專利名稱：一種序批式膜生物反應器(sbmbr)中水回用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種中水處理裝置，尤其是一種序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回
田悲晉
/Tl 目.o
背景技術：
所謂中水是指生活污水經處理后，達到規(guī)定的水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用水，如廁所沖洗、綠地澆灌、城市景觀環(huán)境、農業(yè)、工廠冷卻、洗車等用水。中水回用最典型的代表是日本。我國中水回用起步相對較晚，1985年北京市環(huán)境保護科學研究所在所內建成了第一項中水工程。中水處理工藝通常規(guī)模小、技術高、費用貴，它要求高水平的處理，獨立的配水系統(tǒng)，特殊的用戶管道、閘門系統(tǒng)和熟練的操作。膜生物反應器(Membrane Bioreactor, MBR)是近幾年新興的污水處理與回用技術，該技術是將膜分離技術與傳統(tǒng)污水生物處理技術有機結合而產生的廢水處理新工藝。 MBR技術已被從傳統(tǒng)污水處理拓展到中水回用。根據(jù)膜組件在膜生物反應器中的作用不同， 可分為固液分離膜生物反應器、曝氣膜生物反應器和萃取膜生物反應器三大類。本技術采用的是固液分離膜生物反應器。SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程包括如下5個階段進水期；反應期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。 SBMBR將SBR與MBR相結合，保留了兩者的優(yōu)點，提高了系統(tǒng)脫氮除磷的能力。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。具有可靠性高、性能優(yōu)越、使用方便等優(yōu)點，使其在工業(yè)自動控制、機電一體化等方面得到廣泛應用，是工業(yè)自動化的三大技術支柱之一。在水處理行業(yè)，序批式膜生物反應器(SBMBR)作為小區(qū)內中水處理的主要設施越來越受到重視。本技術利用可編程邏輯控制器(PLC)設計了中水回用裝置自動控制系統(tǒng)， 實現(xiàn)了對中水回用裝置的自動化控制。隨著膜技術的發(fā)展，膜技術已滲透到污水處理的各個領域，除了可以單獨用于污水處理外，更多是與其它各種工藝結合解決傳統(tǒng)方法難以解決的問題。序批式膜生物反應器(SBMBR)工藝是一種由序批式活性污泥法(SBR)和膜生物反應器(MBR)相結合的新型污水處理技術，通常以缺氧一好氧循環(huán)的方式運行，可在同一反應器內實現(xiàn)硝化和反硝化，SBMBR有很好的同時脫氮除磷效果。中水回用裝置SBMBR系統(tǒng)連續(xù)工作會加劇膜污染速度，導致膜通量下降，因此就要求抽吸泵間歇工作?？删幊踢壿嬁刂破?Program Logical Controller, PLC)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。具有可靠性高、性能優(yōu)越、使用方便等優(yōu)點。SBMBR中水回用裝置應用自動化技術，利用PLC定時控制、計數(shù)控制等功能滿足對SBMBR中水回用系統(tǒng)的自動控制要求，采用序批式的運行方式來強化膜生物反應器的脫氮除磷性能，使其組合工藝SBMBR 不僅操作簡單、便于自動化控制，出水水質安全可靠，而且實現(xiàn)脫氮除磷一體化，能夠充分有效地同時去除氮、磷及有機物質，達到中水回用標準。以PLC為核心的自動化設備可使系統(tǒng)在免維護的情況下全自動運行，實現(xiàn)抽吸泵間歇工作，減緩膜污染。