CN204342507U - 一种膜生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膜生物反应器，所述膜生物反应器的分离膜采用微孔聚丙烯中空纤维膜；所述微孔聚丙烯中空纤维膜的表面孔径为0.2～0.3μm；所述微孔聚丙烯中空纤维膜的外径为1.2mm；所述微孔聚丙烯中空纤维膜的壁厚为0.3mm。本装置所用的分离膜采用微孔聚丙烯中空纤维膜。具有强度高、孔径均匀、孔隙率高、通量大、化学稳定性好、耐污性优良等特点。其表面孔径能阻挡微生物、致病菌和污泥透过，该微孔聚丙烯中空纤维膜可在干态保存，使用前用少量试剂灌注后即可使用。给保存和运输带来极大的方便。可以使得水质达到国家杂用水标准，用作冲厕、洗车、绿化、景观和市政用水，也可作为工业冷却水和农林渔牧用水等。

Description

一种膜生物反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其是涉及一种膜生物反应器。

背景技术

膜生物反应器工艺是近来发展较迅速的一种污水污水处理工艺，它主要是通过将膜分离技术和生物反应技术有机结合，大大提高了系统固液分离效果，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，其工艺形式主要有一体式膜生物反应器及分置式膜生物反应器等多种类型。由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了水力停留时问和污泥龄的彻底分离，使生物反应器内保持较高的MLSS。硝化能力强，污染物去除率高。

目前控制膜污染的主要方法有膜组器曝气、化学清洗以及用清水反冲洗；但是膜生物反应器工艺在实际工程应用中运行能耗高且污泥产率系数高，剩余污泥处理难度大，导致对污水处理效果不佳。

现有的污水处理系统，因此有必要予以改进。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种膜生物反应器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供的一种膜生物反应器，所述膜生物反应器的分离膜采用微孔聚丙烯中空纤维膜；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的表面孔径为0.2～0.3μm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的外径为1.2mm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的壁厚为0.3mm。

进一步，所述微孔聚丙烯中空纤维膜为常规室内保存的膜。

进一步，所述微孔聚丙烯中空纤维膜的拉伸断裂强度大于2.7MPa。

进一步，所述微孔聚丙烯中空纤维膜的断裂伸长率大于85。

进一步，所述微孔聚丙烯中空纤维膜的纯水通量大于300-500L/h.m²/0.02MPa。

进一步，所述微孔聚丙烯中空纤维膜采用中空纤维帘式组装而成。

采用上述结构后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：

本实用新型提供的膜生物反应器是活性污泥法和膜分离相结合的现代污水处理技术。特别适于处理COD低于500mg/L的污水。处理后COD可降至50mg/L以下，水质达到国家杂用水标准，可用作冲厕、洗车、绿化、景观和市政用水，也可作为工业冷却水和农林渔牧用水等。MBR污水处理设备小型、高效、节能，特别适于中小型厂矿企业、宾馆、餐厅和居住小区的污水治理。使污水就地处理，中水直接回用，做到了零排放，能节约大量的水资源，是节能减排和可持续发展的最佳选择。

本装置所用的分离膜采用微孔聚丙烯中空纤维膜。具有强度高、孔径均匀、孔隙率高、通量大、化学稳定性好、耐污性优良等特点。其表面孔径能阻挡微生物、致病菌和污泥透过，因此，水质特别优良。该微孔聚丙烯中空纤维膜可在干态保存，使用前用少量试剂灌注后即可使用。给保存和运输带来极大的方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的膜生物反应器示意图；

