CN114644394A - 一种往复运动的mbr膜系统、污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理装置技术领域，特别是涉及一种往复运动的MBR膜系统、污水处理系统。MBR膜系统包括：MBR膜组件与壳体通过吊绳连接，相邻的MBR膜组件通过柔性绳连接；MBR膜组件包括支架，支架上安装若干个平行排列的MBR中空纤维超滤膜，MBR中空纤维超滤膜的出水端与净水储存器连通，净水储存器与出水管通过软管连接；驱动机构与至少一端的MBR膜组件连接。本发明解决现有技术中MBR膜系统过滤过程中膜表面容易沉积污泥导致膜通量下降的问题。上述MBR膜系统在MBR膜组件做往复运动的过程中，可以使得MBR膜组件的MBR中空纤维超滤膜摇摆，使污泥从其表面脱落，从而提高膜通量，延长MBR膜组件的使用寿命。

Description

一种往复运动的MBR膜系统、污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理装置技术领域，特别是涉及一种往复运动的MBR膜系统、污水处理系统。

背景技术

MBR膜生物反应器是一种高效的污水处理设备，通过将设有大量中空纤维超滤膜的膜组器浸没在膜池中实现污水过滤。膜池中的高浓度污水与中空纤维膜接触，在负压抽吸下，清水透过膜丝表面的极小微孔进入中空纤维膜内的空腔，污泥被阻隔在膜丝表面外，从而实现泥水分离。

在运行过程中，膜丝外表面吸附的污泥层不断加厚而形成过流阻力，因此影响超滤膜的渗透量。随着污泥浓度的增加，活性污泥更容易在膜表面沉积，从而加快膜污染的速度，导致阻力增加，进而降低了膜通量。同时，污泥粘度也会随着污泥浓度的升高而升高，从而显著降低膜通量。

现有技术主要通过曝气使膜池中的膜丝摇摆，使污泥从其表面脱落，但是该方法的主要缺点是能耗较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种往复运动的MBR膜系统，用于解决现有技术中MBR膜系统过滤过程中膜表面容易沉积污泥导致膜通量下降的问题。上述MBR膜系统包括多个MBR膜组件，相邻的MBR膜组件通过柔性绳连接，相邻的在MBR膜组件做圆周运动的过程中会推动相邻的MBR膜组件做圆周运动，以此循环从而使得所有的MBR膜组件都做圆周运动，即所有的MBR膜组件都做往复运动。在MBR膜组件做往复运动的过程中，可以使得MBR膜组件的MBR中空纤维超滤膜摇摆，使污泥从其表面脱落，从而提高膜通量，延长MBR膜组件的使用寿命。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种往复运动的MBR膜系统，所述MBR膜系统包括：

壳体，所述壳体上安装有进水管和出水管，所述壳体上安装有超声波发生器；

MBR膜组件，所述MBR膜组件的顶部与所述壳体的内侧顶部通过吊绳连接，相邻的MBR膜组件通过柔性绳连接，所述柔性绳的长度为所述吊绳的1/4～1倍；所述MBR膜组件包括支架，所述支架上安装若干个平行排列的MBR中空纤维超滤膜，所述MBR中空纤维超滤膜的出水端与净水储存器连通，所述净水储存器安装在所述支架上，所述净水储存器与所述出水管通过软管连接；

驱动机构，所述驱动机构与至少一端的MBR膜组件连接；所述驱动机构包括气缸，所述气缸的活塞杆的末端与所述支架滑动连接。

上述MBR膜系统包括多个MBR膜组件，相邻的MBR膜组件通过柔性绳连接，MBR膜组件与壳体通过吊绳连接，端部的MBR膜组件与驱动机构连接，通过驱动机构将端部的MBR膜组件拉动至高位，之后再放开其做圆周运动，由于柔性绳的长度为吊绳的1/4～1倍，所以相邻的在MBR膜组件做圆周运动的过程中会推动相邻的MBR膜组件做圆周运动，以此循环从而使得所有的MBR膜组件都做圆周运动，即所有的MBR膜组件都做往复运动。在MBR膜组件做往复运动的过程中，可以使得MBR膜组件的MBR中空纤维超滤膜摇摆，使污泥从其表面脱落，从而提高膜通量，延长MBR膜组件的使用寿命。

