CN114044569B - 一种压力膜生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力膜生物反应器，包括至少一组水处理管单元，水处理管单元包括处理管组件、封装件和压力膜，所述处理管组件内形成水处理腔，所述处理管组件形成与所述水处理腔连通的出水口和进水口，所述压力膜被设置于所述水处理腔，所述压力膜的上端部形成产水口，其中所述压力膜的上端部被所述封装件封装于所述水处理腔，以使所述产水口保持与所述出水口连通而与所述水处理腔分隔，其中所述压力膜的下端部被可摆动地保持在所述水处理腔，根据本发明的压力膜生物反应器，中空纤维膜丝不容易断丝、使用寿命长且产水效率和产水通量高。

Description

一种压力膜生物反应器

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种压力膜生物反应器。

背景技术

在水处理领域，膜组件主要分为两大类即压力式膜组件和浸没式膜组件。同浸没式膜组件相比，压力式膜组件的膜面积和膜通量都较高，因此压力式膜组件的应用范围更广泛。近些年，除传统水处理净化领域外，压力式膜组件还广泛应用于化工和食品等领域。

目前市场上常见的压力式膜组件的封装结构一部分是将中空纤维膜丝的上下两端均浇筑。中空纤维膜丝上下端均浇注使得承压时中空纤维膜丝无法自由摆动，而中空纤维膜所处的环境中存在预定大小的压力差，容易导致中空纤维膜丝容易断丝。而且中空纤维膜丝下面封装时要留出气体和液体的导流口，形成格栅孔板一样的结构，如此就大大降低了下面封装的强度和膜丝同封装材料的粘结强度，导致受力时下面的封装容易破裂或者膜丝被拉扯出。而且因为要留出气液导流口，就大大降低了膜组件的膜丝装填密度，降低了单位有效面积，反而限制了压力式膜组件的优点，同样的膜面积就需要更多的膜组件才能满足，水处理系统就需要更大场地。这样一来势必同土地成本愈来愈高的趋势相违背。

此外，目前市场上常见的生物处理装置的管道结构通常是设置进气、进水管路，然后在生物处理装置外面再通过复杂的分支管路把每一种管路分别连接起来，最终将所有的生物处理装置连接在一起形成水处理系统。最终形成的水处理系统具有复杂的进气、进水管路和回收管路，污水需要经过较长的输送和回收路径。这样，不仅会占用较多的空间，而且会降低污水的处理效率。复杂的管路也会导致形成的水处理系统的维护如清洗管路和水处理装置非常麻烦，会造成较大的浪费。而对于生物处理装置本身，由于好氧微生物的工作和繁殖需要大量的氧气，因此，需要设置更多的进气管路，这进一步加大了水处理系统的复杂度。然而，若不提供充足的氧气，水处理的效果会非常差。

更重要的是，现有的生物处理装置的进气管路和进水管路是分开的。也就是说，进气的管路用于进气，而进水的管路则用于进水。这样一来，就变向地增加了管路的数量，导致了生物处理装置成本的提高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种中空纤维膜丝不容易断丝、使用寿命长且产水效率和产水通量高的压力膜生物反应器。

根据本发明的实施例的压力膜生物反应器，包括至少一组水处理管单元，所述水处理管单元包括：

封装件；

压力膜，所述压力膜被设置于所述水处理腔，所述压力膜的上端部形成产水口，其中所述压力膜的上端部被所述封装件封装于所述水处理腔，以使所述产水口保持与所述出水口连通而与所述水处理腔分隔，其中所述压力膜的下端部被可摆动地保持在所述水处理腔。

可选地，所述压力膜被实施为下端开口被密封封闭的多根中空纤维膜丝。

可选地，所述压力膜装填于所述水处理腔后，所述压力膜的截面积相对于所述水处理腔的截面占比为20-60%。

本发明的压力膜生物反应器，将多根中空纤维膜丝的上端设有与通水通道和出水口连通的产水口，使得中空纤维膜丝的通水通道内的空气气泡的运动方向与水处理腔从进水口至出水口的压力抽吸方向一致，膜丝内的气泡可以自己上升排出，避免了膜丝集气导致的通量下降，提高了中空纤维膜丝的产水效率和产水通量。同时，中空纤维膜丝上端穿设于封装件且其下端均为自由端且相互间隔开设置，可以使得在压力抽吸过程中，中空纤维膜丝的下端既可以摆动又不会受其外部的空气气泡影响频繁摆动，可以有效避免中空纤维膜丝的断丝问题，中空纤维膜丝的使用寿命长。同时，下面设置的分水板可以把进水和气泡进行均匀的分割后再进入到处理腔内，提高了系统运行的稳定性。

