CN201427894Y - 撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，主要由生物反应池、曝气装置、隔网、颗粒填料、膜组件、进水管和出水管等组成，其中生化反应池被隔网分为撞击混合区和流化区，流化区与撞击混合区的连接部位为倒角结构，在撞击混合区安装曝气器和设置进水口，在流化区内投加颗粒填料，膜组件安装在靠近撞击混合区的颗粒填料流化区内。该装置能够克服普通浸没式膜生物反应器存在的曝气量大、膜表面易污染、总氮处理效果不理想、气液传质效果差等问题，具有抗膜污染能力强、传质效率好、氧利用率高、脱氮效果好的优点，特别适用于高浓度含氮废水和高浓度有机废水的处理，以及生活污水的深度处理。

Description

撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，属于废水生物处理技术领域。
背景技术
膜生物反应器是一种由膜分离单元与生物处理单元组合而成的新型废水处理技术。通过高效的膜分离技术截留微生物，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，具有出水水质好、处理效率高、结构紧凑、易实现自动化控制等优点。但膜污染是制约膜生物反应器在废水工程中广泛应用的主要障碍。对于浸没式膜生物反应器，大量的研究表明其膜污染主要来自于污泥颗粒在膜表面的沉积。因此，需要对反应器的结构进行优化设计、改善曝气方式，以减小污泥沉积层阻力、提高膜生物反应器的抗污染能力。如中国发明专利“投加填料的流化床型膜-生物反应器及水处理方法(申请号：02104180.6)”，该发明专利将具有粗糙表面、一定比表面积的流动型或固定型填料投加到反应器内，在气体密度差、导流板等作用下使反应器内的固、液、气三相达到流化状态。但是该膜生物反应器存在如下缺点：(1)当污泥浓度较高、流动型填料吸附大量污泥时，填料易于沉积在池底，如果要保持流动型填料始终处于流化状态，则必须采取较大的曝气强度，既加大了运行的能耗，又使得生物反应器的混合液溶解氧过高，不利于反硝化过程的进行，不能达到降低能耗、提高废水中氮元素去除率的目的；(2)采用普通的曝气方式，产生的大气泡易直接溢出水面，气液相没有充分的接触，造成氧的利用率低。
发明内容
本实用新型其目的就在于克服以上不足而提供一种抗膜污染能力强、传质效率好、氧利用率高、脱氮效果好的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，该装置能够克服普通浸没式膜生物反应器存在的曝气量大、膜表面易污染、总氮处理效果不理想、气液传质效果差等问题，特别适用于高浓度含氮废水和高浓度有机废水的处理，以及生活污水的深度处理。
本实用新型为实现上述目的而采用以下技术方案：该装置包括进水管、高位液槽、撞击流曝气器、生物反应池、隔网、颗粒填料、膜组件和出水管，在高位液槽上设有液位控制器，生物反应池分为流化区和撞击混合区，生物反应池下端设有排泥口，在撞击混合区安装撞击流曝气器和设置进水口，在流化区内投加颗粒填料，填料的堆积体积占生化反应池有效体积的5～40％，膜组件安装在靠近撞击混合区的颗粒填料流化区内，在流化区与撞击混合区的连接部位设置成倒角，斜面与池壁的夹角成15～45°，并且用隔网将撞击混合区与颗粒填料混合区分开，防止颗粒填料进入撞击混合区，出水管上设有压差计和抽吸计量泵。
所述的曝气器为撞击流曝气器，包括进液口、进气口、喷嘴。
所述的流化区和撞击混合区的体积比为2～50。
所述的膜组件与颗粒填料同处在流化区。
所述的隔网为不锈钢丝网或尼龙网，滤网孔径为5～10mm。
所述的颗粒填料为一种具有一定孔隙率、一定密度的柔性多孔填料，形状包括正方体、长方体、球体、椭球体、圆柱体；颗粒填料的当量直径为1～10cm，所投加颗粒填料的堆积体积占生化反应池有效体积的5～40％。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、抗膜污染能力强、传质效率好、氧利用率高、脱氮效果好的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，该装置能够克服普通浸没式膜生物反应器存在的曝气量大、膜表面易污染、总氮处理效果不理想、气液传质效果差等问题，特别适用于高浓度含氮废水和高浓度有机废水的处理，以及生活污水的深度处理。
2、本实用新型所述的流化区与撞击混合区连接部位的倒角处理，使斜面与池壁的夹角为15～45°，以避免颗粒填料在水流死区处沉积。
3、从撞击流曝气器的喷嘴排出的高速气液混合体在撞击区相向撞击，大气泡分散成微小的气泡，形成的高度湍动流体迅速向上进入颗粒填料流化区，使流化区气、液、固三相充分混合，在高度湍动、高度分散、高效传质的生化环境中，颗粒填料始终处于流化状态。
