專利名稱:一種新型的膜生物反應(yīng)器裝置制造方法
【專利摘要】一種膜生物反應(yīng)器裝置，包括順次連接的原水箱、MBR反應(yīng)池和清水箱，MBR反應(yīng)池的頂部固定水平蓋網(wǎng)，底部設(shè)有可上下移動、中間開有超濾膜組件預(yù)留孔的水平壓縮網(wǎng)，兩網(wǎng)之間填充聚氨酯海綿填料，水平壓縮網(wǎng)收到反應(yīng)池頂部時將填料同時收至頂部，避免反沖洗對填料中微生物群的破壞；聚氨酯海綿具有多孔結(jié)構(gòu)，為微生物生長提供載體，能同時適于厭氧及好氧微生物的附著生長，使硝化反硝化作用加強(qiáng)，氮的去除率提高；填料的存在可有效降低反應(yīng)池內(nèi)活性污泥的濃度，減少混合液中微生物濃度，延緩超濾膜污染；主管路還設(shè)兩個反沖洗管路，實(shí)現(xiàn)反沖洗與出水過程用同一個泵，節(jié)約了設(shè)備成本，廣泛應(yīng)用于城市污水及工業(yè)廢水的處理，尤其是高濃度氨氮廢水的處理。
【專利說明】一種新型的膜生物反應(yīng)器裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污水治理領(lǐng)域，特別是涉及一種新型的膜生物反應(yīng)器裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]膜生物反應(yīng)器(MBR)為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)的膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子固體物。在膜制造技術(shù)不斷提升支援下，MBR處理技術(shù)將更加成熟。
[0003]作為一種高效的水處理技術(shù)，MBR正處于發(fā)展完善階段，其自身仍存在一定缺陷需要進(jìn)一步解決。如膜污染問題始終是一個難以解決的技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中采用錯流技術(shù)雖然可以在一定程度上降低膜的污染，但所需技術(shù)設(shè)備復(fù)雜，能耗高，膜維護(hù)過程復(fù)雜，對設(shè)備和技術(shù)人員要求高，造價運(yùn)行成本也高；此外，生化處理時間長、效率低且總氮去除率低也是目前限制MBR工程應(yīng)用的主要瓶頸。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供了一種新型的膜生物反應(yīng)器裝置，主要用于解決現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器裝置污水處理時膜污染嚴(yán)重、采用錯流技術(shù)雖然可以在一定程度上降低膜的污染但所需技術(shù)設(shè)備復(fù)雜、能耗高、膜維護(hù)過程復(fù)雜、對設(shè)備及技術(shù)人員要求高、造價運(yùn)行成本也較高的問題；還解決現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器裝置污水生化處理時間長、效率低且總氮去除率低的技術(shù)難題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種新型的膜生物反應(yīng)器裝置，包括有原水箱，MBR反應(yīng)池，清水箱，連通原水箱與MBR反應(yīng)池的進(jìn)水管，連通MBR反應(yīng)池與清水箱的連接管，以及連接在清水箱出口的出水管，所述進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水閥門和進(jìn)水泵，連接管上由MBR反應(yīng)池向清水箱方向順序設(shè)有連接管控制閥門、出水泵和電磁閥，出水管上設(shè)有出水閥門，所述MBR反應(yīng)池的底部設(shè)有排泥管和與鼓風(fēng)機(jī)連接的曝氣管，MBR反應(yīng)池內(nèi)部設(shè)有超濾膜組件和反應(yīng)池液位計，污水進(jìn)入MBR反應(yīng)池，在MBR反應(yīng)池被微生物凈化處理、經(jīng)過超濾膜組件后進(jìn)入清水箱，再從清水箱排出，其特征在于:所述MBR反應(yīng)池的頂部固定有一個水平蓋網(wǎng)，底部設(shè)有一個可上下移動的水平壓縮網(wǎng)，水平壓縮網(wǎng)與水平蓋網(wǎng)之間的MBR反應(yīng)池中填充聚氨酯海綿填料，水平壓縮網(wǎng)的網(wǎng)面中間開有供設(shè)于水平壓縮網(wǎng)和水平蓋網(wǎng)之間的超濾膜組件穿過的預(yù)留孔。
