CN101830607B

CN101830607B - 交替式两级好氧膜生物反应器

Info

Publication number: CN101830607B
Application number: CN2010101799051A
Authority: CN
Inventors: 陈兆波; 刘静; 王鸿程; 崔敏华; 呼冬雪; 王世伟; 贾建辉; 多平平; 王晓雨; 周伟肖
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: CN101830607A

Abstract

本发明提供的是一种交替式两级好氧膜生物反应器。包括第一反应器MBR1、第二反应器MBR2、调节池I、流量计、阀门、离心泵、自动控制电机箱II、储水箱IV、碱液箱III、酸液箱V、第一鼓风机GFJ1、第二鼓风机GFJ2、穿孔管曝气装置、浅层曝气装置。本发明可以实现高浓度有机废水经水解酸化后，出水不必经产甲烷相反应而直接进入好氧膜生物反应器处理后出水水质达标，且在此过程中保证出水连续，减缓膜污染、最大限度恢复膜通量，全自动控制、安全稳定高效。

Description

交替式两级好氧膜生物反应器

技术领域

本发明涉及的是一种污水处理装置。

背景技术

膜生物反应器的发展不过几十年，但发展迅速，这主要是由于膜生物反应器(MBR)将生物处理单元和膜处理技术结合起来，出水水质甚至达到中水回用的标准。但由于膜污染问题严重、有机负荷率有限、自控水平不高、出水不连续等问题影响其进一步推广应用。中国专利申请号为02104266.7的专利文件中公开的膜生物反应装置，由膜组件、净水箱、水管路、气管路和水泵构成，膜组件由中空纤维束、曝气管、曝气嘴、集水管组成，其特点是：采用在线监测措施有效检测膜污染情况，反冲洗时采用脉动曝气，增加中空纤维膜的抖动，减少了膜面堵塞和污染，延长膜寿命。但存在以下问题：1、普通的膜生物反应器承受污泥负荷的能力有限，不适宜直接处理高浓度有机废水；2、自控效果差；3、反冲洗的方式为水利冲刷加脉动曝气不能消除深层膜污染，膜通量恢复情况不如药液冲洗。专利申请号为200610023281.8的的专利文件中公开的一体式膜生物反应水处理装置，是将膜组件放置于CASS反应池中从而形成的一体式膜生物反应水处理装置。循环式活性污泥工艺(CASS工艺)是将反应池分为三个区：生物选择区、缺氧区、好氧区，不同分区微生物分别在各自最佳条件下降解有机物，因此出水水质好。但其出水***的滗水器往往很难达到设计要求，出水悬浮物浓度高，浊度高。采用MBR的出水方式与CASS工艺结合即成为一体式膜生物水处理装置。但该发明存在以下问题：1、运行周期长；2、出水不连续。交替式两级好氧膜生物反应器能够有效的减缓膜污染、连续出水，实现全自控的高负荷运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现全自控、连续出水、处理高浓度有机废水的交替式两级好氧膜生物反应器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的交替式两级好氧膜生物反应器包括第一反应器、第二反应器、调节池、流量计、电磁阀、抽吸泵、储水箱、碱液箱、酸液箱、第一鼓风机、第二鼓风机、穿孔管曝气装置、浅层曝气装置；调节池出水处连有第一电磁阀和第一流量计；调节池和第一反应器由进水管路连接，第二电磁阀和第一COD在线测量仪连接在第一流量计和第一反应器之间；调节池和第二反应器也由进水管路连接，进水管路上连有电磁阀和COD在线测量仪，第三电磁阀和第二COD在线测量仪连接在第一流量计和第二反应器之间；第一反应器出水处连接第三COD在线测量仪；第一反应器的出水管路的一支分支管连接进入第二反应器，第一反应器的出水作为第二反应器的进水，且该分支管路上接有第四电磁阀和第一离心泵；第二反应器出水处连接第四COD在线测量仪；第二反应器的出水管路的一支分支管路连接进入第一反应器，第二反应器的出水作为第一反应器的进水，且该分支管路上接有第五电磁阀和第二离心泵；第一反应器出水管路的另一分支管路与储水箱相连，储水箱前设有第二流量计，该分支管路上依次连有第四离心泵、第七电磁阀；第二反应器的另一分支管路与储水箱相连，且该分支管路上依次连有第三离心泵、第六电磁阀；和储水箱并列设置的有次氯酸钠碱液箱和硫酸酸液箱；储水箱、碱液箱、酸液箱的出水处分别连有第十电磁阀、第四流量计，第十一电磁阀、第五流量计、第十二电磁阀、第六流量计；储水箱、碱液箱、酸液箱的出水管路汇合后连接至第五离心泵，由第五离心泵提升后再分别由两支反冲洗管路分别连接至第一反应器和第二反应器，连接第一反应器的反冲洗管路上设有第十三电磁阀，连接第二反应器的的反冲洗管路上设有第十四电磁阀，反冲洗管路中输送的药液直接进入反应器；第一反应器和第一反应器均设置有膜吹扫和供溶解氧曝气***。

