一种管式膜生物反应器

摘要

本发明涉及一种管式膜生物反应器，包括膜框架，所述膜框架的内部设有若干依次排列的管式膜组件，管式膜组件的顶部通过出水管道汇总后连接抽吸排水系统，膜框架的底部设有曝气系统，管式膜组件包括若干均匀排列的膜管，相邻两个膜管形成的空腔内设置多个柔性摩擦球。本发明的管式膜生物反应器采用管式膜作为过滤膜，能避免过滤膜断裂破损，造成水质的恶化；在膜管形成的空腔中添加柔性摩擦球，可增加污泥的有效浓度，提高生化处理效率，提高出水水质，降低成本；柔性摩擦球对膜表面进行冲刷，延长膜管的污染周期；过滤膜间距离大而且固定，不易出现积泥；过滤组件结构简单，制备工艺简单。

权利要求

1.一种管式膜生物反应器，包括膜框架（1），其特征在于：所述膜框架（1）的内部设有若干依次排列的管式膜组件（2），管式膜组件（2）的顶部通过出水管道汇总后连接抽吸排水系统，膜框架（1）的底部设有曝气系统，管式膜组件（2）包括若干均匀排列的膜管（3），相邻两个膜管（3）形成的空腔内设置多个柔性摩擦球；所述相邻两个膜管（3）之间的间距为

1.5-5mm，柔性摩擦球直径为1-4mm，柔性摩擦球为由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯晴中的一种或多种材料制成的多孔球。

2.根据权利要求1所述的管式膜生物反应器，其特征在于：所述膜框架（1）为矩形膜框架。

3.根据权利要求1所述的管式膜生物反应器，其特征在于：所述吸排水系统包括抽吸水泵，通过抽吸水泵的抽吸作用将经过膜管（3）过滤后的液体排出。

4.根据权利要求1所述的管式膜生物反应器，其特征在于：所述曝气系统包括风机，风机的出风口连接若干设置在膜框架（1）底部的曝气管，曝气管的外壁上设置多个曝气孔。

5.根据权利要求1所述的管式膜生物反应器，其特征在于：所述膜管（3）包括由高分子烧结膜或高分子喷熔膜制成的基膜，基膜外径为3-15mm，基膜的外表面上复合一层聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜或聚丙烯晴过滤层。

6.根据权利要求1所述的管式膜生物反应器，其特征在于：所述膜管（3）的两端分别通过粘合剂固定。

说明书

一种管式膜生物反应器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种管式膜生物反应器。

背景技术

[0002] 膜生物反应器是一种新型污水处理处理工艺，它在废水生化处理末端加入过滤膜，生化处理后的水通过滤膜后排放，过滤膜会将活性污泥和大分子物质截留在生化池中。MBR膜技术将生化处理的水力停留时间和污泥停留时间进行独立控制，增加了的处理工艺的灵活性，能针对不同的废水设计适当的水力停留时间和污泥停留时间同时过滤膜有超强的泥水分离功能，使得生化池中得污泥浓度可大大增加而不用担心泥水分离问题。

[0003] 另外MBR技术运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于传统工艺处理，出水可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。同时，膜分离也使微生物和大分子的难分解物质被截流在生物反应器内，系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，还使得不易分解的物质具有更长的停留时间，保证了良好的出水水质。MBR膜技术可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，同时可省去二沉池，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。

[0004] 目前市场上常见的膜生物反应器膜的类型主要有中空纤维膜、平板膜。中空纤维膜组器常常需要大规模的曝气，以防止膜丝污染。较低的曝气会照成膜丝污染，较大的曝气会增加膜丝的损害以及增加运营成本。平板膜制备工艺复杂，成本高，需水力冲刷来缓解表面的污染。

发明内容

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、使用方便的管式膜生物反应器，具有不易破损、耐污染的优点。

[0006] 本发明的管式膜生物反应器，包括膜框架，所述膜框架的内部设有若干依次排列的管式膜组件，管式膜组件的顶部通过出水管道汇总后连接抽吸排水系统，膜框架的底部设有曝气系统，管式膜组件包括若干均匀排列的膜管，相邻两个膜管形成的空腔内设置多个柔性摩擦球。

[0007] 本发明的管式膜生物反应器，所述膜框架为矩形膜框架。

[0008] 本发明的管式膜生物反应器，所述吸排水系统包括抽吸水泵，通过抽吸水泵的抽吸作用将经过膜管过滤后的液体排出。

[0009] 本发明的管式膜生物反应器，所述曝气系统包括风机，风机的出风口连接若干设置在膜框架底部的曝气管，曝气管的外壁上设置多个曝气孔。

[0010] 本发明的管式膜生物反应器，所述膜管包括由高分子烧结膜或高分子喷熔膜制成的基膜，基膜外径为3-15mm，基膜的外表面上复合一层聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜或聚丙烯晴过滤层。

[0011] 本发明的管式膜生物反应器，所述相邻两个膜管之间的间距为1.5-5mm，柔性摩擦球直径为1-4mm，柔性摩擦球为由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯晴中的一种或多种材料制成的多孔球。

[0012] 本发明的管式膜生物反应器，所述膜管的两端分别通过粘合剂固定。

[0013] 与现有技术相比本发明的有益效果为：

[0014] 1）采用管式膜作为过滤膜，能避免过滤膜断裂破损，造成水质的恶化；

[0015] 2）在膜管形成的空腔中添加柔性摩擦球，可增加污泥的有效浓度，提高生化处理效率，提高出水水质，降低成本；柔性摩擦球对膜表面进行冲刷，延长膜管的污染周期。

[0016] 3）过滤膜间距离大而且固定，不易出现积泥；

[0017] 4）过滤组件结构简单，制备工艺简单。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例所述的一种管式膜生物反应器去除抽吸排水系统和曝气系统的结构示意图；

[0019] 图2是本发明实施例所述的一种管式膜生物反应器中管式膜组件的结构示意图。

[0020] 图中：

[0021] 1、膜框架；2、管式膜组件；3、膜管。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0023] 如图1-2所示，一种管式膜生物反应器，包括膜框架1，所述膜框架1的内部设有若干依次排列的管式膜组件2，管式膜组件2的顶部通过出水管道汇总后连接抽吸排水系统，膜框架1的底部设有曝气系统，管式膜组件2包括若干均匀排列的膜管3，相邻两个膜管3形成的空腔内设置多个柔性摩擦球。

[0024] 本发明的管式膜生物反应器，所述膜框架1为矩形膜框架。

[0025] 本发明的管式膜生物反应器，所述吸排水系统包括抽吸水泵，通过抽吸水泵的抽吸作用将经过膜管3过滤后的液体排出。

[0026] 本发明的管式膜生物反应器，所述曝气系统包括风机，风机的出风口连接若干设置在膜框架1底部的曝气管，曝气管的外壁上设置多个曝气孔。

[0027] 本发明的管式膜生物反应器，所述膜管3包括由高分子烧结膜或高分子喷熔膜制成的基膜，基膜外径为3-15mm，基膜的外表面上复合一层聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS）或聚丙烯晴（PAN）过滤层。

[0028] 本发明的管式膜生物反应器，所述相邻两个膜管3之间的间距为1.5-5mm，柔性摩擦球直径为1-4mm，柔性摩擦球为由聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS)）、聚丙烯晴（PAN）中的一种或多种材料制成的多孔球，添加柔性球堆积体积为膜池的15%。

[0029] 本发明的管式膜生物反应器，所述膜管3的两端分别通过粘合剂固定。

[0030] 本发明的管式膜生物反应器在具体使用时，放入水处理膜池中，污水在进入膜池之前，污水需要做前处理，包括厌氧生化处理、好氧处理、缺氧生化处理，工艺的选择则根据污水的实际情况，常常厌氧生化处理水力停留时间为2-6h，缺氧生化处理水力停留时间为1-5h，好氧池水力停留时间为1-10h。污水在管式膜组件中的水力停留时间为1-2小时，进
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入膜池污水的cod范围100-1000mg/L，污泥龄10-30d，曝气强度为50-300mhm不等。污泥需要氧气，柔性摩擦球分散搅动，柔性摩擦球对膜管表面有足够的冲刷，能避免膜管的污染，故在管式膜组件的底部设置曝气系统。污水在管式膜组件中的停留达到了设计的水力停留时间，由抽吸水泵经由膜管过滤后，经由出水管道排放或进入下一阶段处理。抽吸采用抽吸泵，压力控制35KPa以下。

[0031] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。