具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及污水處理裝置，公開了具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其包括至少兩組污水處理單元和一組膜處理單元，第一殼體(1)內(nèi)設(shè)有折流板(8)，折流擋板(8)兩側(cè)均設(shè)有生物降解性面板(6)，第一殼體(1)底部設(shè)有曝氣管道(2)，膜處理單元包括第二殼體(13)和膜組件(11)，膜組件(11)的下方由上至下依次設(shè)有交錯(cuò)曝氣單元(15)和斜板反應(yīng)單元(16)，膜處理單元底部和污水處理單元底部均連有污泥沉降槽(3)，污泥沉降槽(3)內(nèi)設(shè)有氣力污泥攪動(dòng)裝置(5)。本發(fā)明為一體式膜生物反應(yīng)器效率的提升、膜分離運(yùn)行能耗的下降以及膜組件是壽命的延長提供了全新的思路。
【專利說明】
具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理裝置，尤其涉及了具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]膜生物反應(yīng)器在有效融合微生物分解與膜高效分離雙重作用的同時(shí)，也不可避免地帶來膜的污染問題。大量實(shí)踐表明，膜污染已成為這一新工藝發(fā)展所必需克服的瓶頸問題。從其處理過程和特征來分析，膜污染是與膜接觸的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子，通過物理的、化學(xué)的、生物的和機(jī)械的作用，在膜表面、膜孔內(nèi)的吸附沉積，以及微生物在膜水界面的堆積，造成膜有效孔徑變小甚至堵塞，導(dǎo)致膜的通流量大幅下降，阻力損失大大提升(運(yùn)行能耗大幅攀升)，從而有效分離特性的大幅下降現(xiàn)象。如上所述，膜生物反應(yīng)器中膜的污染，是非常復(fù)雜的過程，其演化過程受到多重因素相互強(qiáng)烈耦合的影響。
[0003]對(duì)于一體式膜生物所面臨的主要問題則是:針對(duì)相應(yīng)給定的污水種類、生物反應(yīng)器形式以及膜特性等邊界條件下，如何在運(yùn)行能耗極小化的基礎(chǔ)上，在多變的組分、濃度、溫度和流量等運(yùn)行工況下，有效控制膜的污染。根據(jù)膜污染的定義，這種有效性必然應(yīng)表現(xiàn)為:對(duì)微粒、膠體顆粒和溶質(zhì)大分子的吸附積累，以及微生物在膜界面堆積的合理控制上。對(duì)于一體式膜生物反應(yīng)器的膜組件而言，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式下，如何從本質(zhì)上阻礙膜污染的形成，大幅降低運(yùn)行阻力，改善運(yùn)行維護(hù)條件成為膜生物反應(yīng)器亟待解決的根本性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)器效率低、膜分離運(yùn)行能耗下降以及膜組件壽命短的缺點(diǎn)，提供了具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0006]具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，包括至少兩組污水處理單元和一組膜處理單元，每組污水處理單元均包括第一殼體，第一殼體頂部左側(cè)設(shè)有布水管，第一殼體頂部的右側(cè)設(shè)有出水管，右側(cè)污水處理單元的布水管與左側(cè)污水處理單元的出水管相連，第一殼體內(nèi)設(shè)有沿著第一殼體軸向的折流板，第一殼體內(nèi)的折流擋板兩側(cè)均設(shè)有生物降解性面板，第一殼體底部設(shè)有曝氣管道，膜處理單元包括第二殼體和安裝在第二殼體內(nèi)的膜組件，第二殼體的頂部左側(cè)設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口與最右側(cè)污水處理單元的出水管連通，第二殼體內(nèi)設(shè)有沿著第二殼體軸向的的污泥擋板，進(jìn)水口位于污泥擋板的左側(cè)，污泥擋板的右側(cè)設(shè)有膜組件，膜組件的下方由上至下依次設(shè)有交錯(cuò)曝氣單元和斜板反應(yīng)單元，膜處理單元底部和污水處理單元底部均連有污泥沉降槽，污泥沉降槽為圓錐形，其底部半徑小于頂部半徑，污泥沉降槽底部連有回流管，污泥沉降槽內(nèi)設(shè)有氣力污泥攪動(dòng)裝置，氣力污泥攪動(dòng)裝置包括中心軸和攪動(dòng)管，攪動(dòng)管上設(shè)有氣孔。