图2是本实用新型的MBR污水处理系统示意图；

图3为MBR膜组件的原位化学清洗示意图。

图中，调节池1、污水提升泵2、曝气池3、膜生物反应器4、分离膜41、反冲系统5、液位控制6、鼓风机7、离心泵8、真空表9、电磁阀10、流量计11、阀门12。

具体实施方式

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

实施例1，见图1至图3所示：

本实施例提供的MBR污水处理工艺，包括以下步骤：

S1：对膜组件进行亲水性处理；

S2：将膜组件固定在曝气池中，将膜组件与池底呈垂直稳定放置；

S3：安装管道和阀门，并与风机和水泵相连；

S4：检测MBR污水处理系统安装后工作参数是否正常；

S5：将水、活性炭和活性污泥按比例混合后加入曝气池中；

S6：用时序来驯化活性污泥；

S7：启动MBR污水处理系统运行；

S8：判断MBR水箱的水位，当MBR水箱的水位达到高位时，系统正常工作进入制水流程；当MBR水箱的水位达到最低位时，出水泵停止出水，鼓风机继续工作，当出水泵在预设时间内连续无水进入，则鼓风机进入休眠状态；当水箱恢复进水至一定水位，鼓风机重新开始工作，至最高水位，水泵重新开启出水；

S9：定期启动反冲系统，具体如下：反冲用的水经过保安过滤器流向膜组件；反冲的工作压力控制在预设压力阈值；反冲时间为预设反冲时间阈值。

所述步骤S9中的预设压力阈值为0到0.01MPa；预设反冲时间阈值为2～5分钟。

所述步骤S9中的预设反冲时间阈值是通过时间控制器自动设置控制。

所述对膜组件进行亲水性处理；具体如下：将亲水剂稀释后直接从出水口加入；每个膜组件使用亲水剂浓缩液100mL左右。

所述亲水剂稀释为9-11倍。

所述检测MBR污水处理系统安装后工作参数是否正常，具体步骤如下：

1)将自来水充满水池；

2)按风机启动要求对风机进行调试，开启风机，调节滴油速度和风量，检查系统是否有漏气现象；

3)开启电磁阀，打开所有出水阀门，根据出水情况，检查电磁阀开启是否正常；

4)开启水泵，测定出水压力，检查系统是否有漏水现象；并测定在自来水情况下，系统在出水压力阈值下的出水流量。

所述出水压力阈值为－0.03Mpa至－0.02Mpa。

还包括MBR膜组件的原位化学清洗方法，具体包括以下步骤：

首先判断水透率的衰减量是否达到初始值的18-22％，如果是，则按以下步骤进行原位清洗：

1)配制清洗液，将清洗液稀释后备用，每个膜组件配用200mL清洗液，稀释后为2000mL；

2)停止曝气，停止进水，将水位降低至1.2-1.6米线附近安全水位或水泵会自动关闭时，关闭出水阀，开启清洗剂加液阀门、让清洗剂在重力作用下流入膜组件的内腔；

3)加完清洗液后，关加液阀门，放置约1.8-2.2小时，然后曝气过夜；

4)开启所有出水阀门，启动出水泵；将出水排入调节池中，等候出水水质正常后再行排放。

本实施例还提供的MBR污水处理系统，包括格栅、调节池1、污水提升泵2、曝气系统、曝气池3、溢流管、膜生物曝气池、膜生物反应器4、反冲系统5、中水池和电气控制箱；

所述格栅设置于调节池进口端用于除去大颗粒杂质；

所述污水提升泵设置于调节池出口端用于将调节池中的污水提升到曝气池；所述曝气系统向曝气池中增加氧气；

所述曝气池上端设置有溢流管；曝气池中的污水经过溢流管进入膜生物曝气池；

所述膜生物反应器设置于膜生物曝气池中，膜生物曝气池中的污水被微生物降解生成COD达标水，所述达标水再由表面有大量微孔的分离膜组件处理；处理后的水与所述膜生物曝气池中的微生物分离得到中水，所述中水储蓄到中水池中；中水流量通过设置的流量计11来确定；在流量计11前还依次设置有在阀门12和电磁阀10；在阀门12和膜生物反应器4之间还设置有真空表9；所述中水池的中水通过反冲系统作用于膜生物反应器4中的膜组件；反冲系统通过离心泵8将中水输送到膜生物反应器4中的膜组件。