上述MBR膜系统只需要对至少一端的MBR膜组件施加推动力，即可使得所有的MBR膜组件都做往复运动，整体结构简单，能源利用率高。

于本发明的一实施例中，所述驱动机构分别与两端的MBR膜组件连接。为了避免单侧施加推动力会导致最外侧的清洁力度不够的问题，使两端的MBR膜组件均与驱动机构连接，通过两侧循环施加推动力，尽可能使得每一个MBR膜组件都能清洁彻底，最大限度的提高膜通量。

于本发明的一实施例中，所述进水管上安装有过滤网。在进水管上安装过滤网，可以预先避免待处理水体中的杂质进入壳体中，从而减少MBR中空纤维超滤膜上的附着量，最大限度的提高膜通量。

于本发明的一实施例中，所述吊绳等间距安装在所述壳体的内侧顶部。等间距安装，避免相邻的MBR膜组件间距太小导致壳体中局部水体的污泥浓度过高，从而影响MBR膜组件的膜通量。

于本发明的一实施例中，所述柔性绳与所述支架的底部连接，所述柔性绳的长度为所述吊绳的1/2～1倍。

于本发明的一实施例中，所述气缸的活塞杆的末端与MBR膜组件的支架通过万向节转动连接。万向节转动连接，使得气缸的活塞杆在运动时可以带动MBR膜组件做圆周运动。

于本发明的一实施例中，所述气缸安装在所述壳体侧面，所述活塞杆贯穿所述壳体。

本发明还提供一种污水处理系统，所述污水处理系统依次包括水解酸化池、厌氧池、好氧池和上述MBR膜系统。

于本发明的一实施例中，所述水解酸化池上安装有废水管，所述废水管的出液端安装有倾斜滤网，所述倾斜滤网的底部与所述水解酸化池的连接处设计有排污口，所述排污口的外侧设置有转动挡板。

为了便于排出倾斜滤网上的垃圾，在倾斜滤网的底部设计排污口，使用更为方便。

于本发明的一实施例中，所述水解酸化池与所述厌氧池通过第一管道连接，所述厌氧池与所述好氧池通过第二管道和第三管道连接，所述好氧池与所述MBR膜系统通过第四管道连接。

于本发明的一实施例中，所述第一管道、第二管道、第三管道和第四管道上均安装有单向阀和水泵。好氧池和厌氧池通过第二管道和第三管道，使得好氧池和厌氧池可以循环处理水体。

如上所述，本发明的一种往复运动的MBR膜系统、污水处理系统，具有以下有益效果：

1、MBR膜系统包括多个MBR膜组件，相邻的MBR膜组件通过柔性绳连接，MBR膜组件与壳体通过吊绳连接，端部的MBR膜组件与驱动机构连接，通过驱动机构将端部的MBR膜组件拉动至高位，之后再放开其做圆周运动，由于柔性绳的长度为吊绳的1/4～1倍，所以相邻的在MBR膜组件做圆周运动的过程中会推动相邻的MBR膜组件做圆周运动，以此循环从而使得所有的MBR膜组件都做圆周运动，即所有的MBR膜组件都做往复运动。

2、MBR膜组件做往复运动的过程中，可以使得MBR膜组件的MBR中空纤维超滤膜摇摆，使污泥从其表面脱落，从而提高膜通量，延长MBR膜组件的使用寿命。上述MBR膜系统只需要对至少一端的MBR膜组件施加推动力，即可使得所有的MBR膜组件都做往复运动，整体结构简单，能源利用率高。

附图说明

图1显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的整体示意图。

图2显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的进水管示意图。

图3显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的MBR膜组件与驱动机构连接示意图。

图4显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的MBR膜组件示意图。

图5显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的运动示意图一(左侧气缸带动MBR膜组件运动至高位)。

图6显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的运动示意图二(左侧气缸的抓手放开MBR膜组件，MBR膜组件逐渐向下运动)。

图7显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的运动示意图三(MBR膜组件停止运动)。

图8显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的运动示意图四(右侧气缸的抓手抓住MBR膜组件)。

图9显示为本发明实施例1中一种往复运动的MBR膜系统的运动示意图五(右侧气缸带动MBR膜组件运动至高位)。

图10显示为本发明实施例2中一种污水处理系统的整体示意图。

图11显示为本发明实施例2中一种污水处理系统的水解酸化池示意图一(-排污口处于关闭状态)。

图12显示为本发明实施例2中一种污水处理系统的水解酸化池示意图一(-排污口处于打开状态)。

元件标号说明

1-壳体；2-进水管；3-出水管；4-超声波发生器；5-过滤网；6-MBR膜组件，601-支架，602-MBR中空纤维超滤膜，603-净水储存器；7-吊绳；8-柔性绳；9-软管；10-气缸；11-抓手；12-水解酸化池；13-厌氧池；14-好氧池；15-废水管；16-倾斜滤网；17-排污口；18-转动挡板；19-第一管道；20-第二管道；21-第三管道；22-第四管道；23-单向阀；24-水泵。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种往复运动的MBR膜系统，所述MBR膜系统包括：