和傳統(tǒng)的活性污泥法一樣，基于活性污泥法的好氧MBR工藝可有效去除有機污染物，硝化作用強而反硝化作用弱，因此脫氮除磷效率不高。要提高其脫氮除磷功效，通常采用的方法是與脫氮除磷工藝相結合，但這種MBR處理系統(tǒng)流程長、HRT長、能耗高，因此，探索一種短流程、低能耗的可同時去除有機物和氮、磷，使其出水可直接回用的新型MBR工藝就顯得很有意義。組合工藝SBMBR以中水回用為目的，通過將序批式活性污泥法與膜生物反應器組合的處理工藝，形成雙反應器SBMBR系統(tǒng)，強化SBMBR反硝化作用和脫氮除磷能力。生物脫氮除磷工藝中存在矛盾。泥齡問題，硝化菌作為硝化過程的主體，這類微生物屬于自養(yǎng)型專性好氧菌，繁殖速度慢，世代時間長，需要的泥齡長，而聚磷菌多為短世代微生物，需要的泥齡短。硝酸鹽問題，回流污泥不可避免地將硝酸鹽帶到上一級反應器中， 硝酸鹽的存在影響釋磷菌的釋磷效率，甚至會導致聚磷菌直接吸磷。SBMBR中水回用裝置采用雙反應器的運行方式，MBR反應器由于膜截留作用可延長生物反應器的污泥停留時間 (SRT)，反應器中的微生物能最大限度地增長，利于世代時間較長的硝化及亞硝化細菌的生長繁殖，因此污泥的生物活性高，降低污泥產率，吸附和降解有機物的能力較強，同時也具有較好的硝化能力。此外，SBR式的運行方式為除磷菌的生長創(chuàng)造了條件，同時也滿足了脫氮的需要，使得單一反應器內實現(xiàn)同時高效去除氮、磷及有機物成為可能。高污泥濃度保證除磷效果的同時，提高硝化及有機物去除能力。SBMBR中水回用裝置的MBR反應器分為缺氧段和好養(yǎng)段，回流污泥從缺氧段回流至SBR反應器，缺氧池中回流污泥攜帶的硝酸鹽利用碳源反硝化，從而能夠是SBR反應器中的釋磷菌充分釋磷。開發(fā)適合城鎮(zhèn)，小區(qū)和賓館使用的中水回用工藝設備，如何使有限的空間處理規(guī)模達到最大成為中水回用的一個難題。SBMBR中水回用裝置系統(tǒng)布置緊湊，工藝流程短，占地面積小，適用于空間有限中等處理規(guī)模的城鎮(zhèn)、小區(qū)和賓館使用。SBMBR中水回用裝置在反應階段利用膜分離排水，不需要設置二次沉淀池，可以減少傳統(tǒng)SBR的循環(huán)時間。

發(fā)明內容
現(xiàn)有技術裝置操作復雜，系統(tǒng)運行安全可靠性低。SBMBR中水回用裝置為了控制系統(tǒng)運行周期，保障系統(tǒng)的自動運行及出水效果，加強系統(tǒng)的安全性，利用PLC定時控制、計數(shù)控制等功能，具有可靠性高、性能優(yōu)越、操作方便，滿足對SBMBR污水處理系統(tǒng)的自動控制要求，對SBMBR中水回用裝置的應用和推廣有重要意義。本發(fā)明的目的之一是通過以下技術方案來實現(xiàn)的本中水回用裝置由兩個完全相同的SBR反應水箱，膜生物反應箱，中水箱，管路系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)五個主要部分組成。SBR反應水箱內采用序批式操作工藝法對原水進行生物降解反應，去除有機污染物及脫氮除磷，膜生物反應箱內放置兩片膜組件，進一步生物降解處理并進行出水；中水箱用來存儲處理所得的中水，并為反沖洗提供所需的用水； 管路系統(tǒng)包含手動及電動閥門、泵以及流量計等設備，負責進水、SBR出水、MBR膜抽吸出水和整個工藝系統(tǒng)的曝氣；自動控制系統(tǒng)主要控制整個系統(tǒng)裝置的正常運行和停止，包括 PLC電控柜，電接點真空壓力表，液位控制器等。由于無機膜的成本相對較高，目前，廣泛用于廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制成的，如聚烯烴類、聚乙烯類、芳香族聚酰胺、聚氟聚合物等。應用于MBR的膜材料需要既有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性，同時又有較高的水通量和較好的抗污染能力，單位透過液能耗費用低，單位體積膜面積大。