CN208648864U - 一种自动化mbr膜污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及公开了一种自动化MBR膜污水处理装置，涉及污水处理设备技术领域，解决了现有MBR膜污水处理装置自动化程度不高以及膜孔易堵塞的技术问题。该装置包括MBR膜箱、清水箱和反冲洗水箱，MBR膜箱内设有中空纤维膜组件，并且中空纤维膜组件与清水箱之间通过第一管道连通；反冲洗水箱与中空纤维膜组件之间通过第二管道连通；该装置还包括液位计和PLC控制装置，液位计设置于MBR膜箱内并与PLC控制装置连接，以使PLC控制装置基于液位计监测的数据控制第一管道和第二管道的打开和/或关闭；MBR膜箱内还设置有排污管，MBR膜箱的箱体底部为锥形结构，排污管设置于锥形结构的顶点处。该装置可实现自动化控制，还可清除膜孔中的堵塞物。

Description

一种自动化MBR膜污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种自动化MBR膜污水处理装置。

背景技术

膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)是近年来发展起来的将膜法水处理技术与生物法水处理技术有机结合的高效水处理工艺，其以膜的过滤过程取代传统活性污泥工艺的二沉池沉淀过程，具有出水水质好、污泥浓度高等优点。随着环保要求的提高，MBR膜生物反应器在污水处理中得到广泛应用。

MBR工艺结构较传统工艺简单，主要处理设备为MBR膜生物反应池。在MBR膜生物反应池中，MBR膜组件为核心部件。目前应用最广泛的MBR膜组件是中空纤维MBR帘式膜组件。

申请人发现，现有的中空纤维MBR膜组件和MBR膜生物反应池还存在如下缺陷：(1)现有的MBR膜生物反应池，大多为手动控制，需要人为控制反应池的运行过程；(2)当MBR膜组件过滤一段时间后，膜的孔会被污水中的油脂、污泥等物质覆盖，造成膜孔堵塞，会对膜材质造成损坏，需要定期进行清洗和更换，然而现有的中空纤维MBR膜尺寸、型式非常固定，清洗、拆卸和更换不便；(3)MBR膜污水处理装置在运行过程中，因机器长时间的摆动易造成膜丝脱落的现象，导致膜通量降低，影响污水处理效率。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种自动化MBR膜污水处理装置，解决了现有MBR膜污水处理装置自动化程度不高以及膜组件因受到油污、污泥等物质覆盖，易造成膜孔堵塞的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，包括MBR膜箱、清水箱和反冲洗水箱，所述MBR膜箱内设有中空纤维膜组件，并且所述中空纤维膜组件与所述清水箱之间通过第一管道连通，以将经所述中空纤维膜组件处理后的产水输送至所述清水箱中；

所述反冲洗水箱与所述中空纤维膜组件之间通过第二管道连通，以将所述反冲洗水箱中存储的水输送至所述中空纤维膜组件中；

所述自动化MBR膜污水处理装置还包括液位计和PLC控制装置，所述液位计设置于所述MBR膜箱内并与所述PLC控制装置连接，以使所述PLC控制装置基于所述液位计监测的数据控制所述第一管道和所述第二管道的打开和/或关闭。

在一个优选的或可选的实施例中，所述第一管道上依次串联连接有第一产水阀、水泵和第二产水阀，所述第二管道上依次串联连接有第一反冲洗阀、水泵和第二反冲洗阀，并且

所述第一产水阀、所述水泵、所述第二产水阀、所述第一反冲洗阀和所述第二反冲洗阀均与所述PLC控制装置连接，以使所述PLC控制装置基于所述液位计监测的数据控制所述第一产水阀、所述第二产水阀、所述第一反冲洗阀和/或所述第二反冲洗阀打开或关闭。

在一个优选的或可选的实施例中，所述水泵能够提供正反抽力，并且

在所述水泵能够提供正向抽力时，所述第一产水阀和所述第二产水阀打开，第一反冲洗阀和所述第二反冲洗阀关闭，所述自动化MBR膜污水处理装置处于产水过程；

在所述水泵能够提供反向抽力时，所述第一产水阀和所述第二产水阀关闭，第一反冲洗阀和所述第二反冲洗阀打开，所述自动化MBR膜污水处理装置处于反冲洗过程。

在一个优选的或可选的实施例中，所述MBR膜箱内还设置有排污管，所述MBR膜箱的箱体底部为锥形结构，所述排污管设置于锥形结构的顶点处。

在一个优选的或可选的实施例中，所述排污管的一端为排污口，并且所述排污口设置为与所述箱体底部锥形结构相匹配的结构，以将所述排污口安装于所述箱体底部的锥形结构处，所述排污管的另一端经由所述箱体的底部伸出。