每个反应器内设四片膜组件，所述膜为聚乙烯中空纤维膜。

膜吹扫和供溶解氧曝气***包括位于反应器底部的穿孔管和距反应器上部三分之一高度处的浅层曝气管；第一鼓风机依次接有第十五电磁阀、第七流量计构成第一空气管路，第一空气管路与第一反应器的浅层曝气管路进气处相连；第一鼓风机同时还连接有第十六电磁阀、第八流量计构成第二空气管路，第二空气管路与第一反应器的底部曝气装置进气管路相连；第二鼓风机依次接有第十七电磁阀、第九流量计构成第三空气管路，第三空气管路与第二反应器的浅层曝气管路进气处相连；第二鼓风机同时还连接有第十八电磁阀、第十流量计构成第四空气管路，第四空气管路与第二反应器的底部曝气装置进气管路相连。

本发明提供了一种全自控、连续出水、处理高浓度有机废水的好氧膜生物反应器。高浓度有机废水经水解酸化后不必经过产甲烷阶段降低有机物浓度即可直接进入膜生物反应器(经水解酸化后可收集乳酸，不产甲烷，减少温室气体)，且由于膜生物反应器内污泥浓度高、中空纤维膜截留作用，出水水质仍可达到较高标准。同时，由于交替运行产生微生物相的更替，由于食物链作用加之水洗+气洗、碱洗、酸洗的反冲洗模式，减缓了膜污染。

本发明由两个串联的膜生物反应器交替运行，用离心泵抽吸出水至储水箱，运行一段时间后(通过在线监测反应器进出水处COD，当COD去除率为40％时，由自动控制***控制交替)一二级膜生物反应器交替。由于反应器的串联交替运行，前期处于低负荷的反应器转变成高负荷反应器后，处于内源呼吸的微生物可以过量的消化吸收有机物，因此可以承受更高的污泥负荷，高浓度有机废水无需产甲烷反应器，经水解酸化反应后出水可直接进入此反应器。交替运行时反应器内的有机负荷发生变化，好氧微生物菌落发生一定变化，出现菌群的更迭，由于食物链的作用可减少膜表面淤积的污泥和松散的污泥层，减缓膜污染。同时独特的在线反冲洗方式：水洗+气洗，碱洗，酸洗可以更高效的清除膜污染，最大限度的恢复膜通量。反冲洗时，一个反应器正常运行另一个反应器进行在线反冲洗，不间断的工作方式保证了出水的连续。本发明中阀门1、阀门4、阀门5为手动阀门，当离心泵出现故障后，可手动关闭阀门进行检修；其他阀门均为电磁阀，进出水的水位、正常运行中反应器的交替、膜污染严重时的反冲洗均由全自动控制***控制(图一中的II为自动控制电机箱)，安全可靠，运行稳定。

本发明的技术特点主要体现在：

1、一般的高浓度有机废水需先经过厌氧处理后再由膜生物反应器好氧处理至出水达到标准。本发明中，两级膜生物反应器的串联运行可以使高浓度有机废水经水解酸化后直接进入膜生物反应器，运行一段时间后(通过在线监测反应器进出水处COD，当COD去除率为40％时，由自控***自动控制交替)两级反应器交替，原来的低负荷反应器作为新的高负荷反应器，避免了不交替运行时单一反应器承担较高负荷导致的处理能力下降、反冲洗频繁问题，因此可以承受更高的有机负荷。

2、正常运行时，出水由离心泵间歇抽吸，这样可以减缓膜污染。出水储存在储水箱内再由离心泵F连续抽吸出水，因此可以保证出水的连续。进出水处的流量计a和流量计b连接到自动控制***，根据在线检测到的流量由自动控制***控制进出水处阀门的开闭，保证反应器内的液位维持在一定范围。

3、反冲洗时，第一膜生物反应器(MBR1)先进行反冲洗，第二膜生物反应器正常工作，保证出水相对恒定。反冲洗采用水力冲刷(清水冲洗+气洗)和药液冲洗(质量分数1％的次氯酸钠+质量分数0.035％的硫酸)的联合反冲洗方式去除膜污染。清水冲洗+气洗能消除纤维膜之间淤积的污泥和膜表面松散的污泥层；次氯酸钠溶液可以清除膜表面的微生物和有机污染物；硫酸溶液可以清除膜表面及内部的无机物垢。低浓度的硫酸酸液和次氯酸钠碱液不会对反应器内的微生物造成杀害，碱洗和酸洗的交替运行保证了反应器内的pH值相对恒定。

4、反冲洗时，药液由离心泵E抽吸，从进水口处进入，然后再由离心泵D或C抽吸出药液至调节池，随后同原污水一同进行生物处理。这样，药液的流经路径从膜组件外部进入内部然后再被抽吸至调节池，相当于把膜组件浸泡在药液中，同时清洗膜的内外表面，膜通量恢复大。

