CN113896325A - 一种气提内循环膜罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气提内循环膜罐；采用具有内外筒的圆形罐体作为反应器，外筒上部设厌氧单元，外筒内厌氧单元下方设缺氧单元，内筒设好氧单元，好氧单元与缺氧单元相连通，内筒放置MBR膜堆，MBR膜堆顶部设置集气罩；所述圆形罐体上方设反洗水箱和气提回流水箱，所述气提回流水箱与集气罩通过管道连接，所述气提回流水箱的回流水与厌氧单元相连，所述反洗水箱经抽吸泵与MBR膜堆出水通过管道连接。本发明解决了传统的MBR膜技术存在的，大量曝气气体自然释放、通过回流泵回流带来的处理成本高、占地面积大等问题，充分利用了曝气资源，收集曝气空气，进行气提回流，节省能耗；且占地面积小，在集成化、模块化应用具有较大的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理成套设备，尤其涉及一种气提内循环膜罐。
背景技术
随着我国对于水环境质量要求的不断提高，无论对于工业废水还是生活污水的处理，其排放标准都越来越严格，迫切需要相应的深度处理技术的支撑，目前，膜生物反应器(MBR)工艺在生活污水、高难度有机废水等领域得到广泛应用。
MBR工艺是一种将膜分离技术与传统生物处理技术相结合的新型高效污水处理工艺，它利用膜分离技术将生物反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留下来，代替了传统的二沉池，使得水力停留时间(HRT)缩短，污泥停留时间(SRT)延长，大大提高活性污泥的浓度，对于难降解的物质在生化处理单元中不断反应、降解，大大强化生化反应的效率，具有污染物的去除率高、脱氮效果好、抗冲击负荷能力强、出水水质好、占地省、剩余污泥量少、系统易实现自动控制、操作管理方便等优点，是国际上最先进污水处理技术之一，也是我国重点扶持的中水处理回用和节水新技术之一。
目前，市场上应用MBR膜，为了延缓膜污堵，均采用较强的曝气，大量曝气气体自然释放大气，膜池溶解氧很高，能耗较高，结合生化来做，基本为方形构筑物，占地较大。针对节能的问题，各方也在积极改进，有采用分段回流，把膜池富氧单元的水回流到前端，补充溶解氧的做法，也取得了一定的效果。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种技术成熟、可靠、运行稳定性好，处理效率高、效果好，占地少、投资省、运行成本低的气提内循环膜罐，解决了传统的MBR膜技术存在的，大量曝气气体自然释放、通过回流泵回流带来的处理成本高、占地面积大等问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明涉及一种气提内循环膜罐，包括依次相连的厌氧单元、缺氧单元和好氧单元，所述好氧单元位于罐体内部，好氧单元内放置MBR膜堆，MBR膜堆顶部设置集气罩；所述罐体上方设反洗水箱和气提回流水箱，所述气提回流水箱与集气罩通过管道连接，所述气提回流水箱的回流水与厌氧单元相连，所述反洗水箱经抽吸泵与MBR膜堆出水通过管道连接。
进一步的，所述气提内循环膜罐采用具有内外筒的圆形罐体作为反应器，所述厌氧单元设于外筒上部，缺氧单元设于外筒内厌氧单元下方，好氧单元设于内筒内。
进一步的，所述好氧单元与缺氧单元底部相连通。
进一步的，所述缺氧单元、厌氧单元、好氧单元容积比为1:1：4。
进一步的，所述抽吸泵抽吸MBR膜出水时，出水自流进入反洗水箱；所述抽吸泵停止抽水时，反洗水箱水回灌到MBR膜中，完成一次在线反冲洗。
进一步的，所述抽吸泵运行8分钟后停2分钟，循环运行。
进一步的，所述反洗水箱设有药剂投加口。
进一步的，所述反洗水箱设有溢流排放口。
进一步的，所述气提回流水箱设置在高出水面30～1000cm处。
进一步的，所述气提回流水箱的回流水自流经厌氧单元、缺氧单元至好氧单元。
进一步的，所述气提回流水箱设有排泥口。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、充分利用曝气资源，收集曝气空气，进行气提回流，节省能耗；
2、占地面积小，集成化、模块化应用具有较大的优势；
3、内外筒设置，一般外筒做沉淀功能的比较多，但本案外筒做生化反应区，且外筒内部又做上下分隔做功能分区，使得本发明的体系满足工艺要求；
4、外筒等功能单元可以根据改善生化性、提高B/C比、降解有机物、脱氮除磷等要求灵活设置；
5、膜罐根据处理规模，主要是处理水量的多少，可以并联运行，也可以串联运行；串联时，设置多罐，前面可以设置功能单元罐，最后设置单独放置MBR膜的膜罐；
6、本发明的膜罐主要针对中小型污水一体化处理项目(尤其户用污水处理项目)进行了结构创新，区别于传统的扇形做功能分区，本发明采用内外筒做功能分区；内外筒薄，距离近，且外筒距离小(但容积不小，存储水量不少)，通过自身构造即可形成稳流状态，不需要外加搅拌，节省能耗；优选采用圆形内外筒，结构受力更佳、受力更均匀；
7、本发明的膜罐结构使得其可方便的对现有项目进行改造，如可直接在厌氧塔内采用薄钢板进行隔墙分区；
8、本发明的膜罐在罐体上方设气提回流水箱，水提距离短，水一上来就排气(水要释放的同时才排气)，所以含氧量更小；并且，该结构使得无气提回流水输送管道(管路长，能量损失大)，提升有限的高度即可释放，后续程序主要依托重力作用；因而提升回流量大、效率高；
9、现有技术中存在直接在MBR膜堆上方设置集液罩的方案，其实质只能做一部分气提，原因在于：好氧池和MBR膜池分开设置，大部分的曝气量在好氧池，而不像本发明，所有曝气量都集中在MBR膜池，气体利用率更充分，气提回流最大化；本发明的膜罐在罐体上方设气提回流水箱，该气提回流水箱高出水面30～1000cm，气提收集率高，能量损失小。