超濾膜組件的主要形式有平板式、管式、螺旋式、毛細管式、棒條式和中空纖維式等，其中螺旋式和毛細管式組件的裝填密度均較高， 但由于抗污染能力差，一般不用于膜生物反應器，目前膜生物反應器中多用管式、中空纖維式和平板式膜組件。另一點需要考慮的因素是膜的孔徑，由于曝氣池中活性污泥是由聚集的微生物顆粒構成，其中一部分污染物被微生物吸收或粘附在微生物絮體和膠質狀的有機物質表面， 盡管粒子的直徑取決于污泥的濃度、混合狀態(tài)以及溫度條件，這些粒子仍存在著一定的分布規(guī)律，Masaru Uehara研究認為考慮到活性污泥狀態(tài)與水通量,最好選擇0. 10 0. 40 ii m 孔徑的膜。采用一片式連接方法，兩片膜并排放置在水箱中，軟管連接到集水管上，設有閥門可以控制每個膜組件的出水?？刂葡到y(tǒng)硬件由可編程控制器、電磁閥及電動閥、液位控制器、固態(tài)繼電器、各種開關等其它輔助部件組成。SBMBR系統(tǒng)工藝流程為進水閥Al開啟，經水泵提升后的原水及膜反應器中回流的混合液進入SBR反應器1，到達設定液位后原水泵停，Al關閉。周期啟動，攪拌90min，微曝氣30min，完全曝氣120min，在SBR反應器內實現(xiàn)厭氧/缺氧/好氧交替的環(huán)境，反應周期為4h。周期結束后出水閥Cl開啟，SBR出水進入膜反應器，在膜反應器內進一步降解徹底，同時膜組件的截留作用可取代SBR工藝的沉淀和排水階段，節(jié)省了 SBR反應周期。為縮短出水的周期間隔時間，保證系統(tǒng)的處理水量，設置SBR池2在池I運行半個周期后啟動， 兩者運行條件相同。為了便于系統(tǒng)操作及設備檢修維護，本系統(tǒng)設置了 “自動”和“手動”兩種運行方式。在“自動”方式下，可以根據(jù)實際需要改變設備工作狀態(tài)及水箱液位參數(shù)。系統(tǒng)中膜的反沖洗是防止膜污染的非常有效的措施，是該污水處理系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，反沖洗的效果直接影響到膜出水的水質。程序設計過程充分考慮了對膜反沖洗的自動控制過程。當電接點真空表達到所設定的壓力后，系統(tǒng)自動進入反沖洗狀態(tài)。程序設計過程中充分考慮了不可控制性因素，設置了 MBR水箱液位保護程序。可有效防止膜裸露及水溢出水箱?，F(xiàn)有技術對污水處理效果不理想，應用在實際工程中有一定的局限性。雙反應器 SBMBR工藝簡化了傳統(tǒng)SBR工藝，并采用膜過濾取代二沉池出水，取得了較好的污染物去除效果，具有很強的反硝化除磷脫氮能力，最終膜出水水質滿足中水回用標準。采用SBR與 MBR結合的運行方式，能使反應器內混合液的沉降性能保持良好，污泥活性較高。通過合理控制DO的濃度，以便在SBMBR系統(tǒng)內形成厭氧/缺氧/好氧交替的環(huán)境，為各種功能微生物的培養(yǎng)、生長和繁殖提供了適宜的環(huán)境，強化其對氮、磷的去除。序批式的操作條件與膜生物反應器工藝的結合，保證了 SBMBR系統(tǒng)可穩(wěn)定、高效的去除氨氮，雙反應器的結構設置加強了抗沖擊負荷的能力。磷的去除主要在SBR反應器內進行，其周期反應結束后由膜組件過濾取代傳統(tǒng)序批式工藝的沉淀階段，可避免PAOs的再次釋磷作用對系統(tǒng)除磷處理效果的影響。


下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進一步詳細的說明。圖I是膜組件的結構2是系統(tǒng)的邏輯流程圖
