CN208878299U - 一种一体化mbr平板膜污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化MBR平板膜污水处理装置，用于污水处理技术领域，包括反应器本体、曝气装置、平板膜组件和若干组合型填料串；所述反应器本体包括外筒、设置在所述外筒内的内筒和底面，所述内筒下端与所述底面具有间隙，所述内筒为倒置的漏斗型筒体，所述平板膜组件设置在内筒的管状颈部；所述管状颈部上端设置有与外筒连通的回流口。本实用新型采用倒置的漏斗型内筒，并将平板膜组件设置在内筒的管状颈部，提高了曝气装置的曝气利用效率，同时使经过厌氧、曝气的污水经过平板膜组件，增加了去除固体悬浮颗粒和有机颗粒的效率，提高了污水处理效率，减少装置中水力停留时间。

Description

一种一体化MBR平板膜污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种一体化MBR平板膜污水处理装置。

背景技术

MBR是膜生物反应器（Membrane Biological Reactor）的英文缩写，是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。

目前应用较多的 MBR主要为一体浸没式 MBR与分体式的 MBR。分体式 MBR 是指膜过滤池 ( 或膜组件单元 ) 与生物反应池单独分开布设，它们之间的混合液的交换采用循环泵或 H循环管来完成。分体式MBR采用多个反应室串联形成反应器，这类反应器通过导流板或者隔板划分为厌氧区、好氧区和膜过滤器，其体积大、造价高、系统运行复杂、能耗较高；一体浸没式 MBR是指将带有曝气装置的膜组件直接置于好氧反应池中，为维持 MBR 正常运行，提高膜面冲刷错流速度延缓膜污染，采用了穿孔曝气管曝气方式，在好氧反应池中同步实现硝化反硝化功能和高滤功能，使处理后的出水氨氮含量、SS含量均达到排水标准。但现有的一体浸没式MBR将平板膜组件直接放置在好氧区，曝气装置设置在好氧反应池下方，其曝气利用效率低，曝气效果差，影响了污水处理效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体化MBR平板膜污水处理装置，采用倒置的漏斗型内筒，并将平板膜组件设置在内筒的管状颈部，提高了曝气装置的曝气利用效率，同时使经过厌氧、曝气的污水经过平板膜组件，增加了去除固体悬浮颗粒和有机颗粒的效率，提高了污水处理效率，减少装置中水力停留时间。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种一体化MBR平板膜污水处理装置，包括反应器本体、外接真空泵的曝气装置、矩形的平板膜组件和若干组合型填料串。所述反应器本体包括外筒、设置在所述外筒内的内筒和底面，所述内筒下端与所述底面具有间隙，所述曝气装置设置在所述内筒正下方的所述底面上；所述外筒上部周向设置有多个进水口，所述若干组合型填料串均匀挂设在所述外筒与所述内筒之间，所述内筒为倒置的漏斗型筒体，所述漏斗型筒体包括锥形部和连接在锥形部的小端且截面为矩形的管状颈部，所述平板膜组件设置在管状颈部内且平板膜组件的外表面与管状颈部的内表面贴合；所述平板膜组件的上端与管状颈部的上端的间距为20~30cm；所述管状颈部上端设置有与外筒连通的回流口。所述平板膜单元上设置有通过出水管道外接水泵的集水管，用于排出经过平板膜单元的处理得到的净化水。

所述污水进水采用在外筒上周向多点进水，使污水均匀进水，同时，优选地，所述内筒上设置的回流口的数量为多个，所述回流口的分布方式采用在内筒上周向均匀分布，使其形成多点回流，是污水处理装置中污水进水、回流均匀，不易形成处理死角。

进一步地，所述平板膜组件包括膜元件箱体和平行设置在所述膜元件箱体中的若干平板膜单元，所述平板膜单元上端设置有出水口，所述平板膜单元包括中空的支撑板、陶瓷微滤膜片、衬布，所述陶瓷微滤膜片和所述衬布从外到内依次对称设置在所述支撑板两外侧面；所述支撑板两侧面设置有若干通孔；所述出水口设置在所述支撑板的上端。

进一步地，所述支撑板采用PVDF材料一体成型，使支撑板密封良好，不出现污水泄漏、造成污染。

进一步地，所述曝气装置采用射流曝气器。

进一步地，所述进水口设置在外筒上端，且倾斜向下设置，使污水下切进水，与污水循环水流方向一致，不易形成湍流。

进一步地，所述组合型填料串包括中心绳和从上到下等距串联在所述中心绳上的多个填料片；所述填料片包括圆环和环形阵列在圆环的环圈上且沿圆环径向方向向外延伸的多个纤维束；所述圆环的环圈内设置有若干呈雪花状分布的辐条。