本發(fā)明首先通過第一殼體和折流板控制泥水的流動(dòng)的方式，經(jīng)過兩次泥水分離解耦，將膜組件從傳統(tǒng)的污泥環(huán)境中解脫出來，從根本上破壞膜組件污染的條件;基于流動(dòng)控制的理念，通過交錯(cuò)曝氣單元為膜組件構(gòu)建獨(dú)立的交錯(cuò)流剪切系統(tǒng)，在盡量低的能耗條件下，在膜表面形成高效剪切作用，破壞污染形成的水力條件;另外，本項(xiàng)發(fā)明針對(duì)生物反應(yīng)器中污泥回流效率低下，導(dǎo)致生物降解難度提升的傳統(tǒng)問題，從流動(dòng)控制的角度出發(fā)，通過氣力污泥攪動(dòng)裝置改善了流動(dòng)體系;從這三個(gè)方面為一體式膜生物反應(yīng)器效率的提升、膜分離運(yùn)行能耗的下降以及膜組件是壽命的延長提供了全新的思路。
[0007]作為優(yōu)選，氣力污泥攪動(dòng)裝置還包括氣栗，氣栗的出氣口與攪拌管的氣孔相連，使氣孔保持正壓狀態(tài)。氣栗和氣孔的設(shè)置，使得氣流源源不斷地從攪拌管向外冒出，氣孔保持正壓狀態(tài)，污泥沉淀槽內(nèi)的污泥處于被攪拌管和氣泡擾動(dòng)的狀態(tài)，避免了污泥板結(jié)堵塞，也避免了污水處理裝置內(nèi)活性污泥中的微生物休眠死亡。
[0008]作為優(yōu)選，氣力污泥攪動(dòng)裝置的攪拌管一端與中心軸固接，從固定端到自由端，攪拌管的曲率半徑逐漸增大。攪拌管曲率半徑組件增大，攪拌管隨中心軸旋轉(zhuǎn)一圈對(duì)污泥的擾動(dòng)較直線型攪拌裝置更大，能更好的防止污泥干固板結(jié)，保持裝置處于高效運(yùn)行狀態(tài)。攪拌管根數(shù)為一根到數(shù)跟，呈螺旋狀安裝，使得污泥沉淀槽內(nèi)的污泥處于緩慢的蠕動(dòng)狀態(tài)，即不形成污泥的二次上升，有足夠破壞污泥靜止沉淀的水力條件，確保污泥可以均勻的從污泥回流管高效流出，避免傳統(tǒng)方式的污泥短流，污泥無法回流的問題。
[0009]作為優(yōu)選，氣力污泥攪動(dòng)裝置包括至少兩層攪拌管，每層攪拌管均垂直于中心軸。氣力污泥攪動(dòng)裝置的中心軸上包括至少兩層的污泥攪拌管，每層的污泥攪拌管又包括至少3跟呈對(duì)稱排布的垂直于中心軸的攪拌管，保證污泥處于緩慢蠕動(dòng)狀態(tài)，既不形成污泥的二次上升，又足夠打破污泥靜止沉降的水力條件。
[0010]作為優(yōu)選，污水沉降槽側(cè)壁上設(shè)有振動(dòng)片。振動(dòng)片的設(shè)置避免污泥板結(jié)干固，避免污水短流和確保污泥回流。
[0011]作為優(yōu)選，每一污水處理單元的回流管均與回流總管相連，回流管和回流總管內(nèi)壁均設(shè)有振動(dòng)片。污泥能通過回流管和回流總管回流至生物降解性面板，振動(dòng)片的設(shè)置避免污泥板結(jié)干固，避免污水短流和確保污泥回流。
[0012]作為優(yōu)選，生物降解性面板內(nèi)填充有供微生物附著生長的填料。填料的設(shè)置限定污水的流向，對(duì)污水起到限流的作用，且方便微生物附著生長。
[0013]作為優(yōu)選，交錯(cuò)曝氣單元包括至少兩根相互交錯(cuò)的曝氣管。在膜組件的表面上形成高效剪切的機(jī)制，再次破壞污泥沉降的水力條件，進(jìn)一步確保膜組件分離局部環(huán)境良好，促使整個(gè)反應(yīng)裝置的高效運(yùn)行。
[0014]作為優(yōu)選，斜板反應(yīng)單元包括斜板，斜板上設(shè)有與水流方向呈20°-50°傾斜角的斜板槽，斜板槽至少有兩條。斜板具有雙重作用，其一是斜板沉淀的作用，二次將污泥從水中利用慣性和重力分離出來，另外斜板選用材料可利用利于生物膜成型的材料，在斜板槽內(nèi)，形成對(duì)污水的再次生物降解，盡量減少膠質(zhì)污染物進(jìn)入膜分離段的幾率。