另外，根据本发明实施例的压力膜生物反应器还可以具有如下附加技术特征：

可选地，所述中空纤维膜丝的下端被密封封闭。

可选地，所述中空纤维膜丝优先采用带内衬的加强型中空膜丝，这样气水混合物上升时冲刷不会导致膜丝弯曲变形，同时带衬的膜丝大幅度提高了强度，更不容易断丝。

可选地，所述封装件设在所述出水口处且完全遮盖所述出水口。

可选地，所述封装件和膜丝的封装粘结采用离心机浇注的方式，硬化后比传统的重力浇注更密实粘结强度更高，膜丝更不容易脱落。

根据本发明实施例的压力膜生物反应器，还包括出水管组件，所述出水管组件包括出水管件和导流管，所述出水管件内形成清水腔和浓水腔，所述清水腔与所述出水口连通以导出清水，所述导流管一端与所述浓水腔连通，另一端穿过所述清水腔和所述出水口伸入所述水处理腔内以导出浓水。

可选地，所述导流管伸入所述水处理腔的部分至少部分设有换气孔。

可选地，所述封装件至少两个，至少两个所述封装件间隔开设置，所述封装件与所述进水口之间和至少两个所述封装件之间的间隔区域均设有所述换气孔。

可选地，所述换气孔远离所述进水口，靠近所述出水口。

可选地，所述换气孔为多个，多个所述换气孔沿所述导流管成行成列均匀分布。

可选地，所述导流管的穿过部分与所述出水管件一体成型，所述导流管的穿过部分与其伸入部分可拆卸连接。

可选地，沿所述浓水的流入方向，所述导流管的穿过部分的截面积逐渐增大。

根据本发明实施例的压力膜生物反应器，所述进水管组件包括进水管组件，所述进水管组件包括进水管件，所述进水管件内具有进水腔，所述进水管件设有与所述进水腔连通的进水出口和进水进口，所述进水出口与所述进水口连通。

可选地，所述进水腔内形成有进气腔，所述进气腔分别与所述进水进口和所述进水出口连通。

可选地，所述进水腔内形成有进气槽，所述进气腔形成在所述进气槽，所述进气槽槽底壁设有出气孔。

可选地，所述出气孔位于所述进水腔最高处。

根据本发明的实施例的压力膜生物反应器，所述出水管件包括出清水管件和出浓水管件，所述清水腔形成在出清水管件，所述出清水管件的两端均设有与所述清水腔连通的出清水口，所述浓水腔形成在所述出浓水管件，所述出浓水管件的两端均设有与所述浓水腔连通的出浓水口。

根据本发明的实施例的压力膜生物反应器，包括至少两组所述水处理管单元，至少两组所述进水管组件之间依次密封连接形成进水管路，至少两组所述出清水管件之间依次密封连接形成出清水管路，至少两组所述出浓水管件之间依次密封连接形成出浓水管路。

根据本发明的实施例的压力膜生物反应器，所述水处理管单元还包括分水板，所述分水板设在所述进水口处以遮盖所述进水口，所述分水板内形成有与所述进水口和所述进水管组件连通的污水流入通道，沿所述污水的流入方向，所述污水流入通道的截面积逐渐增大。

可选地，所述分水板设有多个分水孔，多个所述分水孔均匀间隔开设置，多个所述分水孔构成所述污水流入通道的流入进口。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例一组水处理管单元的压力膜生物反应器的剖视图；

