CN201151686Y - 一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于包括有污水池，污水池进水端安装有进水格栅，污水池底部安装有曝气头与曝气系统连接，曝气头的出气端安装有膜，污水池内安装有悬挂的填料阵列，污水池底部有排污口，循环水泵进水端通入污水池中，循环水泵出水端接分离膜组件，分离膜组件的出水管路接入到污水池中，分离膜组件的处理水出口排入蓄水池。污水中的有机物经过污水池内微生物的降解作用与膜的过滤作用，经深度处理工艺后污水各方面指标超过生产回用水的标准。

Description

一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备

技术领域

本实用新型属于一种水处理设备，具体是一种利用膜分离的生活污水处理设备。

背景技术

随着全球范围经济的快速发展和人口的膨胀，水资源短缺已成为全球人类共同面临的严峻挑战。为解决困扰人类经济发展的水资源短缺问题，开发新的可利用水源是世界各国普遍关注的问题。世界上不少缺水国家把污水再生利用作为解决水资源短缺的重要战略之一。这不仅可以消除污水对水环境的污染，而且可以减少新鲜水的使用，节约有限的水资源，缓解需水和供水之间的矛盾，给工农业生产的发展提供新的水源。有利于保护环境，使污水资源化，也符合我国的节能减排的产业政策。有显著的环境、经济和社会效益，利国利民。

生活污水包括粪便及其冲洗水、厨房炊事用水等引入污水管和输粪管中的一切废水。它已成为仅次于工业废水的又一个严重污染源，其无害化处理率还不足10％。因此对生活污水进行无害化达标处理，已成为现代文明的基本要求，也已成为我国生态城市尤其是农村生态村建设中所遇到的一大环保难题。将小区的生活污水处理后重新回用，作为杂用水(如冲厕所、洗车、绿化等)，不但可缓解水资源短缺所引起的茅盾，而且保护了环境，利国利民。

因此开发新型高效生活污水处理与回用技术设备对于推进污水资源化的进程具有十分重要的意义。

膜-生物反应器的最早研究可以追溯到上世纪60年代末期的美国。1969年Smith等报道采用超滤膜来替代传统活性污泥工艺中的二沉池，用于处理城市污水。在另一早期的报道中，Hardt等采用死端过滤的超滤膜与10L的好氧反应器组合处理人工配制的污水，获得了COD去除率达98％的处理效果，污泥浓度与传统活性污泥法相比，有大幅度增加。美国的Dorr-Oliver公司在1966年前后也开始了膜-生物反应器的研究，开发了MST(Membrane Sewage Treatment)的工艺。这一时期，研究的重点在于开发适合高浓度活性污泥的膜分离装置。但由于受当时的膜生产技术所限，膜的使用寿命短、通量小，加之当时对处理排放出水水质要求不严，使这项技术在相当长一段时间仅停留在实验室研究规模，未能投入实际应用。

70年代末期，日本由于污水再生利用的需要，膜-生物反应器的研究工作有了较快的进展。自1983年到1987年日本有13家公司使用膜-生物反应器处理大楼污水，处理水作为中水回用。1985日本建设省牵头组织了“水综合再生利用系统90年代计划”，其内容涉及到新型膜材料的开发、膜分离装置的构造设计和膜-生物反应器运行系统的研究。通过产、学、研的结合，把膜-生物反应器的研究在处理对象、规模和深度上都大大推进了一步。这一阶段的膜-生物反应器的型式主要是分置式。

80年代末以后，国际上对膜-生物反应器的研究更是方兴未艾，研究内容更加全面，深度和广度不断加强。在传统分置式膜-生物反应器的基础上，提出了运行能耗低、占地更为紧凑的一体式膜-生物反应器。有关膜-生物反应器运行条件的优化和膜污染机理及其控制对策方面的研究也十分活跃。这为膜-生物反应器的广泛推广应用奠定了基础。目前，膜-生物反应器在日本、美国、法国、英国、荷兰、德国、南非、澳大利亚等国已得到相当多的应用。主要应用对象包括：生活污水的处理与回用、粪便污水处理、有机工业废水处理等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，经深度处理工艺后污水各方面指标超过生产回用水的标准。是一种适合我国国情的，日常运行管理费用少的生活污水处理技术。它特别适合于我国没有污水集中处理厂的中小城市，或城市污水管网无法到达的区域，或民众环保意识比较差和物业管理比较滞后的生活小区，它尤其适合于我国的山区城市和农村地区。

本实用新型的技术方案如下：

一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于包括有污水池，污水池进水端安装有进水格栅，污水池底部安装有曝气头与曝气系统连接，曝气头的出气端安装有膜，污水池内安装有悬挂的填料阵列，污水池底部有排污口，循环水泵进水端通入污水池中，循环水泵出水端接分离膜组件，分离膜组件的出水管路接入到污水池中，分离膜组件的处理水出口排入蓄水池。

