CN203048659U

CN203048659U - 膜生物反应器

Info

Publication number: CN203048659U
Application number: CN2012206943814U
Authority: CN
Inventors: 马骏; 郑东晟; 杨昆; 张学发; 覃事永; 宋明周
Original assignee: BLUE STAR ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: BLUE STAR ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-12-14

Abstract

本实用新型提供了一种膜生物反应器，包括生物反应池和膜过滤池，在所述膜过滤池中设置有超滤膜组件和曝气装置，在所述生物反应池设置有生物填料；所述生物反应池和膜过滤池中间设置隔板；所述生物反应池还包括微纳米气泡发生装置；所述微纳米气泡发生装置包括压力溶气装置和微纳米气泡释放装置，所述压力溶气装置和微纳米气泡释放装置相连通，所述微纳米气泡释放装置设置在所述生物反应池的内部。本实用新型的膜生物反应器采用的微纳米气泡发生装置所产生的微纳米气泡均匀扩散性好，直径小，上升速度慢，能够使氧气在池体中均匀分布，并且该微纳米气泡比表面积大，气液接触面积大，能够提高氧气传递速度，另外，微纳米气泡对填料的附着效果良好。

Description

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，特别是涉及一种采用新的曝气装置的膜生物反应器。

背景技术

现代污水处理技术，按处理方式划分，可分为物理处理、化学处理和生物处理。物理处理方法，又称为机械治理法。主要用于分离废水中的悬浮性物质。该方法最大的优点是简单、易行、效果良好，并且十分经济。常用的物理治理方法有：重力分离法、离心分离法、过滤法以及蒸发结晶法等。化学处理法的主要处理对象是废水中溶解性或胶体性的污染物质。它既可使污染性物质与水分离，也能改变某些污染物质以及有机物等，因此可达到比物理方法更高的净化程度。特别是要从废水中回收有用物质时，或者废水中含有某种有毒、有害且不易被微生物降解的物质时，采用化学治理方法最为适宜。然而，化学治理法常需采用化学药剂或材料，因此运行费用一般都比较高，操作与管理的要求也比较严格等。而且，在化学法的前处理或后处理过程中，通常还需配合使用物理治理方法。利用微生物处理废水的方法，称作生物处理法或生化处理法。在微生物生命活动的过程中，一部分溶解性的有机物质用于合成细胞的原生质和贮藏物；一部分则变为代谢产物，并释放出能量，供给微生物原生质的合成和生命活动，使微生物能继续不断地生长繁殖，从而使废水得到了净化，生物处理法就是利用这一功能。根据微生物的呼吸特性，分为好氧、厌氧和兼性三大类微生物，以及好氧处理两类生物处理方法。

膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（STR）完全分离。因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000~12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。但是目前膜生物反应器的生化反应池中的曝气装置普遍采用鼓风曝气，这种曝气方式能耗很大，曝气不均匀。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术的问题，提供一种结构简单、使用方便的新的膜生物反应器。

本实用新型的技术方案如下：

一种膜生物反应器，包括生物反应池和膜过滤池，在所述膜过滤池中设置有超滤膜组件和曝气装置，在所述生物反应池设置有生物填料；

所述生物反应池和膜过滤池中间设置隔板；

所述生物反应池还包括微纳米气泡发生装置；所述微纳米气泡发生装置包括压力溶气装置和微纳米气泡释放装置，所述压力溶气装置和微纳米气泡释放装置相连通，所述微纳米气泡释放装置设置在所述生物反应池的内部。

在其中一个实施例中，所述压力溶气装置包括进水管、加压装置、溶气水罐和溶气水导出管，所述微纳米气泡释放装置包括微纳米气泡释放器，在所述微纳米气泡释放器上设置有喷射孔；所述加压装置与所述溶气水罐连接，所述溶气水导出管的一端与所述溶气水罐连接，所述溶气水导出管的另一端与所述微纳米气泡释放器连接，所述微纳米气泡释放器设置在所述池体的底部。

在其中一个实施例中，所述生物填料为半软性纤维状填料，所述填料的体积占所述生物反应池的体积的70%至85％。

在其中一个实施例中，所述微纳米气泡释放器的数量为多个，所述多个微纳米气泡释放器均匀分布在所述生物反应池的底部。

在其中一个实施例中，所述超滤膜组件选用的是中空纤维帘式膜。

在其中一个实施例中，所述加压装置为加压泵。

在其中一个实施例中，所述加压装置为气体自吸管和水位传感器，所述气体自吸管设置在所述进水管上，在气体自吸管上设置有气体自吸量调整阀；所述水位传感器设置在所述溶气水罐的内部。