图2是图1中的压力膜生物反应器的一个角度的结构示意图；

图3是图1中的压力膜生物反应器的另一个角度的结构示意图；

图4 是含多组水处理管单元的压力膜生物反应器的结构示意图；

附图标记：

100：压力膜生物反应器；101：水处理管单元；

1：出水管组件，11：出水管件，111：浓水腔，112:清水腔 ，13：导流管，14：换气孔 ；

2：处理管组件，21：水处理腔，22:中空纤维膜丝 ，23：封装件；24：出水口，25：进水口；

3：进水管组件，31：进气腔，32：进水管件，321:进水腔 ，33：出气孔 ；

4：分水板。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图1-图4描述根据本发明实施例的一种压力膜生物反应器100。

如图1所示，压力膜生物反应器100包括至少一组水处理管单元101。水处理管单元101包括处理管组件2。处理管组件2内具有水处理腔21，处理管组件2设有与水处理腔21连通的出水口24和进水口25，其中，出水口24位于进水口25的上方。水处理腔21内设有封装件23和压力膜。优选地，所述压力膜被实施为多根中空纤维膜丝22。作为示例的，本发明至少一个实施例中以所述压力膜被实施为多根中空限位膜丝22为例进行阐述，本领域技术人员能够理解的是，还可以将所述压力膜设置为其它能够实现发明目的的其它压力膜。

值得一提的是，中空纤维膜丝22具有沿其轴向延伸的通水通道。多根中空纤维膜丝22的上端穿设于封装件23，多根中空纤维膜丝22的上端设有与通水通道和出水口24连通的产水口，多根中空纤维膜丝22的下端为自由端，多根中空纤维膜丝22的下端相互间隔开设置。也就是说，所述压力膜的上端部形成形成所述产水口，其中所述压力膜的上端部被所述封装件23封装于所述水处理腔21，以使所述产水口保持与所述出水口24连通而与所述水处理腔21分隔，其中所述压力膜的下端部被可摆动地保持在所述水处理腔。

本发明的压力膜生物反应器100，处理污水时，先通过进水口25向水处理腔内通入污水和空气，然后通过压力抽吸的方式，将处理后的水和空气从出水口24处抽出。在该过程中，水处理腔21内的污水被中空纤维膜丝22处理。处理的废弃物被截留在中空纤维膜丝22外表面同时被封装件拦截在水处理腔内，被中空纤维膜丝22外表面附着的好氧微生物降解处理。处理后的水和空气气泡则进入中空纤维膜丝22的通水通道内，空气气泡在中空纤维膜丝22的通水通道内会快速向上运动，带动水快速向上流动，最后经中空纤维膜丝22上端的产水口和出水口24流出。由此，中空纤维膜丝22的通水通道内不容易积气进而影响其含水量，同时由于气泡运动方向与水处理腔21由进水口25至出水口24的水流抽吸方向一致，可减小中空纤维膜丝的通水通道内水流运动的阻力，进而提高中空纤维膜丝22的产水效率和产水通量。

同时，又由于中空纤维膜丝22上端穿设在封装件23，多根中空纤维膜丝22的下端部为自由端且相互间隔开。因此压力抽吸过程中，多根中空纤维膜丝22的下端可以以其上端为固定点自由摆动，可进一步促进中空纤维膜丝22内的空气气泡的快速上升且使得中空纤维膜丝22承压时不容易发生断丝。此外，由于中空纤维膜丝22外部、水处理腔21内曝气的空气也是向上运动的，中空纤维膜丝22下端为自由端相比于其上端为自由端受水处理腔21内曝气的空气的上升运动影响较小，使得多根中空纤维膜丝22下端可自由摆动又不会受其外部上升的空气气泡影响而频繁摆动，因此既可以有效避免压力抽吸过程中空纤维膜丝22断丝的问题，又不会影响中空纤维膜丝22的使用寿命，中空纤维膜丝22的使用寿命长。

