CN204661392U - 处理湖泊水的正渗透膜生物反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，包括用于存储湖泊水的生物反应池、原料液池、驱动液池以及设置于原料液池与驱动液池之间的膜组件，所述生物反应池内设有第一曝气管，所述原料液池内设有第二曝气管，所述驱动液池内存储的驱动液为氯化钠。本正渗透膜生物反应器对湖泊水的生化处理在生物反应池中先进行，从而减少了污泥对正渗透膜的污染。
Description
技术领域
本实用新型属于正渗透膜生物反应器技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种处理湖泊水的正渗透膜生物反应器。
背景技术
目前我国江河湖泊污染严重，湖泊水面萎缩、功能退化、水质污染，湖泊生态系统结构遭受破坏，失去平衡。传统的湖泊水污染治理，常采用调水引流、机械打捞、种植水草、养鱼、微生物投入等，上述方法在应用过程中，存在效果不明显、处理费用高、治标不治本等弱点。
正渗透膜一生物反应器(Forword Osmosis Membrane Bioreactor，简称OMBR)是一种新型的膜生物反应器技术，是活性污泥法和正渗透膜(Forword Osmosis，简称FO)相结合的可再生循环污水处理新技术。在FO过程中，膜两侧分别放置原料液和驱动液，利用二者的渗透压差为驱动力使得水从原料液中流入到驱动液，无需外加能耗。与传统的膜生物反应器相比，OMBR采用孔径为纳米级别的FO膜代替微滤膜或超滤膜，提高了对悬浮颗粒、无机离子、有机污染物和微生物的截留，出水水质更好。由于FO膜是依靠膜两侧的化学势来实现污水的净化，OMBR的膜污染和能耗都较小。因此，考虑到OMBR在污水处理及回用方面的优势，它已经成为目前的研究热点，其中以氯化钠作为驱动液的正渗透膜生物反应器研究较为成熟。
实用新型内容
本实用新型提供一种处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，目的是将正渗透技术运用于湖泊水的处理，其中包括减少污泥对正渗透膜的污染。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，包括用于存储湖泊水的生物反应池、原料液池、驱动液池以及设置于原料液池与驱动液池之间的膜组件，所述生物反应池内设有第一曝气管，所述原料液池内设有第二曝气管，所述驱动液池内存储的驱动液为氯化钠。
所述膜组件的放置方式为活性层面向所述驱动液池或活性层面向所述原料液池。
所述第二曝气管的曝气量与所述第一曝气管的曝气量的比值为4～6:1。
设置第一进水泵，用于将所述生物反应池内的湖泊水输送至所述原料液池中。
设置依次连接的第三进水泵、蒸发浓缩系统和驱动液储液罐，第三进水泵用于将所述驱动液池内的稀驱动液输送至蒸发浓缩系统中进行蒸发浓缩。
设置第二进水泵，用于将所述驱动液储液罐中的驱动液输送至所述驱动液池中。
本实用新型的处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，具有如下优点：
1、本正渗透膜生物反应器能耗低，传统的超滤膜或微滤膜生物反应器利用的是靠机械抽力将水从反应器中排水，能耗极高；
2、本正渗透膜生物反应器使用氯化钠作为驱动液，通过常规的蒸发系统进行浓缩，操作简单，方法成熟；
3、本正渗透膜生物反应器中对湖泊水的生化处理在生物反应池中先进行，而不在原料液池中进行，从而减少了污泥对正渗透膜的污染；
4、本正渗透膜生物反应器的原料液一侧安装有曝气系统，可以对膜面污染物进行冲洗，延长了正渗透膜的使用寿命。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本实用新型正渗透膜生物反应器的结构示意图；
图中标记为：
1、生物反应池；2、第一曝气管；3、排污阀；4、第一进水泵；5、第二曝气管；6、膜组件；7、原料液池；8、驱动液池；9、第二进水泵；10、驱动液储液罐；11、第三进水泵；12、蒸发浓缩系统；13、净化水出路。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，本实用新型提供了一种处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，包括用于存储湖泊水的生物反应池1、原料液池7、驱动液池8以及设置于原料液池7与驱动液池8之间的膜组件6。生物反应池1内设有第一曝气管2，第一曝气管2外接曝气系统，从而能够首先在生物反应池1内对湖泊水进行生化处理，经生化处理后的水进入原料液池，此时原料液池基本不含污泥，从而减少了污泥对正渗透膜的污染。在原料液池7内设有第二曝气管5，第二曝气管5外接曝气系统。驱动液池8内存储的驱动液为氯化钠。
具体地说，OMBR运行参数如下：渗滤通量10～20L/(m2/h)，汲取液为1.0～2.0mol/L的氯化钠溶液。第二曝气管5的曝气量与第一曝气管2的曝气量的比值优选为4～6:1。
如图1所示，本正渗透膜生物反应器还设置有第一进水泵4，用于将生物反应池1内的湖泊水输送至原料液池7中，第一进水泵4的进水口与生物反应池1连通，出水口与原料液池7连通。在生物反应池1底部还设置有排污阀3，用于将底部沉积的污泥向外排出。
如图1所示，本正渗透膜生物反应器还设置有依次连接的第三进水泵11、蒸发浓缩系统12和驱动液储液罐10，第三进水泵11的进水口与驱动液池8连通，出水口与蒸发浓缩系统12连通，第三进水泵11用于将驱动液池8内由湖泊水和氯化钠混合而成的稀驱动液输送至蒸发浓缩系统12中进行蒸发浓缩。蒸发浓缩系统12的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。蒸发浓缩系统12通过常规蒸发浓缩脱除驱动液，获取纯净的净化水，并使脱除产生的浓驱动液流向驱动液储液罐10中。蒸发浓缩系统12的出水口连接净化水出路13，使净化水流出。
如图1所示，本正渗透膜生物反应器还设置有第二进水泵9，第二进水泵9的进水口与驱动液储液罐10连通，出水口与驱动液池8连通，用于将驱动液储液罐10中的驱动液输送至驱动液池8中。
如图1所示，膜组件6的放置方式为活性层面向驱动液池8或活性层面向原料液池7。浓驱动液通过第二进水泵9输送至驱动液池8中，通过膜组件6的正渗透作用汲取原料液池7中的湖泊水，并被稀释，稀驱动液进入蒸发浓缩系统12。
实施例
进入生物反应池1中的湖泊水水质参数为：化学需氧量(COD)为100～400mg/L，总氮浓度(TN)为2～2.5mg/L，总磷浓度(TP)为0.5～1.0mg/L。采用上述结构的正渗透膜生物反应器对湖泊水进行处理后，试验表明，本实施方式正渗透膜生物反应器运行稳定，出水水质的COD在20～40mg/L，TN在1.5～2mg/LTP在0.2～0.3mg/L，均符合地表水环境质量标准GB3828—2002Ⅴ类标准。
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，包括用于存储湖泊水的生物反应池、原料液池、驱动液池以及设置于原料液池与驱动液池之间的膜组件，其特征在于：所述生物反应池内设有第一曝气管，所述原料液池内设有第二曝气管，所述驱动液池内存储的驱动液为氯化钠。
2.根据权利要求1所述的处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，其特征在于：所述膜组件的放置方式为活性层面向所述驱动液池或活性层面向所述原料液池。
3.根据权利要求1或2所述的处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，其特征在于：所述第二曝气管的曝气量与所述第一曝气管的曝气量的比值为4~6:1。
4.根据权利要求3所述的处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，其特征在于：设置第一进水泵，用于将所述生物反应池内的湖泊水输送至所述原料液池中。
5.根据权利要求4所述的处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，其特征在于：设置依次连接的第三进水泵、蒸发浓缩系统和驱动液储液罐，第三进水泵用于将所述驱动液池内的稀驱动液输送至蒸发浓缩系统中进行蒸发浓缩。
6.根据权利要求5所述的处理湖泊水的正渗透膜生物反应器，其特征在于：设置第二进水泵，用于将所述驱动液储液罐中的驱动液输送至所述驱动液池中。
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| CN105347473A (zh) * | 2015-11-14 | 2016-02-24 | 常州大学 | 一种新型正渗透膜生物反应器 |
| CN106186591A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-07 | 哈尔滨工程大学 | 一种多级外置式正渗透mbr处理船舶生活污水的系统及方法 |
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