CN112316735A - 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件 - Google Patents

一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件 Download PDF

Info

Publication number
CN112316735A
CN112316735A CN202011157025.4A CN202011157025A CN112316735A CN 112316735 A CN112316735 A CN 112316735A CN 202011157025 A CN202011157025 A CN 202011157025A CN 112316735 A CN112316735 A CN 112316735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microfiltration membrane
valve
backflushing
membrane
water
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.)
Pending
Application number
CN202011157025.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李雁博
汪铁林
徐慢
王存文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Institute of Technology
Original Assignee
Wuhan Institute of Technology
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 Wuhan Institute of Technology filed Critical Wuhan Institute of Technology
Priority to CN202011157025.4A priority Critical patent/CN112316735A/zh
Publication of CN112316735A publication Critical patent/CN112316735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/04—Tubular membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/04—Tubular membranes
    • B01D69/043—Tubular membranes characterised by the tube diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明属于污水处理领域中的膜生物反应器技术领域，具体涉及一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件。该反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，包括依次连通设置的压缩空气发生装置、冲洗阀、集水管、产水阀和产水泵，集水管的管壁沿其径向连通设置有至少一根本发明所提供的微滤膜管。膜组件浸没于生物反应池中工作，可通过切换产水阀和气体反冲阀实现产水和气反冲的间歇性运行。