进一步地，中空纤维膜丝22的下端开口被密封封闭。这样，从进水口25进入的污水和空气不会从中空纤维膜丝22下端开口进入其内部，有利于提高水处理效果。

进一步地，封装的中空纤维膜丝22数量可根据实际情况确定。中空纤维膜丝22太少，通入空气时中空纤维膜丝22会存在弯曲，进而打乱中空纤维膜丝22排布，导致中空纤维膜丝22曝气不畅，容易积泥。封装的中空纤维膜丝22太多，则会堵塞曝气间隙，进而会增加积泥。可选的，本发明优先选用带有内衬的中空纤维膜丝22，并且填充密度以中空纤维膜丝22无向上弯曲和折弯的密度为基准。作为优化的，本发明优先采用多根中空纤维膜丝22截面积占比（即多根中空纤维膜丝22的截面积之和占进水口或者出水口面积的比值）为20-60%的填充密度，尤其是40%是最优的，能达到较理想的效果。尤其是当多根中空纤维膜丝22截面积占比在20-60%的填充密度时，中空纤维膜丝22摆动的幅度收到限制，从而避免中空纤维膜丝22过度摆动受损。

进一步地，如图1所示，封装件23设在出水口24处且完全遮盖出水口24。封装件23起到将中空纤维膜丝22外部的废弃物拦截在封装件23下以及防止废弃物再混入出水口的作用。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，还包括出水管组件1，出水管组件1包括出水管件11和导流管13。出水管件11内形成清水腔112和浓水腔111。清水腔112与出水口24连通以导出清水。导流管13一端与浓水腔111连通，另一端穿过清水腔112、出水口24和封装件23伸入水处理腔21内以导出浓水，并与此同时分隔所述清水腔112和所述浓水腔111，以使清水腔112和浓水腔111内的流体互不流通。

处理污水时，污水沿由进水口25至出水口24的方向运动，在此过程中，一部分污水直接在水处理腔21被中空纤维膜22处理，而得以被净化处理，进而流向清水腔112。因此，出水管组件1中的清水腔112与水处理腔21的出水口24直接连通得到水处理腔21处理后的清水。另一部分污水从导流管13上保持在水处理腔21内的进口进入导流管13，在导流管13内沿由进水口25至出水口24的方向运动，导流管13内的污水未直接被水处理腔21处理，因此导流管13内的污水未被完全处理或未被处理。因此，出水管组件1中的浓水腔111通过导流管13与水处理腔21内待处理的污水或未完全处理的污水连通得到浓水。这样，不仅可通过导流管快速得到可再次处理或利用的浓水，提高水处理效率，而且避免了在水处理腔21外再设置浓水回收管路，简化了水处理设备的回收管路，减少了水处理设备管路的占用空间。同时，导流管13还起到对水处理腔21自动清洁的功能。当水处理腔21内积压的水处理废弃物如污泥较多的时候，可以反向从浓水腔111处进水，进水通过导流管13向下循环冲刷水处理腔21。

可选地，导流管13伸入水处理腔21的部分至少部分设有换气孔14。这样，在水处理腔21对水处理的过程中，可将导流管13内的气水混合液中的压缩空气输入至水处理腔21，提供适合好氧微生物生存和繁殖的工作环境，进而提高水处理腔21的处理效果。

可选地，换气孔14远离进水口25，靠近出水口24。由于在水处理过程中，水处理腔21中的空气是由进水口25至出水口24逐渐消耗的。这样，越靠近的出水口24，水处理效率越低，效果越差，换气孔14远离进水口25，靠近出水口24，可充分提高空气利用效率，使污水被充分处理。

可选地，换气孔14为多个，多个换气孔14沿导流管13成行成列均匀分布。这样，换气的空气可在水处理腔21内均匀分布，提高空气利用效率。

可选地，封装件23至少两个，至少两个封装件23间隔开设置，封装件23与进水口25之间和至少两个封装件23之间的间隔区域均设有换气孔14。由此，在污水抵达封装件23之前，换气孔14对水处理腔21内的微生物输送空气，提高水处理效率和效果。然后封装件23过滤掉产生的废弃物，水进入封装件23之间的间隔区域，换气孔14对水处理腔21内的微生物输送空气。在该阶段，由于污水已经经过至少一次过滤，污水废弃物不会堵塞换气孔14，输送空气的效率更高，提高水体处理效果，最后处理后的水再次经封装件23过滤后进入清水腔112。这样，通过封装件23和换气孔14的配合，有效的提高了水处理效果。

