CN211111605U - 一种缓解膜污染的膜生物反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于膜生物反应器技术领域。为了解决采用曝气的方式对膜表面进行冲刷清除时，会影响生物脱氮处理的问题，本实用新型公开了一种缓解膜污染的膜生物反应装置。该装置包括原水箱，厌氧池，膜池以及活性炭投加池、振动组件和曝气组件；原水箱的出口与厌氧池的进口连通，厌氧池与膜池连通并且设有隔板，活性炭投加池的出口与厌氧池连通，曝气组件的输出端位于厌氧池中；振动组件与膜池中的膜组件连接，并且可以带动膜组件进行振动。采用本实用新型的膜生物反应装置进行污水处理时，可以在保证膜表面冲刷效果的情况下，准确控制溶氧量，保证生物脱氮处理的正常进行。

Description

一种缓解膜污染的膜生物反应装置

技术领域

本实用新型属于膜生物反应器技术领域，具体涉及一种缓解膜污染的膜生物反应装置。

背景技术

膜生物反应器(MBR)技术是结合生物反应与膜分离技术，并利用膜作为分离介质取代二沉池进行污水处理的方法。膜生物反应器具有泥水分离高效、活性污泥浓度高、污染物浓度富集、泥水停留时间完全分离以及污泥停留时间更长的特点，使得其具备出水水质高且稳定、占地面积小、剩余污泥量少、有机负荷高等优势。

然而，膜污染问题却阻碍着MBR技术的发展应用。在膜生物反应器的运行过程中，随着污泥在膜表面的逐渐堆积，会在膜表面形成致密性较高的泥饼层甚至出现不可逆的污染，那么膜两侧的压力差将迅速升高，导致膜生物反应器无法再继续正常运行工作。为了解决上述问题，目前通常采用曝气的方式对膜表面的泥饼层进行冲刷清除。

然而，为了保证对膜表面的冲刷清除效果，需要输入足够高强度的曝气，而过高强度的曝气又势必会引入大量氧气，导致溶液中的溶解氧浓度升高，当溶液中的溶解氧浓度高于0.5mg/L时，反而会抑制反硝化细菌的反硝化脱氮处理，无法满足生物脱氮的要求，并最终影响对污水的处理效果。

实用新型内容

为了解决采用曝气的方式对膜表面进行冲刷清除时，会影响生物脱氮处理的问题，本实用新型提出了一种缓解膜污染的膜生物反应装置。该装置包括原水箱，厌氧池，膜池以及活性炭投加池、振动组件和曝气组件；所述原水箱的出口与所述厌氧池的进口连通，所述厌氧池与所述膜池连通并且两者之间设有隔板，所述活性炭投加池的出口与所述厌氧池连通，所述曝气组件的输出端位于所述厌氧池中；所述振动组件与所述膜池中的膜组件连接，并且可以带动所述膜组件进行振动。

优选的，所述振动组件由导轨和振动器组成；其中，所述导轨位于所述膜池内，所述膜组件与所述导轨连接，所述振动器与所述膜组件连接，并且驱动所述膜组件沿所述导轨进行往复移动。

进一步优选的，所述隔板与所述厌氧池的底部之间留有间隙，形成所述厌氧池与所述膜池之间的连通；所述导轨与所述隔板成垂直关系布设。

优选的，所述曝气组件由曝气泵和多个曝气头组成；多个所述曝气头位于所述曝气泵的输出端，并且分布在所述厌氧池的底部。

进一步优选的，多个所述曝气头以阵列的方式布设在所述厌氧池中。

优选的，该装置还设有产水箱，并且所述产水箱的进口与所述膜组件的出口之间通过真空泵连通。

进一步优选的，所述产水箱与所述膜池之间还设有反冲洗管路和反冲洗泵，用于将所述产水箱中的产水引回至所述膜池中对膜组件进行反冲洗。

进一步优选的，所述反冲洗管路与所述膜组件的出口连通，并且通过控制阀切换所述膜组件的出口与所述反冲洗管路或所述产水箱的连通。

进一步优选的，所述控制阀选用电磁控制阀，并且与所述真空泵进行关联自动化控制。

优选的，所述活性炭投加池与所述厌氧池之间设有蠕动泵，用于定量输送活性炭至所述厌氧池中。

采用本实用新型缓解膜污染的膜生物反应装置进行污水处理时，具有以下有益技术效果：

1、在本实用新型中，通过设置振动组件驱动膜组件进行水平方向的往复规律振动，并且利用隔板将厌氧池与膜池之间的通道布设在底部，使待处理原水由下向上流动。这样，不仅可以避免使用高强度曝气方式时对生物脱氮处理的影响，而且利用水利剪切作用可以对沉积在膜表面的泥层进行有效削减处理，达到缓解膜污染的效果，进而实现降低过膜压差和节约能耗的目的，保持膜组件的过滤效率和质量。