Description

一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件
技术领域
本发明属于污水处理领域中的膜生物反应器技术领域，具体涉及一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件。
背景技术
膜生物反应器是一种由膜分离单元和生物处理单元结合的污水处理技术。膜分离单元取代了传统活性污泥法中的二沉池，能够进行有效的固液分离，节省了二沉池占地面积；膜的分离作用使微生物截留在反应器内，实现了水力停留时间和微生物停留时间的分离，提高微生物的浓度，提升生物反应的速率。相对于传统的生物污水处理技术MBR凸显了其技术优势。
膜生物反应器根据膜的位置可以分为浸没式和外置式。膜生物反应器中的膜从结构上分为中控纤维膜，平板膜，管式膜。较早应用于MBR的是帘式中空纤维膜，在应用中发现存在断丝，缠绕及操作困难等问题，并且通量较小，较难清洗。于是出现了平板MBR膜，由于平板膜之间的通道规则，曝气气泡的分布较好，通量有较大提升。但是由于曝气气泡上升太过规则，膜面污染的发展没有很大程度的弱化，膜的清洗依旧是问题。近年来陆续出现了平板陶瓷膜，软式膜，这些新MBR组件皆在弱化膜污染，这也是MBR发展中的关键技术。
平板膜，软式膜虽然较中空纤维帘式组件的通量有所提高，但是这类组件自身的特点及操作方式决定了对污染的控制有限。膜组件无法实施反向的发冲洗。膜的稳定运行只能靠曝气和低通量运行维持。管式MBR组件的制备也有报道，浸没管式MBR的操作和中空纤维MBR类似；外置MBR需要高错流运行，能耗高且需要占地面积。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件。
本发明所提供的技术方案如下：
一种微滤膜管，所述微滤膜管为一端封闭、另一端开口的管状结构，所述微滤膜管包括均质多孔膜，或者，所述微滤膜管包括多孔支撑体和设置在其外表面的分离层，所述均质多孔膜和所述多孔支撑体的材料分别为超高分子量的聚乙烯或聚丙烯，所述分离层的材料选自聚偏氟乙烯、聚丙烯氰、聚砜或者聚醚砜中的任意一种。基于上述技术方案，膜管可小幅度自由弯曲，韧性足，垂直至于水中不漂浮，不缠绕。
多孔复合膜可由在多孔支撑体表面通过相转化等现有方法形成。
具体的，所述的微滤膜管的外径为6mm～20mm；所述的微滤膜管的内径为3mm～10mm；所述的微滤膜管的长度为60mm～200mm；所述的微滤膜管的膜孔的孔径为0.05～5μm。
具体的，聚乙烯的分子量为300w～800w；聚丙烯的分子量为300w～800w，均可购买自现有产品，例如，美国泰科纳公司的GUR系列产品。
本发明还提供了一种反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，包括依次连通设置的压缩空气发生装置、冲洗阀、集水管、产水阀和产水泵，所述集水管的管壁沿其径向连通设置有至少一根本发明所提供的所述的微滤膜管。
基于上述技术方案，微滤膜管的一端封堵，另一端与出水集水管和反冲气源连接。以一定间距排列、连接在集水管的膜管构成帘式膜片，多个帘式膜片构成组件单元。膜组件浸没于生物反应池中。通过切换产水阀和气体反冲阀实现产水和气反冲的间歇性运行。由于膜管封堵的一端并未固定，在使用脉冲气体反冲的瞬间，膜管产生原位振动。气体反冲和膜管振动对膜面污染物的富集产生抑制作用。通过间歇性气体反冲洗，膜面污染物得以清除，保持相对较高的膜通量。同时，气体反冲时的压缩空气可以起到一定的曝气作用。不同膜管上曝气产生的气泡相互碰撞。气泡碰撞、破裂、上升等产生的气液混合流有助于清除污堵物，弱化膜面污染，提升膜通量。根据实际的运行情况、膜的污染程度，反冲洗时间、产水运行时间可灵活调整，确保MBR在较高通量下稳定运行。
具体的，各所述微滤膜管垂直于所述集水管的轴线，并且相互平行的设置在其一侧，各所述微滤膜管排成若干排，各排所述的微滤膜管沿着所述集水管的轴向布置。
具体的，相邻的两排之间互相靠近的三个微滤膜管呈正三角形布置。
具体的，膜管的间距2mm～40mm。
具体的，各所述微滤膜管浸没在膜生物反应器中。
具体的，所述压缩空气发生装置向所述冲洗阀提供的空气为无油压缩空气，压力为0.1～0.6MPa。具体的，可为无油空气压缩机。
具体的，微滤膜管与集水管的连接方式可选自环氧封装，快插接头或卡套式连接。
进一步的，所述冲洗阀为电磁阀；所述产水阀为电磁阀；所述反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件还包括控制器，所述控制器分别电连接所述冲洗阀和所述产水阀。具体的，电磁阀为气动式电磁阀。
基于上述技术方案，可以实现自动控制阀门的开启与关闭，从而实现MBR产水和气体反冲洗功能的自动运行。
具体的：
所述控制器控制所述冲洗阀打开，并控制所述产水阀关闭，用于对各所述微滤膜管进行冲洗；
所述控制器控制所述冲洗阀关闭，并控制所述产水阀打开，用于产水。
附图说明
图1是本发明所提供的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件的一个整体结构示意图。
图2是本发明所提供的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件的微滤膜管的一个排列结构图。
附图1、2中，各标号所代表的结构列表如下：
1、压缩空气发生装置，2、冲洗阀，3、集水管，4、产水阀，5、产水泵，6、微滤膜管，7、膜生物反应器。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在一个具体实施方式中，如图1、2所示，反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件包括依次连通设置的压缩空气发生装置1、冲洗阀2、集水管3、产水阀4和产水泵5，集水管3的管壁沿其径向连通设置有若干本发明所提供的微滤膜管6。具体的，各微滤膜管6垂直于集水管3的轴线，并且相互平行的设置在其一侧，各微滤膜管6排成若干排，各排的微滤膜管6沿着集水管3的轴向布置。压缩空气发生装置1向冲洗阀2提供的空气为无油压缩空气，压力为0.1～0.6MPa。各微滤膜管6浸没在膜生物反应器7中。基于此技术方案，微滤膜管的一端封堵，另一端与出水集水管和反冲气源连接。以一定间距排列、连接在集水管的膜管构成帘式膜片，多个帘式膜片构成组件单元。膜组件浸没于生物反应池中。通过切换产水阀和气体反冲阀实现产水和气反冲的间歇性运行。由于膜管封堵的一端并未固定，在使用脉冲气体反冲的瞬间，膜管产生原位振动。气体反冲和膜管振动对膜面污染物的富集产生抑制作用。通过间歇性气体反冲洗，膜面污染物得以清除，保持相对较高的膜通量。同时，气体反冲时的压缩空气可以起到一定的曝气作用。不同膜管上曝气产生的气泡相互碰撞。气泡碰撞、破裂、上升等产生的气液混合流有助于清除污堵物，弱化膜面污染，提升膜通量。根据实际的运行情况、膜的污染程度，反冲洗时间、产水运行时间可灵活调整，确保MBR在较高通量下稳定运行。如图2所示，从垂直于集水管的轴截面方向看去，相邻的两排之间的三个微滤膜管6呈正三角形布置。