4、高速气液混合体的冲击使反应池内的颗粒填料增强了回旋和自旋能量，颗粒填料的回旋及自旋产生的摩擦与剪切作用增加流体流动的不稳定性，局部形成微涡旋和湍流；微涡旋的离心惯性效应加强了亚微观传质速率，提高了有机物底质和氧向颗粒填料内部的迁移速率。
5、高度湍动的混合液在膜表面产生错流剪切作用，优化膜表面的水力条件，减小膜表面附近的浓差极化层；同时自旋的颗粒填料撞击和冲刷膜表面，使膜丝形成持续的颤动，减缓污泥颗粒在膜表面的沉积，有效地减小了膜污染。
6、在颗粒填料的外部形成好氧环境，内部形成缺氧和厌氧环境，好氧菌、硝化菌和反硝化菌分别生长在不同的反应区域中，在同一反应器中实现了氨氮的同步硝化反硝化，有效地提高了有机物和总氮的去除率。
附图说明
图1为本实用新型所述撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器的结构示意图。
图2为图1中流体在膜生物反应器中的循环流动示意图。
其中：1-液位控制器、2-进水管、3-高位液槽、4-进气口、5-进液口、6-喷嘴、7-生物反应池、8-排泥口、9-隔网、10-颗粒填料、11-膜组件、12-出水管、13-压差计、14-抽吸计量泵。
具体实施方式
实施例，如图1和图2所示，撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，主要由进水管2、高位液槽3、撞击流曝气器(4、5、6)、生物反应池7、隔网9、颗粒填料10、膜组件11和出水管12等组成。在高位液槽上设有液位控制器1，生物反应池7分为流化区和撞击混合区，生物反应池7下端设有排泥口8，在撞击混合区安装撞击流曝气器和设置进水口，在流化区内投加颗粒填料，填料的堆积体积占生化反应池有效体积的5～40％，膜组件安装在靠近撞击混合区的颗粒填料流化区内。为了减少颗粒填料在生物反应池的水流死区处的沉积，使颗粒填料始终处于流化状态，在流化区与撞击混合区的连接部位设置成倒角结构，斜面与池壁的夹角成15～45°，并且用隔网将撞击混合区与颗粒填料混合区分开，防止颗粒填料进入撞击混合区，隔网为不锈钢丝网或尼龙网，滤网孔径为5～10mm，出水管上设有压差计13和抽吸计量泵14。
所述的曝气器为撞击流曝气器，包括进液口、进气口、喷嘴。
所述的流化区和撞击混合区的体积比为2～50。
所述的膜组件与颗粒填料同处在流化区。
所述的颗粒填料为一种具有一定孔隙率、一定密度的柔性多孔填料，形状包括正方体、长方体、球体、椭球体、圆柱体；颗粒填料的当量直径为1～10cm，所投加颗粒填料的堆积体积占生化反应池有效体积的5～40％。
从进液口5向喷嘴6高速输入污泥混合液，同时空气进入进气口4，空气和污泥混合液在喷嘴6的套管中汇合，汇合后的流体从喷嘴6的导管口喷入撞击混合区，相对的两个撞击流曝气器喷出的两股高速气液混合体相向撞击，大气泡分散成微小的气泡，形成的高度湍动流体迅速向上进入颗粒填料流化区，使流化区气、液、固三相充分混合。在高度湍动、高度分散、高效传质的生化环境中，颗粒填料始终处于流化状态。高度湍动的混合液在膜表面产生错流剪切作用，优化膜表面的水力条件，减小膜表面附近的浓差极化层；同时自旋的颗粒填料撞击和冲刷膜表面，使膜丝形成持续的颤动，减缓污泥颗粒在膜表面的沉积，有效地减小了膜污染。
同时高速气液混合体的冲击使反应池内的颗粒填料增强了回旋和自旋能量，颗粒填料的回旋及自旋产生的摩擦与剪切作用增加流体流动的不稳定性，局部形成微涡旋和湍流；微涡旋的离心惯性效应加强了亚微观传质速率，提高了有机物底质和氧向颗粒填料内部的迁移速率。填料内部形成的缺氧和厌氧环境，使反硝化菌有了生存空间，实现了在同一反应器中进行同步硝化反硝化。
本实施例中，所述生物反应池为长方体，根据实际情况也可以为圆柱体、正方体；流化区和撞击混合区的体积比为2～50。
本实施例中，所述的进气口的气体为空气，也可以是纯氧气；进气口可以直接与大气或纯氧气罐相连，也可以与空气压缩机相连，这样可以减小撞击流曝气器进液泵的使用功率，降低综合能耗。
本实施例中，撞击流曝气器的进液泵进水管与撞击流混合区相连，流体为污泥混合液，进液泵的流体流量与进气口的气体流量可以通过阀门调节至合适的比例。
本实施例中，生物反应器内的活性污泥浓度为11600mg.L-1，曝气量为0.45m3.h-1，膜通量为10L.m-2.h-1，连续运行65天后，跨膜压差(TMP)仅仅增加了24KPa。水质测定结果见表1。
表1水质测定结果
  测定项目   进水   出水
  COD       /mg.L-1   250-400   12-54
  NH4 +-N    /mg.L-1   80-160   10-25
  NO3 --N    /mg.L-1   -   15-28
  NO2 --N    /mg.L-1   -   7-15
  SS        /mg.L-1   200-1500   ＜5