具體實施例方式以下將結合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。本中水回用裝置由兩個完全相同的SBR反應水箱，膜生物反應箱，中水箱，管路系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)五個主要部分組成。SBR反應水箱內采用序批式操作工藝法對原水進行生物降解反應，去除有機污染物及脫氮除磷，膜生物反應箱內放置兩片膜組件，進一步生物降解處理并進行出水；中水箱用來存儲處理所得的中水，并為反沖洗提供所需的用水； 管路系統(tǒng)包含手動及電動閥門、泵以及流量計等設備，負責進水、SBR出水、MBR膜抽吸出水和整個工藝系統(tǒng)的曝氣；自動控制系統(tǒng)主要控制整個系統(tǒng)裝置的正常運行和停止，包括 PLC電控柜，電接點真空壓力表，液位控制器等。SBR反應箱由底部為錐形的圓柱體箱體和支架及攪拌機組成，支架高750mm，箱體總高1100mm,直徑600mm,底部錐形泥斗高150mm。距箱體頂端50mm處設溢流孔,500mm處設出水閥門，用于將SBR內經過周期反應的出水排入MBR反應器，進水口設在箱體底部。攪拌機固定在箱體的頂端，在厭氧階段啟動保證泥水的完全混合。MBR反應箱由
0.9mm厚度304不銹鋼焊接制成，尺寸規(guī)格為I. 2mX0. 8rmX I. 3m(LXWXH)，中間底部加裝高度為0. 6m的隔板，上部加裝0. 5m高可拆卸隔板，將反應箱分為0. 7m和0. 5m兩個部分。 前者放置MBR膜組件，后者作為緩沖帶，防止進水的沖擊對MBR膜組件產生不良影響，并且可以根據(jù)具體情況加填料或者采取不同工藝。反應箱底兩側分別有DN500的排水管，用來進行排泥或者清洗反應箱時的排污。主要根據(jù)反應器內的液位的位置發(fā)送信號至PLC進行系統(tǒng)控制，當SBR反應器內液位低于低液位時，可以實現(xiàn)自動進水，直至達到高液位為止；低于膜的最低安全水位(膜片露出水面)或超出最高安全水位(溢流)時，系統(tǒng)將會停止運行。供氣系統(tǒng)設置有膜吹脫和供SBR溶解氧的雙路曝氣系統(tǒng)，SBR曝氣和膜吹脫分別用兩臺氣泵，供氣形式分別為穿孔管和微孔曝氣。穿孔曝氣管置于MBR水箱膜組件下部，達到控制膜污染的目的，微孔曝氣盤置于SBR反應器底部，主要供給生化降解過程所需的溶解氧，外接兩個管徑大小不同的電磁閥，分別在缺氧和好氧階段啟動，提供不同大小的曝氣量，裝置均有氣體流量計調節(jié)曝氣量。中水箱為不銹鋼材質，規(guī)格I. OmXO. 5mX0. 3m(LXWXH)底部有排水閥門。系統(tǒng)運行采用三菱公司的FX-2N系列32點繼電器輸出的可編程控制器(FX2N-32-MR001)控制。采用電接點壓力表讀取過膜壓差(Trans Membrane Pressure, TMP),量程范圍0
0.IOOMPa0本中水回用裝置膜組件選用浙江凱宏膜有限公司生產的MBR-8型三層膜組件，膜
為中空纖維外壓式超濾膜，材質為聚丙烯，具體參數(shù)設計通量膜片有效面積操作壓力出水方式微孔孔徑1.0~1.2t/d8m2/片-0.01 ~ -0.03Mpa間歇式0.01采用一片式連接方法，兩片膜并排放置在水箱中，軟管連接到集水管上，設有閥門可以控制每個膜組件的出水。膜組件的外觀及尺寸如圖所示。SBR反應箱由底部為錐形的圓柱體箱體和支架及攪拌機組成，支架高750mm，箱體總高1100mm,直徑600mm,底部錐形泥斗高150mm。距箱體頂端50mm處設溢流孔,500mm處設出水閥門，用于將SBR內經過周期反應的出水排入MBR反應器，進水口設在箱體底部。攪拌機固定在箱體的頂端，在厭氧階段啟動保證泥水的完全混合。MBR反應箱由0. 9mm厚度304不銹鋼焊接制成，尺寸規(guī)格為
