CN106630496B - 一种基于mbr膜的高效污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于MBR膜的高效污水处理系统，包括调节池，兼氧池，MBR池，MBR膜组件，出水泵，MBR膜清洗泵，风力叶轮，风力驱动杆，曝气轮，鼓风机，滤渣池，格栅板，振动器，三通电磁阀，地下冷却管，加热水槽，光伏板，支撑气囊，温度传感器，吸热层，固定座，排污泵，污泥池，引流管，排污管，排水管，清洗管和气管，所述的调节池通过三通电磁阀与兼氧池相连；所述的MBR池内部安装MBR膜组件。本发明的MBR膜组件，风力叶轮，防尘罩曝气轮，地下冷却管和光伏板的设置，促进MBR膜利用率高，提高了污水净化效率，能耗低，结构简单，降低了污水处理成本，实用性强，便于推广和使用。

Description

一种基于MBR膜的高效污水处理系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种基于MBR膜的高效污水处理系统。

背景技术

随着城市大型污水厂和工业废水处理厂集中批量处理效率的提高，像广大中小城镇、农村、船舶、旅游景区等大量分散的、小型化的污水排放等已成为我国水体污染的重要污染源，因其独特的污水排放和分布特点，开发和推广一种小型、集成、高效的污水处理设备，已成为一种迫切需要。

MBR是一种将膜分离技术与传统污水处理工艺有机结合的新型高效的污水处理与回用技术，因其出水水质良好且稳定、占地面积小等特点被视为全球“最佳实用技术”。

目前，国内外对MBR处理污水系统进行了广泛深入的研究和注意，并有很多工程实例，以浸没式MBR固液分离为主的工艺，集中在城市污水资源化、工业废水处理与回用，饮用水源水净化等方面。

中国专利公开号为CN 103319049 A，发明创造的名称为一种MBR膜污水处理系统，所述污水处理系统由生化曝气池、MBR膜超声清洗池、紫外消毒装置和清水池通过管路依次串联构成，所述预处理系统与所述生化曝气池通过管道连通。所述生化曝气池 内设有第一曝气管，该第一曝气管一端穿出所述生化曝气池与该生化曝气池外的曝气鼓风机相连；所述生化曝气池的入水管上设有细格栅过滤器。所述MBR膜超声清洗池内设有MBR膜架 和安装在该MBR膜架上的 MBR膜组件，所述 MBR膜架为正方体框架或立方体框架，该MBR膜架上固定有至少一个超声波换能器，该超声波换能器通过电缆与超声波发生器相连；所述MBR膜组件的出水口与所述紫外消毒装置相连通；所述MBR膜超声清洗池的底部设有第二曝气管，所述第二曝气管一端穿出该MBR膜超声清洗池与所述曝气鼓风机相连，但是现有污水处理系统采用的MBR膜过滤设备净化效率低，利用价值不高，曝气效果不佳，设备利用率低，结构复杂，占地面积大，能耗大，污水处理成本高，影响了MBR膜污水处理技术的推广。

