WO2012139260A1

WO2012139260A1 - 气提式外置管式膜生物反应器净化装置

Info

Publication number: WO2012139260A1
Application number: PCT/CN2011/001098
Authority: WO
Inventors: 金振忠; 金丽; 金洪义
Original assignee: Jin Zhenzhong
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-10-18
Also published as: CN102730816A

Description

说明书气提式外置管式膜生物反应器净化装置

技术领域：本发明涉及有机废水处理回用管式膜生物反应装置。

背景技术：目前的膜生物反应器绝大多釆用 "浸没式中空纤维膜组件"膜组件安放在生化池内，采取抽吸式过滤，通过自吸泵或真空抽吸，源水透过中空纤维膜而实现固液分离净化，由于抽吸式工作变量控制小，只有 8-12L/m2 * h，流量相对较低，且由于膜组件长 0†间浸泡在拥有大量微生物的污水中，具有生成生物污染的风险，化学清洗时，只能离线进行，这不利于大规模连续稳定运行，膜组件寿命短，一般只有 1-2年。

一般的外置式膜生物反应器是将膜装置于生化池外放置。生化池的原水通过给水泵和循环泵使膜装置与生化池连续在一起。透过液至清水池，浓水返回生化池，由于生化池中的混合液悬浮固体浓度很高。为防止膜组件污堵，这种外置式膜生物反应器必须采用大错流形式进行固液分离，为达到每秒 1-3米的过滤速度，通常循环水量和产水量的比例达到 10: 1 , 即生产 1吨透过液，需要 10吨的原水循环水量，这种大错流的电耗通常要达到 1-3度电 /吨水，明显的是高能耗。

发明内容：本发明的目的在于提供一种气提式外置管式膜生物反应器净化装置。它包括生物反应器（Pl)、给水泵（P2)、循环泵（P3)、管式膜组件（P4)、布气器（P5)、空气压缩机（P6)、反洗泵（P7)、加药泵

(P8)和多组气动阀门（Vl、 V2 -"… V8); 生物反应器 (P1) 中经生物处理后的水经给水泵（P2 )→循环泵 (P3)→气动阀门（VI)→进水口

(1)一布水孔 U3) 膜管（10)→产水口（4)→气动阀门（V8) → 清水池；出水 /出气口（3)→气动阀门（V6) 生物反应器（P1), 排空装置；进水口（ 1 )→气动阀门（V5) 反洗排污管→生物反应器（ P1 ); 空气经空气压缩机（P6)压缩一路气动阀门 2)→管式膜组件（？4) 的进气口（2)，一路→气动阀门（ 4)→气动阀门（V3、 V7、 V8) →产水出口（4); 清水池—反洗泵（P7)→气动阀门（V3); 加药箱→加药泵

(P8) 气动阀门（V7)。管式膜组件（ P4 )是一个竖直的圆桶形外壳（5)加上、下封头 (6、

7)用上、下密封 (8、 9)密闭的整体；上封头 (6)设置产水出口（4)和出水 /出气口（3); 下封头（7)设置进水口（1)和进气口（2); 外壳（5)内纵向设置布气板 (15)、布气孔（14)和膜管（10)，横向设置若干布水 /布气孔（12)和布水孔（13)，中间设置堵头（11)。

膜管（10)由基膜和表膜组成；基膜由烧结法制备的超高分子量聚乙烯烧结而成，表膜为聚偏氟乙烯。管式膜组件 (P4)底部装有一个用超高分子量聚乙烯材料烧结成型的布气器 (P5)。附图说明：

附图 1是本发明管式膜组件的主视剖面图；附图 2是本发明图 1的 A-A向剖面图：

附图 3是本发明的系统结构图；

附图 4是本发明的系统参数对比图表。

具体实施方式：

本发明包括生物反应器（Pl)、给水泵（P2)、循环泵（P3)、管式膜组件（P4)、布气器（P5)、空气压缩机（P6)、反洗泵（P7)、加药泵（P8)和多组气动闽门（Vl、 V2 ······ V8 ); 生物反应器（P1) 中经生物处理后的水经给水泵（P2 )—循环泵 (P3)→气动阀门（VI)→进水口（1)→布水孔（13)→膜管（10)→产水口（4)→气动阀门（V8) —清水池；出水 /出气口（3)→气动阀门（V6) →生物反应器（P1), 排空装置;进水口（ 1 ) 气动阀门（V5)—反洗排污管―生物反应器 ( P1 )；空气经空气压缩机（ P6 )压缩一路→气动阀门（V2)→管式膜组件（ P4 ) 的进气口（2)，一路→气动阀门 ^4)→气动阀门（V3、 V7、 V8) →产水出口（4); 清水池—反洗泵（P7) →气动阀门（V3); 加药箱→加药泵 (P8) —气动阀门（V7); 管式膜组件（P4)是一个竖直的圆桶形外壳（5)加上、下封头 (6、 7)用上、下密封 (8、 9)密闭的整体；上封头 (6)设置产水出口（4)和出水 /出气口（3); 下封头（7)设置进水口（1) 和进气口（2); 外壳（5)内纵向设置布气板 (15)、布气孔（14)和膜管