在一个实施例中，微滤膜管为一端封闭、另一端开口的管状结构。
在一个实施例中，微滤膜管为聚乙烯支撑体或聚丙烯均质多孔膜。
在一个实施例中，微滤膜管由多孔支撑体和表面的分离层构成。分离层材料选自聚偏氟乙烯、聚丙烯氰、聚砜或者聚醚砜中的任意一种。基于此技术方案，膜管可小幅度自由弯曲，韧性足，垂直至于水中不漂浮，不缠绕。
在一个实施例中，冲洗阀2为气动电磁阀，产水阀4为气动电磁阀，反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件还包括控制器，控制器分别电连接冲洗阀2和产水阀4。控制器控制冲洗阀2打开，并控制产水阀4关闭，用于对各微滤膜管6进行冲洗；控制器控制冲洗阀2关闭，并控制产水阀4打开，用于产水。基于上述技术方案，可以实现自动控制阀门的开启与关闭，从而实现MBR产水和气体反冲洗功能的自动运行。
实施例
1、以DN30 UPVC管作为集水管，每隔2cm开孔(1分内螺纹)，之后安装PC-10-01快插接头，共50个。将直径为10mm、长度为1.5m的膜管一端封堵。另一端插入快插接头。膜管之间的间距为10mm。单片膜组件面积2.35m2。
2、集水管两端安装电磁阀，电磁阀的开启闭合通过可编程时间继电器控制。
3、将0.2MPa的无油压缩空气与电磁阀相联，自吸式产水泵与令一电磁阀相联，产水泵的流量通过变频器自动控制，并控制产水压力小于-0.5MPa。
4、将上述单片膜组件置于膜生物反应器原液池，通过控制上述两个电磁阀的开启与闭合，实现产水与反冲洗的间歇式运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微滤膜管，其特征在于：所述微滤膜管为一端封闭、另一端开口的管状结构，所述微滤膜管包括均质多孔膜，或者，所述微滤膜管包括多孔支撑体和设置在其外表面的分离层，所述均质多孔膜和所述多孔支撑体的材料分别为超高分子量的聚乙烯或聚丙烯，所述分离层的材料选自聚偏氟乙烯、聚丙烯氰、聚砜或者聚醚砜中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的微滤膜管，其特征在于：所述的微滤膜管的外径为6mm～20mm；所述的微滤膜管的内径为3mm～10mm；所述的微滤膜管的长度为60mm～200mm；所述的微滤膜管的膜孔的孔径为0.05～5μm。
3.根据权利要求1或2所述的微滤膜管，其特征在于：聚乙烯的分子量为300w～800w；聚丙烯的分子量为300w～800w。
4.一种反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：包括依次连通设置的压缩空气发生装置(1)、冲洗阀(2)、集水管(3)、产水阀(4)和产水泵(5)，所述集水管(3)的管壁沿其径向连通设置有至少一根权利要求1至3任一所述的微滤膜管(6)。
5.根据权利要求4所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：各所述微滤膜管(6)垂直于所述集水管(3)的轴线，并且相互平行的设置在其一侧，各所述微滤膜管(6)排成若干排，各排所述的微滤膜管(6)沿着所述集水管(3)的轴向布置。
6.根据权利要求5所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：相邻的两排之间互相靠近的三个微滤膜管(6)呈正三角形布置。
7.根据权利要求4所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：各所述微滤膜管(6)浸没在膜生物反应器(7)中。
8.根据权利要求4所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：所述压缩空气发生装置(1)向所述冲洗阀(2)提供的空气为无油压缩空气，压力为0.1～0.6MPa。
9.根据权利要求4至8任一所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：所述冲洗阀(2)为电磁阀；所述产水阀(4)为电磁阀；所述反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件还包括控制器，所述控制器分别电连接所述冲洗阀(2)和所述产水阀(4)。
10.根据权利要求8所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：
所述控制器控制所述冲洗阀(2)打开，并控制所述产水阀(4)关闭，用于对各所述微滤膜管(6)进行冲洗；
所述控制器控制所述冲洗阀(2)关闭，并控制所述产水阀(4)打开，用于产水。
CN202011157025.4A 2020-10-26 2020-10-26 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件 Pending CN112316735A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011157025.4A CN112316735A (zh) 2020-10-26 2020-10-26 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011157025.4A CN112316735A (zh) 2020-10-26 2020-10-26 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112316735A true CN112316735A (zh) 2021-02-05