因此，发明一种基于MBR膜的高效污水处理系统显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于MBR膜的高效污水处理系统，以解决现有污水处理系统中存在的MBR膜过滤净化效率低，利用价值不高，曝气效果不佳，设备利用率低，结构复杂，占地面积大，能耗大，污水处理成本高的问题，一种基于MBR膜的高效污水处理系统，包括调节池，兼氧池，MBR池，MBR膜组件，出水泵，MBR膜清洗泵，风力叶轮，风力驱动杆，曝气轮，鼓风机，滤渣池，格栅板，振动器，三通电磁阀，地下冷却管，加热水槽，光伏板，支撑气囊，温度传感器，吸热层，固定座，排污泵，污泥池，引流管，排污管，排水管，清洗管和气管，所述的调节池通过三通电磁阀与兼氧池相连；所述的MBR池内部安装MBR膜组件；所述的出水泵通过排水管连接在MBR膜组件的上部；所述的MBR膜清洗泵通过清洗管连接在MBR膜组件的下部；所述的风力叶轮安装在风力驱动杆的顶部；所述的曝气轮安装在风力驱动杆的下部；所述的风力驱动杆安装在固定座的上部；所述的鼓风机通过气管与曝气轮相连；所述的滤渣池安装在格栅板的外侧部；所述的格栅板下方安装振动器；所述的地下冷却管通过引流管与兼氧池相连；所述的加热水槽安装在光伏板的下方；所述的加热水槽通过支撑气囊固定在兼氧池的上方；所述的温度传感器安装在兼氧池的内部；所述的吸热层粘附在MBR池的内部；所述的排污泵通过排污管与污泥池相连；所述的排污管与兼氧池或者MBR池相连；所述的MBR膜组件包括MBR膜本体，从动齿轮，撑管，滤网，出水腔，驱动齿轮和轴承，所述的MBR膜本体环绕安装在撑管的外侧；所述的从动齿轮固定在撑管的上部；所述的从动齿轮与驱动齿轮啮合连接；所述的驱动齿轮固定在风力驱动杆的中部；所述的滤网安装在MBR膜组件的外侧；所述的出水腔设置在撑管的内部；所述的撑管与滤网通过轴承相连；所述的MBR膜本体包括上膜层，下膜层，衬条，加强框和出水孔，所述的上膜层与下膜层之间安装衬条；所述的加强框安装在上膜层与下膜层的内侧；所述的出水孔设置在撑管的侧壁；所述的出水孔与出水腔相通，所述的曝气轮包括曝气板，曝气孔，连管和固定套，所述的曝气板侧部设置曝气孔，所述的曝气孔与连管相通；所述的连管通过固定套与风力驱动杆相连；所述的连管通过气管与鼓风机相连。

所述的MBR膜本体采用双螺旋式盘绕结构；所述的MBR膜本体的外径为10厘米至40厘米，有利于扩大MBR膜本体与污水的接触面积，当MBR膜本体随着撑管实现旋转运动使，污水对MBR膜本体形成一定的压力差，改善了渗透过滤的效果，结构简单，提高了设备利用率。

所述的滤网采用双层不锈钢钢丝网；所述的滤网中部镶嵌PP棉滤芯，有利于实现污水粗过滤，降低MBR膜本体过滤阻力，延长MBR膜本体的使用寿命。

所述的上膜层或者下膜层采用聚偏氟乙烯制成的空纤维膜；所述的上膜层与下膜层的夹角为6度至12度，有较强的物理强度和化学稳定性，有利于实现双膜双面过滤，提高污水过滤效率，增大出水量。

所述的曝气板采用工程塑料制成的扁平状矩形壳体；所述的曝气板采用四个，有利于扩大曝气量，所述的曝气板随着风力驱动杆旋转，改善了曝气效果，提高了设备利用率。

所述的三通电磁阀与温度传感器之间连接单片机控制器，有利于根据兼氧池内的污水温度自动化控制三通电磁阀，当兼氧池内的污水温度较高时，调节池内的污水通过地下冷却管流入兼氧池，当兼氧池内的污水温度较低时，通过控制三通电磁阀，使调节池内的污水通过加热水槽进入流入兼氧池，结构简单，降低能耗，保障兼氧池内的适宜温度。

所述的风力叶轮采用双层结构的四叶片风轮，有利于通过风能驱动风力驱动杆运动，进而带动MBR膜组件和曝气轮运动，降低了能耗，提高了设备利用率，降低了污水处理成本。

所述的地下冷却管采用引流管组成的平面网络；所述的地下冷却管埋在地表的深度为4米至8米，有利于利用土壤降低污水温度，结构简单，降低了能耗。

所述的振动器采用旋转离心式振动器；所述的振动器与格栅板之间安装压力传感器，有利于根据格栅板上部残留的滤渣重量控制振动器的运转，避免了滤渣堵塞格栅板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于本发明的一种基于MBR膜的高效污水处理系统广泛应用于污水处理技术领域。同时，本发明的有益效果为： 1. 本发明的MBR膜组件和MBR膜本体的设置，有利于扩大MBR膜本体与污水的接触面积，当MBR膜本体随着撑管实现旋转运动时，污水对MBR膜本体形成一定的压力差，改善了渗透过滤的效果，结构简单，提高了设备利用率。