[0007]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述連接管控制閥門與出水泵之間的連接管通過反沖洗管路一與清水箱連通，MBR反應(yīng)池與連接管控制閥門之間的連接管通過反沖洗管路二與連接管控制閥門與電磁閥之間的連接管連通，所述反沖洗管路一上設(shè)有反沖洗控制進(jìn)水閥門，反沖洗管路二上設(shè)有反沖洗控制出水閥門。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述聚氨酯海綿填料的粒徑范圍為0.5?1.5cm，可以為球體、立方體或不規(guī)則形體。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述水平壓縮網(wǎng)和水平蓋網(wǎng)是孔徑為I?5mm的鋼絲網(wǎng)。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述原水箱內(nèi)設(shè)有原水箱液位計，所述原水箱液位計設(shè)置于原水箱的底部，尚于進(jìn)水管。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)池液位計包括高度依次降低的出水液位計、進(jìn)水高水位液位計和進(jìn)水低水位液位計，當(dāng)MBR反應(yīng)池內(nèi)水位低于低水位液位計時，進(jìn)水泵啟動開始進(jìn)水，當(dāng)水位達(dá)到高水位液位計時，進(jìn)水泵停止進(jìn)水；間歇出水，出水的時長和間隔通過電路控制，可在控制系統(tǒng)上手動設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述超濾膜組件是浸沒于MBR反應(yīng)池內(nèi)的液體中的PVDF中空纖維膜。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢在于:
[0014]1、節(jié)約設(shè)備降低成本
[0015]主管路上設(shè)兩個分支管路反沖洗管路一和反沖洗管路二，排水時連接管控制閥門和出水閥門開啟，同時反沖洗控制進(jìn)水閥門和反沖洗控制出水閥門關(guān)閉，反沖洗時，連接管控制閥門和出水閥門關(guān)閉，反沖洗控制進(jìn)水閥門和反沖洗控制出水閥門開啟，手動啟動出水泵，清水箱內(nèi)的水順次經(jīng)過清水箱、反沖洗管路一、出水泵、反沖洗管路二進(jìn)入MBR反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行反沖洗，反沖洗與出水過程用同一個泵，節(jié)約了設(shè)備，降低了成本；
[0016]2、有效保留微生物
[0017]MBR反應(yīng)池的頂部固定水平蓋網(wǎng)，底部設(shè)可上下移動、中間開有超濾膜組件預(yù)留孔的水平壓縮網(wǎng)，兩網(wǎng)之間填充聚氨酯海綿填料，水平壓縮網(wǎng)收到反應(yīng)池頂部時將填料同時收至頂部，避免反沖洗對填料中微生物群的破壞，尤其是在進(jìn)行化學(xué)反沖洗時對填料中微生物的毒害；
[0018]3、提尚總氣的去除率
[0019]向污泥混合液中投加聚氨酯海綿填料，聚氨酯海綿具有多孔結(jié)構(gòu)，可以為微生物生長提供載體，在填料表面及其填料微孔內(nèi)可形成微生物膜，在生物膜內(nèi)部和填料微孔內(nèi)部的厭氧環(huán)境中生長反硝化細(xì)菌，而在生物膜外部的好氧環(huán)境中生長有硝化細(xì)菌，因而形成了硝化-反硝化反應(yīng)共存的環(huán)境，能同時適于厭氧及好氧微生物的附著生長，使硝化反硝化作用加強(qiáng)，氮的去除效率提高；同時，填料的存在可有效降低反應(yīng)池內(nèi)活性污泥的濃度，使膜生物反應(yīng)器的排泥量少，較長的污泥齡有助于硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的生長，因此這種新型的膜生物反應(yīng)器有助于提高總氮的去除效率；