Family

ID=74310841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011157025.4A Pending CN112316735A (zh) 2020-10-26 2020-10-26 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112316735A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2785695Y (zh) * 2005-04-14 2006-06-07 南京工业大学 超细粉体料液的膜分离浓缩装置
CN101874987A (zh) * 2009-04-29 2010-11-03 上海膜达克环保工程有限公司 管式膜元件及一体式膜生物反应器
CN102115255A (zh) * 2010-01-05 2011-07-06 江西金达莱环保研发中心有限公司 一种管式金属膜生物反应器
CN102942250A (zh) * 2012-12-11 2013-02-27 上海膜源环保科技有限公司 一种新型高效膜生物反应器膜组件
CN103482759A (zh) * 2013-09-27 2014-01-01 嘉戎科技(厦门)有限公司 一种新型浸没式膜生物反应器组件
CN110563060A (zh) * 2019-10-10 2019-12-13 博天环境集团股份有限公司 一种负压浸没式膜化学反应器及废水处理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2785695Y (zh) * 2005-04-14 2006-06-07 南京工业大学 超细粉体料液的膜分离浓缩装置
CN101874987A (zh) * 2009-04-29 2010-11-03 上海膜达克环保工程有限公司 管式膜元件及一体式膜生物反应器
CN102115255A (zh) * 2010-01-05 2011-07-06 江西金达莱环保研发中心有限公司 一种管式金属膜生物反应器
CN102942250A (zh) * 2012-12-11 2013-02-27 上海膜源环保科技有限公司 一种新型高效膜生物反应器膜组件
CN103482759A (zh) * 2013-09-27 2014-01-01 嘉戎科技(厦门)有限公司 一种新型浸没式膜生物反应器组件
CN110563060A (zh) * 2019-10-10 2019-12-13 博天环境集团股份有限公司 一种负压浸没式膜化学反应器及废水处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何晓文等: "《水体污染处理新技术及应用》", 31 March 2013, 中国科学技术大学出版社 *
刘引烽编著: "《特种高分子材料》", 31 December 2001, 上海大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7410584B2 (en) Methods and apparatus for treating wastewater employing a high rate clarifier and a membrane
CN102030390B (zh) 一种处理废水的膜精密过滤装置及其应用
Fane Membrane bioreactors: design & operational options
CN101137428A (zh) 一种漂悬式中空纤维多孔膜束
JPWO2009047970A1 (ja) 微細気泡散気管、微細気泡散気装置、および、浸漬型膜分離装置
JPH084722B2 (ja) 膜分離装置
CN103189129A (zh) 中空纤维膜过滤装置及中空纤维膜组件的清洗方法
JP2010082597A (ja) 浸漬型膜分離装置
CN115818862A (zh) 一种冷水水域海水养殖尾水处理系统
JP2018023965A (ja) 外圧式濾過モジュールの洗浄方法及び濾過装置
CN104386882A (zh) 一种超滤生物膜污水处理装置
CN211620065U (zh) 基于芬顿反应的双膜自清洗式膜生物反应器
CN112316735A (zh) 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件
CN108217926A (zh) 一体化膜生物反应系统
CN201505512U (zh) 一种用于浸入式中空纤维膜组件的气水混合清洗装置
JP2010089079A (ja) 浸漬型膜分離装置の運転方法、および浸漬型膜分離装置
CN101830607B (zh) 交替式两级好氧膜生物反应器
CN1727057A (zh) 浸入式u型中空纤维多孔膜束的过滤系统
KR20180114820A (ko) 파울링이 저감된 중공사막 모듈, 제조방법 및 그 용도
CN213790987U (zh) 一种悬散外压管式超或微滤膜组件
CN211169987U (zh) 一种蜂窝陶瓷膜过滤装置
CN213357244U (zh) 烟草废水处理系统
CN107686210A (zh) 水处理系统及该水处理系统的冲洗方法
CN208308514U (zh) 一体化膜生物反应系统
CN201098608Y (zh) 一体式膜过滤器及其过滤系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination