CN203360102U - 一种低污染生物强化膜生物反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种低污染生物强化膜生物反应器，其特征在于壳体内部通过顶部填料固定框架及底部填料固定框架垂直固定有固定填料模块、膜组件，所述固定填料模块的顶部进口通过进水管连接壳体外部的原水泵出口，所述膜组件的顶部通过产水管与产水泵进口相连，所述底部填料固定框架的下方还设有水平的曝气管，所述曝气管的一侧进口端通过进气管连接风机，曝气管另一侧对应的壳体侧壁上还设有排泥孔。本实用新型可显著提高反应器中有效微生物的浓度，提高系统的容积负荷，还能大大减少污泥颗粒和膜表面的接触几率，改善污泥混合液的特性，减轻膜污染的程度。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种利用低污染生物强化膜生物反应器对污水进行处理和回收利用的生物反应装置。
[背景技术]
膜生物反应器（MBR）技术融合了生物降解功能和膜分离功能，是近年来发展起来的一种污水处理和回用新技术。相对于传统的污水处理工艺，MBR具有污染物去除效率高、出水水质好、运行稳定、操作管理方便、占地面积少等诸多优点，已经在污水处理和回用领域得到了广泛的应用。
但是，实际运行过程中MBR仍有一些不足：
1.膜污染严重。膜污染导致膜通量衰减快，需要进行频繁的清洗和维护，给操作管理带来不便，同时增加运行成本；
2.运行费用高。过高的污泥浓度，导致传质效率降低，同时为了减轻膜污染，需要比常规活性污泥法更高的曝气强度，使运行费用增加；
3.对高氨氮废水处理稳定性较差。当进水氨氮浓度过高时会对微生物造成严重抑制，影响系统的的稳定运行和出水水质，需要增加吹脱等预处理措施，增加基建成本和运行费用。
[发明内容]
本实用新型正是为了克服现有技术的不足和缺陷， 结合固定化微生物技术、膜截留技术，提高反应器中有效微生物的浓度和世代周期较长的硝化菌等的整体数量，降低反应器中悬浮污泥的浓度以及膜污染的物质 (胞外聚合物等) 的浓度，显著降低膜污染速率、系统运行成本以及维护强度，同时提高系统的污染物去除能力、减小占地面积，提供一种低污染生物强化膜生物反应器。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
设计一种低污染生物强化膜生物反应器，包括壳体、水泵、风机及导流管，其特征在于所述壳体内部设置固定填料模块，通过在MBR反应器中设置固定的生物膜填料，可使得硝化菌等有效微生物尽可能多地附着在固定好的填料上，保证系统微生物总量的同时降低悬浮态污泥的浓度，减少污泥颗粒和膜表面的接触几率，降低膜污染速率；所述固定填料模块通过底部和顶部填料固定框架垂直固定在壳体内，能够起到固定化微生物和导流作用；所述固定填料模块顶部通过进水管连接壳体外部的原水泵出口，所述膜组件的顶部通过产水管与产水泵进口相连，所述底部填料固定框架的下方还设有水平的曝气管，所述曝气管的一侧进口端通过进气管连接反应器壳体外部的风机，所述曝气管的另一侧对应的壳体侧壁上还设有排泥孔；固定填料通过微生物固定化作用可以改善反应器中污泥混合液的特性，降低反应器中引起膜污染的物质 (胞外聚合物等) 的浓度，降低膜污染速率。
所述膜组件内还可设有膜丝断裂自动检测报警装置，用于实现当膜组件发生故障时，警示作用。
所述曝气管沿着水平方向等间距设有若干垂直向上的穿孔，由于曝气管为水平放置，穿孔距离膜组件的垂直距离相同，实现均匀曝气。
所述产水泵的出口连接蓄水池或回流管，所述进水管、产水管和回流管即构成出水回流结构，当进水氨氮很高时，通过出水内循环稀释进水氨氮浓度，消除高氨氮对系统中微生物的抑制，可以在不做预处理的情况下处理高氨氮废水。
为控制产水管及进气管内的真空度及流量，在所述产水上设有真空表，所述进气管上设有空气流量计。
本实用新型的有益效果是：
1．实用新型所述的生物强化膜生物反应器结合了固定化微生物技术和膜截留技术，可以显著提高反应器中有效微生物的浓度和世代周期较长的硝化菌等的数量，提高系统的容积负荷，大大减小占地面积。
2．实用新型所述的生物强化膜生物反应器采用的固定化微生物技术提高反应器中有效微生物数量的同时，还能大大降低反应器中悬浮态微生物浓度，减少污泥颗粒和膜表面的接触几率，降低膜污染的程度。