(10)，横向设置若干布水 /布气孔（12)和布水孔（13)，中间设置堵头

(11)。膜管（10)由基膜和表膜组成；基膜由烧结法制备的超高分子量聚乙烯烧结而成，表膜为聚偏氟乙烯。管式膜组件 (P4)底部装有一个用超高分子量聚乙烯材料烧结成型的布气器 (P5)。基膜与表膜形成牢固的结合，使膜管（10)能耐受较高的反冲洗压力（0. 5MPa )，同时，上述两种材料都具有耐强氧化、强酸、强碱的能力。综合上述优点，膜管（1)有利于快速在线清洗，从而在高浓度、高粘度的水体过滤中，始终保持连续稳定运行。

管式膜组件 (P4)气提的形成和气提供气量：布气器（P5 )的设计必须依据管式膜内膜管的装填密度而定。所形成的气泡不是越小越好，气泡必须适当能在膜管（10)空隙之间起到擦洗作用。每个管式膜组件（P4)的供气量在 0- 20I½3/h_; 气提压力 < 0. 05MPa为宜。

管式膜组件 (P4)工作状态：

1、过滤：

在过滤时，给水泵（2 )将生化反应器（1 )中的混合液送入管式膜组件（ P4 )，给水泵（ P2 )用于保持恒定的进水流量，经循环泵（ P3 ) 提高流速从管式膜组件（P4 )底部流向顶部；压缩空气经过空气压缩机（P6 )压缩后经底部的布气器（P5 )将空气均匀送入管式膜组件（P4 ) 的腔体中。由于空气的上升驱动，带动混合液和悬浮固体上升，在膜管（10 )表面保持一定的流速（l-3m/_S )，空气搅动擦洗膜表面，带走容易造成膜污染和堵塞的悬浮顆粒和胶体，混合液以错流形式流动，大于膜孔的颗粒和溶质被截留在膜表面，而小于膜孔的透过膜壁而使得水得到净化，实现固液分离。净化后的产水经产水出口（4 )，气动阀门（V8 )进入清水池。由于是错流过滤，浓水经气动阀门（V6 ) 回到生化反应器（Pl )，使得生化反应器（PI )中污泥浓度不断增加，有利于进一步将难分解的有机物降解，从而提高生化效果；空气经排空管路排空。

2、反洗：

在设备运行过程中，污泥聚积在管式膜组件（P4)的内腔、膜管 (10)的表面和膜孔内，为保持系统的正常运行。这些污染物必须定期通过反冲洗排出。

反洗过程中，开启空气压缩机（P6), 无油压缩空气经气动阀门 (V4)，产水出口（4)从膜过滤的反方向进入管式膜组件（P4)的腔内，其反冲压力 0.5MPa，连续脉冲式反冲洗 2-3次，每次时间是 2 - 3 秒。气反冲后，再开启反洗泵（P7)用清水池中的产水反洗 1-2πΰη，过程是：反洗泵（P7)从清水池抽水从产水出口（4)进入管式膜组件（P4) 的腔内，从进水口（1)流出，经反洗排污管回到生化反应器（Pl)。在正常气反冲、水反洗 15-20个周期后，需进行加强反洗，即在水反洗中，通过计量泵（8)投加化学药剂对管式膜组件（P4) 进行 10- 15mi_n的浸泡和清洗。一般在 30-45天期间，还需对管式膜组件（P4)进行彻底的化学清洗，以恢复管式膜组件（P4)的原始通

Claims

权利要求书

1、一种气提式外置管式膜生物反应器净化装置，它包括生物反应器（Pl)、给水泵（P²)、循环泵（P3)、管式膜组件（P⁴)、布气器

(P5)、空气压缩机（P6)、反洗泵（P7)、加药泵（P8)和多组气动阀门（Vl、 V2…… V8)，其特征在于：生物反应器（P1) 中经生物处理后的水经给水泵（P2)→循环泵 (?3)→气动阀门（Vl)→进水口（1) —布水孔（13) 膜管（10) →产水口（4) —气动阀门（V8) →清水池；出水 /出气口（3)→气动阀门（V6) →生物反应器（P1),排空装置；进水口（1)→气动阀门（V5) 反洗排污管→生物反应器（P1); 空气经空气压缩机（P6)压缩一路→气动阀门（V2)—管式膜组件（P4)的进气口（2)，一路→气动阀门 ^4)→气动阀门（V3、 V7、 V8) →产水出口（4);清水池—反洗泵（？7)→气动阀门（V3);加药箱→加药泵（P8) —气动阈门 (V7

2、如权利要求 1所述的气提式外置管式膜生物反应器净化装置，其特征在于：管式膜组件（P4)是一个竖直的圆桶形外壳（5)加上、下封头（6、 7)用上、下密封 (8、 9)密闭的整体；上封头（6)设置产水出口（4)和出水 /出气口（3); 下封头（7)设置进水口（1)和进气口 (2); 外壳（5)内纵向设置布气板（15)、布气孔（14)和膜管（10), 横向设置若干布水 /布气孔（12)和布水孔（13)，中间设置堵头（11)。

3、如杈利要求 1或 2所述的气提式外置管式膜生物反应器净化装置，其特征在于：膜管（10)由基膜和表膜组成；基膜由烧结法制备的超高分子量聚乙烯烧结而成，表膜为聚偏氟乙烯。

4、如权利要求 1或 2所述的气提式外置管式膜生物反应器净化装置，其特征在于：管式膜组件 (P4)底部装有一个用超高分子量聚乙烯材料烧结成型的布气器 (P5)。