CN107381810A - 一种mbr综合污水处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MBR综合污水处理器，包括相互连通的厌氧沼气罐和好氧接触罐，所述厌氧沼气罐底部设有连接外部进水的布水管，厌氧沼气罐包括设置在顶部的三相分离器，三相分离器底部设有穿入厌氧沼气罐内部并向下延伸至厌氧沼气罐底部的回流管，三相分离器顶部设有排气管；厌氧沼气罐内还设有通过管道与三相分离器连接的锥形集气板；所述好氧接触罐内设有MBR膜组件，所述MBR膜组件的出水口连接有穿出好氧接触罐的出水管，MBR膜组件底部设有曝气管，曝气管一端穿出好氧接触罐并与设置在外部的离心风机连通，好氧接触罐顶部设有与好氧接触罐内部连通的排风扇。本发明提供一种结合好氧和厌氧工艺具有较好污水处理效率的综合污水处理器。

Description

一种MBR综合污水处理器

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，具体是指一种MBR综合污水处理器。

背景技术

废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。在厌氧生物处理的过程中，复杂的有机化合物被分解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部分的能量以甲烷的形式出现，这是一种可燃气体，可回收利用。同时仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分，故相对好氧法来讲，厌氧法污泥增长率小得多。但厌氧法还是会产生污泥，而且通过厌氧生物处理过后的污水发黄，且出水中还残留一定量的污泥悬浮物和细菌。

膜生物反应器简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（STR）完全分离。因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。

现有技术中很少利用MBR膜工艺与厌氧生物处理工艺结合形成厌氧-好氧污水处理技术的装置，而单个利用厌氧生物处理工艺和MBR膜工艺，不能够完全处理生活污水中的多种污染物。

发明内容

针对上述现有技术中单个厌氧生物处理工艺或者单个MBR膜工艺处理污水效果单一导致出水水质不达标的问题，本发明提供一种能通过将厌氧生物处理工艺和MBR膜工艺进行结合通过两者互补提供较好的污水处理效率的综合污水处理器。

本发明通过下述技术方案实现：一种MBR综合污水处理器，包括相互连通的厌氧沼气罐和好氧接触罐，所述厌氧沼气罐底部设有连接外部进水的布水管，厌氧沼气罐包括设置在顶部的三相分离器，所述三相分离器为中空倒置的圆台型结构，三相分离器底部设有穿入厌氧沼气罐内部并向下延伸至厌氧沼气罐底部的回流管，三相分离器顶部设有排气管；厌氧沼气罐内还设有通过管道与三相分离器连接的锥形集气板；所述好氧接触罐内设有MBR膜组件，所述MBR膜组件的出水口连接有穿出好氧接触罐的出水管，MBR膜组件底部设有曝气管，曝气管一端穿出好氧接触罐并与设置在外部的离心风机连通，好氧接触罐顶部设有与好氧接触罐内部连通的排风扇。

本发明的原理：首先本发明是一种将MBR膜工艺和厌氧沼气发酵工艺相结合，进行生物污水的综合处理装置，因为生活污水主要是有机物含量较高，然后其中还有一定量的N、P和大肠杆菌，而重金属和一些无机污染物指标较低，所以一般利用活性污泥法进行处理。所述的厌氧沼气罐内设有的锥形集气板是用来收集厌氧发酵产生的沼气，但因为沼气向上运动时会将污水和污泥一并带入锥形集气板内上升进入三相分离器内。而所述的三相分离器是利用重力进行分选的装置，带有沼气的污水进入三相分离器后，沼气会继续向上运动并从顶部的排气管排出，而污水则受重力作用向下流动并通过设置在三相分离器底部的回流管落回厌氧沼气罐的底部继续反应。通过厌氧沼气罐反应的污水从上部流入好氧接触罐内继续反应，并最后通过MBR膜组件过滤后排出。设置在MBR膜组件底部的曝气管不仅能够给好氧接触罐内提供溶解氧，而且还能够对MBR膜组件提供清洗效果。

