CN220845748U - 一种塔式mabr装备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种塔式MABR装备，包括；反应器本体，其连接有进水管和出水管，所述反应器内设有连接至所述进水管的布水器；若干个膜曝气组件，其设置在所述反应器本体内，所述膜曝气组件包括支架、安装在所述支架上的多个膜元件及连接所述多个膜元件的进气口的进气管；曝气风机，所述多个膜元件的进气管连接至所述曝气风机。本实用新型提供的塔式MABR装备，提高氧气利用率，降低曝气能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，特别涉及一种塔式MABR装备。
背景技术
传统的废水处理消耗了一个国家总发电量的1％～3％，由于100多年依赖空气气泡曝气进行常规的二次处理，因此需要大量电力。在将大气带到水池(通常为5米～7米水深)的底部时消耗能量后，气泡被释放出来，由于其浮力而简单地移动到水面并破裂，有时浪费了它们最初含有的氧气的75％～90％，即氧气利用效率只有10％～25％。即使在低工艺负荷期间，废水的生物处理不需要氧气，也必须提供相同的能量密集型气泡，以确保污泥和废水混合液的均匀混合，并最大限度地减少曝气池内的固体沉降。
传统的曝气器系统需要大容量、大功率鼓风机，其运行压力通常在600mbar～800mbar，这些鼓风机单元通常安装在需要通风、噪音抑制和持续维护的建筑物中。传统污水处理厂曝气能耗占整个厂区能耗的60％～70％，为了去除废水中的氮，消耗碳源排出大量的温室气体(二氧化碳、一氧化二氮等)。
为了解决上述问题，本实用新型因此而来。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种塔式MABR装备，可降低污水处理曝气能耗。
基于上述问题，本实用新型提供的技术方案是：
一种塔式MABR装备，包括；
反应器本体，其连接有进水管和出水管，所述反应器内设有连接至所述进水管的布水器；
若干个膜曝气组件，其设置在所述反应器本体内，所述膜曝气组件包括支架、安装在所述支架上的多个膜元件及连接所述多个膜元件的进气口的进气管；
曝气风机，所述多个膜元件的进气管连接至所述曝气风机。
在其中的一些实施方式中，所述进水管经进水泵连接至所述反应器本体的底部，所述出水管连接至所述反应器本体的上部，所述布水器设置在所述反应器本体内的底部。
在其中的一些实施方式中，所述若干个膜曝气组件布置在所述布水器的上方，且沿所述反应器本体高度方向分层交错布置。
在其中的一些实施方式中，所述反应器本体的高度为15m～25m，所述曝气膜组件的高度为2.5～3m，所述若干个膜曝气组件分3～5层布置。
在其中的一些实施方式中，还包括连接至所述曝气风机的进气总管和多个进气支管，所述膜曝气组件经进气支管连接至所述进气总管。
在其中的一些实施方式中，所述反应器本体内设有COD在线监测仪和氨氮在线监测仪，所述进气总管上设有电动阀，所述COD在线监测仪、氨氮在线监测仪、电动阀连接至控制单元。
在其中的一些实施方式中，所述膜元件采用疏水膜。
在其中的一些实施方式中，所述疏水膜为偏氟乙烯膜或有机硅膜。
在其中的一些实施方式中，所述膜元件为中空纤维膜元件、平板式膜元件或卷式膜元件。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、氧气传递到水中不需要经过液相边界层，传质阻力小，传递效率达80％～100％；
2、无泡曝气，氧气传递效率高，是微孔管、微孔盘式、穿孔管、水力搅拌等常规曝气器溶氧效率的4～7倍，氧利用率高，曝气能耗低；水面无泡沫产生，无污泥膨胀现象，操作管理简单；
3、膜曝气组件曝气时，空气不必克服塔式装备的静水压头，而只需克服由于薄膜中的流动而产生的压降，所需压力不超过300mbar，节省曝气风机所需提供风压，是常规曝气风机能耗的25％～30％；
4、膜曝气组件沿反应器本体高度方向分层交错布置，不受水深影响，布置简单、灵活，整个装备内混合液混合更均匀；
5、膜曝气组件模块化设置，可不停水、不抽空池体安装，安装方便，费用低；
6、在反应器本体内设置COD在线监测仪和氨氮在线监测仪，双重指标预警，与电动阀配合，控制氧气供气量，确保不会因溶解氧过低而影响处理效率，提高处理系统运行的稳定性和达标率；
7、装备高度15m～20m，是常规水池深度的3～5倍，可节省60％～70％的生化处理系统占地；
8、膜曝气组件微生物富集量大，种类多，食物链长，处理系统抗水质、水量冲击能力强，污泥产量低，可减少40％～50％的剩余污泥产量；
9、膜丝外侧依次是好氧区和缺氧区，氧气首先进入生物膜的好氧区，COD、氨氮首先进入缺氧区，生物膜内侧同时具有低浓度有机物和高浓度溶解氧，有利于硝化菌的生长，生物膜外侧同时具有高浓度有机物和低浓度溶解氧，有利于异样反硝化菌的省长，可以同时进行硝化和反硝化作用，整个装备氮容积负荷比常规A2/O、生物膜工艺高20％～30％；节省40％左右外加碳源的投加，伴随剩余污泥量的减少，同时可节约20％左右的需氧量；可省略硝化液回流，节省回流泵能耗；降低了温室气体一氧化二氮的排放。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本实用新型一种塔式MABR装备实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中膜曝气组件的结构示意图；
其中：
1、反应器本体；1-1、进水管；1-2、出水管；
2、进水泵
3、膜曝气组件；3-1、支架；3-2、膜元件；3-2a、进气口；3-3、进气管；
4、布水器
5、曝气风机
6、电动阀
7、进气总管
8、进气支管
9、COD在线监测仪