在一个优选的或可选的实施例中，所述箱体的侧面安装有进水管，所述箱体的顶面安装有出水管，并且所述进水管的上方安装有隔离网，所述隔离网的上方安装有贯穿所述箱体两侧壁的曝气管。

在一个优选的或可选的实施例中，所述中空纤维膜组件包括多个彼此平行设置的中空纤维膜元件，所述中空纤维膜元件包括膜壳和膜丝，并且所述膜丝的两端分别固定封装在所述膜壳中。

在一个优选的或可选的实施例中，所述膜壳上与所述膜丝接触的一面设有凹槽，所述凹槽内设置有粘胶层，以通过所述膜丝与所述粘胶层的粘结而将所述膜丝固定封装在所述膜壳中；并且

所述中空纤维膜元件的一端通过所述膜壳与所述曝气管连接，所述中空纤维膜元件的另一端通过所述膜壳与所述出水管连接。

在一个优选的或可选的实施例中，所述曝气管为双边进气管，并且所述曝气管上端设置有喇叭形的曝气口，所述曝气口的数量不少于所述中空纤维膜元件的数量，所述中空纤维膜元件的一端通过所述曝气口与所述曝气管连接，

所述出水管上设置有出水口，所述出水口的数量不少于所述中空纤维膜元件的数量，所述出水口为喇叭形，所述中空纤维膜元件的另一端通过所述出水口与所述出水管连接。

在一个优选的或可选的实施例中，所述反冲洗水箱内设有浮球阀，所述浮球阀用于控制所述反冲洗水箱内的水位，并且浮球阀的进水口外接进水系统。

本实用新型提供的自动化MBR膜污水处理装置具有如下有益技术效果：

本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，通过设置反冲洗水箱，并将反冲洗水箱中存储的水输送至中空纤维膜组件中，在中空纤维膜组件出现污染时，通过向中空纤维膜组件施加反向冲洗压力，可使反冲洗水箱中的清洗水反向穿过中空纤维膜组件，从而清除膜孔中的堵塞物。因而本实用新型设置的反冲洗水箱可以降低污水中的油脂、污泥等物质对膜孔的堵塞，以延长中空纤维膜膜组件的使用寿命。

另一方面，本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，还设置有液位计和PLC控制装置，液位计用于监测MBR膜箱内的水位，PLC控制装置基于液位计监测到的数据控制第一管道和第二管道的打开和/或关闭，从而控制污水处理装置处于产水过程或是反冲洗过程。本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，通过PLC控制装置实现自动控制，不仅可大大降低劳动力，提高控制精度，同时还能避免人为控制因判断误差对设备造成的损坏。

此外，本实用新型优选技术方案还可以产生如下技术效果：

本实用新型优选技术方案的自动化MBR膜污水处理装置，将MBR膜箱的箱体底部为锥形结构，并且将排污管设置于锥形结构的顶点处，从而有助于经过滤过程产生的污泥等快速聚集于该锥形结构处，并通过设置于锥形结构顶点处的排污管排出，从而可以避免污泥等在MBR膜箱内堆积对中空纤维膜膜组件过滤效率和使用寿命的影响。

本实用新型优选技术方案的自动化MBR膜污水处理装置，将膜丝的两端分别固定封装在膜壳中，有效避免因机器长时间的摆动造成膜丝脱落的现象，使得每根膜丝都能得到充分利用，膜通量高，污水处理效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是自动化MBR膜污水处理装置的一个优选实施方式示意图；

图2是MBR膜箱的一个优选实施方式示意图；

图3是中空纤维膜元件一个优选实施方式示意图；

图4是膜壳一个优选实施方式示意图。

图中1-MBR膜箱；2-中空纤维膜组件；3-清水箱；4-反冲洗水箱；5-水泵；6-浮球阀；7-液位计；11-箱体；12-进水管；13-隔离网；14-曝气管；15-出水管；16-排污管；21-中空纤维膜元件；31-第一产水阀；32-第二产水阀；41-第一反冲洗阀；42-第二反冲洗阀；141-曝气口；151-出水口；161-排污口；211-膜壳；212-膜丝；2111-凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合附图1～4对本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置进行详细说明。