所述的分离膜组件与污水池之间的出水管路中接有空气混合器，空气混合器中通入空气。

所述的分离膜组件的出水管路分离膜组件的出水管路中接有调节阀门。

所述的分离膜的孔径在0.05～0.1μm之间，膜通量为5-20L/m²·h。

本发明将膜技术与生物反应器有机地结合起来，克服了传统污水处理工艺的流程冗长、占地面积大、操作管理复杂等缺点；也克服了一些厂家膜元件易污染运行不稳定运行费用高的缺点，出水水质优于一般中水水质标准。

本实用新型主要由污水池与膜组件两部分构成，污水中的有机物经过污水池内微生物的降解作用，使水质得到净化，而膜的作用主要是将活性污泥与大分子有机物及细菌等截留于反应器内，使出水水质达到回用水水质要求，同时保持污水池内有较高的污泥浓度，加速生化反应的进行。经深度处理工艺后污水各方面指标超过生产回用水的标准。

本实用新型的优点：

(1)能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不须经三级处理即可回用。

(2)可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大的缩短，生物反应器的占地面积相应减少。

(3)由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长，显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。

(4)使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。

(5)膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质，膜的通过水量随运转时间增长而逐渐下降，有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持本实用新型的有效使用寿命。

(6)采用先进的膜元件，其使用寿命长，抗污染能力大幅度提高，膜具有自修复能力，从而减少了设备维护工作。

(7)通过独特的运行方式，使膜表面不易堵塞，洗膜间隔时间长，且洗膜方式简单易行。独特的膜组件运行方式使水处理所需能耗很低。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于包括有污水池1，污水池1进水端安装有进水格栅4，污水池1底部安装有曝气头2与曝气系统8连接，曝气头2的出气端安装有膜9，污水池1内安装有悬挂的填料阵列10，污水池1底部有排污口，循环水泵5进水端通入污水池1中，循环水泵5出水端接分离膜组件6，分离膜组件6的出水管路接有调节阀7，经过空气混合器接入到污水池1中，分离膜组件6的处理水出口排入蓄水池。分离膜组件6与污水池1之间的出水管路中接有空气混合器3，空气混合器3中通入空气。填料提供微生物寄生处所，有利于微生物的生长繁殖，有利于污水池中微生物污水处理反应的进行。

1)污水池

由碳钢及塑料型材等焊接而成，其上设有进、出水管道及排空管道，根据处理量的大小制成相应规格的污水池，为延长污水池的使用寿命，污水池必须经过特定的防腐。

2)分离膜组件

出水水质的好坏与处理成本与其有直接的关系，根据不同的水质要求，一般选择的分离膜组件也不相同，膜的孔径在0.05～0.1μm之间，膜通量为5-20L/(m²·h)左右。

3)鼓风曝气系统

采用鼓风机+穿孔管曝气系统，简单可靠，管道上设有调节阀和流量计等来调整曝气强度，空气从曝气头的出气端的膜出来后，空气被分散成微粒状态，有利于污水池中污水吸收空气中的氧气，以减轻膜污染。

4)循环水泵

由于出水量不大，因此采用很小的管道泵来进行抽吸，抽吸压力与膜组件相配，出水流量可以通过流量计直接显示。

本实用新型处理城市污水出水与建设部杂用水标准(CJ25.1-89)的比较

在膜-生物反应器中污染物去除率很高的原因在于：

(1)膜的分离作用维持了高浓度的生物量，促进了生物降解作用；

(2)膜分离本身对悬浮物COD和大分子溶解性有机物也有进一步的截留效果。

对于COD的去除，由膜截留作用的贡献率在20-40％左右

膜-生物反应器良好及稳定的出水水质还有赖于膜表面形成的凝胶层的分离截留作用。很多研究者发现膜-生物反应器在运行一小段时间后，一些大分子的微生物产物便会附着于膜的表面形成一层动态过滤膜，也称为凝胶层。这层凝胶层也能起到过滤膜的作用，且由于其截留作用大于膜本身，从而有助于提高出水水质。

Claims (4)

1、一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于包括有污水池，污水池进水端安装有进水格栅，污水池底部安装有曝气头与曝气系统连接，曝气头的出气端安装有膜，污水池内安装有悬挂的填料阵列，污水池底部有排污口，循环水泵进水端通入污水池中，循环水泵出水端接分离膜组件，分离膜组件的出水管路接入到污水池中，分离膜组件的处理水出口排入蓄水池。

2、根据权利要求1所述的一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于所述的分离膜组件与污水池之间的出水管路中接有空气混合器，空气混合器中通入空气。

3、根据权利要求1所述的一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于所述的分离膜组件的出水管路分离膜组件的出水管路中接有调节阀门。

4、根据权利要求1所述的一体式膜生物反应器生活小区污水处理设备，其特征在于所述的分离膜的孔径在0.05～0.1μm之间，膜通量为5-20L/m²·h。

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