气能耗幅度大，达到50％以上。采用电动分流阀对M1组、M2组原有的持续曝气变为变量曝气，MBR系统的曝气总量降为原来的50％以上。而膜组件优化设计能降低曝气能耗10％左右，间歇曝气和变频曝气也只能降低曝气能耗20-30％，因此该方法降低曝气能耗幅度大大超过上述降低曝气能耗方法。
(2)价格低廉，成本低，且易于实现。电动分流阀的价格远远低于储气罐和变频设备价格，因此材料成本低。将A组和B组的曝气总管通过电动分流阀与鼓风机供气总管相连接即可以实现。
(3)操作可靠，简单方便。电动分流阀为控制信号为开关量，运行可靠。运行过程中，不需经常维护，操作简单方便。
附图说明
图1为MBR中变量曝气方法示意图
图2为L型电动三通球阀原理图
附图中的符号说明：
1-鼓风机2-气量控制阀3-气体流量计4-L型电动三通分流阀5-膜组件6-膜组件曝气装置7-抽吸泵8-MBR池9出水流量计
具体实施方式：
下面结合附图1、附图2及实施例详细加以说明，以进一步理解本发明。
(1)MBR系统及电动分流阀组装：按图1所示，将N组带曝气装置6的膜组件5按要求安装于MBR池8内；把鼓风机1、气量控制阀2、气体流量计3、L型电动三通分流阀4入口通过管道依次连接起来。将1/2N组膜组件5归为一大组，N组膜组件5可分为M1、M2两大组。M1和M2的供气总管分别与L型电动三通分流阀4的两个分流出口相连；膜组件5的集水总管与抽吸泵7的进水口相连，抽吸泵7出口配有阀门和出水流量计9。鼓风机1、抽吸泵7等设备的动力和控制电缆接入控制柜中。控制柜可按要求对设备进行供电运行和控制。如此可形成完整的MBR系统。
(2)变量曝气运行：MBR系统安装完毕后，启动MBR系统，鼓风机1与L型电动分流阀4联动，鼓风机1在运行过程中，在L型电动分流阀4的作用下，供气量的方向在M1和M2之间往复切换，实现膜组件的变量曝气。
L型电动分流阀4工作原理见图2，鼓风机1的供气总管与A向入口相连，M1组和M2组的曝气总管分别与B、C向切换入口相连。
设定每个膜组件的最大曝气量为Xm3/h，M1组和M2组件均含有1/2N个膜组件，则M1组和M2组的最大曝气量为1/2NXm3/h。L型电动分流阀4运行时，在曝气通道由A向B切换过程中，与C口相连的M2膜组件经历1/2NXm3/h-0m3/h变量曝气过程，而与B口相连的M1组经历0m3/h-1/2NXm3/h变量曝气过程；在曝气通道由A向C切换过程中，M2组的曝气量经历0m3/h-1/2NXm3/h变量曝气过程，而M1组的曝气量经历1/2NXm3/h-0m3/h变量曝气过程。变量曝气持续时间与切换时间同步。每个膜组件的曝气量均经历0m3/h-Xm3/h-0m3/h反复变量曝气过程。
L型电动分流阀4运行过程中，曝气通道由A向C切换，再由A向B切换，然后由A向C切换，上述过程不断循环，膜组件反复经历0m3/h-Xm3/h-0m3/h变量曝气过程。膜组件经历变量曝气时间与切换时间同步。实践中，将切换时间控制在15S以内，膜污染控制效果较好。

Claims (1)

1.一种MBR变量曝气方法，其特征在于：将N个带曝气装置的膜组件安装于MBR池内，N个膜组件分为两个含有1/2N个膜组件的M1组和M2组，鼓风机、气量控制阀、气体流量计、L型电动三通分流阀进口A通过管道依次连接，L型电动三通分流阀两个分流出口B、C分别与M1组和M2组的曝气总管相连，采用L型电动三通分流阀将鼓风机的供气量分配给M1组、M2组；其中设定每个膜组件的最大曝气量为Xm3/h，M1组和M2组的最大曝气量为1/2NXm3/h，L型电动三通分流阀运行时，在曝气通道由A向B切换过程中，与出口C相连的M2组经历1/2NXm3/h-0m3/h变量曝气过程，而与出口B相连的M1组经历0m3/h-1/2NXm3/h变量曝气过程；在曝气通道由A向C切换过程中，M2组经历0m3/h-1/2NXm3/h变量曝气过程，而M1组经历1/2NXm3/h-0m3/h变量曝气过程，每个膜组件均经历0m3/h-Xm3/h-0m3/h反复变量曝气过程，鼓风机提供的总曝气量由NXm3/h变为1/2NXm3/h，总曝气量减少为原来的50％，变量曝气持续时间与切换时间同步，将切换时间控制在15秒。
CN201410385247.XA 2014-08-07 2014-08-07 一种mbr变量曝气方法 Active CN104108784B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410385247.XA CN104108784B (zh) 2014-08-07 2014-08-07 一种mbr变量曝气方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410385247.XA CN104108784B (zh) 2014-08-07 2014-08-07 一种mbr变量曝气方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104108784A CN104108784A (zh) 2014-10-22
CN104108784B true CN104108784B (zh) 2016-06-08