如图1或图2或图3所示，本实用新型实施例的自动化MBR膜污水处理装置，包括MBR膜箱1、清水箱3和反冲洗水箱4，MBR膜箱1内设有中空纤维膜组件2。其中，中空纤维膜组件2与清水箱3之间通过第一管道连通，以将经中空纤维膜组件2处理后的产水输送至清水箱3中。反冲洗水箱4与中空纤维膜组件2之间通过第二管道连通，以将反冲洗水箱4中存储的水输送至中空纤维膜组件2中。自动化MBR膜污水处理装置还包括液位计7和PLC控制装置，液位计7设置于MBR膜箱1内并与PLC控制装置连接，以使PLC控制装置基于液位计7监测的数据控制第一管道和第二管道的打开和/或关闭。

本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，通过设置反冲洗水箱4，并将反冲洗水箱4中存储的水输送至中空纤维膜组件2中，在中空纤维膜组件2出现污染时，通过向中空纤维膜组件2施加反向冲洗压力，可使反冲洗水箱3中的清洗水反向穿过中空纤维膜组件2，从而清除膜孔中的堵塞物。因而本实用新型设置的反冲洗水箱4可以降低污水中的油脂、污泥等物质对膜孔的堵塞，以延长中空纤维膜膜组件2的使用寿命。

本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，还设置有液位计和PLC控制装置，液位计7用于监测MBR膜箱1内的水位，PLC控制装置基于液位计7监测到的数据控制第一管道和第二管道的打开和/或关闭，从而控制污水处理装置处于产水过程或是反冲洗过程。本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，通过PLC控制装置实现自动控制，不仅可大大降低劳动力，提高控制精度，同时还能避免人为控制因判断误差对设备造成的损坏。

根据一个优选实施方式，第一管道上依次串联连接有第一产水阀31、水泵5和第二产水阀32，第二管道上依次串联连接有第一反冲洗阀41、水泵5和第二反冲洗阀42，如图1所示。优选的，第一产水阀31、水泵5、第二产水阀32、第一反冲洗阀41和第二反冲洗阀42均与PLC控制装置连接，以使PLC控制装置基于液位计7监测的数据控制第一产水阀31、第二产水阀32、第一反冲洗阀41和/或第二反冲洗阀42打开或关闭。

根据一个优选实施方式，水泵5能够提供正反抽力。在水泵5能够提供正向抽力时，第一产水阀31和第二产水阀32打开，第一反冲洗阀41和第二反冲洗阀42关闭，自动化MBR膜污水处理装置处于产水过程。在水泵5能够提供反向抽力时，第一产水阀31和第二产水阀32关闭，第一反冲洗阀41和第二反冲洗阀42打开，自动化MBR膜污水处理装置处于反冲洗过程。

本实用新型实施例的自动化MBR膜污水处理装置，产水和反冲洗操作均可在PLC控制装置的控制下实现自动化运行。具体的，MBR膜箱1处理一段时间污水后，当MBR膜箱1内的水位超过一定值时，说明其内的中空纤维膜组件2的膜通量下降，中空纤维膜组件2受到污染，液位计7将该信息传递给PLC控制装置，PLC控制装置通过控制第一产水阀31、第二产水阀32、第一反冲洗阀41和第二反冲洗阀42的打开和关闭，停止产水，启动反冲洗程序，对中空纤维膜组件2进行反冲洗。

根据一个优选实施方式，MBR膜箱1内还设置有排污管16，MBR膜箱1的箱体11底部为锥形结构，排污管16设置于锥形结构的顶点处。

根据一个优选实施方式，排污管16的一端为排污口161，并且排污口161设置为与箱体11底部锥形结构相匹配的结构，以将排污口161安装于箱体11底部的锥形结构处，排污管16的另一端经由箱体11的底部伸出。

本实用新型优选技术方案的自动化MBR膜污水处理装置，将MBR膜箱1的箱体底部为锥形结构，并且将排污管16设置于锥形结构的顶点处，从而有助于过滤过程产生的污泥等快速聚集于该锥形结构处，并通过设置于锥形结构顶点处的排污管16排出，从而可以避免污泥等在MBR膜箱1内堆积对中空纤维膜膜组件2过滤效率和使用寿命的影响。

根据一个优选实施方式，箱体11的侧面安装有进水管12，箱体11的顶面安装有出水管15，并且进水管12的上方安装有隔离网13，隔离网13的上方安装有贯穿箱体11两侧壁的曝气管14。