壳体1，所述壳体1上安装有进水管2和出水管3，所述壳体1上安装有超声波发生器4；所述进水管2上安装有过滤网5(请参阅图2)；

MBR膜组件6(请参阅图4)，所述MBR膜组件6的顶部与所述壳体1的内侧顶部通过吊绳7连接，所述MBR膜组件6的数量为三个，所述吊绳7等间距安装在所述壳体1的内侧顶部；相邻的MBR膜组件6通过柔性绳8连接，所述柔性绳8与所述支架601的底部连接，所述柔性绳8的长度为所述吊绳7的1倍；所述MBR膜组件6包括支架601，所述支架601上安装若干个平行排列的MBR中空纤维超滤膜602，所述MBR中空纤维超滤膜602的出水端与净水储存器603连通，所述净水储存器603安装在所述支架601上，所述净水储存器603与所述出水管3通过软管9连接；

驱动机构，所述驱动机构分别与两端的MBR膜组件6连接(请参阅图3)；所述驱动机构包括气缸10，所述气缸10的活塞杆的末端与MBR膜组件6的支架601通过抓手11滑动连接；所述气缸10安装在所述壳体1侧面，所述活塞杆贯穿所述壳体1。

上述MBR膜系统的工作过程：启动左侧的气缸10，气缸10带动活塞杆缩短，此时右侧气缸10的抓手11与支架601是处于分离状态。由于吊绳7的长度限制MBR膜组件6向左运动的同时向上运动，所以抓手11会逐渐下滑，此过程中活塞杆保持水平。请参阅图5和6，所以MBR膜组件6运动至一定高度时放开抓手11使得MBR膜组件6做圆周运动，MBR膜组件6在运动的过程中会推动运动方向上相邻的MBR膜组件6运动。当最右侧的MBR膜组件6停止运动后(请参阅图7)，启动右侧的气缸10并使得抓手11与最右侧的MBR膜组件6连接(请参阅图8)，气缸10带动最右侧的MBR膜组件6向右运动的同时向左运动，运动至一定高度时放开抓手11使得MBR膜组件6做圆周运动(请参阅图9)，MBR膜组件6在运动的过程中会推动运动方向上相邻的MBR膜组件6运动。当最左侧的MBR膜组件6停止运动后，启动左侧的气缸10并使得抓手11与最左侧的MBR膜组件6连接，重复以上运动。当净水过程完成后，启动超声波发生器4，利用超声波对MBR中空纤维超滤膜602进行清洁，从而延长MBR膜组件6的使用寿命并且提高MBR膜组件6的膜通量。

上述MBR膜系统的净水过程：待处理水体从进水管2中进入壳体1，在进入壳体1之前会先经过过滤网5过滤。在负压抽吸下，清水透过MBR中空纤维超滤膜602表面的极小微孔进入中空纤维膜内的空腔，污泥被阻隔在MBR中空纤维超滤膜602表面外，从而实现泥水分离。清水进入净水储存器603中，之后通过软管9输送至出水管3中。

实施例2

请参阅图10，一种污水处理系统，所述污水处理系统依次包括水解酸化池12、厌氧池13、好氧池14和上述MBR膜系统；

所述水解酸化池12上安装有废水管15，所述废水管15的出液端安装有倾斜滤网16，所述倾斜滤网16的底部与所述水解酸化池12的连接处设计有排污口17，所述排污口17的外侧设置有转动挡板18(请参阅图11和12)；

所述水解酸化池12与所述厌氧池13通过第一管道19连接，所述厌氧池13与所述好氧池14通过第二管道20和第三管道21连接，所述好氧池14与所述MBR膜系统通过第四管道22连接；所述第一管道19、第二管道20、第三管道21和第四管道22上均安装有单向阀23和水泵24。

上述污水处理系统的工作过程：

步骤一、液态污水首先经过倾斜滤网16过滤后进入水解酸化池12，水解酸化池12中放置有水解产酸菌，将液态污水中不溶性有机物水解成可溶性有机物,使大分子有机物质分解成小分子有机物质，方便后续进行处理。