2、在本实用新型中，通过向厌氧池中引入活性炭，利用活性炭较大的比表面积，就可以对原水中的污染物和活性污泥进行有效吸附形成大颗粒污泥，从而在膜表面可以形成大孔隙率的泥饼层，避免了致密性较高的泥饼层以及不可逆污染的出现。这样，不仅可以降低过膜压差，保证膜过滤的持续顺利进行，而且有利于提高微生物与污染物的接触机率，提高对原水中污染物的去除效率，同时在颗粒污泥以及泥饼层不同深度的区域形成厌氧和缺氧层，实现生物分层，有利于生物脱氮。

3、在本实用新型中，借助振动组件驱动膜组件进行往复振动的情况下，再引入曝气时就可以将厌氧池的溶解氧准确控制在0.5mg/L左右。这样，不仅可以保证反硝化细菌的反硝化脱氮处理，满足生物脱氮要求，而且还可以借助曝气产生的液体流动，使活性污泥处于悬浮状态，增强活性污泥与污染物之间的接触效果，提高对污染物的去除效率。

附图说明

图1为本实施例中缓解膜污染的膜生物反应装置的俯视结构示意图；

图2为本实施例中缓解膜污染的膜生物反应装置沿图1中A向的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细介绍。

结合图1和图2所示，本实施例缓解膜污染的膜生物反应装置，包括原水箱1，厌氧池2，膜池3以及活性炭投加池4、曝气组件5和振动组件。

原水箱1的出口与厌氧池2的进口连通，从而通过原水泵11将待处理的原水由原水箱1输送至厌氧池2中。厌氧池2与膜池3保持连通状态，并且在两者之间设有隔板6，从而在保持两者之间连通关系的情况下，对两者产生部分隔离效果。活性炭投加池4与厌氧池2连通，用于向厌氧池2中投放活性炭。曝气组件5同样与厌氧池2连通，用于向厌氧池2进行曝气输送。振动组件与膜组件31连接，用于带动膜组件31相对于膜池3进行往复振动。其中，在本实施例中，膜组件选用中空纤维膜组件进行污水处理。

在本实施例中，振动组件由两个平行的导轨71和一个振动器72组成。其中，两个导轨71固定在膜池3中，膜组件31位于导轨71中，并且可以沿导轨71进行往复移动。振动器72与膜组件31连接，用于驱动膜组件31沿导轨71进行往复移动。此时，通过振动器驱动膜组件沿导轨相对于膜池进行往复移动的过程中，形成对膜组件的往复振动效果，进而实现对膜组件表面污泥的振动清除目的。

结合图1和图2所示，在本实施例中，活性炭投加池4与厌氧池2之间设有蠕动泵41。此时，通过蠕动泵就可以根据厌氧池中原水处理进度，向厌氧池中进行活性炭的精准定量输送，从而可以利用活性炭较大的比表面积，对原水中的污染物和活性污泥进行吸附，形成较大的颗粒污泥42，进而后续在膜表面可以形成具有高孔隙率的污泥层。这样，不仅可以大大降低过膜压差，保证膜过滤的持续顺利进行，而且便于振动过程中高孔隙率的污泥层与膜组件进行脱离，提高振动清洁效果。

优选的，结合图2所示，在本实施例中，隔板6与厌氧池2的底部之间留有间隙，并且通过该间隙形成厌氧池2与膜池3之间的连通，与此同时，导轨71与隔板6成垂直关系布设。此时，待处理的原水由隔板的下端流入膜池后，沿膜组件的表面由下向上的流动，同时膜组件沿垂直于水流的方向进行往复移动，从而在维持膜组件持续往复移动的过程中，保持原水与整个膜组件表面相对移动速度的稳定，避免膜组件进行上下往复移动过程中，出现沿两个方向移动过程中与原水形成不均速的接触。这样，就可以使膜组件的整个表面与原水产生均匀的接触，不仅能够使整个膜组件表面对原水进行均匀分布处理，保证对原水的处理效果和效率，而且利用水利剪切作用可以对沉积在膜表面的泥层进行有效削减处理，达到缓解膜污染的效果，进而实现降低过膜压差和节约能耗的目的，保持膜组件的过滤效率和质量。

结合图1和图2所示，在本实施例中，曝气组件5由曝气泵51和多个曝气头52组成。多个曝气头52位于曝气泵51的输出端，并且镶嵌固定在厌氧池2的底部，从而可以向厌氧池中输送曝气，引入氧气维持原水中的溶氧量，并且产生对厌氧池中的原水产生水流扰动效果。进一步，在本实施例中，多个曝气头52以阵列的方式布设在厌氧池2中，以此提高厌氧池中曝气的分布均匀度，使整个厌氧池中原水的溶氧量分布更加均匀，从而可以将整个厌氧池中原水的溶氧量精准控制在0.5mg/L以下，进而保证反硝化细菌的反硝化脱氮处理。

结合图1和图2所示，在本实施例的膜生物反应装置中，还设有一个产水箱8，并且产水箱8的进口与膜组件31的出口之间通过真空泵81连通，从而实现对处理后所获得产水的临时盛放，保证膜组件可以对原水进行持续稳定的处理。其中，在引水过程中，根据工况可以对真空泵采用间隔运行控制，例如运行10min、停运1min，使产水速率和引水速率达到平衡，提高整个原水的处理效率。

优选的，在产水箱8与膜池3之间还设有反冲洗管路91和反冲洗泵92，用于将产水箱8中存放的产水引回至膜池3中对膜组件31进行反冲洗操作，对膜组件进行清洁处理。其中，在本实施例中，反冲洗管路91与膜组件31的出口连通，并且通过控制阀93可以切换膜组件31的出口与反冲洗管路91或产水箱8的连通，从而通过对控制阀的切换控制反冲洗操作的进行。进一步，控制阀93选用电磁控制阀，并且与真空泵进行关联自动化控制，从而实现对产水操作和反冲洗操作的自动化控制，提高整个污水处理的自动化效率。

此外，根据工况和设计的要求，还可以在膜池与厌氧池的顶部进行溢流装置的布设，从而满足非正常水流状态下该膜生物反应装置的正常运行，使该装置的运行条件维持在可靠稳定的状态。

Claims (10)

1.一种缓解膜污染的膜生物反应装置，其特征在于，包括原水箱，厌氧池，膜池以及活性炭投加池、振动组件和曝气组件；所述原水箱的出口与所述厌氧池的进口连通，所述厌氧池与所述膜池连通并且两者之间设有隔板，所述活性炭投加池的出口与所述厌氧池连通，所述曝气组件的输出端位于所述厌氧池中；所述振动组件与所述膜池中的膜组件连接，并且可以带动所述膜组件进行振动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振动组件由导轨和振动器组成；其中，所述导轨位于所述膜池内，所述膜组件与所述导轨连接，所述振动器与所述膜组件连接，并且驱动所述膜组件沿所述导轨进行往复移动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述隔板与所述厌氧池的底部之间留有间隙，形成所述厌氧池与所述膜池之间的连通；所述导轨与所述隔板成垂直关系布设。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述曝气组件由曝气泵和多个曝气头组成；多个所述曝气头位于所述曝气泵的输出端，并且分布在所述厌氧池的底部。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，多个所述曝气头以阵列的方式布设在所述厌氧池中。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的装置，其特征在于，该装置还设有产水箱，并且所述产水箱的进口与所述膜组件的出口之间通过真空泵连通。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述产水箱与所述膜池之间还设有反冲洗管路和反冲洗泵，用于将所述产水箱中的产水引回至所述膜池中对膜组件进行反冲洗。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述反冲洗管路与所述膜组件的出口连通，并且通过控制阀切换所述膜组件的出口与所述反冲洗管路或所述产水箱的连通。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制阀选用电磁控制阀，并且与所述真空泵进行关联自动化控制。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述活性炭投加池与所述厌氧池之间设有蠕动泵，用于定量输送活性炭至所述厌氧池中。

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