2.本发明的光伏板和地下冷却管的设置，有利于根据兼氧池内的污水温度自动化控制三通电磁阀，当兼氧池内的污水温度较高时，调节池内的污水通过地下冷却管流入兼氧池，当兼氧池内的污水温度较低时，通过控制三通电磁阀，使调节池内的污水通过加热水槽进入流入兼氧池，结构简单，降低能耗，保障兼氧池内的适宜温度。

3.本发明的曝气轮的设置，有利于扩大曝气量，所述的曝气板随着风力驱动杆旋转，改善了曝气效果，提高了设备利用率。

4.本发明的风力叶轮的设置，有利于通过风能驱动风力驱动杆运动，进而带动MBR膜组件和曝气轮运动，降低了能耗，提高了设备利用率，降低了污水处理成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的MBR膜组件的结构示意图。

图3是本发明的MBR膜本体的结构示意图。

图4是本发明的MBR膜本体局部的结构示意图。

图5是本发明的曝气板的结构示意图。

图中：

1-调节池，2-兼氧池，3-MBR池，4-MBR膜组件，41-MBR膜本体，411-上膜层,412-下膜层，413-衬条，414-加强框，415-出水孔，42-从动齿轮，43-撑管，44-滤网，45-出水腔，46-驱动齿轮，47-轴承，5-出水泵，6-MBR膜清洗泵，7-风力叶轮，8-风力驱动杆，9-曝气轮，91-曝气板，92-曝气孔，93-连管，94-固定套，10-鼓风机，11-滤渣池，12-格栅板，13-振动器，14-三通电磁阀，15-地下冷却管，16-加热水槽，17-光伏板，18-支撑气囊，19-温度传感器，20-吸热层，21-固定座，22-排污泵，23-污泥池，24-引流管，25-排污管，26-排水管，27-清洗管，28-气管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

如附图1至附图5所示

本发明提供一种基于MBR膜的高效污水处理系统，包括调节池1，兼氧池2，MBR池3，MBR膜组件4，MBR膜本体41，从动齿轮42，撑管43，滤网44，出水腔45，驱动齿轮46和轴承47上膜层411，下膜层412，衬条413，加强框414和出水孔415出水泵5，MBR膜清洗泵6，风力叶轮7，风力驱动杆8，曝气轮9，鼓风机10，滤渣池11，格栅板12，振动器13，三通电磁阀14，地下冷却管15，加热水槽16，光伏板17，支撑气囊18，温度传感器19，吸热层20，固定座21，排污泵22，污泥池23，引流管24，排污管25，排水管26，清洗管27和气管28，所述的调节池1通过三通电磁阀14与兼氧池2相连；所述的MBR池3内部安装MBR膜组件4；所述的出水泵5通过排水管26连接在MBR膜组件4的上部；所述的MBR膜清洗泵6通过清洗管27连接在MBR膜组件4的下部；所述的风力叶轮7安装在风力驱动杆8的顶部；所述的曝气轮9安装在风力驱动杆8的下部；所述的风力驱动杆8安装在固定座21的上部；所述的鼓风机10通过气管28与曝气轮9相连；所述的滤渣池11安装在格栅板12的外侧部；所述的格栅板12下方安装振动器13；所述的地下冷却管15通过引流管24与兼氧池2相连；所述的加热水槽16安装在光伏板17的下方；所述的加热水槽16通过支撑气囊18固定在兼氧池2的上方；所述的温度传感器19安装在兼氧池2的内部；所述的吸热层20粘附在MBR池3的内部；所述的排污泵22通过排污管25与污泥池23相连；所述的排污管25与兼氧池2或者MBR池3相连；所述的MBR膜组件4包括MBR膜本体41，从动齿轮42，撑管43，滤网44，出水腔45，驱动齿轮46和轴承47，所述的MBR膜本体41环绕安装在撑管43的外侧；所述的从动齿轮42固定在撑管43的上部；所述的从动齿轮42与驱动齿轮46啮合连接；所述的驱动齿轮46固定在风力驱动杆8的中部；所述的滤网44安装在MBR膜组件4的外侧；所述的出水腔45设置在撑管43的内部；所述的撑管43与滤网44通过轴承47相连；所述的MBR膜本体41包括上膜层411，下膜层412，衬条413，加强框414和出水孔415，所述的上膜层411与下膜层412之间安装衬条413；所述的加强框414安装在上膜层411与下膜层412的内侧；所述的出水孔415设置在撑管43的侧壁；所述的出水孔415与出水腔45相通，所述的曝气轮9包括曝气板91，曝气孔92，连管93和固定套94，所述的曝气板91侧部设置曝气孔92，所述的曝气孔92与连管93相通；所述的连管93通过固定套94与风力驱动杆8相连；所述的连管93通过气管28与鼓风机10相连。