[0015]作為優(yōu)選，第一殼體的徑向與軸向長度之比為1:(1.2?3)。第一殼體軸向長度較長，能夠根據(jù)污水類型設(shè)置為深井反應(yīng)或其他反應(yīng)類型，具有很好的適應(yīng)性。
[0016]作為優(yōu)選，污泥沉降槽高與頂部直徑之比為1:(1.8?2.6)。污泥沉淀槽具有一定的傾斜度，方便污泥流至回流管。
[0017]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:本發(fā)明首先通過第一殼體和折流板控制泥水的流動(dòng)的方式，經(jīng)過兩次泥水分離解耦，將膜組件從傳統(tǒng)的污泥環(huán)境中解脫出來，從根本上破壞膜組件污染的條件;基于流動(dòng)控制的理念，通過交錯(cuò)曝氣單元為膜組件構(gòu)建獨(dú)立的交錯(cuò)流剪切系統(tǒng)，在盡量低的能耗條件下，在膜表面形成高效剪切作用，破壞污染形成的水力條件;另外，本項(xiàng)發(fā)明針對(duì)生物反應(yīng)器中污泥回流效率低下，導(dǎo)致生物降解難度提升的傳統(tǒng)問題，從流動(dòng)控制的角度出發(fā)，通過氣力污泥攪動(dòng)裝置改善了流動(dòng)體系;從這三個(gè)方面為一體式膜生物反應(yīng)器效率的提升、膜分離運(yùn)行能耗的下降以及膜組件是壽命的延長提供了全新的思路。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1的氣力污泥攪動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖中各數(shù)字標(biāo)號(hào)所指代的部位名稱如下:I一第一殼體、2—曝氣管道、3—污泥沉降槽、4 一布水管、5—?dú)饬ξ勰鄶噭?dòng)裝置、6—生物降解性面板、7—出水管、8—折流板、9 一回流管、10—回流總管、11 一膜組件、12—污泥擋板、13—第二殼體、14 一進(jìn)水口、15—交錯(cuò)曝氣單元、16—斜板反應(yīng)單元、17—振動(dòng)片、51—中心軸、52—攪拌管、53—?dú)饪住?51—曝氣管、161 —斜板、162 一斜板槽。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，包括至少兩組污水處理單元和一組膜處理單元，每組污水處理單元均包括第一殼體I，第一殼體I頂部左側(cè)設(shè)有布水管4，第一殼體I頂部的右側(cè)設(shè)有出水管7，右側(cè)污水處理單元的布水管4與左側(cè)污水處理單元的出水管7相連，第一殼體I內(nèi)設(shè)有沿著第一殼體I軸向的折流板8，第一殼體I內(nèi)的折流擋板8兩側(cè)均設(shè)有生物降解性面板6，第一殼體I底部設(shè)有曝氣管道2，膜處理單元包括第二殼體13和安裝在第二殼體13內(nèi)的膜組件11，第二殼體13的頂部左側(cè)設(shè)有進(jìn)水口 14，進(jìn)水口 14與最右側(cè)污水處理單元的出水管7連通，第二殼體13內(nèi)設(shè)有沿著第二殼體13軸向的的污泥擋板12，進(jìn)水口 14位于污泥擋板12的左側(cè)，污泥擋板12的右側(cè)設(shè)有膜組件11，膜組件11的下方由上至下依次設(shè)有交錯(cuò)曝氣單元15和斜板反應(yīng)單元16，膜處理單元底部和污水處理單元底部均連有污泥沉降槽3，污泥沉降槽3為圓錐形，其底部半徑小于頂部半徑，污泥沉降槽3底部連有回流管9，污泥沉降槽3內(nèi)設(shè)有氣力污泥攪動(dòng)裝置5，氣力污泥攪動(dòng)裝置5包括中心軸51和攪動(dòng)管52，攪動(dòng)管52上設(shè)有氣孔53。
[0024]氣力污泥攪動(dòng)裝置5還包括氣栗，氣栗的出氣口與攪拌管52的氣孔53相連，使氣孔53保持正壓狀態(tài)。
[0025]氣力污泥攪動(dòng)裝置5的攪拌管52—端與中心軸51固接，從固定端到自由端，攪拌管52的曲率半徑逐漸增大。
[0026]氣力污泥攪動(dòng)裝置5包括至少兩層攪拌管52，每層攪拌管52均垂直于中心軸51。
[0027]污水沉降槽3側(cè)壁上設(shè)有振動(dòng)片17。
[0028]每一污水處理單元的回流管9均與回流總管10相連，回流管9和回流總管10內(nèi)壁均設(shè)有振動(dòng)片17。