10、氨氮在线监测仪。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图1，为本实用新型实施例的结构示意图，提供一种塔式MABR装备，包括反应器本体1、若干个膜曝气组件3及曝气风机5。
反应器本体1底部连接有进水管1-1、上部连接有出水管1-2，在进水管1-1上设有进水泵2，用以往反应器本体1通入待处理水，在反应器本体1内部的底部设有布水器4。
若干个膜曝气组件3设置在布水器4的上方，膜曝气组件3包括支架3-1、安装在支架3-1上的多个膜元件3-2及连接多个膜元件3-2的进气1口13-2a的进气管3-3，多个膜元件3-2的进气管3-3连接至曝气风机5，通过曝气风机5往膜曝气组件3内通入空气或氧气，以实现反应器本体1的曝气。
膜元件3-2采用疏水膜，例如采用偏氟乙烯膜或有机硅膜等疏水膜，膜可以允许氧气以分子的形式扩散到水体中，而水不会反向渗透到气相一侧，在氧气传递过程中无气泡产生。膜元件3-2可以是中空纤维膜元件、平板式膜元件或卷式膜元件，中空纤维膜元件、平板式膜元件或卷式膜元件的结构为现有技术，本实用新型不再赘述。膜元件3-2一端为进气口，膜元件3-2一端封堵或敞开。支架3-1采用SS304材质制成。
为了实现废气的充分曝气和反应，若干个膜曝气组件3沿反应器本体1的高度方向分层交错布置，每层可包括并联布置的多个膜曝气组件3，应该理解，根据废水中氧气的需求，膜曝气组件3还可以采用串联连接的方式。
本例中，反应器本体1的高度为15m～25m，曝气膜组件3的高度为2.5～3m，若干个膜曝气组件3分3～5层布置。
为了便于连接膜曝气组件3和曝气风机5，还设有连接曝气风机5的进气总管7和多个进气支管8，膜曝气组件3经进气支管8连接至进气总管7。
为了便于控制废水中氧气浓度，在反应器本体1内设有COD在线监测仪9和氨氮在线监测仪10，用于监测废水中的COD浓度和氨氮浓度，同时在进气总管7上设有电动阀6，COD在线监测仪9、氨氮在线监测仪10、电动阀6连接至控制单元，控制单元根据COD在线监测仪9、氨氮在线监测仪10监测的数值，控制电动阀6的开度，以调节氧气的供应量，使废水中氧气保持一定的浓度。水中COD、氨氮浓度过低，说明氧气供应过剩，浓度过高，说明氧气供应不足。
氧气溶解的驱动因素是膜内至生物膜之间的氧气浓度梯度为由高到低布置，曝气风机5所需提供压力不超过300mbar，大大降低了曝气能耗。
进水可以生活污水，也可以是各类工业废水，根据进水种类不同，废水在装备内停留时间1天～5天不等。经过塔式装备处理后，处理进入后续沉淀或者过滤单元，进行泥水分离。该装备的处理效率根据废水种类和性质不同而不同，COD去除率80％～95％，氮氮去除率85％～95％，总氮去除率80％～90％。
上述装备的工作原理为：
来水经过进水管1-1和进水泵2提升至反应器本体1内，经过布水器4将来水均匀分配到装备中，曝气风机5将空气或氧气输送至膜曝气组件3，空气或氧气经进气管3-3经过膜元件3-2的膜丝，扩散至生物膜的好氧区，废水中的COD、氨氮等污染物依次经过生物膜的缺氧区和好氧区，在缺氧区进行反硝化脱氮和COD的降解，在好氧区进行硝化作用，去除氨氮，同时降低COD。反应器本体1内的COD在线监测仪9和氨氮在线监测仪10，通过实时监测废水中的COD和氨氮浓度，综合判断所需废水中微生物所需氧气量，通过电动阀6的开启度进行气量的调整。
综上，该装备可以提高氧气传递效率，降低曝气能耗。
上述实例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种塔式MABR装备，其特征在于，包括；
反应器本体，其连接有进水管和出水管，所述反应器内设有连接至所述进水管的布水器；
若干个膜曝气组件，其设置在所述反应器本体内，所述膜曝气组件包括支架、安装在所述支架上的多个膜元件及连接所述多个膜元件的进气口的进气管；
曝气风机，所述多个膜元件的进气管连接至所述曝气风机。
2.根据权利要求1所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述进水管经进水泵连接至所述反应器本体的底部，所述出水管连接至所述反应器本体的上部，所述布水器设置在所述反应器本体内的底部。
3.根据权利要求1所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述若干个膜曝气组件布置在所述布水器的上方，且沿所述反应器本体的高度方向分层交错布置。
4.根据权利要求3所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述反应器本体的高度为15m～25m，所述曝气膜组件的高度为2.5～3m，所述若干个膜曝气组件分3～5层布置。
5.根据权利要求3所述的塔式MABR装备，其特征在于：还包括连接至所述曝气风机的进气总管和多个进气支管，所述膜曝气组件经进气支管连接至所述进气总管。
6.根据权利要求5所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述反应器本体内设有COD在线监测仪和氨氮在线监测仪，所述进气总管上设有电动阀，所述COD在线监测仪、氨氮在线监测仪、电动阀连接至控制单元。
7.根据权利要求1所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述膜元件采用疏水膜。
8.根据权利要求7所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述疏水膜为偏氟乙烯膜或有机硅膜。
9.根据权利要求7所述的塔式MABR装备，其特征在于：所述膜元件为中空纤维膜元件、平板式膜元件或卷式膜元件。
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