10、常规缺氧、厌氧、好氧区的容积比为1:2：4，而本发明可以为1:1：4，此构造比例适用于新的提标标准，且硝化充分，反硝化彻底，脱氮效果好，同时，能够带来污泥产生量少，因为好氧处于延时曝气阶段，过氧化反应，消解了大量污泥。
附图说明
图1为本发明的气提内循环膜罐的结构平面图；
图2为本发明的气提内循环膜罐的俯视图；
图3为本发明的气提内循环膜罐的正视图；
其中，1为厌氧单元，2为缺氧单元，3为好氧单元，4为MBR膜堆，5为集气罩，6为气提回流水箱，7为反洗水箱。
具体实施方式
下面通过实例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例1
本实施例提供一种气提内循环膜罐，结合A2/O-MBR膜工艺或其改进工艺等进行开发，其结构如图1、2、3所示，采用圆形罐体作为反应器，内外筒进行设置，内筒为好氧单元3，外筒为厌氧单元1和缺氧单元2，内筒放置MBR膜堆4，膜堆顶面设置集气罩5，集气罩5上方设置反洗水箱7和气提回流水箱6，MBR膜堆4通过抽吸泵负压抽吸出水进入反洗水箱7，集气罩5收集MBR膜堆4冲刷曝气的大量空气，利用气提原理(气水混合的密度差)，将硝化液(混合液)气提至气提回流水箱6，回流到外筒厌氧单元2、缺氧单元3，进行脱氮除磷，在罐内进行内循环，减少了回流泵的设置，有效的充分利用曝气资源，节约能耗。采用罐体的形式，水流态较好，占地也很节省。
工作时，原水先进入外筒，外筒上层为厌氧单元，依次流入下面的缺氧单元及内筒好氧单元，经一系列生化反应后，通过自吸泵抽吸MBR膜出水，出水自流进入反洗水箱，补充满水箱后，溢流排放或者回用，程序自动运行，自吸泵开8分钟停2分钟，停2分钟时，自吸泵停止抽水，反洗水箱水回灌到MBR膜中，完成一次在线反冲洗，依次运行，当膜污堵后，就用反洗水箱回灌药剂进入MBR膜中，进行在线化学药洗，药洗完毕，利用自吸泵抽吸出药剂，下次重复利用。
MBR膜堆上部的集气罩收集曝气的空气，利用气提将硝化液(混合液)气提至气提回流水箱，自流到外筒厌氧、缺氧单元，进行脱氮除磷，在罐内进行内循环。需要排泥时，回流水箱混合液外排。
作为本实施例的一个变形实施例，可以设置为多罐串联，具体是在前面设置功能单元罐(依次相连的厌氧罐、缺氧罐)，最后设置单独放置MBR膜的膜罐；其余同本实施例。
作为本实施例的又一个变形实施例，气提内循环膜罐可采用具有三层筒的圆形罐体作为反应器，外筒为厌氧单元，中间筒为缺氧单元，内筒为好氧单元；厌氧单元、缺氧单元、好氧单元底部相连通；其余同本实施例。
应用实施例
将本实施例1的气提内循环膜罐做成产品，实施结果：日处理水量2.5m3的产品，外筒直径1250mm，内筒直径1050mm，高度1500mm，集气罩罩口尺寸：600×350mm，反洗水箱和回流水箱尺寸均为：250×250×200mm，厌氧单元停留时间：1.73h，缺氧单元停留时间：2.6h，好氧单元停留时间：10.39h，总停留时间为14.72h。配置MBR软片平板膜面积6.5m2，产水通量为20L/(m2·h)，曝气量约为52L/min，该气量全部收集产生的气提回流水量约为13m3/d，远远超过工艺设计所需要的回流量。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种气提内循环膜罐，其特征在于，包括依次相连的厌氧单元、缺氧单元和好氧单元，所述好氧单元位于罐体内部，好氧单元内放置MBR膜堆，MBR膜堆顶部设置集气罩；所述罐体上方设反洗水箱和气提回流水箱，所述气提回流水箱与集气罩通过管道连接，所述气提回流水箱的回流水与厌氧单元相连，所述反洗水箱经抽吸泵与MBR膜堆出水通过管道连接。
2.如权利要求1所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述气提内循环膜罐采用具有内外筒的圆形罐体作为反应器，所述厌氧单元设于外筒上部，缺氧单元设于外筒内厌氧单元下方，好氧单元设于内筒内。
3.如权利要求2所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述好氧单元与缺氧单元底部相连通。
4.如权利要求2所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述缺氧单元、厌氧单元、好氧单元容积比为1:1：4。
5.如权利要求1或2所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述抽吸泵抽吸MBR膜堆出水时，出水自流进入反洗水箱；所述抽吸泵停止抽水时，反洗水箱水回灌到MBR膜堆中，完成一次反冲洗。
6.如权利要求5所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述抽吸泵运行8分钟后停2分钟，循环运行。
7.如权利要求1所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述反洗水箱设有药剂投加口和溢流外排口。
8.如权利要求1所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述气提回流水箱设置在高出水面30～1000cm处。
9.如权利要求1所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述气提回流水箱的回流水自流经厌氧单元、缺氧单元至好氧单元。
10.如权利要求1所述的气提内循环膜罐，其特征在于，所述气提回流水箱设有排泥口。
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