I.2mX0. 8mX I. 3m(LXWXH)，中間底部加裝高度為0. 6m的隔板，上部加裝0. 5m高可拆卸隔板，將反應箱分為0. 7m和0. 5m兩個部分。前者放置MBR膜組件，后者作為緩沖帶，防止進水的沖擊對MBR膜組件產生不良影響，并且可以根據(jù)具體情況加填料或者采取不同工藝。 反應箱底兩側分別有DN500的排水管，用來進行排泥或者清洗反應箱時的排污。液位控制器主要根據(jù)反應器內的液位的位置發(fā)送信號至PLC進行系統(tǒng)控制，當 SBR反應器內液位低于低液位時，可以實現(xiàn)自動進水，直至達到高液位為止；低于膜的最低安全水位(膜片露出水面)或超出最高安全水位(溢流)時，系統(tǒng)將會停止運行。供氣系統(tǒng)設置有膜吹脫和供SBR溶解氧的雙路曝氣系統(tǒng)，SBR曝氣和膜吹脫分別用兩臺氣泵，供氣形式分別為穿孔管和微孔曝氣。穿孔曝氣管置于MBR水箱膜組件下部，達到控制膜污染的目的，微孔曝氣盤置于SBR反應器底部，主要供給生化降解過程所需的溶解氧，外接兩個管徑大小不同的電磁閥，分別在缺氧和好氧階段啟動，提供不同大小的曝氣量，裝置均有氣體流量計調節(jié)曝氣量。中水箱為不銹鋼材質，規(guī)格l.OmXO. 5mX0.3m(LXWXH)底部有排水閥門，系統(tǒng)運行采用三菱公司的FX-2N系列32點繼電器輸出的可編程控制器(FX2N-32-MR001)控制， 采用電接點壓力表讀取過膜壓差，量程范圍0 0. IOOMPa0控制系統(tǒng)硬件由可編程控制器、電磁閥及電動閥、液位控制器、固態(tài)繼電器、各種開關等其它輔助部件組成。(I) SBR反應器周期運行模式反應器共有兩個，每個運行周期是4h，I號反應器內液位控制計檢測到液面低于設定低液位時，進水閥門、原水泵和污泥回流泵開啟；達到設定高液位時自動關閉，同時攪拌機啟動，運行90min后關閉；同時控制厭氧階段的微曝氣的閥門開啟，30min后自動關閉且控制完全曝氣的閥門開啟，進入好氧階段運行120min;至此周期結束，出水閥開啟，反應后的水進入MBR水箱，當水位降至設定低液位時進入下一周期， 循環(huán)運行。(2)2號SBR反應器啟動在I號反應器周期運行半個周期即2h，同時微曝氣閥門關閉完全曝氣閥門開啟時，2號反應器啟動，運行周期模式與I號完全相同，時間間隔半個周期(2h)。(3) SBR反應箱內水位控制當液位計檢測到液面低于設定最低值時，原水泵及回流污泥泵運行進水；抽吸泵停止運行；達到設定高水位時，自動停止，同時I號攪拌機開啟。(4)抽吸泵工作根據(jù)實際所需抽停比設定抽吸泵開啟關閉間歇時間。(5)膜清洗在電接點真空表檢測到壓力上升到一定數(shù)值時，電接點接通相應的PLC觸點，經可編程控制器(PLC)處理，分別發(fā)送信號給兩組閥門，A組開B組關，實現(xiàn)反沖洗，并且此時超聲波發(fā)生器連續(xù)工作進行清洗。清洗設定的時間后，A組關B組開。清洗結束，自動進入正常運行，SBMBR系統(tǒng)工藝流程進水閥Al開啟，經水泵提升后的原水及膜反應器中回流的混合液進入SBR反應器1，到達設定液位后原水泵停，Al關閉。周期啟動，攪拌90min，微曝氣30min，完全曝氣120min，在SBR反應器內實現(xiàn)厭氧/缺氧/好氧交替的環(huán)境，反應周期為4h。周期結束后出水閥Cl開啟，SBR出水進入膜反應器，在膜反應器內進一步降解徹底， 同時膜組件的截留作用可取代SBR工藝的沉淀和排水階段，節(jié)省了 SBR反應周期。為縮短出水的周期間隔時間，保證系統(tǒng)的處理水量，設置SBR池2在池I運行半個周期后啟動，兩者運行條件相同。啟動按鈕(RUN)按下，x0接通，A組電動球閥關閉B組電動球閥開啟，K300設定A 組、B組電動球閥的啟動持續(xù)時間為30秒，30秒后抽吸泵開啟對膜產生抽吸負壓，運行9分鐘后關閉，停止3分鐘，此時執(zhí)行語句32-54 ;語句56-62用來控制I號水箱進水及I號攪拌器的開啟，x2、x3分別連接I號水箱浮球液位計的低、高位；1號攪拌器運行時間由語句 67-87控制，用到了 6個時段，每時段900s的定時器，I號攪拌器運行時間為I. 5小時；語句91-98用來控制I號水箱微曝氣過程，設定微曝氣時間為0. 5小時。