所述的MBR膜本体41采用双螺旋式盘绕结构；所述的MBR膜本体41的外径为10厘米至40厘米，有利于扩大MBR膜本体41与污水的接触面积，当MBR膜本体41随着撑管43实现旋转运动使，污水对MBR膜本体41形成一定的压力差，改善了渗透过滤的效果，结构简单，提高了设备利用率。

所述的滤网44采用双层不锈钢钢丝网；所述的滤网44中部镶嵌PP棉滤芯，有利于实现污水粗过滤，降低MBR膜本体41过滤阻力，延长MBR膜本体41的使用寿命。

所述的上膜层411或者下膜层412采用聚偏氟乙烯制成的空纤维膜；所述的上膜层411与下膜层412的夹角为6度至12度，有较强的物理强度和化学稳定性，有利于实现双膜双面过滤，提高污水过滤效率，增大出水量。

所述的曝气板91采用工程塑料制成的扁平状矩形壳体；所述的曝气板91采用四个，有利于扩大曝气量，所述的曝气板91随着风力驱动杆8旋转，改善了曝气效果，提高了设备利用率。

所述的三通电磁阀14与温度传感器19之间连接单片机控制器，有利于根据兼氧池2内的污水温度自动化控制三通电磁阀14，当兼氧池2内的污水温度较高时，调节池1内的污水通过地下冷却管15流入兼氧池2，当兼氧池2内的污水温度较低时，通过控制三通电磁阀14，使调节池1内的污水通过加热水槽16进入流入兼氧池2，结构简单，降低能耗，保障兼氧池2内的适宜温度。

所述的风力叶轮7采用双层结构的四叶片风轮，有利于通过风能驱动风力驱动杆8运动，进而带动MBR膜组件4和曝气轮9运动，降低了能耗，提高了设备利用率，降低了污水处理成本。

所述的地下冷却管15采用引流管24组成的平面网络；所述的地下冷却管15埋在地表的深度为4米至8米，有利于利用土壤降低污水温度，结构简单，降低了能耗。

所述的振动器13采用旋转离心式振动器；所述的振动器13与格栅板12之间安装压力传感器，有利于根据格栅板12上部残留的滤渣重量控制振动器13的运转，避免了滤渣堵塞格栅板12。