可选地，如图1-图2所示，导流管13的穿过部分与出水管件11一体成型，导流管13的穿过部分与其伸入部分可拆卸连接。由于导流管13穿过清水腔112和出水口24的部分与出水管件11一体成型。因此，导流管13在将浓水输送至浓水腔111的过程中，浓水不会发生泄漏，可充分隔离浓水和清水。导流管13伸入水处理腔21的部分与其穿过部分可拆卸连接，方便位于水处理腔21内的导流管13的拆卸与安装，方便更换和清洗其位于水处理腔21的部分。

可选地，沿浓水的流入方向，导流管13的穿过部分的截面积逐渐增大。导流管的穿过部分的截面积不变或者逐渐变小也可满足其导流需求，本发明的导流管的穿过部分逐渐增大主要是由于这样设置浓水流入浓水腔111时对导流管13的冲击力小，进一步避免导流管13的破损，防止浓水泄露，同时易于浓水腔111收集浓水和清水腔112收集清水。同时由于浓水中也含有大量的气泡，截面积逐渐变大也可以让浓水快速的向上流动，减少阻力损失。

在本发明的一些实施例中，如图2-图3所示，所述水处理单元101还包括进水管组件3，其中进水管组件3包括进水管件32，进水管件32形成进水腔321和进气腔31。进水管件3设有与进水腔321连通的进水出口和进水进口，进气腔31分别与进水进口和进水出口连通。这样，在含污水的进水腔321中，被压缩的空气会集聚在进气腔31，并通过进气腔31导入水处理腔21，故而不需要在压力膜生物反应器外再额外设置复杂的进气管路。

作为示例的，进水管组件3内壁中的顶部设有进气槽，进气腔31形成在进气槽，进水管组件3内壁中的顶部设有出气孔33。这样，即使是在进水腔321中进满水时，压缩空气也可在进入到进气槽后向下挤压水位进而先后通过进气槽、出气孔和污水水面形成气路通道实现供气。进气槽的开口形状不作限制，如为方形开口或者圆形开口或者三角形开口等均可以借助水面实现对水处理腔21的供气功能。

更进一步地，如图1所示，出气孔33位于进水腔321最高处。这样，避免进水腔321内的污水浸没出气孔33，可向进水腔321通入更多的污水，提高压力膜生物反应器100的水处理效率。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，出水管件11包括出清水管件和出浓水管件。清水腔112形成在出清水管件。出清水管件的两端均设有与清水腔112连通的出清水口。浓水腔111形成在出浓水管件。出浓水管件的两端均设有与浓水腔111连通的出浓水口。这样，即可从其两端分别对进水组件进水，也可从其两端分别出清水和出浓水，水处理效率高。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，水处理管单元101还包括分水板4，分水板4设在进水口25处以遮盖进水口25，分水板4内形成有与进水口25和进水管组件3连通的污水流入通道，沿污水的流入方向，污水流入通道的截面积逐渐增大。这样，可将污水均匀导流入水处理腔21，使污水可被充分处理，同时减小污水对水处理腔21内微生物和微生物载体的冲击。

