專利名稱：氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理回用管式膜生物反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
目前的膜生物反應(yīng)器絕大多采用“浸沒(méi)式中空纖維膜組件”膜組件安放在生化池內(nèi)，采取抽吸式過(guò)濾，通過(guò)自吸泵或真空抽吸，源水透過(guò)中空纖維膜而實(shí)現(xiàn)固液分離凈化，由于抽吸式工作變量控制小，只有8-12L/m2 h，流量相對(duì)較低，且由于膜組件長(zhǎng)時(shí)間浸泡在擁有大量微生物的污水中，具有生成生物污染的風(fēng)險(xiǎn)，化學(xué)清洗時(shí)，只能離線進(jìn)行，這不利于大規(guī)模連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，膜組件壽命短，一般只有1-2年。一般的外置式膜生物反應(yīng)器是將膜裝置于生化池外放置。生化池的原水通過(guò)給水泵和循環(huán)泵使膜裝置與生化池連續(xù)在一起。透過(guò)液至清水池，濃水返回生化池，由于生化池 中的混合液懸浮固體濃度很高。為防止膜組件污堵，這種外置式膜生物反應(yīng)器必須采用大錯(cuò)流形式進(jìn)行固液分離，為達(dá)到每秒1-3米的過(guò)濾速度，通常循環(huán)水量和產(chǎn)水量的比例達(dá)到10 1，即生產(chǎn)I噸透過(guò)液，需要10噸的原水循環(huán)水量，這種大錯(cuò)流的電耗通常要達(dá)到
1-3度電/噸水，明顯的是高能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置。它包括生物反應(yīng)器(P1)、給水泵(P2)、循環(huán)泵(P3)、管式膜組件(P4)、布?xì)馄?P5)、空氣壓縮機(jī)(P6)、反洗泵(P7)、加藥泵(P8)和多組氣動(dòng)閥門(VI、V2……V8);生物反應(yīng)器(Pl)中經(jīng)生物處理后的水經(jīng)給水泵(P2)—循環(huán)泵(P3)—?dú)鈩?dòng)閥門(Vl)—進(jìn)水口(I)—布水孔(13)—膜管(10)—產(chǎn)水口(4)—?dú)鈩?dòng)閥門(V8)—清水池；出水/出氣口(3)—?dú)鈩?dòng)閥門(V6)—生物反應(yīng)器(Pl)，排空裝置；進(jìn)水口(I)—?dú)鈩?dòng)閥門(V5)—反洗排污管一生物反應(yīng)器(Pl);空氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)(P6)壓縮一路一氣動(dòng)閥門(V2)—管式膜組件(P4)的進(jìn)氣口(2)，一路一氣動(dòng)閥門(V4)—?dú)鈩?dòng)閥門(V3、V7、V8)—產(chǎn)水出口⑷；清水池—反洗泵(P7)—?dú)鈩?dòng)閥門(V3);加藥箱一加藥泵(P8)—?dú)鈩?dòng)閥門(V7)。管式膜組件(P4)是一個(gè)豎直的圓桶形外殼(5)加上、下封頭(6、7)用上、下密封(8,9)密閉的整體；上封頭(6)設(shè)置產(chǎn)水出口⑷和出水/出氣口(3);下封頭(7)設(shè)置進(jìn)水口⑴和進(jìn)氣口⑵；夕卜殼(5)內(nèi)縱向設(shè)置布?xì)獍?15)、布?xì)饪?14)和膜管(10),橫向設(shè)置若干布水/布?xì)饪?12)和布水孔(13)，中間設(shè)置堵頭(U)。膜管(10)由基膜和表膜組成；基膜由燒結(jié)法制備的超高分子量聚乙烯燒結(jié)而成，表膜為聚偏氟乙烯。管式膜組件(P4)底部裝有一個(gè)用超高分子量聚乙烯材料燒結(jié)成型的布?xì)馄?P5)。本發(fā)明是利用壓縮空氣氣體將進(jìn)入膜組件內(nèi)的混合液濾速達(dá)到1-3米/秒，其電耗可降至0. 2-0. 3度電/噸水，電耗僅相當(dāng)于一般大錯(cuò)流的十分之一，而產(chǎn)水量可達(dá)90-110L/m2h，是浸沒(méi)式中空纖維膜的10倍。


附圖I是本發(fā)明管式膜組件的主視剖面圖；附圖2是本發(fā) 明圖I的A-A向剖面圖附圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；附圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)參數(shù)對(duì)比圖表。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括生物反應(yīng)器(P1)、給水泵(P2)、循環(huán)泵(P3)、管式膜組件(P4)、布?xì)馄?P5)、空氣壓縮機(jī)(P6)、反洗泵(P7)、加藥泵(P8)和多組氣動(dòng)閥門(VI、V2……V8);生物反應(yīng)器(Pl)中經(jīng)生物處理后的水經(jīng)給水泵(P2)—循環(huán)泵(P3)—?dú)鈩?dòng)閥門(Vl)—進(jìn)水口(I)—布水孔(13)—膜管(10)—產(chǎn)水口(4)—?dú)鈩?dòng)閥門(V8)—清水池；出水/出氣口