I號水箱進水結束 2小時后由語句102控制2號水箱進水，攪拌運行時間及微曝氣時間分別由語句149-169、 173-184控制。語句109-137用于控制I號水箱的完全曝氣時間，設定完全曝氣時間為2小時；1號水箱經過4小時的生化反應后，由語句141控制其重力排水至MBR水箱。2號水箱完全曝氣由語句187-215控制，由語句219控制其出水。語句222-270為膜組件反沖洗設置，xll連接電接點真空表，當膜抽吸負壓達到預設定壓力值，并持續(xù)20秒以上，A組電動球閥關閉B組電動球閥開啟，抽吸泵從中水箱抽水對膜組件進行反沖洗，設定反沖洗時間為3分鐘。反沖洗結束后，重新進入正常運行狀態(tài)， 如此反復。程序設定了系統(tǒng)保護程序用于防止元件故障等原因引起損失。當MBR水箱內水位處于低水位時，設定抽吸泵停止，防止膜裸露引起膜通量下降；為防止MBR水箱內水的溢出，設定了當水位位于高水位時，系統(tǒng)停止運行。
權利要求
1.一種序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于本中水回用裝置由兩個完全相同的SBR反應水箱，膜生物反應箱，中水箱，管路系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)五個主要部分組成。
2.如權利要求I所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于SBR 反應水箱內采用序批式操作工藝法對原水進行生物降解反應，去除有機污染物及脫氮除磷，膜生物反應箱內放置兩片膜組件，進一步生物降解處理并進行出水；中水箱用來存儲處理所得的中水，并為反沖洗提供所需的用水；管路系統(tǒng)包含手動及電動閥門、泵以及流量計等設備，負責進水、SBR出水、MBR膜抽吸出水和整個工藝系統(tǒng)的曝氣；自動控制系統(tǒng)主要控制整個系統(tǒng)裝置的正常運行和停止，包括PLC電控柜，電接點真空壓力表，液位控制器。
3.如權利要求2所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于系統(tǒng)主要設備包括SBR反應箱、MBR反應箱、液位控制器、曝氣系統(tǒng)、中水箱、PLC、電接點壓力表。
4.如權利要求3所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于SBR 反應箱由底部為錐形的圓柱體箱體和支架及攪拌機組成，支架高750_，箱體總高1100mm， 直徑600mm,底部錐形泥斗高150mm,距箱體頂端50mm處設溢流孔,500mm處設出水閥門，用于將SBR內經過周期反應的出水排入MBR反應器，進水口設在箱體底部，攪拌機固定在箱體的頂端，在厭氧階段啟動保證泥水的完全混合；MBR反應箱由0. 9mm厚度304不銹鋼焊接制成，尺寸規(guī)格為I. 2mX0. 8mX I. 3m(LXWXH)，中間底部加裝高度為0. 6m的隔板，上部加裝0.5m高可拆卸隔板,將反應箱分為0. 7m和0. 5m兩個部分,前者放置MBR膜組件,后者作為緩沖帶，防止進水的沖擊對MBR膜組件產生不良影響，并且可以根據(jù)具體情況加填料或者采取不同工藝，反應箱底兩側分別有DN500的排水管，用來進行排泥或者清洗反應箱時的排污。
5.如權利要求3所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于液位控制器主要根據(jù)反應器內的液位的位置發(fā)送信號至PLC進行系統(tǒng)控制，當SBR 反應器內液位低于低液位時，可以實現(xiàn)自動進水，直至達到高液位為止；低于膜的最低安全水位或超出最高安全水位時，系統(tǒng)將會停止運行，中水箱為不銹鋼材質，規(guī)格1.OmXO. 5mX0. 3m(LXWXH)底部有排水閥門，系統(tǒng)運行采用三菱公司的FX-2N系列32 點繼電器輸出的可編程控制器(FX2N-32-MR001)控制，采用電接點壓力表讀取，量程范圍 0 -0. lOOMpa，供氣系統(tǒng)設置有膜吹脫和供SBR溶解氧的雙路曝氣系統(tǒng)，SBR曝氣和膜吹脫分別用兩臺氣泵，供氣形式分別為穿孔管和微孔曝氣，穿孔曝氣管置于MBR水箱膜組件下部，達到控制膜污染的目的，微孔曝氣盤置于SBR反應器底部，主要供給生化降解過程所需的溶解氧，外接兩個管徑大小不同的電磁閥，分別在缺氧和好氧階段啟動，提供不同大小的曝氣量，裝置均有氣體流量計調節(jié)曝氣量。
6.如權利要求4所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于MBR 的膜材料需要既有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性，同時又有較高的水通量和較好的抗污染能力，單位透過液能耗費用低，單位體積膜面積大，常用多用管式、中空纖維式和平板式膜組件，常選擇0. 10 0. 40 i! m孔徑的膜。
7.如權利要求I所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，其特征在于控制系統(tǒng)硬件由可編程控制器、電磁閥及電動閥、液位控制器、固態(tài)繼電器、各種開關等其它輔助部件組成。
8.如權利要求I所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置的系統(tǒng)工藝流程， 其特征在于進水閥開啟，經水泵提升后的原水及膜反應器中回流的混合液進入SBR反應器，到達設定液位后原水泵停，進水閥關閉，周期啟動，攪拌90min，微曝氣30min，完全曝氣 120min,在SBR反應器內實現(xiàn)厭氧/缺氧/好氧交替的環(huán)境，反應周期為4h。，周期結束后出水閥開啟，SBR出水進入膜反應器，在膜反應器內進一步降解徹底，同時膜組件的截留作用可取代SBR工藝的沉淀和排水階段，節(jié)省了 SBR反應周期，為縮短出水的周期間隔時間，保證系統(tǒng)的處理水量，設置SBR池2在池I運行半個周期后啟動，兩者運行條件相同。
9.如權利要求I所述的序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設置了 “自動”和“手動”兩種運行方式，在“自動”方式下，可以根據(jù)實際需要改變設備工作狀態(tài)及水箱液位參數(shù)，系統(tǒng)中膜的反沖洗是防止膜污染的非常有效的措施， 當電接點真空表達到所設定的壓力后，系統(tǒng)自動進入反沖洗狀態(tài)，設置了 MBR水箱液位保護程序，可有效防止膜裸露及水溢出水箱。
全文摘要
一種序批式膜生物反應器(SBMBR)中水回用裝置，本申水回用裝置由兩個完全相同的SBR反應水箱，膜生物反應箱，中水箱，管路系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)五個主要部分組成。SBR反應水箱內采用序批式操作工藝法對原水進行生物降解反應，去除有機污染物及脫氮除磷，膜生物反應箱內放置兩片膜組件，進一步生物降解處理并進行出水；中水箱用來存儲處理所得的中水，并為反沖洗提供所需的用水；管路系統(tǒng)包含手動及電動閥門、泵以及流量計等設備，負責進水、SBR出水、MBR膜抽吸出水和整個工藝系統(tǒng)的曝氣；自動控制系統(tǒng)主要控制整個系統(tǒng)裝置的正常運行和停止，包括PLC電控柜，電接點真空壓力表，液位控制器等。
文檔編號C02F3/30GK102531160SQ201210029540
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權日2012年2月10日
發(fā)明者劉慶華, 呂謀, 張坤明, 李紅衛(wèi) 申請人:青島理工大學