[0029]生物降解性面板6內(nèi)填充有供微生物附著生長的填料。
[0030]交錯(cuò)曝氣單元15包括三根相互交錯(cuò)的曝氣管151。
[0031 ]斜板反應(yīng)單元16包括斜板161，斜板161上設(shè)有與水流方向呈30°傾斜角的斜板槽162。
[0032]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:包括至少兩組污水處理單元和一組膜處理單元，每組污水處理單元均包括第一殼體(I)，第一殼體(I)頂部左側(cè)設(shè)有布水管(4)，第一殼體(I)頂部的右側(cè)設(shè)有出水管(7)，右側(cè)污水處理單元的布水管(4)與左側(cè)污水處理單元的出水管(7)相連，第一殼體(I)內(nèi)設(shè)有沿著第一殼體(I)軸向的折流板(8)，第一殼體(I)內(nèi)的折流擋板(8)兩側(cè)均設(shè)有生物降解性面板(6)，第一殼體(I)底部設(shè)有曝氣管道(2)，膜處理單元包括第二殼體(13)和安裝在第二殼體(13)內(nèi)的膜組件(11)，第二殼體(13)的頂部左側(cè)設(shè)有進(jìn)水口(14)，進(jìn)水口(14)與最右側(cè)污水處理單元的出水管(7)連通，第二殼體(13)內(nèi)設(shè)有沿著第二殼體(13)軸向的的污泥擋板(12)，進(jìn)水口(14)位于污泥擋板(12)的左側(cè)，污泥擋板(12)的右側(cè)設(shè)有膜組件(11)，膜組件(11)的下方由上至下依次設(shè)有交錯(cuò)曝氣單元(15)和斜板反應(yīng)單元(16)，膜處理單元底部和污水處理單元底部均連有污泥沉降槽(3)，污泥沉降槽(3)為圓錐形，其底部半徑小于頂部半徑，污泥沉降槽(3)底部連有回流管(9)，污泥沉降槽(3)內(nèi)設(shè)有氣力污泥攪動(dòng)裝置(5)，氣力污泥攪動(dòng)裝置(5)包括中心軸(51)和攪動(dòng)管(52)，攪動(dòng)管(52)上設(shè)有氣孔(53)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:氣力污泥攪動(dòng)裝置(5)還包括氣栗，氣栗的出氣口與攪拌管(52)的氣孔(53)相連，使氣孔(53)保持正壓狀??τ O3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:氣力污泥攪動(dòng)裝置(5)的攪拌管(52)—端與中心軸(51)固接，從固定端到自由端，攪拌管(52)的曲率半徑逐漸增大。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:氣力污泥攪動(dòng)裝置(5)包括至少兩層攪拌管(52)，每層攪拌管(52)均垂直于中心軸(51)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:污水沉降槽(3)側(cè)壁上設(shè)有振動(dòng)片(17)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:每一污水處理單元的回流管(9)均與回流總管(10)相連，回流管(9)和回流總管(10)內(nèi)壁均設(shè)有振動(dòng)片(17)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:生物降解性面板(6)內(nèi)填充有供微生物附著生長的填料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:交錯(cuò)曝氣單元(15)包括至少兩根相互交錯(cuò)的曝氣管(151)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙重解耦聯(lián)的膜生物反應(yīng)器，其特征在于:斜板反應(yīng)單元(16)包括斜板(161)，斜板(161)上設(shè)有與水流方向呈20°-50°傾斜角的斜板槽(162)，斜板槽(162)至少有兩條。
【文檔編號(hào)】C02F3/12GK105836878SQ201610317103
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】王小華
【申請(qǐng)人】北京易普優(yōu)能科技有限公司