[0020]4、降低膜污染
[0021]聚氨酯海綿填料的應(yīng)用可有效降低反應(yīng)池內(nèi)活性污泥的濃度，減少混合液中微生物濃度，延緩超濾膜污染。
[0022]本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于城市污水及部分工業(yè)廢水的處理，尤其是高濃度氨氮廢水的處理。

【附圖說明】

[0023]圖1是本實(shí)用新型涉及的膜生物反應(yīng)器裝置的水處理流程圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型涉及的MBR反應(yīng)池4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型涉及的水平壓縮網(wǎng)6的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本實(shí)用新型涉及的水平蓋網(wǎng)7的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記:1_原水箱、2_進(jìn)水管、3_進(jìn)水栗、4-MBR反應(yīng)池、5_聚氛醋海綿填料、6-水平壓縮網(wǎng)、7-水平蓋網(wǎng)、8-底槽、9-曝氣管、10-超濾膜組件、11-液位計、11.1_低水位液位計、11.2-高水位液位計、11.3-出水液位計、12-鼓風(fēng)機(jī)、13-出水泵、14-電磁閥、15-氣體流量計、16-出水流量計、17-反沖洗管路一、18-反沖洗管路二、19-出水管、20-清水箱、21-排泥管、22.1-進(jìn)水閥門、22.2-壓力表控制閥門、22.3-連接管控制閥門、22.4-反沖洗控制進(jìn)水閥門、22.5-反沖洗控制出水閥門、22.6-出水閥門、22.7-排泥管控制閥門、23-壓力表、24-原水箱液位計、25-預(yù)留孔、26-連接管。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1所示，包括有原水箱1，MBR反應(yīng)池4，清水箱20，連通原水箱I與MBR反應(yīng)池4的進(jìn)水管2，連通MBR反應(yīng)池4與清水箱20的連接管26，以及連接在清水箱20出口的出水管19，所述進(jìn)水管2上設(shè)有進(jìn)水閥門22.1和進(jìn)水泵3，連接管26上由MBR反應(yīng)池4向清水箱20方向順序設(shè)有壓力表23、連接管控制閥門22.3、出水泵13和電磁閥14，出水管19上設(shè)有出水閥門22.6，壓力表23由壓力表控制閥門22.2控制，所述MBR反應(yīng)池4的底部設(shè)有排泥管21和與鼓風(fēng)機(jī)12連接的曝氣管9，排泥管21設(shè)置于MBR反應(yīng)池4的底部，可以定期排走部分活性污泥，控制污泥齡，排泥管21上設(shè)有排泥管控制閥門22.7 ;所述曝氣管9置于MBR反應(yīng)池4的底槽8內(nèi)，以防止形成沉積的污泥層；MBR反應(yīng)池4內(nèi)部設(shè)有超濾膜組件10和反應(yīng)池液位計11，所述超濾膜組件10是浸沒于MBR反應(yīng)池4內(nèi)的液體中的PVDF中空纖維膜；所述出水泵13與清水箱20之間設(shè)有出水流量計16，所述鼓風(fēng)機(jī)12與曝氣管9之間設(shè)有氣體流量計15。
[0029]所述MBR反應(yīng)池4的頂部固定有一個水平蓋網(wǎng)7，底部設(shè)有一個可上下移動的水平壓縮網(wǎng)6，所述水平壓縮網(wǎng)6的網(wǎng)面中間開有供設(shè)于水平壓縮網(wǎng)6和水平蓋網(wǎng)7之間的超濾膜組件10穿過的預(yù)留孔25 ;所述水平壓縮網(wǎng)6和水平蓋網(wǎng)7的網(wǎng)面均為水平方向；所述水平壓縮網(wǎng)6和水平蓋網(wǎng)7之間的其他空間填充聚氨酯海綿填料5。所述聚氨酯海綿填料5的粒徑范圍為0.5?1.5cm，可以為球體、立方體或其他不規(guī)則形體。所述水平壓縮網(wǎng)6和水平蓋網(wǎng)7都是孔徑為I?5mm的鋼絲網(wǎng)。
[0030]所述連接管控制閥門22.3與出水泵13之間的連接管26通過反沖洗管路一 17與清水箱20連通，MBR反應(yīng)池4與連接管控制閥門22.3之間的連接管26通過反沖洗管路二18與連接管控制閥門22.3與電磁閥14之間的連接管26連通，所述反沖洗管路一 17上設(shè)有反沖洗控制進(jìn)水閥門22.4，反沖洗管路二 18上設(shè)有反沖洗控制出水閥門22.5。反沖洗管路包括順次連接的清水箱20、反沖洗管路一 17、出水泵13、反沖洗管路二 18和MBR反應(yīng)池4，反沖洗時，清水箱內(nèi)的水順次經(jīng)過清水箱20、反沖洗管路一 17、出水泵13、反沖洗管路二 18進(jìn)入MBR反應(yīng)池4內(nèi)進(jìn)行反沖洗。
[0031]所述原水箱I內(nèi)設(shè)有原水箱液位計24，所述原水箱液位計24設(shè)置于原水箱I的底部，略高于進(jìn)水管2，當(dāng)原水箱I中水位低于原水箱液位計24時，進(jìn)水泵3停止工作；反應(yīng)池液位計11包括高度逐漸降低的出水液位計11.3、進(jìn)水高水位液位計11.2和進(jìn)水低水位液位計11.1，當(dāng)MBR反應(yīng)池4內(nèi)水位低于進(jìn)水低水位液位計11.1時，進(jìn)水泵3開啟，原水箱I中污水進(jìn)入MBR反應(yīng)池4內(nèi)；當(dāng)MBR反應(yīng)池4內(nèi)水位到達(dá)進(jìn)水高水位液位計11.2時，進(jìn)水泵3關(guān)閉，停止進(jìn)水；當(dāng)MBR反應(yīng)池4內(nèi)水位低于出水液位計11.3時，出水泵13關(guān)閉，停止出水。
[0032]設(shè)備的曝氣量由鼓風(fēng)機(jī)12和氣體流量計15控制，出水流量由出水泵13和出水流量計16調(diào)節(jié)，出水時間和間歇時間可在控制系統(tǒng)上設(shè)置。
[0033]下面結(jié)合附圖分別就本實(shí)用新型設(shè)備在污水處理過程和反沖洗過程的使用狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0034]1、污水處理過程:設(shè)備污水處理自動運(yùn)行狀態(tài)下，開啟壓力表控制閥門22.2、連接管控制閥門22.3和出水閥門22.6，同時關(guān)閉反沖洗控制進(jìn)水閥門22.4和反沖洗控制出水閥門22.5，污水從原水箱I中泵入MBR反應(yīng)池4內(nèi)，經(jīng)過分布在聚氨酯海綿填料5內(nèi)及混合液中的微生物作用后得到凈化，凈化后的水通過超濾膜組件10后泵出，在生物處理和膜過濾的聯(lián)合作用下，污水處理效率高處理時間短，參見圖2，此過程中，聚氨酯海綿填料5均勻的懸浮于整個MBR反應(yīng)池4內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)微生物有懸浮的，也有在聚氨酯海綿填料5表面形成微生物膜或吸附在填料微孔內(nèi)的，微生物多樣化的存在形式有助于提高污水處理效果；微生物大部分吸附在填料的表面或微孔內(nèi)，水中懸浮的微生物數(shù)量減少，有利于減緩膜污染；填料微孔內(nèi)部存在厭氧空間，有利于厭氧微生物的大量繁殖，使總氮去除率高。曝氣管置于底槽內(nèi)，在曝氣的作用下，整個反應(yīng)池內(nèi)活性污泥的濃度均勻，沒有污泥沉淀區(qū)或曝氣死角，反應(yīng)系統(tǒng)具有較高的污水處理效率。