(3)—?dú)鈩?dòng)閥門(V6)—生物反應(yīng)器(Pl)，排空裝置；進(jìn)水口(I)—?dú)鈩?dòng)閥門(V5)—反洗排污管一生物反應(yīng)器(Pl);空氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)(P6)壓縮一路一氣動(dòng)閥門(V2)—管式膜組件(P4)的進(jìn)氣口(2)，一路一氣動(dòng)閥門(V4)—?dú)鈩?dòng)閥門(V3、V7、V8)—產(chǎn)水出口⑷；清水池—反洗泵(P7)—?dú)鈩?dòng)閥門(V3);加藥箱一加藥泵(P8)—?dú)鈩?dòng)閥門(V7);管式膜組件(P4)是一個(gè)豎直的圓桶形外殼(5)加上、下封頭(6、7)用上、下密封(8、9)密閉的整體；上封頭
(6)設(shè)置產(chǎn)水出口⑷和出水/出氣口(3);下封頭(7)設(shè)置進(jìn)水口⑴和進(jìn)氣口⑵；夕卜殼(5)內(nèi)縱向設(shè)置布?xì)獍?15)、布?xì)饪?14)和膜管(10),橫向設(shè)置若干布水/布?xì)饪?12)和布水孔(13)，中間設(shè)置堵頭(11)。膜管(10)由基膜和表膜組成；基膜由燒結(jié)法制備的超高分子量聚乙烯燒結(jié)而成，表膜為聚偏氟乙烯。管式膜組件(P4)底部裝有一個(gè)用超高分子量聚乙烯材料燒結(jié)成型的布?xì)馄?P5)?；づc表膜形成牢固的結(jié)合，使膜管(10)能耐受較高的反沖洗壓力(0. 5MPa)，同時(shí)，上述兩種材料都具有耐強(qiáng)氧化、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的能力。綜合上述優(yōu)點(diǎn)，膜管(I)有利于快速在線清洗，從而在高濃度、高粘度的水體過(guò)濾中，始終保持連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。管式膜組件(P4)氣提的形成和氣提供氣量布?xì)馄?P5)的設(shè)計(jì)必須依據(jù)管式膜內(nèi)膜管的裝填密度而定。所形成的氣泡不是越小越好，氣泡必須適當(dāng)能在膜管(10)空隙之間起到擦洗作用。每個(gè)管式膜組件(P4)的供氣量在0-20Nm3/h ;氣提壓力< 0. 05MPa為宜。管式膜組件(P4)工作狀態(tài)I、過(guò)濾在過(guò)濾時(shí)，給水泵(2)將生化反應(yīng)器(I)中的混合液送入管式膜組件(P4)，給水泵(P2)用于保持恒定的進(jìn)水流量，經(jīng)循環(huán)泵(P3)提高流速?gòu)墓苁侥そM件(P4)底部流向頂部；壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣壓縮機(jī)(P6)壓縮后經(jīng)底部的布?xì)馄?P5)將空氣均勻送入管式膜組件(P4)的腔體中。由于空氣的上升驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)混合液和懸浮固體上升，在膜管(10)表面保持一定的流速(l-3m/s)，空氣攪動(dòng)擦洗膜表面，帶走容易造成膜污染和堵塞的懸浮顆粒和膠體，混合液以錯(cuò)流形式流動(dòng)，大于膜孔的顆粒和溶質(zhì)被截留在膜表面，而小于膜孔的透過(guò)膜壁而使得水得到凈化，實(shí)現(xiàn)固液分離。凈化后的產(chǎn)水經(jīng)產(chǎn)水出口(4)，氣動(dòng)閥門(V8)進(jìn)入清水池。由于是錯(cuò)流過(guò)濾，濃水經(jīng)氣動(dòng)閥門(V6)回到生化反應(yīng)器(P1)，使得生化反應(yīng)器(Pl)中污泥濃度不斷增加，有利于進(jìn)一步將難分解的有機(jī)物降解，從而提高生化效果；空氣經(jīng)排空管路排空。2、反洗在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，污泥聚積在管式膜組件(P4)的內(nèi)腔、膜管(10)的表面和膜孔內(nèi)，為保持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這些污染物必須定期通過(guò)反沖洗排出。反洗過(guò)程中，開啟空氣壓縮機(jī)(P6)，無(wú)油壓縮空氣經(jīng)氣動(dòng)閥門(V4)，產(chǎn)水出口(4)從膜過(guò)濾的反方向進(jìn)入管式膜組件(P4)的腔內(nèi)，其反沖壓力0.5MPa，連續(xù)脈沖式反沖洗