步骤二、酸化处理后的污水通过第一管道19流入到厌氧池13中，再通过第二管道20进入到好氧池14，之后通过第三管道21到厌氧池13中，最后通过第二管道20进入好氧池14中，使得废水处于缺氧、富氧循环变换的环境中，实现脱氮、脱磷和彻底降解有机物；其中，脱氮是将有机氮转化为氨氮，通过好氧微生物硝化菌作用将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过厌氧微生物反硝化菌将亚硝态氮、硝态氮转化为氮气，从污水中逸出，达到脱氮的目的；除磷是利用聚磷菌在缺氧环境中释磷，而在富氧环境中过量吸磷的特性，形成高含磷量的污泥，达到除磷的目的；彻底降解有机物是在在水解酸化的基础上，利用好氧微生物富氧环境中快速繁殖的特性，厌氧微生物在缺氧环境中快速繁殖的特性，轮番降解有机物，形成污泥水混合物；

步骤三、液态水通过第四管道22进入MBR膜系统中，经过MBR膜系统处理后净化水从出水管3排出。

综上所述，本发明的MBR膜系统包括多个MBR膜组件6，相邻的MBR膜组件6通过柔性绳8连接，相邻的在MBR膜组件6做圆周运动的过程中会推动相邻的MBR膜组件6做圆周运动，以此循环从而使得所有的MBR膜组件6都做圆周运动，即所有的MBR膜组件6都做往复运动。在MBR膜组件6做往复运动的过程中，可以使得MBR膜组件6的MBR中空纤维超滤膜602摇摆，使污泥从其表面脱落，从而提高膜通量，延长MBR膜组件6的使用寿命。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种往复运动的MBR膜系统，其特征在于，所述MBR膜系统包括：

壳体(1)，所述壳体(1)上安装有进水管(2)和出水管(3)，所述壳体(1)上安装有超声波发生器(4)；

MBR膜组件(6)，所述MBR膜组件(6)的顶部与所述壳体(1)的内侧顶部通过吊绳(7)连接，相邻的MBR膜组件(6)通过柔性绳(8)连接，所述柔性绳(8)的长度为所述吊绳(7)长度的1/4～1倍；所述MBR膜组件(6)包括支架(601)，所述支架(601)上安装若干个平行排列的MBR中空纤维超滤膜(602)，所述MBR中空纤维超滤膜(602)的出水端与净水储存器(603)连通，所述净水储存器(603)安装在所述支架(601)上，所述净水储存器(603)与所述出水管(3)通过软管(9)连接；

驱动机构，所述驱动机构与至少一端的MBR膜组件(6)连接；所述驱动机构包括气缸(10)，所述气缸(10)的活塞杆的末端与所述支架(601)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种往复运动的MBR膜系统，其特征在于：两端的MBR膜组件(6)均与对应的驱动机构连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种往复运动的MBR膜系统，其特征在于：所述进水管(2)上安装有过滤网(5)，所述吊绳(7)等间距安装在所述壳体(1)的内侧顶部。

4.根据权利要求1所述的一种往复运动的MBR膜系统，其特征在于：所述柔性绳(8)与所述支架(601)的底部连接，所述柔性绳(8)的长度为所述吊绳(7)长度的1/2～1倍。

5.根据权利要求1或4所述的一种往复运动的MBR膜系统，其特征在于：所述气缸(10)的活塞杆的末端与MBR膜组件(6)的支架(601)通过抓手(11)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种往复运动的MBR膜系统，其特征在于：所述气缸(10)安装在所述壳体(1)侧面，所述活塞杆贯穿所述壳体(1)。

7.一种污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统依次包括水解酸化池(12)、厌氧池(13)、好氧池(14)和权利要求1～6任一项所述的MBR膜系统。

8.根据权利要求7所述的一种污水处理系统，其特征在于：所述水解酸化池(12)上安装有废水管(15)，所述废水管(15)的出液端安装有倾斜滤网(16)，所述倾斜滤网(16)的底部与所述水解酸化池(12)的连接处设置有排污口(17)，所述排污口(17)的外侧设置有转动挡板(18)。

9.根据权利要求7或8所述的一种污水处理系统，其特征在于：所述水解酸化池(12)与所述厌氧池(13)通过第一管道(19)连接，所述厌氧池(13)与所述好氧池(14)通过第二管道(20)和第三管道(21)连接，所述好氧池(14)与所述MBR膜系统通过第四管道(22)连接。

10.根据权利要求9所述的一种污水处理系统，其特征在于：所述第一管道(19)、第二管道(20)、第三管道(21)和第四管道(22)上均安装有单向阀(23)和水泵(24)。

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