污水经由进水管12进入箱体11底部，自下而上经过隔离网13，隔离网13可隔离污水中的悬浮物，悬浮物沉淀后经由排污管16抽出。在产水状态时，曝气管14曝气使中空纤维膜组件2的中空纤维膜元件21内产生负压，污水经由纤维膜微孔进入纤维膜内，膜壁微孔阻隔悬浮物和病毒，膜壁附着的好氧微生物，在曝气氛围中降解有机物，使污水净化成清水；并且第一产水阀31和第二产水阀32打开，第一反冲洗阀41和第二反冲洗阀42关闭，水泵5提供正向抽力，将出水管15中的水抽至清水箱3中。

当中空纤维膜组件2过滤一段时间后，基于液位计7检测的数据，或是中空纤维膜元件21出现堵塞时，将自动化MBR膜污水处理装置调整为反冲洗状态。在反冲洗状态时，第一反冲洗阀41和第二反冲洗阀42打开，第一产水阀31和第二产水阀32关闭，水泵5提供反向抽力，将反冲洗水箱6中的清水抽至MBR膜箱内，并用于冲洗中空纤维膜元件21膜壁堵塞的微孔，使中空纤维膜组件2再次恢复净化能力。

根据一个优选实施方式，中空纤维膜组件2包括多个彼此平行设置的中空纤维膜元件21，中空纤维膜元件21包括膜壳211和膜丝212，并且膜丝212的两端分别固定封装在膜壳211中。

根据一个优选实施方式，中空纤维膜元件21的一端通过膜壳211与曝气管14连接，中空纤维膜元件21的另一端通过膜壳211与出水管15连接。

根据一个优选实施方式，膜壳211上与膜丝212接触的一面设有凹槽2111，如图4所示。优选的，凹槽2111内设置有粘胶层，以通过膜丝212与粘胶层的粘结而将膜丝212固定封装在膜壳211中。优选的，膜壳211为圆形、方形或多边形的结构。更优选的，凹槽2111呈环形分布，粘胶层为环氧树脂层，以使膜丝212固定在膜壳211上后形成一圈一圈的环形结构，该种结构，有助于增大膜丝212的膜通量。

本实用新型优选技术方案的MBR膜污水处理装置，在膜壳211的凹槽2111内注入胶水，使膜丝212与膜壳211通过胶水固定连接，有助于增强二者连接的稳定性。另一方面，在膜壳211的凹槽2111内注入胶水，部分胶水还会流入膜丝212与膜丝212之间的间隙中，可充分粘固并分隔每根膜丝212，从而可避免一束膜丝212在机器运行过程中应长时间左右摆动而引起膜丝212脱落的现象，同时也可避免膜丝212相互紧贴而使膜通量下降的问题。

本实用新型的自动化MBR膜污水处理装置，将膜丝212的两端分别固定封装在膜壳211中，优选的，膜丝212的两端使用胶水固定封装在膜壳211中。将膜丝212与膜壳211固定连接，有效避免因机器长时间的摆动造成膜丝212脱落的现象，使得每根膜丝都能得到充分利用，膜通量高，污水处理效率高。

根据一个优选实施方式，曝气管14为双边进气管。本实用新型优选技术方案的自动化MBR膜污水处理装置将曝气管14设置为双边进气管，可使曝气管14双边进气、出气更均匀。

根据一个优选实施方式，曝气管14上端设置有喇叭形的曝气口141，曝气口141的数量不少于中空纤维膜元件21的数量，中空纤维膜元件21的一端通过曝气口141与曝气管14连接。出水管15上设置有出水口151，出水口151的数量不少于中空纤维膜元件21的数量，出水口151为喇叭形，中空纤维膜元件21的另一端通过出水口151与出水管15连接。

本实用新型优选技术方案的自动化MBR膜污水处理装置，将曝气口141设置为喇叭形，曝气口141的口径具体是，与曝气管14连接的一端小于与中空纤维膜元件21连接的一端，以阻止污水中的杂质进入中空纤维膜元件21内。将出水口151设置为喇叭形，出水口151的口径具体是，与出水管15连接的一端小于与中空纤维膜元件21连接的一端，以阻止中空纤维膜元件21中的杂质进入出水管15，进而可确保产水质量。

根据一个优选实施方式，反冲洗水箱4内设有浮球阀6，浮球阀6用于控制反冲洗水箱4内的水位，并且浮球阀6的进水口外接进水系统。当反冲洗水箱4内的水位低于预设值时，浮球阀6开始进水，使反冲洗水箱4内保持足够的反冲洗水量。优选的，反冲洗水箱4内可设置第一浮球阀和第二浮球阀，分别用于控制反冲洗水箱4内的最高水位和最低水位，以确保反冲洗水箱4内保持适宜的反冲洗水量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，包括MBR膜箱(1)、清水箱(3)和反冲洗水箱(4)，所述MBR膜箱(1)内设有中空纤维膜组件(2)，并且所述中空纤维膜组件(2)与所述清水箱(3)之间通过第一管道连通，以将经所述中空纤维膜组件(2)处理后的产水输送至所述清水箱(3)中；