反应原理：首先污水进入厌氧沼气罐中进行厌氧发酵处理，厌氧发酵包括四个步骤，第一个步骤为水解过程，所述水解过程为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体；第二个步骤为酸化过程，此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物；第三个步骤为产乙酸步骤，在产氢产乙酸菌的作用下，上一过程的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质；最后为产甲烷过程，这一过程的乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇在甲烷细菌的作用下被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。然后污水进入好氧接触罐中进行接触氧化反应，污水中的有机物进一步转化为水和二氧化碳，而且从厌氧沼气罐内带过来的污泥颗粒会被MBR膜组件阻隔，而且MBR膜组件还能够减少水中的大肠杆菌和色度，从而提高出水水质。

为更好的实现本发明，进一步地，所述厌氧沼气罐内壁上表面设有环形的溢流槽，所述溢流槽靠近好氧接触罐一侧设有与好氧接触罐连通的溢流管。在厌氧沼气罐内的污水水位一直升高，直到污水水位超过溢流槽并流入溢流槽内，然后从溢流槽一侧设有的溢流管流入好氧接触罐内。溢流槽结构有利于控制厌氧沼气罐内的水位，增加污水的停留时间，以便增加污水处理效果。

进一步地，所述MBR膜组件包括固定架和竖向平行设置在固定架内的至少两组多层超滤膜袋，所述出水管横置在固定架上部，每个多层超滤膜袋均设有与出水管连通的细水管；所述曝气管横置在固定架底部。所述的超滤膜袋为一个袋装结构，内部有空腔，以便污水通过超滤膜袋过滤并进入超滤膜袋内，从上部的细水管进入出水管排出。

进一步地，所述多层超滤膜袋由外向内依次为超滤膜层、碳纤维网格布和PVC骨架。所述的超滤膜层为聚偏氟乙烯微孔薄膜材质，通过具有较好表面疏水性能的PVDF材质能够提供较好的过滤效果；所述的碳纤维网格布能够增加抗拉强度；而所述的PVC骨架是一种薄型的长方体框架结构，通过PVC骨架给超滤膜袋提供支撑效果，使得超滤膜袋受到水压不会向内压缩，以保证其内部具有一定的空间便于污水进入并灌满单个超滤膜袋。

进一步地，所述好氧接触罐在MBR膜组件上部设有悬浮式填料球。因为一般的絮状填料在长期使用后会出现结团的问题，导致微生物与污水的接触面积降低，挂载效果差，且污泥沉淀较多，所以需要定时对填料进行清理。而本发明采用的悬浮式填料球在污水的生化处理中具有全立体结构，比表面积大的优点，可直接投放，无须固定，易挂膜，不堵塞。而且较大体积的悬浮式填料球不会对MBR膜组件造成影响。

进一步地，所述厌氧沼气罐和好氧接触罐下部均设有检修口。

进一步地，所述固定架为矩形框架结构，固定架底部四角位置均各设有一个滑块，所述好氧接触罐内底部设有用来与滑块配合的两条轨道。在使用时定期维护时，先将好氧接触罐和厌氧沼气罐的污水排放完，或者直接用污水泵将污水抽离，然后从两个检修口进入进行维护和清理。因为所述的MBR膜组件通过滑块与轨道的配合进行夹持限位，且通过螺栓将MBR膜组件固定在合适的位置。在维护时只需将螺栓拧下，并推动MBR膜组件移动。因为两条轨道垂直于检修口，且检修口面积大于MBR膜组件的截面面积，所以先将出水管和曝气管取下，然后直接推动MBR膜组件从检修口推出，便于更换和检查。

进一步地，所述固定架上部设有在出水管中部用来吸水的隔膜泵。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明结构简单紧凑，且占地面积较小，可通过将其设置在地面以下，从而提供适应性，避免占用过多地上土地面积；通过将厌氧生物处理工艺和MBR膜工艺进行结合，避免了单一处理工艺出水水质不稳定的问题发生，且利用两个工艺的特点，从而达到互补的效果，提高整个装置的污水处理效果和效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的MBR膜组件结构示意图；

图3为本发明的超滤膜袋的结构示意图。

其中：1—厌氧沼气罐，2—好氧接触罐，3—布水管，4—三相分离器，5—回流管，6—锥形集气板，7—MBR膜组件，71—固定架，711—滑块，712—轨道，72—超滤膜袋，721—超滤膜层，722—碳纤维网格布，723—PVC骨架，8—出水管，9—溢流槽，10—溢流管，11—细水管，12—曝气管，13—悬浮式填料球，14—检修口，15—隔膜泵，16—排风扇，17—排气管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本实施例的一种MBR综合污水处理器，如图1所示，首先本发明是一种将MBR膜工艺和厌氧沼气发酵工艺相结合，进行生物污水的综合处理装置，包括相互连通的厌氧沼气罐1和好氧接触罐2，所述厌氧沼气罐1底部设有连接外部进水的布水管3，厌氧沼气罐1包括设置在顶部的三相分离器4，所述三相分离器4为中空倒置的圆台型结构，三相分离器4底部设有穿入厌氧沼气罐1内部并向下延伸至厌氧沼气罐1底部的回流管5，三相分离器4顶部设有排气管17；厌氧沼气罐1内竖向设有高低两个通过管道与三相分离器4连接的锥形集气板6；所述好氧接触罐2内设有MBR膜组件7，所述MBR膜组件7的出水口连接有穿出好氧接触罐2的出水管8，MBR膜组件7底部设有曝气管12，曝气管12一端穿出好氧接触罐2并与设置在外部的离心风机连通，好氧接触罐2顶部设有与好氧接触罐2内部连通的排风扇16。所述的厌氧沼气罐1内设有的锥形集气板6是用来收集厌氧发酵产生的沼气，但因为沼气向上运动时会将污水和污泥一并带入锥形集气板6内上升进入三相分离器4内。而所述的三相分离器4是利用重力进行分选的装置，带有沼气的污水进入三相分离器4后，沼气会继续向上运动并从顶部的排气管17排出，而污水则受重力作用向下流动并通过设置在三相分离器4底部的回流管5落回厌氧沼气罐1的底部继续反应。通过厌氧沼气罐1反应的污水从上部流入好氧接触罐2内继续反应，并最后通过MBR膜组件7过滤后排出。设置在MBR膜组件7底部的曝气管12不仅能够给好氧接触罐2内提供溶解氧，而且还能够对MBR膜组件7提供清洗效果。反应原理：首先污水进入厌氧沼气罐1中进行厌氧发酵处理，厌氧发酵包括四个步骤，第一个步骤为水解过程，所述水解过程为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体；第二个步骤为酸化过程，此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物；第三个步骤为产乙酸步骤，在产氢产乙酸菌的作用下，上一过程的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质；最后为产甲烷过程，这一过程的乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇在甲烷细菌的作用下被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。然后污水进入好氧接触罐2中进行接触氧化反应，污水中的有机物进一步转化为水和二氧化碳，而且从厌氧沼气罐1内带过来的污泥颗粒会被MBR膜组件7阻隔，而且MBR膜组件7还能够减少水中的大肠杆菌和色度，从而提高出水水质。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述厌氧沼气罐1内壁上表面设有环形的溢流槽9，所述溢流槽9靠近好氧接触罐2一侧设有与好氧接触罐2连通的溢流管10。在厌氧沼气罐1内的污水水位一直升高，直到污水水位超过溢流槽9并流入溢流槽9内，然后从溢流槽9一侧设有的溢流管10流入好氧接触罐2内。溢流槽9结构有利于控制厌氧沼气罐1内的水位，增加污水的停留时间，以便增加污水处理效果。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，如图2所示，所述MBR膜组件7包括固定架71和竖向平行设置在固定架71内的至少两组多层超滤膜袋72，所述出水管8横置在固定架71上部，每个多层超滤膜袋72均设有与出水管8连通的细水管11；所述曝气管12横置在固定架71底部。所述的超滤膜袋72为一个袋装结构，内部有空腔，以便污水通过超滤膜袋72过滤并进入超滤膜袋72内，从上部的细水管11进入出水管8排出。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，如图3所示，所述多层超滤膜袋72由外向内依次为超滤膜层721、碳纤维网格布722和PVC骨架723。所述的超滤膜层721为聚偏氟乙烯微孔薄膜材质，通过具有较好表面疏水性能的PVDF材质能够提供较好的过滤效果；所述的碳纤维网格布722能够增加抗拉强度；而所述的PVC骨架723是一种薄型的长方体框架结构，通过PVC骨架723给超滤膜袋72提供支撑效果，使得超滤膜袋72受到水压不会向内压缩，以保证其内部具有一定的空间便于污水进入并灌满单个超滤膜袋72。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述好氧接触罐2在MBR膜组件7上部设有悬浮式填料球13。因为一般的絮状填料在长期使用后会出现结团的问题，导致微生物与污水的接触面积降低，挂载效果差，且污泥沉淀较多，所以需要定时对填料进行清理。而本发明采用的悬浮式填料球13在污水的生化处理中具有全立体结构，比表面积大的优点，可直接投放，无须固定，易挂膜，不堵塞。而且较大体积的悬浮式填料球13不会对MBR膜组件7造成影响。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例6：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述厌氧沼气罐1和好氧接触罐2下部均设有检修口14。所述固定架71为矩形框架结构，固定架71底部四角位置均各设有一个滑块711，所述好氧接触罐2内底部设有用来与滑块711配合的两条轨道712。在使用时定期维护时，先将好氧接触罐2和厌氧沼气罐1的污水排放完，或者直接用污水泵将污水抽离，然后从两个检修口14进入进行维护和清理。因为所述的MBR膜组件7通过滑块711与轨道712的配合进行夹持限位，且通过螺栓将MBR膜组件7固定在合适的位置。在维护时只需将螺栓拧下，并推动MBR膜组件7移动。因为两条轨道712垂直于检修口14，且检修口14面积大于MBR膜组件7的截面面积，所以先将出水管8和曝气管12取下，然后直接推动MBR膜组件7从检修口14推出，便于更换和检查。进一步地，所述固定架71上部设有在出水管8中部用来吸水的隔膜泵15。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种MBR综合污水处理器，包括相互连通的厌氧沼气罐（1）和好氧接触罐（2），所述厌氧沼气罐（1）底部设有连接外部进水的布水管（3），其特征在于：厌氧沼气罐（1）包括设置在顶部的三相分离器（4），所述三相分离器（4）为中空倒置的圆台型结构，三相分离器（4）底部设有穿入厌氧沼气罐（1）内部并向下延伸至厌氧沼气罐（1）底部的回流管（5），三相分离器（4）顶部设有排气管（17）；厌氧沼气罐（1）内还设有通过管道与三相分离器（4）连接的锥形集气板（6）；所述好氧接触罐（2）内设有MBR膜组件（7），所述MBR膜组件（7）的出水口连接有穿出好氧接触罐（2）的出水管（8），MBR膜组件（7）底部设有曝气管（12），曝气管（12）一端穿出好氧接触罐（2）并与设置在外部的离心风机（13）连通，好氧接触罐（2）顶部设有与好氧接触罐（2）内部连通的排风扇（16）。

