CN201538732U - 一种外置式膜生物反应器 - Google Patents

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魏伟
康丽萍
陈剑
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Abstract

本实用新型涉及一种膜生物反应器，特别涉及一种外置式膜生物反应器。该外置式膜生物反应器包括反冲泵，反冲泵与膜组件的渗透液出口之间通过第六管道连接，反冲泵与膜组件的反冲液进口之间通过第七管道连接；膜组件的反冲液进口设置在外壳上。本实用新型解决了现有的外置式膜生物反应器膜组件极易产生污堵，反洗周期、化学清洗周期较短，频繁的反洗和化学清洗会对膜组件的使用寿命带来影响，使用寿命较短，另外会增加药剂消耗，增加药剂成本的技术问题。

Description

一种外置式膜生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种膜生物反应器，特别涉及一种外置式膜生物反应器。
背景技术
膜生物反应器工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生物反应器中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，难降解的物质在生物反应器中不断反应、降解。因此，膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能，保证了良好的出水水质。
参见图1。现有的外置式膜生物反应器包括生物反应器1、循环泵2、膜组件3、清洗箱4及相关管道。生物反应器1的废水进口连接废水管道6，低压空气进口连接低压空气管道7。循环泵2的进口与生物反应器1的出口之间通过第一管道8连接。膜组件3的膜元件为管式，膜组件3的废水进口与循环泵2的出口之间通过第二管道9连接；膜组件3的回流液出口与生物反应器1的回流液进口之间通过第三管道11连接；膜组件3的渗透液出口连接渗透液管道10，渗透液从渗透液管道10排出。清洗箱4的回流液进口与膜组件3的回流液出口之间通过第四管道12连接；清洗箱4的清洗液出口与循环泵2的进口之间通过第五管道13连接；清洗箱4的化学药剂进口连接化学药剂管道14。
现有的外置式膜生物反应器中，膜组件与生物反应器分开放置，膜组件置于生物反应器外，两者之间通过循环泵和管道进行连接。生物反应器内的混合液经循环泵加压后送至膜组件内进行错流过滤，少量液体经膜组件后从渗透侧流出，成为渗透液；污染物则被截留在膜表面，随浓缩液重新回流到生物反应器内进行处理，循环往复。经过一段时间的过滤(大约20-40min)，膜管内堆积了一定量的污染物，导致膜管的通量大幅度下降，膜生物反应器的出水量大幅度减少，此时就需要停止过滤，对膜管进行清洗(包括反洗和化学反洗，反洗时水流方向与过滤方向相反)以恢复膜管的通量，待膜管通量恢复后设备再重新投入过滤。经过若干次反洗和化学反洗后，跨膜压差不断升高，仅靠冲洗难以使膜管通量恢复到最佳状态，就需要对膜生物反应器进行化学清洗(化学清洗时水流方向与过滤方向相同)。现有的外置式膜生物反应器，多采用中空纤维膜组件，膜材质多为聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜或聚醚砜等，膜壳材质为UPVC或FRP，运行模式为错流过滤，清洗方式为反洗+化学清洗。现有的外置式膜生物反应器在运行过程中存在的缺点是：膜组件极易产生污堵，反洗周期、化学清洗周期较短，频繁的反洗和化学清洗会对膜组件的使用寿命带来影响，使用寿命较短，另外会增加药剂消耗，增加药剂成本；反洗容易出现断丝现象；化学清洗药剂一般采用弱酸或NaOH，清洗不彻底，通量不能很好恢复；反洗时需要中止过滤过程，并产生大量的反洗水，过滤效率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种膜生物反应器，以解决现有的外置式膜生物反应器膜组件极易产生污堵，反洗周期、化学清洗周期较短，频繁的反洗和化学清洗会对膜组件的使用寿命带来影响，使用寿命较短，另外会增加药剂消耗，增加药剂成本的技术问题。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种外置式膜生物反应器，包括：
生物反应器；
循环泵，所述循环泵的进口与所述生物反应器的出口之间通过第一管道连接；
膜组件，所述膜组件的膜元件为管式，所述膜组件的废水进口与所述循环泵的出口之间通过第二管道连接；所述膜组件的回流液出口与所述生物反应器的回流液进口之间通过第三管道连接；
清洗箱，所述清洗箱的回流液进口与所述膜组件的回流液出口之间通过第四管道连接；所述清洗箱的清洗液出口与所述循环泵的进口之间通过第五管道连接；
所述外置式膜生物反应器还包括：
反冲泵，所述反冲泵与所述膜组件的渗透液出口之间通过第六管道连接，所述反冲泵与所述膜组件的反冲液进口之间通过第七管道连接；所述膜组件的反冲液进口设置在所述膜组件的外壳上。
本实用新型因为设置了反冲泵和相关管道，可以在过滤或清洗的同时，利用膜生物反应器的渗透液(即出水)，对膜管进行由外入内的反冲，通过对膜管进行反冲，减少了污染物在膜管内堆积的机会，降低了膜管过滤通量衰减的速度，能够延长膜生物反应器的过滤周期，提高膜生物反应器的使用效率，延缓清洗频率，减少了化学药剂的消耗量，降低了运行成本。同时由于对膜管进行由外入内的反冲，可以适当降低膜管内混合液的膜面流速，减少对膜管的冲刷，降低循环泵的流量，节省了占地，节省了电耗，从而降低运行成本，达到节能减耗的目的。