所述电气控制箱分别与污水提升泵、曝气系统、膜生物反应器和反冲系统连接。

所述调节池内部分成三格用于储存污水的池容器。

所述格栅采用细孔不锈钢网制成。

所述污水提升泵置于调节池1中；所述污水提升泵2设置有用于在缺水时会自动停机的液位控制6，本实施例的液位控制采用浮球液位开关。

所述曝气池包括第一级曝气池和第二级曝气池；所述第一级曝气池的容积的长宽高分别为1米*1米*2.5米；第二曝气池的容积的长宽高分别为1米*1.5米*2.5米；

所述第一级曝气池，用于储存污水并输入好氧微生物所需要的氧量或将污水与活性污泥充分接触合，从而分解水中的各类有机质；

所述第二级曝气池，用于进一步分解水中的各类有机质；

所述膜生物曝气池中的中水是通过抽吸泵从膜组件中抽出；所述抽吸泵为离心泵8、旋涡泵或自吸泵中的一种；所述抽吸泵安装在液面以下，所述抽吸泵的出水管安装在低于液面的位置。

所述鼓风机为回转式风机。

所述膜生物反应器的分离膜41采用微孔聚丙烯中空纤维膜；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的表面孔径为0.2～0.3μm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜为干态保存的膜；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的外径为1.2mm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的壁厚为0.3mm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的拉伸断裂强度大于2.7MPa；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的断裂伸长率大于85；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的纯水通量大于300-500L/h.m²/0.02MPa。

所述微孔聚丙烯中空纤维膜采用中空纤维帘式组装而成。

微孔聚丙烯中空纤维膜可以选用高为800-1500mm的膜片。

本实施例提供的MBR污水处理工艺，包括以下步骤：

S1：对膜组件进行亲水性处理；具体如下：将专用的亲水剂稀释10倍后，直接从出水口加入；每个膜组件使用亲水剂浓缩液100mL左右；灌注时可以看到亲水剂从纤维中渗出；

S2：将膜组件固定在曝气池中，将膜组件与池底基本垂直、放置稳定；

S3：安装管道和阀门，并与风机和水泵相连；

S4：检测系统安装是否正确，具体如下：

1)将自来水充满水池；

2)按风机启动要求对风机进行调试，开启风机，调节滴油速度和风量，检查系统是否有漏气现象；

3)开启电磁阀10，打开所有出水阀门，根据出水情况，检查电磁阀开启是否正常；

4)开启水泵，测定出水压力，检查系统是否有漏水现象；并测定在自来水情况下，系统在不高于－0.02Mpa下的出水流量；

S5：启动MBR运行，具体如下：

启动前，应按每L水加5g活性炭和5g活性污泥的比例加入曝气池中；然后用时序(鼓风机开3小时、关1小时)来驯化活性污泥；驯化时间为两周左右(视气温，夏季可短至一周，冬季会长至一月)；驯化阶段完成后，即可正常运行；

本机运行过程中；当MBR水箱的水位达到高位时，鼓风机和出水泵正常工作；系统进入正常制水流程；当MBR水箱的水位达到最低位时，出水泵停止工作，系统停止出水；鼓风机7继续工作；如连续2小时无水进入，鼓风机进入休眠状态，每小时工作5分钟，停55分钟；当水箱恢复进水至一定水位，鼓风机重新开始工作，至最高水位，水泵重新开启出水；

本系统采用定期反冲工艺，以保证膜的使用期限，减少膜的污染；反冲用的水需经过保安过滤器才能使用；保安过滤器的滤芯需定期检查并更换；反冲的工作压力应控制在0.1MPa以内；反冲时间一般设定为2～5分钟；在反冲过程中可以观察到进入系统的反冲水流量会不断增加；表明膜的污染情况有所改善；反冲由时间控制器自动设置控制；

运行工艺条件：

正常运行的工作压力为：－0.02MPa，当出水压力高于－0.02MPa，水通量低于设计值的20％，即需停机清洗。

本机控制MBR池的污泥浓度为8-12g/L(10g/L)；常用的方法是检查污泥的30分钟沉降体积；将含污泥的水放在一个1000mL的量筒中，静置30分钟后测量污泥的高度；在50％～80％为正常；如污泥浓度过高，要考虑适当排污；通常每周要测定一次；

将出水压力控制在-0.02MPa以下，最高不超过-0.02MPa；如压力高于-0.0MPa，通量低于设计值的20％，则应停机清洗。

本实施例提供的MBR膜组件的原位化学清洗方法，包括以下步骤：

首先判断水透率的衰减量是否达到初始值的20％，如果是，则按以下步骤进行原位清洗：

1)配制清洗液，将专用清洗液稀释10倍后备用，每个膜组件配用200mL清洗液，稀释后为2000mL；

2)停止曝气，停止进水，将水位降低至1.5米线附近安全水位或水泵会自动关闭时，关闭出水阀，开启清洗剂加液阀门、让清洗剂在重力作用下流入膜组件的内腔；

3)加完清洗液后，关加液阀门，放置约2小时，然后曝气过夜；

4)开启所有出水阀门，启动出水泵；将出水排入调节池中，等候出水水质正常后再行排放。

为了防止藻类和细菌生长，在中水池中应定期投放少量药剂。

调节池即化粪池，用于储存污水，使污水成分均一化；

调节池的容量一般应大于等于污水的日处理量的1/3；

调节池装有格栅，以防止大尺寸的固体杂质进入池内；

调节池容量为长*宽*高＝2*3*2(m)，可储存污水10m³左右；

调节池内部做成三格；

污水提升泵置于调节池中；

污水提升泵自带浮球液位开关，在缺水时会自动停机；

污水提升泵的开停由曝气池内的液位开关控制；

曝气池由玻璃钢或钢砼制成；

曝气池的容积为1*1*2.5，第二曝气池的容积为1*1.5*2.5；总容积为6M³；污水在生化池中实际停留时间约10小时；

左边污水源，左边种紫根葫芦，吸收氮磷，厌氧(硝化菌)，中间位150过滤网、右边为软体拦油栏，耗氧作用。

实施例2

本实施例提供的膜生物反应器技术是活性污泥法与膜分离相结合的现代污水治理技术，具有效率高、出水水质好、和耐冲击负荷等特点，因此，能保证出水水质达到国家I级水排放标准。

该工艺装置如图2所示。本装置主体结构由三部分组成，即化粪池，兼氧反应池和好氧池(包括膜生物反应器)。公厕污水先进入化粪池，将粪便等固体污染物分离。液态污水经格栅进一步除去固体杂物后，用提升泵泵入兼氧池。兼氧池的作用是配合好氧过程完成氮的硝化反硝化，以去除污水中的氨-氮。兼氧池与膜生物反应器相连，通过上部溢流注入MBR池中。在该池中，污水被好氧微生物分解，使COD下降至50mg/L以下。生成的优质中水经膜分离组件与污泥分离，经离心泵输送至请水池。为防止细菌和微生物生长，清水池需定期定量加入消毒药剂。部分清水可反复使用，用于冲厕所，绿化等。多余的水可直接排放。为了去除污水中的氨氮，好氧池的污水部分溢流至污水池中，由提升泵再注入兼氧池中，完成氨态氮的反硝化。经上述工艺流程，可保证出水水质达到国家杂用水和一级排放标准。

根据设计，本装置主体结构的实际占地面积为11m²，其中化粪池为地埋结构，总面积为6m²，兼氧和好氧采用半地上结构，总高3m。好氧池的设计容积为5M3，设计污水停留时间为12小时左右，每小时电耗约1KWh。

MBR污水处理系统目前已广泛使用，其它结构和原理与现有技术相同，这里不再赘述。

Claims (6)

1.一种膜生物反应器，其特征在于：所述膜生物反应器的分离膜采用微孔聚丙烯中空纤维膜；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的表面孔径为0.2～0.3μm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的外径为1.2mm；

所述微孔聚丙烯中空纤维膜的壁厚为0.3mm。

2.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述微孔聚丙烯中空纤维膜为常规室内保存的膜。

3.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述微孔聚丙烯中空纤维膜的拉伸断裂强度大于2.7MPa。

4.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述微孔聚丙烯中空纤维膜的断裂伸长率大于85。

5.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述微孔聚丙烯中空纤维膜的纯水通量大于300-500L/h.m²/0.02MPa。

6.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述微孔聚丙烯中空纤维膜采用中空纤维帘式组装而成。