具体地，分水板4设有多个分水孔，多个分水孔均匀间隔开设置，多个分水孔构成污水流入通道的流入进口。由此，污水经多个分水孔分水后可均匀流入水处理腔21，即把上升过来的水和气泡混合物进行均匀的分割后均匀进入到水处理腔21内，实现膜丝22的均匀供水和均匀擦洗。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，压力膜生物反应器100还包括至少两组水处理管单元101，至少两组进水管组件3之间依次密封连接形成进水管路，至少两组出清水管件即含清水腔112的管件之间依次密封连接形成出清水管路，至少两组出浓水管件即含浓水腔111的管件之间依次密封连接形成出浓水管路。具体的，压力膜生物反应器100还包括密封圈，进水管组件3的两端、出清水管组件的两端和出浓水管组件的两端均设有密封凹槽，密封连接是通过密封圈套接于密封凹槽来实现的。换言之，进水管组件3的两端均设有进水进口形成进水端，出水管组件1的两端均设有与浓水腔111连通的浓水出口形成出浓水端，出水管组件1的两端均设有与清水腔112连通的清水出口形成出清水端，水处理管单元101至少两组，至少两组进水端依次密封连接形成进水管路，至少两组出清水端密封连接形成出清水管路，至少两组出浓水端密封连接形成出浓水管路。也就是说，本发明的压力膜生物反应器100，只需要将多组进水管组件3依次密封连接和多组出水管组件1依次密封连接即可形成可处理大体量的污水的压力膜生物反应器100，不需要再外接额外的进气管路、复杂的进水管路、复杂的出清水管路、复杂的出浓水管路以及复杂的出气管路。所有的管路均通过多组进水端之间、多组出清水端之间和多组出浓水端之间的密封圈和密封圈凹槽密封连接来实现，最终形成的压力膜生物反应器100简单可靠。最终在处于末端即最左端和/或最右端的进水管组件3连接供水设备，在处于末端即最左端和/或最右端的出水管组件1上分别连接出水收集设备即可处理大体量污水，处理效率高，占用空间小。根据本发明实施例的压力膜生物反应器100的其他构成如供水设备和出水收集设备以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面参考图1-图4描述本发明的压力膜生物反应器100的一个具体实施例。

一种压力膜生物反应器100包括多组水处理管单元101，其中水处理管单元101包括处理管组件2、进水管组件3和出水管组件1。

如图4所示，处理管组件2内具有水处理腔21，处理管组件2的两端分别设有与水处理腔21连通的出水口24和进水口25，水处理腔21内设有中空纤维膜丝22和封装件23，在出水口24处，中空纤维膜丝22的上端浇注在封装件23中，具体地，封装件23为两个且间隔开设置，封装件23设有过滤孔，中空纤维膜丝22穿过一封装件23的过滤孔后伸入另一封装件23的过滤孔内，中空纤维膜丝22的下端为自由端，且该自由端的产水口被封闭，在进水口25处，水处理腔21内设有分水板4，分水板4向内凹陷形成与进水口25和进水管组件3连通的污水流入通道，分水板4设有多个分水孔，多个分水孔均匀间隔开设置，多个分水孔沿分水板4径向延伸，多个分水孔构成污水流入通道的污水流入进口，沿污水流入水处理腔21的方向，污水流入通道的截面积逐渐增大。

如图2、图4和图1所示，进水管组件3内具有与进水口25连通的进水腔321，进水腔321顶部设有朝向污水开口的半圆形进气槽，进气槽最高处设有出气孔33，进气槽、出气孔33和污水的水面之间形成压缩空气的进气通道，进水管组件3的两端均设有与进水腔321连通的进水进口形成进水端，进水端设有密封圈凹槽，多组进水端之间通过套接在密封圈凹槽上的密封圈依次密封连接形成进水管路，位于末端的进水管组件3与供水设备和供气设备连接以对水处理腔21导入污水和压缩空气。

如图1和图4所示，出水管组件1包括出清水管件、出浓水管件和导流管13，其中，出清水管件内形成 清水腔112，清水腔112与中空纤维膜丝22的产水口连通。出清水管件的两端均设有与清水腔112连通的出清水口形成出清水端，出清水端设有密封圈凹槽，多组出清水端之间通过套接在密封圈凹槽上的密封圈依次密封连接形成出清水管路，位于末端的出清水管件与清水收集设备连接以得到清水。出浓水管件内形成浓水腔111，出浓水管件的两端均设有与浓水腔111连通的出浓水口形成出浓水端，出浓水端设有密封圈凹槽，多组出浓水端之间通过套接在密封圈凹槽上的密封圈依次密封连接形成出浓水管路，位于末端的出浓水管件与浓水收集设备连接以得到浓水。如图1所示，导流管13的一端与浓水腔111连通，另一端穿过清水腔112和出水口24伸入水处理腔21以导出浓水，具体地，导流管13穿过清水腔112和出水口24的部分在沿污水流入浓水腔111的方向上截面积逐渐增大，且该部分与出水管件11为一体成型。导流管13伸入水处理腔21的部分上部分设有换气孔14，该换气孔14远离进水口25、靠近出水口24，换气孔14为多个，多个换气孔14沿导流管13成行成列均匀分布，多个换气孔14分别布置在两个封装件23之间的间隔区域和封装件23和进水口25之间的间隔区域。

该实施例的压力膜生物反应器100的工作过程如下：

水处理的第一阶段，污水从进水管组件3的进水进口流入进水腔321后再经过进水口25流入水处理腔21，压缩空气进入进气槽内再经过出气孔33流入水处理腔21，气水混合液经过分水板4分水后一部分与中空纤维膜丝22接触，同时，在该阶段中空纤维膜丝22上附着的硝化细菌对污水进行处理，硝化细菌消耗一部分空气中的氧气，另一部分气水混合液则进入导流管13。

第二阶段，导流管13通过换气孔14向水处理腔21内硝化细菌补充一部分氧气，硝化细菌在良好的工作环境下处理污水，然后封装件23过滤掉硝化细菌处理污水后产生的积泥等废弃物。

第三阶段，导流管13通过换气孔14向水处理腔21内的硝化细菌补充一部分氧气，硝化细菌在良好的工作环境下处理污水。由于封装件已经过滤掉一份水处理废弃物，因此该阶段换气效率更高。然后封装件23再次过滤掉硝化细菌处理污水后产生的废弃物，此时，中空纤维膜丝22的产水口中产生的清水导入清水腔112后经过出清水管路被清水收集设备收集，同时导流管13中的浓水导入浓水腔111后经出浓水管路被浓水收集设备收集，即可得到浓水和干净的清水。

在本说明书的描述中，参考术语 “一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种压力膜生物反应器，其特征在于，包括至少一组水处理管单元，所述水处理管单元包括：

处理管组件，所述处理管组件内形成水处理腔，所述处理管组件形成与所述水处理腔连通的出水口和进水口；

出水管组件，所述出水管组件包括出水管件和导流管，所述出水管件内形成清水腔和浓水腔，所述清水腔与所述出水口连通以导出清水，所述导流管一端与所述浓水腔连通，另一端穿过所述清水腔和所述出水口伸入所述水处理腔内以导出浓水，所述导流管伸入所述水处理腔的部分至少部分设有换气孔，所述换气孔远离所述进水口，靠近所述出水口；

封装件；

压力膜，所述压力膜被设置于所述水处理腔，且外表面附着有好氧微生物，所述压力膜的上端部形成产水口，其中所述压力膜的上端部被所述封装件封装于所述水处理腔，以使所述产水口保持与所述出水口连通而与所述水处理腔分隔，其中所述压力膜的下端部被可摆动地保持在所述水处理腔；以及

进水管组件，所述进水管组件包括进水管件，所述进水管件内具有进水腔，所述进水管件设有与所述进水腔连通的进水出口和进水进口，所述进水出口与所述进水口连通，所述进水腔内形成有进气腔，所述进气腔分别与所述进水进口和所述进水出口连通。

2.根据权利要求1所述的压力膜生物反应器，其特征在于，所述压力膜被实施为下端开口被密封封闭的多根中空纤维膜丝。

3.根据权利要求1或2所述的压力膜生物反应器，其特征在于，所述压力膜装填于所述水处理腔后，所述压力膜的截面积相对于所述水处理腔的截面积占比为20-60%。

4.根据权利要求1所述的压力膜生物反应器，其特征在于，所述封装件至少一个，封装件与所述进水口之间的间隔区域设有所述换气孔。

5.根据权利要求1所述的压力膜生物反应器，其特征在于，所述进水腔内设有进气槽，所述进气腔形成在所述进气槽，所述进气槽槽底壁设有出气孔。

6.根据权利要求1所述的压力膜生物反应器，其特征在于，所述水处理管单元还包括分水板，所述分水板设在所述进水口处以遮盖所述进水口，所述分水板内形成有与所述进水口和所述进水管组件连通的污水流入通道，沿所述污水的流入方向，所述污水流入通道的截面积逐渐增大。

7.根据权利要求6所述的压力膜生物反应器，其特征在于，所述分水板设有多个分水孔，多个所述分水孔均匀间隔开设置，多个所述分水孔构成所述污水流入通道的流入进口。