[0035]2、反沖洗操作:當(dāng)壓力表23的讀數(shù)達(dá)到0.04?0.05MPa時，需要對超濾膜組件10進(jìn)行反沖洗。反沖洗時，停止自動運(yùn)行程序，將反沖洗的清水或添加了化學(xué)試劑的反沖洗水加入到清水箱20中，關(guān)閉連接管控制閥門22.3、出水閥門22.6，開啟反沖洗控制進(jìn)水閥門22.4和反沖洗控制出水閥門22.5，手動啟動出水泵13，這時清水箱20內(nèi)的水經(jīng)過反沖洗控制進(jìn)水閥門22.4、出水泵13、出水流量計16、反沖洗控制出水閥門22.5進(jìn)入MBR反應(yīng)池4內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對超濾膜組件10的反沖洗。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的膜生物反應(yīng)器裝置，包括有原水箱(1)，MBR反應(yīng)池(4)，清水箱(20)，連通原水箱(I)與MBR反應(yīng)池(4)的進(jìn)水管(2 )，連通MBR反應(yīng)池(4)與清水箱(20 )的連接管(26)，以及連接在清水箱(20)出口的出水管(19)，所述進(jìn)水管(2)上設(shè)有進(jìn)水閥門(22.1)和進(jìn)水泵(3)，連接管(26)上由MBR反應(yīng)池(4)向清水箱(20)方向順序設(shè)有連接管控制閥門(22.3 )、出水泵(13 )和電磁閥(14 )，出水管(19 )上設(shè)有出水閥門(22.6 )，所述MBR反應(yīng)池(4)的底部設(shè)有排泥管(21)以及和與鼓風(fēng)機(jī)(12)連接的曝氣管(9)，MBR反應(yīng)池(4)內(nèi)部設(shè)有超濾膜組件(10)和反應(yīng)池液位計(11)，其特征在于: 所述MBR反應(yīng)池(4)的頂部固定有一個水平蓋網(wǎng)(7)，底部設(shè)有一個可上下移動的水平壓縮網(wǎng)(6)，水平壓縮網(wǎng)(6)與水平蓋網(wǎng)(7)之間的MBR反應(yīng)池(4)中填充聚氨酯海綿填料(5)，水平壓縮網(wǎng)(6)的網(wǎng)面中間開有供設(shè)于水平壓縮網(wǎng)(6)和水平蓋網(wǎng)(7)之間的超濾膜組件(10)穿過的預(yù)留孔(25)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的膜生物反應(yīng)器裝置，其特征在于:所述連接管控制閥門(22.3)與出水泵(13)之間的連接管(26)通過反沖洗管路一(17)與清水箱(20)連通，MBR反應(yīng)池(4)與連接管控制閥門(22.3)之間的連接管(26 )通過反沖洗管路二( 18 )與出水流量計(16)和電磁閥(14)之間的連接管(26)連通，所述反沖洗管路一(17)上設(shè)有反沖洗控制進(jìn)水閥門(22.4)，反沖洗管路二(18)上設(shè)有反沖洗控制出水閥門(22.5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的膜生物反應(yīng)器裝置，其特征在于:所述聚氨酯海綿填料(5)的粒徑范圍為0.5?1.5cm，為球體、立方體或不規(guī)則形體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的膜生物反應(yīng)器裝置，其特征在于:所述水平壓縮網(wǎng)(6)和水平蓋網(wǎng)(7)是孔徑為I?5mm的鋼絲網(wǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的膜生物反應(yīng)器裝置，其特征在于:所述原水箱(I)內(nèi)設(shè)有原水箱液位計(24)，所述原水箱液位計(24)設(shè)置于原水箱(I)的底部，高于進(jìn)水管(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的膜生物反應(yīng)器裝置，其特征在于:所述反應(yīng)池液位計(11)包括高度逐漸降低的出水液位計(11.3)、高水位液位計(11.2)和低水位液位計(11.Do7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的膜生物反應(yīng)器裝置，其特征在于:所述超濾膜組件(10)是浸沒于MBR反應(yīng)池(4)內(nèi)液體中的PVDF中空纖維膜。
【文檔編號】C02F3-12GK204281404SQ201420684787
【發(fā)明者】吳文伶, 張濤, 王珂 [申請人]中國建筑股份有限公司, 北京中建柏利工程技術(shù)發(fā)展有限公司