进一步地，所述外筒内设置多个均匀分布的内筒，每个所述内筒下方均对应设置有一个曝气装置，所述内筒均为倒置的漏斗型筒体，且相邻的内筒的锥形部之间具有间隙。多个内筒设置在外筒内使污水处理装置中形成多个循环回流，提高污水处理效果，缩短水力停留时间。

进一步地，所述内筒与底面的间距为5~15cm，所述平板膜组件的上端与回流口下端的间距为20~30cm，所述平板膜组件的下端与底面的间距为50~70cm。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型采用倒置的漏斗型内筒，并将平板膜组件设置在内筒的管状颈部，提高了曝气装置的曝气利用效率，同时使经过厌氧、曝气的污水经过平板膜组件，增加了去除固体悬浮颗粒和有机颗粒的效率，提高了污水处理效率，减少装置中水力停留时间；

（2）本实用新型采用将膜片和衬布设置在中空的支撑板两侧，并在中空的支撑板上设置若干用于滤液通过的通孔，在中空的支撑板上侧设置连接出水软管的出水口，使滤液的出水通道密封效果好，且减小了滤液的导出阻力，减小平板膜单元的质量。同时，所述膜片采用陶瓷微滤膜，使其耐磨耐腐蚀性能良好；同时，在运行过程中，膜片表面会生长生物膜，形成二次过滤，达到更好的污水处理效果，且减缓陶瓷微滤膜的污染速度，达到连续运行六个月以上不清洗。

（3）本实用新型采用多个内筒设置在外筒内使污水处理装置中形成多个循环回流，提高污水处理效果，缩短水力停留时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型平板膜组件结构示意图；

图3为本实用新型平板膜单元；

图4为本实用新型组合型填料串结构示意图；

图5为本实用新型实施例5结构示意图；

其中，1—反应器本体，11—外筒，111—进水口，12—内筒，121—锥形部，122—管状颈部，123—回流口，2—平板膜组件，21—膜元件箱体，22—平板膜单元，221—支撑板，222—陶瓷微滤膜片，223—衬布，224—通孔，23—出水口，3—曝气装置，4—组合型填料串，41—中心绳，42—填料片，421—圆环，422—纤维束，423—辐条。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

所述曝气装置3为市售的管式曝气器或射流曝气器，优选为射流曝气器，在下述实施例中，所述曝气装置3采用市售的射流曝气器中的BIOCLEAR曝气器。

实施例1：

本实用新型通过下述技术方案实现，如图1所示，一种一体化MBR平板膜污水处理装置，包括反应器本体1、外接真空泵的曝气装置3、矩形的平板膜组件2和若干组合型填料串4。所述反应器本体1包括外筒11、设置在所述外筒11内的内筒12和底面，所述内筒12下端与所述底面具有间隙，所述曝气装置3设置在所述内筒12正下方的所述底面上；所述外筒11上部周向设置有多个进水口111，所述若干组合型填料串4均匀挂设在所述外筒11与所述内筒12之间，所述内筒12为倒置的漏斗型筒体，所述漏斗型筒体包括锥形部121和连接在锥形部121的小端且截面为矩形的管状颈部122，所述平板膜组件2设置在管状颈部122内且平板膜组件2的外表面与管状颈部122的内表面贴合；所述平板膜组件2的上端与管状颈部122的上端的间距为20~30cm；所述管状颈部122上端设置有与外筒11连通的回流口123。所述平板膜单元22上设置有通过出水管道外接水泵的集水管，用于排出经过平板膜单元22的处理得到的净化水。