工作原理

本发明中，污水在调节池1内经过格栅板12后进行污泥沉淀，通过三通电磁阀14进入兼氧池2，当兼氧池2内的污水温度较高时，调节池1内的污水通过地下冷却管15流入兼氧池2，当兼氧池2内的污水温度较低时，通过控制三通电磁阀14，使调节池1内的污水通过加热水槽16进入流入兼氧池2；风力驱动杆8受风力叶轮7驱动而旋转，驱动齿轮46带动两个从动齿轮42，从动齿轮42带动两个MBR膜本体进行旋转运动，污水在上膜层411与下膜层412之间形成压力差，提高了过滤效率，净化后通过排水管26排出；同时曝气轮9随着风力驱动杆8不停旋转，扩大了曝气面积，提高了设备利用率。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，该基于MBR膜的高效污水处理系统包括调节池（1），兼氧池（2），MBR池（3），MBR膜组件（4），出水泵（5），MBR膜清洗泵（6），风力叶轮（7），风力驱动杆（8），曝气轮（9），鼓风机（10），滤渣池（11），格栅板（12），振动器（13），三通电磁阀（14），地下冷却管（15），加热水槽（16），光伏板（17），支撑气囊（18），温度传感器（19），吸热层（20），固定座（21），排污泵（22），污泥池（23），引流管（24），排污管（25），排水管（26），清洗管（27）和气管（28），所述的调节池（1）通过三通电磁阀（14）与兼氧池（2）相连；所述的MBR池（3）内部安装MBR膜组件（4）；所述的出水泵（5）通过排水管（26）连接在MBR膜组件（4）的上部；所述的MBR膜清洗泵（6）通过清洗管（27）连接在MBR膜组件（4）的下部；所述的风力叶轮（7）安装在风力驱动杆（8）的顶部；所述的曝气轮（9）安装在风力驱动杆（8）的下部；所述的风力驱动杆（8）安装在固定座（21）的上部；所述的鼓风机（10）通过气管（28）与曝气轮（9）相连；所述的滤渣池（11）安装在格栅板（12）的外侧部；所述的格栅板（12）下方安装振动器（13）；所述的地下冷却管（15）通过引流管（24）与兼氧池（2）相连；所述的加热水槽（16）安装在光伏板（17）的下方；所述的加热水槽（16）通过支撑气囊（18）固定在兼氧池（2）的上方；所述的温度传感器（19）安装在兼氧池（2）的内部；所述的吸热层（20）粘附在MBR池（3）的内部；所述的排污泵（22）通过排污管（25）与污泥池（23）相连；所述的排污管（25）与兼氧池（2）或者MBR池（3）相连；所述的MBR膜组件（4）包括MBR膜本体（41），从动齿轮（42），撑管（43），滤网（44），出水腔（45），驱动齿轮（46）和轴承（47），所述的MBR膜本体（41）环绕安装在撑管（43）的外侧；所述的从动齿轮（42）固定在撑管（43）的上部；所述的从动齿轮（42）与驱动齿轮（46）啮合连接；所述的驱动齿轮（46）固定在风力驱动杆（8）的中部；所述的滤网（44）安装在MBR膜组件（4）的外侧；所述的出水腔（45）设置在撑管（43）的内部；所述的撑管（43）与滤网（44）通过轴承（47）相连；所述的MBR膜本体（41）包括上膜层（411），下膜层（412），衬条（413），加强框（414）和出水孔（415），所述的上膜层（411）与下膜层（412）之间安装衬条（413），所述的加强框（414）安装在上膜层（411）或者下膜层（412）的内侧；所述的出水孔（415）设置在撑管（43）的侧壁；所述的出水孔（415）与出水腔（45）相通，所述的曝气轮（9）包括曝气板（91），曝气孔（92），连管（93）和固定套（94），所述的曝气板（91）侧部设置曝气孔（92），所述的曝气孔（92）与连管（93）相通；所述的连管（93）通过固定套（94）与风力驱动杆（8）相连；所述的连管（93）通过气管（28）与鼓风机（10）相连。

2.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的MBR膜本体（41）采用双螺旋式盘绕结构；所述的MBR膜本体（41）的外径为10厘米至40厘米。

3.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的滤网（44）采用双层不锈钢钢丝网；所述的滤网（44）中部镶嵌PP棉滤芯。

4.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的曝气板（91）采用工程塑料制成的扁平状矩形壳体；所述的曝气板（91）采用四个。

5.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的三通电磁阀（14）与温度传感器（19）之间连接单片机控制器。

6.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的风力叶轮（7）采用双层结构的四叶片风轮。

7.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的地下冷却管（15）采用引流管（24）组成的平面网络；所述的地下冷却管（15）埋在地表的深度为4米至8米。

8.如权利要求1所述的基于MBR膜的高效污水处理系统，其特征在于，所述的振动器（13）采用旋转离心式振动器；所述的振动器（13）与格栅板（12）之间安装压力传感器。