Family

ID=51705801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410385247.XA Active CN104108784B (zh) 2014-08-07 2014-08-07 一种mbr变量曝气方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104108784B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104743666B (zh) * 2015-02-28 2016-09-14 北京大齐科技有限公司 一种新型低能耗一体化a2/o-mbr反应器
CN104843945B (zh) * 2015-05-11 2017-03-29 北京大齐科技有限公司 一种新型低能耗mbr污水处理成套装备
CN106915419A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 杨励昌 一种多功能水体修复双体船装置
CN108163971B (zh) * 2018-01-18 2020-08-21 博天环境集团股份有限公司 一种mbr节能曝气装置及曝气方法
CN109110919A (zh) * 2018-11-07 2019-01-01 广西桂润环保科技有限公司 机械式两阀门换向装置及mbr膜组件的交替曝气装置
CN110015751B (zh) * 2019-03-07 2022-04-29 博天环境集团股份有限公司 一种mbr系统的膜组件节能曝气方法
JP7266865B2 (ja) * 2019-07-23 2023-05-01 フジクリーン工業株式会社 アダプタ、および、アダプタの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100129517A (ko) * 2009-06-01 2010-12-09 주식회사 성환이엔티 대공구경 금속막을 이용한 자연배제형 하/폐수 처리시스템
CN202346828U (zh) * 2011-11-17 2012-07-25 江苏碧水源环境科技有限责任公司 Mbr膜组器进气气流分配装置
CN202936243U (zh) * 2013-01-21 2013-05-15 浙江双益环保科技发展有限公司 一种用于膜生物反应器膜组件的高效循环间歇曝气装置
CN203346151U (zh) * 2013-05-28 2013-12-18 天津市兴源环境技术工程有限公司 双层曝气帘式膜组件
CN103936138A (zh) * 2014-05-07 2014-07-23 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司 一种mbr膜组件曝气系统及控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100129517A (ko) * 2009-06-01 2010-12-09 주식회사 성환이엔티 대공구경 금속막을 이용한 자연배제형 하/폐수 처리시스템
CN202346828U (zh) * 2011-11-17 2012-07-25 江苏碧水源环境科技有限责任公司 Mbr膜组器进气气流分配装置
CN202936243U (zh) * 2013-01-21 2013-05-15 浙江双益环保科技发展有限公司 一种用于膜生物反应器膜组件的高效循环间歇曝气装置
CN203346151U (zh) * 2013-05-28 2013-12-18 天津市兴源环境技术工程有限公司 双层曝气帘式膜组件
CN103936138A (zh) * 2014-05-07 2014-07-23 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司 一种mbr膜组件曝气系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104108784A (zh) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104108784B (zh) 一种mbr变量曝气方法
CN102817816B (zh) 风力气囊泵水系统
CN202347587U (zh) 一种恒压变频供水装置
CN101676226A (zh) 三维水体循环增氧净化装置及方法
CN201686569U (zh) 节能纯水机
CN102536603B (zh) 一种火电厂冷却水双尾水余压配合利用水力发电系统
CN202039415U (zh) 智能无负压箱式泵站
CN108163971A (zh) 一种mbr节能曝气装置及曝气方法
CN104663365A (zh) 一种自动智能节水灌溉系统
CN203090761U (zh) 一种节水型反渗透系统
CN109778958A (zh) 全流量全变频供水设备及该设备的使用方法
CN215442279U (zh) 一种污水厂调节池加压抽排无动力控制节能系统
CN103790838B (zh) Ω形双向低微扬程抽水装置
CN203060910U (zh) 污水处理厂曝气沉砂系统控制装置
CN113482121B (zh) 一种污水厂调节池加压抽排无动力控制节能系统
CN102383462A (zh) 一种变频恒压供水系统
CN104846942A (zh) 设置气压罐节能管网叠压供水设备
CN203878005U (zh) 基于全膜法的电厂补给水处理系统
CN201056718Y (zh) 高楼管网智能化分层自适应供水系统
CN103896434B (zh) 基于全膜法的电厂补给水处理系统
CN209352627U (zh) 一种低能耗恒流量出水mbr装置
CN203728659U (zh) 一种节水净水机
CN201825759U (zh) 一种低能耗家用纯水机
CN201882953U (zh) 一种插装阀控式压力交换装置
CN208545160U (zh) 一种带有水路控制装置的反渗透纯水机水路系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170329

Address after: 100028 Chaoyang District, Beijing, a number of Left Wing Road, No. 1, 25A, No. 2

Patentee after: Zhao Shuguang

Address before: 100028 Chaoyang District, Beijing, a number of Left Wing Road, No. 1, 25A, No. 2

Patentee before: Zhao Shuguang

Patentee before: BEIJING DAQING SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD.