CN112142195A - 一种生活污水mbr膜处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活污水MBR膜处理装置，包括：装置本体；所述装置本体上方开口，所述装置本体内部通过隔板将其划分为设备放置区、酸化区和MBR膜处理区，所述酸化区和所述MBR膜处理区相通；所述MBR膜处理区内设有若干组MBR膜组件和双层曝气管道，若干组所述MBR膜组件按照水流方向顺序排列；所述双层曝气管道位于所述MBR膜组件下方，并且所述双层曝气管道之间设有污泥拦截网，所述双层曝气管道分别连接风机一和风机二；所述装置本体上设有进水口、出水口、溢流口和排泥口，所述进水口与所述酸化区相连通，所述出水口和所述溢流口通过出水管与所述MBR膜组件相连。

Description

一种生活污水MBR膜处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种生活污水MBR膜处理装置。

背景技术

生活污水是居民日常生活中排出的废水，主要来源于居住建筑和公共建筑，如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间等。生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等)和大量病原微生物。存在于生活污水中的有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖，可导致传染病蔓延流行。随着城市化的发展以及城市污水管网的普及，城市住宅小区的生活污水通过管道进入化粪池，再通过市污水管网进入污水处理系统集中处理。但现有的城市生活污水集中处理的方式仍存在以下亟待解决的问题：(1)污水处理厂占地面积大，设备运行成本高，处理过程耗时长；(2)虽然地级以上城市建有污水处理厂，但覆盖率不足，导致城市污水处理率较低，随着生活污水的逐年增长，绝大多数城市的污水处理能力满足不了实际需求，运行负荷重；(3)现有的MBR污水处理设备中的膜组件更换繁琐，并且曝气效率低下，曝气管道极易发生堵塞。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种生活污水MBR膜处理装置，该装置具有占地面积小、对生活污水处理效率高的优点，并且膜组件更换简单，还可以进行平行组装成大型MBR膜处理系统，可放置于地上也可以埋于地下。本发明的技术方案为：

第一个方面，本发明提供一种生活污水MBR膜处理装置，包括：装置本体；所述装置本体上方开口，所述装置本体内部通过隔板将其划分为设备放置区、酸化区和MBR膜处理区，所述酸化区和所述MBR膜处理区相通；所述MBR膜处理区内设有若干组MBR膜组件和双层曝气管道，若干组所述MBR膜组件按照水流方向顺序排列；所述双层曝气管道位于所述MBR膜组件下方，并且所述双层曝气管道之间设有污泥拦截网，所述双层曝气管道分别连接风机一和风机二；所述装置本体上设有进水口、出水口、溢流口和排泥口，所述进水口与所述酸化区相连通，所述出水口和所述溢流口通过出水管与所述MBR膜组件相连。

优选地，所述酸化区的水位略高于所述MBR膜处理区。

进一步地，所述双层曝气管道的上层曝气管道延伸至所述酸化区内。

进一步地，所述装置本体上位于所述设备放置区上方设有检修口。

优选地，所述MBR膜组件的数量为4～6组。

进一步地，每组所述MBR膜组件包括矩形结构的膜架，所述膜架上方设有所述出水管，所述出水管通过多个支管与所述MBR膜组件的中空纤维膜丝顶部相连；所述膜架底部通过角铁固定在所述MBR膜处理区内，所述膜架的上下边框上均匀设置有用于安装中空纤维膜丝的凹型卡槽。

进一步地，所述排泥口也用作污泥回流口，当所述排泥口用作污泥回流口时，所述污泥回流口与污泥循环泵相连。

进一步地，所述MBR膜处理装置还包括格栅处理罐，所述格栅处理罐内按照其进口和出口顺序依次排列有多组格栅，所述格栅处理罐的底部设有超声器，所述格栅处理罐的进口和所述污泥循环泵的出口相连，所述格栅处理罐的出口和所述MBR膜处理区相连。

进一步地，所述装置本体外侧还设有安全梯。

第二个方面，本发明提供一种生活污水MBR膜处理系统，包括多个上述MBR膜处理装置和PLC控制器，多个所述MBR膜处理装置并联连接，每个所述膜处理装置的进水口装设自动控制阀门，所述自动控制阀门、所述风机一、所述风机二均连接所述PLC控制器。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：本发明可放置于地上或是埋于低下，具有空间利用度高、占地面积小的特点，适用于在城市、农村进行区域布局安装，可以较大程度减缓生活污水处理的压力；并且本发明的MBR膜处理装置将设备放置区、酸化区、膜处理区集成化，节省空间的同时提高设备的运行效率，并通过设置多组MBR膜组件以及采用双层曝气管道，可以较好地解决现有曝气管道堵塞问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明的MBR膜处理装置的整体结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是本发明的MBR膜处理装置的内部结构示意图(正常情况下所有设备都放置于设备放置区内，但在附图中为了显示效果设备都位于装置本体外侧)。

图4是本发明的单组MBR膜组件的结构示意图(包括膜架)。

图5是本发明的膜架上的凹型卡槽的结构示意图，其中图5-1为侧部未加深的凹形卡槽，图5-2为侧部加深的凹形卡槽(阴影部分为加深处)。

图6是本发明的单个MBR膜的结构示意图。

图7是本发明的MBR膜曝气处理的原理示意图。

图8是本发明的MBR膜处理系统的结构示意图。

图1～7中，1、装置本体，2、隔板，3、设备放置区，4、酸化区，5、MBR膜处理区，6、MBR膜组件，7、上层曝气管道，8、下层曝气管道，9、污泥拦截网，10、风机一，11、风机二，12、进水口，13、出水口，14、溢流口，15、排泥口(污泥回流口)，16、出水管，17、检修口，18、膜架，19、支管，20、中空纤维膜丝，21、角铁，22、凹型卡槽，23、污泥循环泵，24、格栅处理罐，25、格栅，26、超声器，27、安全梯，28、自动控制阀门，29、PLC控制器，30、气泡，31、污泥颗粒。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

如图1～3所示，本实施例提供一种生活污水MBR膜处理装置，包括：装置本体1，装置本体1上方开口，装置本体1内部通过隔板2将其划分为设备放置区3、酸化区4和MBR膜处理区5，酸化区4和MBR膜处理区5相通；并且酸化区4的水位略高于MBR膜处理区5，这样在装置进水后通过控制酸化区4的水位可以使其内经过初步酸化后的水自然流入MBR膜处理区5。MBR膜处理区5内设有4～6组MBR膜组件，并且按照水流方向顺序排列，MBR膜组件的数量不宜太多或是太少，太多会存在两个弊端：其一，膜数量太多，会使得水流膜面流速低于临界值，不能将膜面的沉积杂物带走，导致膜的污染堵塞加重，产水性能下降；其二，膜数量太多，会加大拆装过程的工作量，以及大大提升膜组件清洗和维护的费用。MBR膜处理区5内还设有双层曝气管道：上层曝气管道7和下层曝气管道8，该双层曝气管道位于MBR膜组件6下方，并且上层曝气管道7和下层曝气管道8之间设有污泥拦截网9，上层曝气管道7和下层曝气管道8分别连接风机一10和风机二11，下层曝气管的作用是两方面：其一，增加膜处理区的曝气量并分担管道的曝气压力；其二，对上层曝气管道起到冲刷作用，防止其堵塞(目前膜处理反应器的常见问题之一)。此外，为了对酸化区4产生搅动，上层曝气管道7延伸至酸化区4内。装置本体1上设有进水口12、出水口13、溢流口14和排泥口15，进水口12与酸化区4相连通，出水口13和溢流口14相连通，并且通过出水管16与MBR膜组件6相连，排泥口15位于污泥拦截网9上方。装置本体1上位于设备放置区3上方设有检修口17。

如图4～6所示，每组MBR膜组件包括矩形结构的膜架18，膜架18上方设有出水管16，出水管16通过多个支管19与MBR膜组件6的中空纤维膜丝20顶部相连。膜架18底部通过角铁21和可拆卸螺栓固定在MBR膜处理区5内，在检修时从装置本体顶部开口进入至本体内部，将膜架一一从MBR膜处理区5内拆除。膜架18的上下边框上均匀设置有用于安装中空纤维膜丝20的凹型卡槽22，凹形卡槽的结构很简单，直接将单个中空纤维膜丝(MBR膜)放上即可，也可以将膜架一侧的凹形卡槽侧部略加深，在放入单个MBR膜时将其一端往加深的凹形卡槽推入一些，可以加大稳定性。图7提供了MBR膜曝气处理的原理示意图，中空纤维膜丝将活性污泥和生活污水中的大分子有机物质截留住，可以对水力停留时间和污泥停留时间进行掌控，在空气的搅动和作用下，难降解的物质在该区域不断发生反应被降解。

此外，排泥口15也用作污泥回流口，当排泥口15用作污泥回流口时，其与污泥循环泵23相连。

为了提升活性污泥颗粒的处理效率，需要对其进行有效地分散，那么该MBR膜处理装置还包括格栅处理罐24，格栅处理罐24内按照其进口和出口顺序依次排列有多组格栅25，格栅处理罐24的底部设有超声器26，通过在格栅处理罐24内设置超声器26和多级格栅25，可以将循环的活性污泥颗粒逐级打散并分散，不但不容易导致格栅的堵塞，而且可以获得均匀的活性污泥颗粒，进而提升膜处理区的处理效率，在实施例4中有相关参数对比。格栅处理罐24的进口和污泥循环泵23的出口相连，格栅处理罐24的出口和MBR膜处理区5相连。

为了更好的对装置本体1内部和外部的维护，该装置本体1上自带有安全梯27，如果该MBR膜处理装置是埋于低下，则无需装配安全梯27。

此外，进入该MBR膜处理装置的生活污水需要经过先经过前池处理。

该装置的处理过程如下：将经前池处理的生活污水从进水口引入事前投好水解酸化剂的酸化区，在空气的搅动下生活污水进行水解酸化反应，再进入膜处理区进行大分子物质的降解反应，降解过程中需要定期将活性污泥通过污泥循环泵进行循环，最终获得达标出水。

实施例2

如图8所示，本实施例提供一种生活污水MBR膜处理系统，包括多个实施例1的MBR膜处理装置和PLC控制器29，多个MBR膜处理装置并联连接，具体是将生活污水进水口12进行并联连接，并在每个膜处理装置的进水口12处装设自动控制阀门28，自动控制阀门28、风机一10、风机二11、污泥循环泵23均连接PLC控制器29，通过增加PLC控制器29可以提升系统的自动化程度，而将多台膜处理装置并联，则可以加大生活污水的处理能力。

实施例3

将实施例1的生活污水MBR膜处理装置应用于沈阳泵阀工业园的生活污水处理，引入的设备为2台，交错运行。所得到的污水净化处理前后的结果如表1所示。

表1污水净化处理前后结果对照表

指标	处理前	处理后
			COD含量(mg/L)	200-400	15-20
NH3-N含量(mg/L)	30-50	5-12
			SS含量(mg/L)	180～240	15-26

通过表1的数据可以看出，采用本发明的生活污水MBR膜处理装置，水中的COD、氨氮和SS值得到明显改善，处理后的水质达标。

实施例4

本实施例采用的生活污水MBR膜处理装置与实施例1的区别在于：没有格栅处理罐，将该MBR膜处理装置应用于沈阳泵阀工业园的生活污水处理，引入的设备为1台(早期项目)。所得到的污水净化处理前后的结果如表2所示。

表2污水净化处理前后结果对照表

通过表2的数据可以看出，如果不采用格栅处理罐，SS值一般会超标。

综上，本发明的生活污水MBR膜处理装置可以对生活污水进行有效处理，并且可放置于地上或是埋于低下，具有空间利用度高、占地面积小的特点，适用于在城市、农村进行区域布局安装，可以较大程度减缓生活污水处理的压力，并且可以较好地解决现有曝气管道堵塞问题。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，包括：装置本体；所述装置本体上方开口，所述装置本体内部通过隔板将其划分为设备放置区、酸化区和MBR膜处理区，所述酸化区和所述MBR膜处理区相通；所述MBR膜处理区内设有若干组MBR膜组件和双层曝气管道，若干组所述MBR膜组件按照水流方向顺序排列；所述双层曝气管道位于所述MBR膜组件下方，并且所述双层曝气管道之间设有污泥拦截网，所述双层曝气管道分别连接风机一和风机二；所述装置本体上设有进水口、出水口、溢流口和排泥口，所述进水口与所述酸化区相连通，所述出水口和所述溢流口通过出水管与所述MBR膜组件相连。

2.如权利要求1所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述酸化区的水位略高于所述MBR膜处理区。

3.如权利要求1所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述双层曝气管道的上层曝气管道延伸至所述酸化区内。

4.如权利要求1所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述装置本体上位于所述设备放置区上方设有检修口。

5.如权利要求1所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述MBR膜组件的数量为4～6组。

6.如权利要求5所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，每组所述MBR膜组件包括矩形结构的膜架，所述膜架上方设有所述出水管，所述出水管通过多个支管与所述MBR膜组件的中空纤维膜丝顶部相连；所述膜架底部通过角铁固定在所述MBR膜处理区内，所述膜架的上下边框上均匀设置有用于安装中空纤维膜丝的凹型卡槽。

7.如权利要求1～6任意一项所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述排泥口也用作污泥回流口，当所述排泥口用作污泥回流口时，所述污泥回流口与污泥循环泵相连。

8.如权利要求7所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述MBR膜处理装置还包括格栅处理罐，所述格栅处理罐内按照其进口和出口顺序依次排列有多组格栅，所述格栅处理罐的底部设有超声器，所述格栅处理罐的进口和所述污泥循环泵的出口相连，所述格栅处理罐的出口和所述MBR膜处理区相连。

9.如权利要求8所述的一种生活污水MBR膜处理装置，其特征在于，所述装置本体外侧还设有安全梯。

10.一种生活污水MBR膜处理系统，其特征在于，包括多个权利要求1～9任意一项所述的MBR膜处理装置和PLC控制器，多个所述MBR膜处理装置并联连接，每个所述膜处理装置的进水口装设自动控制阀门，所述自动控制阀门、所述风机一、所述风机二均连接所述PLC控制器。

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