2-3次，每次時(shí)間是2-3秒。氣反沖后，再開啟反洗泵(P7)用清水池中的產(chǎn)水反洗l_2min，過(guò)程是反洗泵(P7)從清水池抽水從產(chǎn)水出口(4)進(jìn)入管式膜組件(P4)的腔內(nèi)，從進(jìn)水口(I)流出，經(jīng)反洗排污管回到生化反應(yīng)器(PD。在正常氣反沖、水反洗15-20個(gè)周期后，需進(jìn)行加強(qiáng)反洗，即在水反洗中，通過(guò)計(jì)量泵(8)投加化學(xué)藥劑對(duì)管式膜組件(P4)進(jìn)行10-15min的浸泡和清洗。一般在30-45天期間，還需對(duì)管式膜組件(P4)進(jìn)行徹底的化學(xué)清 洗，以恢復(fù)管式膜組件(P4)的原始通量。
權(quán)利要求
1.一種氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置，它包括生物反應(yīng)器(PD、給水泵(P2)、循環(huán)泵(P3)、管式膜組件(P4)、布?xì)馄?P5)、空氣壓縮機(jī)(P6)、反洗泵(P7)、加藥泵(P8)和多組氣動(dòng)閥門(V1、V2……V8)，其特征在于生物反應(yīng)器(Pl)中經(jīng)生物處理后的水經(jīng)給水泵(P2)—循環(huán)泵(P3)—?dú)鈩?dòng)閥門(Vl)—進(jìn)水口(I)—布水孔(13)—膜管(10)—產(chǎn)水口(4)—?dú)鈩?dòng)閥門(V8)—清水池；出水/出氣口(3)—?dú)鈩?dòng)閥門(V6)—生物反應(yīng)器(P1)，排空裝置；進(jìn)水口⑴一氣動(dòng)閥門(V5)—反洗排污管一生物反應(yīng)器(Pl);空氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)(P6)壓縮一路一氣動(dòng)閥門(V2)—管式膜組件(P4)的進(jìn)氣口(2)，一路一氣動(dòng)閥門(V4)—?dú)鈩?dòng)閥門(V3、V7、V8)—產(chǎn)水出口(4);清水池一反洗泵(P7)—?dú)鈩?dòng)閥門(V3)；加藥箱一加藥泵(P8)—?dú)鈩?dòng)閥門(V7)。
2.如權(quán)利要求I所述的氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置，其特征在于管式膜組件(P4)是一個(gè)豎直的圓桶形外殼(5)加上、下封頭(6、7)用上、下密封(8、9)密閉的整體；上封頭(6)設(shè)置產(chǎn)水出口⑷和出水/出氣口(3);下封頭(7)設(shè)置進(jìn)水口⑴和進(jìn)氣口(2);外殼(5)內(nèi)縱向設(shè)置布?xì)獍?15)、布?xì)饪?14)和膜管(10),橫向設(shè)置若干布水/布?xì)饪?12)和布水孔(13)，中間設(shè)置堵頭(11)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置，其特征在于膜管(10)由基膜和表膜組成；基膜由燒結(jié)法制備的超高分子量聚乙烯燒結(jié)而成，表膜為聚偏氟乙烯。
4.如權(quán)利要求I或2所述的氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置，其特征在于管式膜組件(P4)底部裝有一個(gè)用超高分子量聚乙烯材料燒結(jié)成型的布?xì)馄?P5)。
全文摘要
本發(fā)明氣提式外置管式膜生物反應(yīng)器凈化裝置，涉及有機(jī)廢水處理回用管式膜生物反應(yīng)裝置；它包括生物反應(yīng)器(P1)、給水泵(P2)、循環(huán)泵(P3)、管式膜組件(P4)、布?xì)馄?P5)、空氣壓縮機(jī)(P6)、反洗泵(P7)、加藥泵(P8)和多組氣動(dòng)閥門(V1、V2……V8)；管式膜組件(P4)是一個(gè)豎直的圓桶形外殼(5)加上、下封頭(6、7)用上、下密封(8、9)密閉的整體；本發(fā)明是利用壓縮空氣氣體將進(jìn)入膜組件內(nèi)的混合液在膜管(10)的膜面流速達(dá)到1-3米/秒，其電耗可降至0.2-0.3度電/噸水，電耗僅相當(dāng)于一般大錯(cuò)流的十分之一，而產(chǎn)水量可達(dá)90-110L/m2h，是浸沒(méi)式中空纖維膜的10倍。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102730816SQ20111008919
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者萬(wàn)榮群, 金麗, 金振忠, 金洪義 申請(qǐng)人:萬(wàn)榮群, 金振忠