Claims (7)

1、一种撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于，由进水管(2)、高位液槽(3)、撞击流曝气器(4)、(5)、(6)、生物反应池(7)、隔网(9)、颗粒填料(10)、膜组件(11)和出水管(12)组成，在高位液槽上设有液位控制器(1)，生物反应池(7)分为流化区和撞击混合区，生物反应池(7)下端设有排泥口(8)，在撞击混合区安装撞击流曝气器和设置进水口，在流化区内投加颗粒填料，膜组件安装在靠近撞击混合区的颗粒填料流化区内，在流化区与撞击混合区的连接部位设置成倒角，并且设有隔网将撞击混合区与颗粒填料混合区分开，出水管上设有压差计(13)和抽吸计量泵(14)。
2、根据权利要求1所述的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于：所述的撞击流曝气器，包括进液口、进气口、喷嘴。
3、根据权利要求1所述的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于：所述的流化区和撞击混合区的体积比为2～50。
4、根据权利要求1所述的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于：所述的膜组件与颗粒填料同处在流化区。
5、根据权利要求1所述的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于：所述的隔网为不锈钢丝网或尼龙网，滤网孔径为5～10mm。
6、根据权利要求1所述的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于：所述的在流化区与撞击混合区连接部位设置成倒角，斜面与池壁的夹角成15～45°。
7、根据权利要求1所述的撞击流曝气颗粒填料复合式膜生物反应器，其特征在于：所述的颗粒填料为一种具有一定孔隙率、一定密度的柔性多孔填料，形状包括正方体、长方体、球体、椭球体、圆柱体；颗粒填料的当量直径为1～10cm，所投加颗粒填料的堆积体积占生化反应池有效体积的5～40％。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102553450A (zh) * 2012-02-08 2012-07-11 广州市环境保护工程设计院有限公司 一种预防分置式mbr平板膜污染的方法
CN104355401A (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 浙江开创环保科技有限公司 一种整体式复合膜生物反应器装置
CN106268366A (zh) * 2016-08-08 2017-01-04 天津工业大学 改性聚丙烯中空纤维膜的制备方法及其应用
CN109689579A (zh) * 2016-09-15 2019-04-26 住友电气工业株式会社 膜分离活性污泥处理系统
CN111533362A (zh) * 2020-04-01 2020-08-14 四川省生态环境科学研究院 Mbbr耦合mbr的一体化污水处理设备及污水处理方法
CN112225315A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 中节能六合天融环保科技有限公司 一种填料流态化分散式污水处理装置
CN114832750A (zh) * 2022-05-18 2022-08-02 沈阳工业大学 一种塔式空化撞击流反应器
CN115814625A (zh) * 2022-11-03 2023-03-21 武汉新烽光电股份有限公司 一种气体溶解量测量仪

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102553450A (zh) * 2012-02-08 2012-07-11 广州市环境保护工程设计院有限公司 一种预防分置式mbr平板膜污染的方法
CN102553450B (zh) * 2012-02-08 2013-06-19 广州市环境保护工程设计院有限公司 一种预防分置式mbr平板膜污染的方法
CN104355401A (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 浙江开创环保科技有限公司 一种整体式复合膜生物反应器装置
CN106268366A (zh) * 2016-08-08 2017-01-04 天津工业大学 改性聚丙烯中空纤维膜的制备方法及其应用
CN109689579A (zh) * 2016-09-15 2019-04-26 住友电气工业株式会社 膜分离活性污泥处理系统
CN112225315A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 中节能六合天融环保科技有限公司 一种填料流态化分散式污水处理装置
CN111533362A (zh) * 2020-04-01 2020-08-14 四川省生态环境科学研究院 Mbbr耦合mbr的一体化污水处理设备及污水处理方法
CN114832750A (zh) * 2022-05-18 2022-08-02 沈阳工业大学 一种塔式空化撞击流反应器
CN114832750B (zh) * 2022-05-18 2023-07-21 沈阳工业大学 一种塔式空化撞击流反应器
CN115814625A (zh) * 2022-11-03 2023-03-21 武汉新烽光电股份有限公司 一种气体溶解量测量仪
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