2.根据权利要求1所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述厌氧沼气罐（1）内壁上表面设有环形的溢流槽（9），所述溢流槽（9）靠近好氧接触罐（2）一侧设有与好氧接触罐（2）连通的溢流管（10）。

3.根据权利要求1或2所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述MBR膜组件（7）包括固定架（71）和竖向平行设置在固定架（71）内的至少两组多层超滤膜袋（72），所述出水管（8）横置在固定架（71）上部，每个多层超滤膜袋（72）均设有与出水管（8）连通的细水管（11）；所述曝气管（12）横置在固定架（71）底部。

4.根据权利要求3所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述多层超滤膜袋（72）由外向内依次为超滤膜层（721）、碳纤维网格布（722）和PVC骨架（723）。

5.根据权利要求1或2所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述好氧接触罐（2）在MBR膜组件（7）上部设有悬浮式填料球（13）。

6.根据权利要求1或2所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述厌氧沼气罐（1）和好氧接触罐（2）下部均设有检修口（14）。

7.根据权利要求3所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述固定架（71）为矩形框架结构，固定架（71）底部四角位置均各设有一个滑块（711），所述好氧接触罐（2）内底部设有用来与滑块（711）配合的两条轨道（712）。

8.根据权利要求3或4或7所述的一种MBR综合污水处理器，其特征在于：所述固定架（71）上部设有在出水管（8）中部用来吸水的隔膜泵（15）。