所述反冲洗水箱(4)与所述中空纤维膜组件(2)之间通过第二管道连通，以将所述反冲洗水箱(4)中存储的水输送至所述中空纤维膜组件(2)中；

所述自动化MBR膜污水处理装置还包括液位计(7)和PLC控制装置，所述液位计(7)设置于所述MBR膜箱(1)内并与所述PLC控制装置连接，以使所述PLC控制装置基于所述液位计(7)监测的数据控制所述第一管道和所述第二管道的打开和/或关闭。

2.根据权利要求1所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述第一管道上依次串联连接有第一产水阀(31)、水泵(5)和第二产水阀(32)，所述第二管道上依次串联连接有第一反冲洗阀(41)、水泵(5)和第二反冲洗阀(42)，并且

所述第一产水阀(31)、所述水泵(5)、所述第二产水阀(32)、所述第一反冲洗阀(41)和所述第二反冲洗阀(42)均与所述PLC控制装置连接，以使所述PLC控制装置基于所述液位计(7)监测的数据控制所述第一产水阀(31)、所述第二产水阀(32)、所述第一反冲洗阀(41)和/或所述第二反冲洗阀(42)打开或关闭。

3.根据权利要求2所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述水泵(5)能够提供正反抽力，并且

在所述水泵(5)能够提供正向抽力时，所述第一产水阀(31)和所述第二产水阀(32)打开，第一反冲洗阀(41)和所述第二反冲洗阀(42)关闭，所述自动化MBR膜污水处理装置处于产水过程；

在所述水泵(5)能够提供反向抽力时，所述第一产水阀(31)和所述第二产水阀(32)关闭，第一反冲洗阀(41)和所述第二反冲洗阀(42)打开，所述自动化MBR膜污水处理装置处于反冲洗过程。

4.根据权利要求1至3之一所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述MBR膜箱(1)内还设置有排污管(16)，所述MBR膜箱(1)的箱体(11)底部为锥形结构，所述排污管(16)设置于所述锥形结构的顶点处。

5.根据权利要求4所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述排污管(16)的一端为排污口(161)，并且所述排污口(161)设置为与所述箱体(11)底部锥形结构相匹配的结构，以将所述排污口(161)安装于所述箱体(11)底部的锥形结构处，所述排污管(16)的另一端经由所述箱体(11)的底部伸出。

6.根据权利要求5所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述箱体(11)的侧面安装有进水管(12)，所述箱体(11)的顶面安装有出水管(15)，并且所述进水管(12)的上方安装有隔离网(13)，所述隔离网(13)的上方安装有贯穿所述箱体(11)两侧壁的曝气管(14)。

7.根据权利要求6所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述中空纤维膜组件(2)包括多个彼此平行设置的中空纤维膜元件(21)，所述中空纤维膜元件(21)包括膜壳(211)和膜丝(212)，并且所述膜丝(212)的两端分别固定封装在所述膜壳(211)中。

8.根据权利要求7所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述膜壳(211)上与所述膜丝(212)接触的一面设有凹槽(2111)，所述凹槽(2111)内设置有粘胶层，以通过所述膜丝(212)与所述粘胶层的粘结而将所述膜丝(212)固定封装在所述膜壳(211)中；并且

所述中空纤维膜元件(21)的一端通过所述膜壳(211)与所述曝气管(14)连接，所述中空纤维膜元件(21)的另一端通过所述膜壳(211)与所述出水管(15)连接。

9.根据权利要求8所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述曝气管(14)为双边进气管，并且所述曝气管(14)上端设置有喇叭形的曝气口(141)，所述曝气口(141)的数量不少于所述中空纤维膜元件(21)的数量，所述中空纤维膜元件(21)的一端通过所述曝气口(141)与所述曝气管(14)连接；

所述出水管(15)上设置有出水口(151)，所述出水口(151)的数量不少于所述中空纤维膜元件(21)的数量，所述出水口(151)为喇叭形，所述中空纤维膜元件(21)的另一端通过所述出水口(151)与所述出水管(15)连接。

10.根据权利要求9所述的自动化MBR膜污水处理装置，其特征在于，所述反冲洗水箱(4)内设有浮球阀(6)，所述浮球阀(6)用于控制所述反冲洗水箱(4)内的水位，并且所述浮球阀(6)的进水口外接进水系统。