所述外筒11与内筒12之间的空间为缺氧区，所述内筒12内通过曝气装置3曝气形成好氧区，所述平板膜组件2设置在好氧区内，对污水进行处理。所述组合型填料串4、平板膜组件2上通过挂膜完成后，生长有大量的微生物，待处理的污水从外筒11上部的进水口111进入污水处理装置内，在缺氧环境下，污水中的有机物通过组合型填料串4上的微生物作用，得到初步降解；同时，组合型填料串4上的反硝化细菌利用从好氧区回流的混合液中的微反应完全的硝酸盐、亚硝酸盐作为电子手提，氧化分解有机碳源，使污水中的有机物浓度进一步降低。污水通过组合型填料串4后从内筒12与底面的间隙进入内筒12，曝气装置3对污水进行曝气，增加污水中的氧气。由于曝气装置3设置在底面上，与污水混合后，形成气提效果，污水随着曝气气提向上流动，同时与气体混合充分，达到良好的曝气效果。漏斗型筒体增加了好氧区的体积，同时起到良好的导流效果，使气体不易逸散到内筒12外。曝气完成的污水通过平板膜组件2，完成污水的净化处理，平板膜组件2上的集水管收集处理后得到的净化水，并通过出水管道、水泵排出。未处理完成的污水通过内筒12上的回流口123回流至外筒11，形成循环回流。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2、图3所示，所述平板膜组件2包括膜元件箱体21和平行设置在所述膜元件箱体21中的若干平板膜单元22，所述平板膜单元22上端设置有出水口23，所述平板膜单元22包括中空的支撑板221、陶瓷微滤膜片222、衬布223，所述陶瓷微滤膜片222和所述衬布223从外到内依次对称设置在所述支撑板221两外侧面；所述支撑板221两侧面设置有若干通孔224；所述出水口23设置在所述支撑板221的上端。

所述支撑板221采用PVDF材料一体成型，使支撑板221密封良好，不出现污水泄漏、造成污染。

由于膜片为微滤膜，其孔径不大于0.4μm，小于硝化细菌或反硝化细菌的大小，在运行过程中，污水中微生物会部分停留在膜片表面，并成长成一层致密的生物膜，使污水在冲刷膜片表面时，先经过生物膜然后再进入物理膜，形成二次过滤，增加膜片的过滤效果，使出水的SS含量更小，出水质量更好。同时，这层生物膜还可以减缓陶瓷微滤膜的污染速度，达到连续运行六个月以上不清洗。同时，在MBR处理过程中，还可以同时进行硝化反应，辅助生物反应池，达到有机物、氨氮、磷的去除。

所述膜元件箱体21下方可设置用于对污水曝气的曝气箱体，也可以将膜元件箱体21设置在生物反应器安装的曝气系统的正上方，使污水产生气升，向上流动，进入膜元件箱体21，冲刷平板膜单元22上的膜片，污水通过膜片过滤后，除去污水中的固体悬浮物，从出水口23导出，得到清澈干净的水，回收利用或进行下一步净化处理。

由于曝气，污水中具有大量的气泡，污水气升过程中，气泡不断破裂，冲刷膜片表面，使污泥不沉积在膜片表面，造成膜片堵塞，延长膜片的使用寿命。

陶瓷微滤膜采用陶瓷材料制备，其耐蚀性能良好，且具有比有机材料制备的微滤膜更好的抗压能力，使其在污水处理过程中不易被腐蚀，在负压条件下，不易变形、破裂。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，所述进水口111设置在外筒11上端，且倾斜向下设置，使污水下切进水，与污水循环水流方向一致，不易形成湍流。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图4所示，所述组合型填料串4包括中心绳41和从上到下等距串联在所述中心绳41上的多个填料片42；所述填料片42包括圆环421和环形阵列在圆环421的环圈上且沿圆环421径向方向向外延伸的多个纤维束422；所述圆环421的环圈内设置有若干呈雪花状分布的辐条423。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图5所示，所述外筒11内设置多个均匀分布的内筒12，每个所述内筒12下方均对应设置有一个曝气装置3，所述内筒12均为倒置的漏斗型筒体，且相邻的内筒12的锥形部121之间具有间隙。多个内筒12设置在外筒11内使污水处理装置中形成多个循环回流，提高污水处理效果，缩短水力停留时间。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

应用实施例1

所述反应器的尺寸为外筒11直径4m，高3m，所述内筒12的锥形部121的大口直径为3m，管状颈部122的截面为正方形，且边长1m，所述内筒12与底面的间距为12cm，所述平板膜组件2的上端与回流口123下端的间距为30cm，所述平板膜组件2的下端与底面的间距为70cm。射流曝气器控制好氧区中心部位的溶解氧的浓度控制在3.5~4mg/L，气水比为7:1，反应器内水力停留时间为2.5h。

所述膜元件箱体21内设置有20片平板膜单元22，相邻的平板膜单元22之间的额间距为10mm，单个平板膜单元22的尺寸为120cm*70cm，每个平板膜单元22上的膜片面积为1.4m²，支撑板221上的通孔224直径为5mm，支撑板221内的中空腔体的尺寸为：105cm*60cm*0.3cm。