3．实用新型所述的生物强化膜生物反应器采用的固定化微生物技术可以改善膜生物反应器中污泥混合液的特性，大大降低反应器中引起膜污染的物质 (胞外聚合物等) 的浓度，显著降低膜污染速率。
4．实用新型所述的生物强化膜生物反应器设置出水回流系统，可以稀释进水氨氮浓度，减小高氨氮对系统中微生物的抑制，可以在不做预处理的情况下处理高氨氮废水。
5．实用新型所述的生物强化膜生物反应器具有膜丝断裂自动检测报警装置、自动排泥装置、曝气系统自动调节装置，自动化程度高，运行维护简单，运行费用低。
[附图说明]
图1为本实用新型的结构示意图；
图中 1.壳体；2.顶部填料固定框架；3.底部填料固定框架；4.固定填料模块；5. 膜组件；6.进水管；7. 原水泵；8.产水管；9.产水泵；10. 曝气管；11.进气管；12.风机；13.排泥孔；14. 真空表；15. 空气流量计。
[具体实施方式]
现结合参考附图及实施例，对本实用新型的技术方案作进一步阐述，相信本生物反应器对本领域技术人员来说是清楚的。
实施例1
本实用新型中的生物反应器如图1所示：
首先，在壳体1内部由下至上依次水平铺设穿孔曝气管10、底部填料固定框架3，其中曝气管10上的若干穿孔是沿着水平方向等间距垂直向上设立的；
其次，在底部填料固定框架上左侧安装若干与框架垂直的垂直固定填料模块4，在右侧安装膜组件5，在本实施例中固定填料模块4选用固定组合式填料模块；
最后，进行接管操作。将进水管6连接壳体1外部的原水泵7出口，将膜组件5的顶部通过产水管8与产水泵9进口相连，而产水泵9的出口连接蓄水池或回流管，当产水泵的出口连接回流管时，进水管、产水管和回流管即构成出水回流结构；将曝气管10的一侧进口端通过进气管11连接反应器壳体外部的风机12，并在曝气管10的另一侧对应的壳体侧壁上开设一排泥孔13。
当使用上述生物反应器处理某工厂生活区废水时，在进水CODCr浓度为250-350 mg/L，NH3-N浓度为10-40 mg/L，水力停留时间6 h，出水CODCr浓度维持在50 mg/L以下，NH3-N浓度维持在0.5 mg/L以下，定期排放脱落的生物膜和悬浮污泥，保持系统中微生物高活性的同时，降低反应器中悬浮污泥的浓度，延缓膜污染，运行3个月期间膜污染速率维持在0.5kPa/天以下，整个系统实现了良好的污染物去除效果，较低的膜污染速率。
作为优化，可在膜组件内安装膜丝断裂自动检测报警装置、在产水8上增设真空表14，在进气管11上安装空气流量计15，实现膜丝断裂自动检测报警、自动排泥、曝气系统自动调节等自动化操作。
实施例2
将实施例1中的固定组合式填料模块替换为固定帘式填料模块时，处理某合成氨企业高氨氮废水，在进水NH3-N浓度高达500 mg/L情况下，通过梯级增加氨氮负荷成功调试系统，连续运行后通过出水回流稀释消除高氨氮对微生物的抑制，同时通过投加一定量的甲醇补充碳源，实现了高氨氮废水的全生化脱除，出水NH3-N浓度维持在5 mg/L以下。由上面实例可知，本实用新型膜污染速率低、耐氨氮负荷冲击能力强、氨氮脱除效果好。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低污染生物强化膜生物反应器，包括壳体、水泵、风机及导流管，其特征在于所述壳体内部通过顶部填料固定框架及底部填料固定框架垂直固定有固定填料模块、膜组件，所述固定填料模块的顶部进口通过进水管连接壳体外部的原水泵出口，所述膜组件的顶部通过产水管与产水泵进口相连，所述底部填料固定框架的下方还设有水平的曝气管，所述曝气管的一侧进口端通过进气管连接反应器壳体外部的风机，所述曝气管的另一侧对应的壳体侧壁上还设有排泥孔。
2.如权利要求1所述的一种低污染生物强化膜生物反应器，其特征在于所述曝气管沿着水平方向等间距设有若干垂直向上的穿孔。
3.如权利要求1所述的一种低污染生物强化膜生物反应器，其特征在于所述产水泵的出口连接蓄水池或回流管，所述进水管、产水管和回流管即构成出水回流结构。
4.如权利要求1所述的一种低污染生物强化膜生物反应器，其特征在于所述膜组件内还可设有膜丝断裂自动检测报警装置。
5.如权利要求1所述的一种低污染生物强化膜生物反应器，其特征在于所述产水管上设有真空表。
6.如权利要求1所述的一种低污染生物强化膜生物反应器，其特征在于所述进气管上设有空气流量计。
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