在其中一个实施例中，所述的压力溶气装置还包括压力传感器和排出阀，压力传感器和排出阀设置在溶气水导出管上，并靠近溶气水罐。

在其中一个实施例中，所述超滤膜组件还包括反清洗组件，所述反清洗组件包括压力传感器、抽吸泵和清水箱，所述压力传感器、抽吸泵和清水箱通过管路连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的膜生物反应器采用微纳米气泡发生装置作为曝气装置，该微纳米气泡发生装置所产生的气泡为微纳米气泡，直径小，上升速度慢，在水中的停留时间长，该微纳米气泡对填料的附着效果良好，能提高污水中的氧含有量和氧的传递效率，增大氧向生物膜内转移的推动力和向生物膜内渗透深度，使生物膜活性提高，活性微生物量增多，提高有机物降解速率。

附图说明

以下结合具体附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

图1为本实用新型的膜生物反应器的一个实施例的整体示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种新的膜生物反应器。以下结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

一种膜生物反应器，包括生物反应池1和膜过滤池2，在所述膜过滤池2中设置有超滤膜组件21和曝气装置22，在所述生物反应池1设置有生物填料11；

所述生物反应池1和膜过滤池2中间设置隔板3；

所述生物反应池1还包括微纳米气泡发生装置；所述微纳米气泡发生装置包括压力溶气装置和微纳米气泡释放装置，所述压力溶气装置和微纳米气泡释放装置相连通，所述微纳米气泡释放装置设置在所述生物反应池的内部。

膜生物反应器净化污水主要是靠生物膜、有机物和氧三者之间的循环接触，因此曝气装置对膜生物反应器具有非常重要的作用。本实施例中的加压溶气气浮装置所产生的微纳米气泡体积小，数量多，分散性好，易随水体均匀扩散，在水中的存在时间长。含有微纳米气泡的污水进入生化反应池后，首先，增大了气液间接触面积，能够提高氧气传递效率，可保证水体中有充分的溶解氧，并减小曝气量。并且由于微纳米气泡横向均匀扩散，在移动的过程中，使污水中的氧气分布均匀，同时微纳米气泡中所含的氧可以与有机物和生物膜充分接触，再者微纳米气泡的表面可以富集电荷，提高生物膜的活性，提高了生物膜的活力和氧化能力。本实施例利用微纳米气泡对填料的附着作用，提高了污水中的氧含有量，提高了污水中氧的传递效率，增大氧向生物膜内转移的推动力和向生物膜内的渗透深度，使生物膜的活性提高，活性微生物量增多，提高了有机物的降解速率。本实施例为了节省膜生物反应器的体积，降低工程造价，将压力溶气装置设置在膜生物反应器的外部。

使用时，经过预处理的污水进入生化反应池后，在微纳米气泡发生装置的作用下，立即与生物填料充分混合，生物填料中的微生物将水中的有机物氧化分解成二氧化碳、水、氨和无机盐等无机物，然后再利用膜过滤池中的超滤膜组件的截留作用，使用自吸泵将清水从超滤膜组件中抽出，而将活性污泥及其他悬浮物阻挡在膜外，被截留的浓水（包括活性污泥及其他悬浮物）回流至生化反应池。

更优的，所述压力溶气装置包括进水管12、加压装置、溶气水罐13和溶气水导出管14，所述微纳米气泡释放装置包括微纳米气泡释放器15，在所述微纳米气泡释放器15上设置有喷射孔；所述加压装置与所述溶气水罐13连接，所述溶气水导出管14的一端与所述溶气水罐13连接，所述溶气水导出管14的另一端与所述微纳米气泡释放器15连接，所述微纳米气泡释放器15设置在所述生化反应池的底部。本实施例中的压力容器装置的工作过程是清水被提升泵提升进入溶气水罐时，清水一般被加压到3~4个大气压，同时通过加压装置往溶气水罐通入一定量的压缩空气，具有一定压力的水汽混合物在溶气水罐内停留一段时间，进行气水混合和空气的溶解，然后通过微纳米气泡释放器的喷射孔释放出微纳米气泡使其进入混凝气浮池，微纳米气泡释放器同时产生负压，这些微纳米气泡上升的过程中分离出泡沫，由此水被分离出来。本实施例中，所产生的微纳米气泡的直径为1-50μm，进入溶气水罐的水是经过污水处理装置处理后的出水或者清水，进入溶气水罐的水量占整个膜生物反应器出水量的30%，即此处的回流比为30%；所述的微纳米气泡释放器为球状。