所述组合型填料串4上填料片42的间距为80mm，填料片42的直径为150mm。

采用进水COD浓度为220.5mg/L，氨氮浓度为54.1mg/L的污水进入反应器处理，稳定运行一年，出水的COD、氨氮、SS浓度均达到一级A排放标准，其中SS的出水浓度低至0.1mg/L，膜清洗周期维持217d~225d。

应用实施例

所述反应器的尺寸为外筒11直径4m，高2m，所述内筒12的锥形部121的大口直径为0.8m，管状颈部122的截面为正方形，且边长40cm，所述外筒11内沿所述外筒11周向均匀设置有6个内筒12，所述内筒12与底面的间距为8cm，所述平板膜组件2的上端与回流口123下端的间距为20cm，所述平板膜组件2的下端与底面的间距为50cm。射流曝气器控制好氧区中心部位的溶解氧的浓度控制在3.5~4mg/L，气水比为10:1，反应器内水力停留时间为2.5h。

所述膜元件箱体21内设置有12片平板膜单元22，相邻的平板膜单元22之间的额间距为10mm，单个平板膜单元22的尺寸为80cm*35cm，每个平板膜单元22上的膜片22面积为0.56m²，支撑板221上的通孔224直径为5mm，支撑板221内的中空腔体的尺寸为：75cm*30cm*0.2cm。

所述组合型填料串4上填料片42的间距为80mm，填料片42的直径为150mm。

采用进水COD浓度为220.5mg/L，氨氮浓度为54.1mg/L的污水进入反应器处理，稳定运行一年，出水的COD、氨氮、SS浓度均达到一级A排放标准，其中SS的出水浓度低至0.1mg/L，膜清洗周期维持227d~232d。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种一体化MBR平板膜污水处理装置，包括反应器本体（1）、外接真空泵的曝气装置（3）、矩形的平板膜组件（2）和若干组合型填料串（4），其特征在于：所述反应器本体（1）包括外筒（11）、设置在所述外筒（11）内的内筒（12）和底面，所述内筒（12）下端与所述底面具有间隙，所述曝气装置（3）设置在所述内筒（12）正下方的所述底面上；所述外筒（11）上部周向设置有多个进水口（111），所述若干组合型填料串（4）均匀挂设在所述外筒（11）与所述内筒（12）之间，所述内筒（12）为倒置的漏斗型筒体，所述漏斗型筒体包括锥形部（121）和连接在锥形部（121）的小端且截面为矩形的管状颈部（122），所述平板膜组件（2）设置在管状颈部（122）内且平板膜组件（2）的外表面与管状颈部（122）的内表面贴合；所述管状颈部（122）上端设置有与外筒（11）连通的回流口（123）。

2.根据权利要求1所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述平板膜组件（2）包括膜元件箱体（21）和平行设置在所述膜元件箱体（21）中的若干平板膜单元（22），所述平板膜单元（22）上端设置有出水口（23），所述平板膜单元（22）包括中空的支撑板（221）、陶瓷微滤膜片（222）、衬布（223），所述陶瓷微滤膜片（222）和所述衬布（223）从外到内依次对称设置在所述支撑板（221）两外侧面；所述支撑板（221）两侧面设置有若干通孔（224）；所述出水口（23）设置在所述支撑板（221）的上端。

3.根据权利要求2所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述支撑板（221）采用PVDF材料一体成型。

4.根据权利要求1所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述曝气装置（3）采用射流曝气器。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述进水口（111）设置在外筒（11）上端，且倾斜向下设置。

6.根据权利要求1~4任一项所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述组合型填料串（4）包括中心绳（41）和从上到下等距串联在所述中心绳（41）上的多个填料片（42）；所述填料片（42）包括圆环（421）和环形阵列在圆环（421）的环圈上且沿圆环（421）径向方向向外延伸的多个纤维束（422）；所述圆环（421）的环圈内设置有若干呈雪花状分布的辐条（423）。

7.根据权利要求1~4任一项所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述内筒（12）与底面的间距为5~15cm，所述平板膜组件（2）的上端与回流口（123）下端的间距为20~30cm，所述平板膜组件（2）的下端与底面的间距为50~70cm；所述平板膜组件（2）的上端与管状颈部（122）的上端的间距为20~30cm。

8.根据权利要求1~4任一项所述的一种一体化MBR平板膜污水处理装置，其特征在于：所述外筒（11）内设置多个均匀分布的内筒（12），每个所述内筒（12）下方均对应设置有一个曝气装置（3）。