优选地，所述膜组件是膜元件采用管式无机陶瓷膜、膜组件外壳采用全不锈钢材质的膜组件。采用管式无机陶瓷膜膜元件，膜管外壳为不锈钢，化学清洗中膜管不容易产生断裂。膜组件外壳不锈钢材质，外观美观大方，完全满足工艺要求。本实用新型中所采用的无机陶瓷膜管(即管式无机陶瓷膜)具有机械强度大、使用寿命长和耐高温的优点。由于无机陶瓷膜管能够耐用的pH值范围为0-14，具有很强的耐酸碱性，因此可以用强酸(如HNO3)和强碱进行化学清洗，能够彻底清除膜管表面和膜管内的污染物，具有非常好的清洗效果，能够最大限度地恢复膜的过滤通量，最大限度地发挥膜生物反应器的效率，并减少化学药剂的耗量。
附图说明
图1是现有技术中的外置式膜生物反应器的结构示意图。
图2是具体实施方式中的外置式膜生物反应器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。
参见图2。一种外置式膜生物反应器，包括：生物反应器1、循环泵2、膜组件3、清洗箱4、反冲泵15及相关管道。
生物反应器1的废水进口连接废水管道6，低压空气进口连接低压空气管道7。废水通过废水管道6进入生物反应器1，低压空气通过低压空气管道7进入生物反应器1。
循环泵2的进口与生物反应器1的出口之间通过第一管道8连接。
膜组件3的膜元件为管式，膜组件3的废水进口与循环泵2的出口之间通过第二管道9连接；膜组件3的回流液出口与生物反应器1的回流液进口之间通过第三管道11连接；膜组件3的渗透液出口连接渗透液管道10，渗透液从渗透液管道10排出。
清洗箱4的回流液进口与膜组件3的回流液出口之间通过第四管道12连接。清洗箱4的清洗液出口与循环泵2的进口之间通过第五管道13连接。清洗箱4的化学药剂进口连接化学药剂管道14，化学药剂通过化学药剂管道14输送进清洗箱4。
反冲泵15与膜组件3的渗透液出口之间通过第六管道16连接。反冲泵15与膜组件3的反冲液进口之间通过第七管道17连接；膜组件3的反冲液进口设置在外壳上，在外壳上开一管口即可。
本具体实施方式中，膜组件是膜元件采用管式无机陶瓷膜、膜组件外壳采用全不锈钢材质的膜组件。
使用时，在低压空气的曝气作用下，废水在生物反应器1内经过微生物的代谢，使废水中的有机物得以生物降解，降低废水中的化学需氧量(COD)，生物反应器1的混合液经循环泵2的加压作用进入膜组件3进行错流过滤，依靠膜组件3的物理截留作用，少量的液体经膜组件后从渗透侧流出，成为渗透液；大量的的活性污泥及大分子的有机物则被截留在膜表面，随回流液通过第三管道11重新回流到生物反应器1内进行处理，循环往复。通过回流作用，生物反应器1内的污泥浓度可达5000-12000mg/l，生物效率高，耐冲击负荷能力强，污泥产量少，由于污泥在生物反应器内停留时间长，有利于生长缓慢的微生物的培养。由于膜组件的固液分离效率高，因此出水水质非常好，能够满足日益苛刻的排放指标的要求。因此可以说，在膜生物反应器中生物反应器1和膜组件3是互相强化效果，互相促进。
生物反应器1内的高污泥浓度同样也会带来膜组件3的高污染。经过一段时间的过滤，膜管内堆积了一定量的污染物，导致膜管的通量大幅度下降，膜生物反应器的出水量大幅度减少，此时就需要停止过滤，对膜管进行化学清洗(以恢复膜管的通量，待膜管通量恢复后设备再重新投入过滤。
在过滤或化学清洗的同时，利用膜生物反应器的出水(即渗透液)，通过流量很小的反冲泵15，对膜管进行由外入内的反冲。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的具体实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述具体实施方式的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种外置式膜生物反应器，包括：
生物反应器；
循环泵，所述循环泵的进口与所述生物反应器的出口之间通过第一管道连接；
膜组件，所述膜组件的膜元件为管式，所述膜组件的废水进口与所述循环泵的出口之间通过第二管道连接；所述膜组件的回流液出口与所述生物反应器的回流液进口之间通过第三管道连接；
清洗箱，所述清洗箱的回流液进口与所述膜组件的回流液出口之间通过第四管道连接；所述清洗箱的清洗液出口与所述循环泵的进口之间通过第五管道连接；
其特征在于，所述外置式膜生物反应器还包括：
反冲泵，所述反冲泵与所述膜组件的渗透液出口之间通过第六管道连接，所述反冲泵与所述膜组件的反冲液进口之间通过第七管道连接；所述膜组件的反冲液进口设置在所述膜组件的外壳上。
2.根据权利要求1所述的一种外置式膜生物反应器，其特征在于：所述膜组件是膜元件采用管式无机陶瓷膜、膜组件外壳采用全不锈钢材质的膜组件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105850866A (zh) * 2016-06-08 2016-08-17 天津海普尔膜科技有限公司 一种外置mbr的自清洁鱼缸
CN110404415A (zh) * 2019-08-28 2019-11-05 四川兴凯歌建设工程有限公司 外置式mbr平板陶瓷膜水处理一体化装置及水处理方法

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