较佳的，作为一种可实施方式，所述生物填料11为半软性纤维状填料，所述填料的体积占所述池体的体积的70%至85%。本实施例的半软性纤维状填料具有一定的硬度，同时利用微纳米气泡与纤维状填料间的吸附作用，提高氧气利用效率，减小氧气使用量。

较佳的，作为一种可实施方式，所述微纳米气泡释放器的数量为多个，所述多个微纳米气泡释放器均匀分布在所述池体的底部。本实施例设置多个微纳米气泡释放器，这样可以更好的适应不同水质的污水，保证膜生物反应器的溶解氧。

较佳的，作为一种可实施方式，所述超滤膜组件选用的是中空纤维帘式膜。

较佳的，作为一种可实施方式，所述加压装置为加压泵。

较佳的，作为一种可实施方式，所述加压装置为气体自吸管16和水位传感器17，所述气体自吸管16设置在所述进水管12上，在气体自吸管上设置有气体自吸量调整阀161；所述水位传感器17设置在所述溶气水罐13的内部，用来控制气体自吸量调整阀161，使溶气水罐13内的水位维持预设水平，并获得预设浓度的气体溶解水，进而调节膜生物反应器的进水中的微纳米气泡含有量和浓度。

更优的，本实施例的压力溶气装置还包括压力传感器18和排出阀19，压力传感器18和排出阀19设置在溶气水导出管14上，并靠近溶气水罐13。本实施例中，通过提升泵使清水从预处理装置吸入，气体自吸管呈负压，从而通过气体自吸量调整阀自吸气体，可以向进水管内输送气液混合的压力液体；用压力传感器检测溶气水罐的压力同时用排出阀调节，可以将溶气水罐内的压力调整到预设值，通过水位传感器控制自吸量调整阀，使溶气水罐内的水位保持在预设水平。

较佳的，作为一种可实施方式，所述超滤膜组件21还包括反清洗组件，所述反清洗组件包括压力传感器24、抽吸泵25和清水箱26，所述压力传感器24、抽吸泵25和清水箱26通过管路连接。本实施例中的抽吸泵25为蠕动泵或转子泵。压力传感器可以反映膜污染状况。

最后，需要说明的是，在本专利文件中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何关系或者顺序。而且，在本专利文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，其意在涵盖而非排他性包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备，不仅包括这些要素，而且还包括没有明确列出而本领域技术人员能够知晓的其他要素，或者还包括为这些过程、方法、物品或者设备所公知的必不可少的要素。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种膜生物反应器，包括生物反应池和膜过滤池，其特征在于，

在所述膜过滤池中设置有超滤膜组件和曝气装置，在所述生物反应池设置有生物填料；

所述生物反应池和膜过滤池中间设置隔板；

2.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于，所述压力溶气装置包括进水管、加压装置、溶气水罐和溶气水导出管，所述微纳米气泡释放装置包括微纳米气泡释放器，在所述微纳米气泡释放器上设置有喷射孔；所述加压装置与所述溶气水罐连接，所述溶气水导出管的一端与所述溶气水罐连接，所述溶气水导出管的另一端与所述微纳米气泡释放器连接，所述微纳米气泡释放器设置在所述池体的底部。

3.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于，所述生物填料为半软性纤维状填料，所述填料的体积占所述生物反应池的体积的70%至85%。

4.根据权利要求3所述的膜生物反应器，其特征在于，所述微纳米气泡释放器的数量为多个，所述多个微纳米气泡释放器均匀分布在所述生物反应池的底部。

5.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于，所述超滤膜组件选用的是中空纤维帘式膜。

6.根据权利要求2所述的膜生物反应器，其特征在于，所述加压装置为加压泵。

7.根据权利要求2所述的膜生物反应器，其特征在于，所述加压装置为气体自吸管和水位传感器，所述气体自吸管设置在所述进水管上，在气体自吸管上设置有气体自吸量调整阀；所述水位传感器设置在所述溶气水罐的内部。

8.根据权利要求7所述的膜生物反应器，其特征在于，所述的压力溶气装置还包括压力传感器和排出阀，压力传感器和排出阀设置在溶气水导出管上，并靠近溶气水罐。

9.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于，所述超滤膜组件还包括反清洗组件，所述反清洗组件包括压力传感器、抽吸泵和清水箱，所述压力传感器、抽吸泵和清水箱通过管路连接。