5、正常工作和反冲洗时阀门的开闭均由自动控制***根据在线监测的数据控制。当出水流量为反冲洗结束时的40％时开始反冲洗，当反冲洗后流量恢复至前次反冲洗结束时流量的90％时停止反冲洗，再次正常工作。这样不仅安全可靠，还能保证整套装置在最佳状态最高负荷最高效率点运行，提高整体的运行性能，降低能耗。

6、每个反应器设有膜吹扫和供溶解氧双路曝气***，供气形式分别为浅层曝气装置(距反应器上部三分之一高度处)——微孔曝气器和底部的穿孔管曝气装置。两套曝气***可以同时起到提供充足的溶解氧和混合、搅拌的作用。反冲洗中，清水冲洗时同时曝气，可以冲刷掉膜表面的颗粒污垢，有利于恢复膜通量。同时，中上部的浅层微孔曝气***能够降低能耗，提供更多空气量，增强湍流程度，加快氧的传递速率。

7、每个反应器内设四片膜组件，膜为聚乙烯中空纤维膜。固定膜的中空纤维垂直置于反应器的底面，出水管由中空纤维管两端连接一平行于反应器箱底的集水管组成。膜组件由两出水管两端连接两竖管组成。

8、反冲洗箱包括储水箱Ⅳ、次氯酸钠碱液箱Ⅲ和硫酸酸液箱Ⅴ，分别由各自的阀门和流量计控制。清水冲洗的同时曝气，药液在线反冲洗时关闭曝气***使活性污泥沉降，用离心泵D或C抽吸出药液。

9、在反应器的下部设有穿孔管曝气装置，穿孔管均匀铺设在反应器底部。在反应器三分之一高度处设浅层曝气装置——微孔扩散器，浅层曝气装置穿插在膜组件的五个间隙间。由鼓风机GFJ1和鼓风机GFJ2分别为第一反应器(MBR1)和第二反应器(MBR2)提供所需的空气量，由自动控制***分别控制阀门15、阀门16、阀门17、阀门18的开闭，从而实现对第一和第二反应器内的浅层曝气装置和底部的穿孔管曝气装置曝气量的控制。

10、反应器膜组件的下方设有放空管和排泥管；上部设有溢流管，防止反应器被淹没。

11、进水处流量计a显示的数据为Q_IN，出水处流量计b的显示的数据为Q_OUT，当两者的差值为反应器容积的90％(此值为上限值)时，自动切断进水，连续出水；当两者的差值为反应器容积的50％(此值为下限值)时，连续进水，关闭出水。以上操作均由自动控制***控制实现，保证了反应器的安全可靠运行。

本发明的结构与现有的膜生物反应器相比，优越性在于：

1、两级串联的膜生物反应器交替运行，有机负荷率高，可以承受更高的有机负荷，高浓度有机废水经过水解酸化后无需经过产甲烷的反应可直接进入此好氧反应器，出水效果好。避免了由于不交替运行导致的一级膜生物反应器负荷过高而使处理能力下降、运行周期短、反冲洗频繁的问题。

2、交替运行和交替反冲洗的方式保证了出水的连续，出水水质基本不受影响。

3、采用了浅层曝气理论的浅层曝气装置——微孔扩散器和底部的穿孔管曝气装置的双曝气***，不仅能提供充足的溶解氧，增加湍流程度，加快氧的传递速率，还由于浅层曝气装置降低了能耗，增加了空气量，促进了膜表面污泥的冲刷脱落。

4、本套装置采用全自动控制***，维持了反应器内的水位恒定波动在一定范围，维持了一定的水力停留时间。同时正常运行、反冲洗、曝气***的阀门开闭均由自动控制***控制，使整个***高效安全运行。

5、水洗+气洗、碱洗、酸洗的反冲洗方式，最大限度的恢复了膜通量，膜清洗彻底。

附图说明

图1为本发明的原理流程图；

图2-1为膜生物反应器2-2剖面图；图2-2为膜生物反应器1-1剖面图；

图3-1为膜组件俯视图，图3-2为图3-1的1-1剖视图，图3-3为图3-1的2-2剖视图；

图4-1为底部曝气装置的结构示意图，图4-2为图4-1的1-1剖视图，图4-3为图4-1的2-2剖视图

图5-1为浅层曝气装置的结构示意图，图5-2为图5-1的1-1剖视图，图5-3为图5-1的2-2剖视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本套装置由以下组成：膜生物反应器MBR1、膜生物反应器MBR2、调节池Ⅰ、流量计、阀门、离心泵、储水箱Ⅳ、碱液箱Ⅱ、酸液箱Ⅴ、自动控制电机箱Ⅱ、鼓风机GFJ1、鼓风机GFJ2、穿孔管曝气装置、浅层曝气装置。

调节池出水处连有阀门1、离心泵G和流量计a。调节池和第一反应器MBR1由进水管路连接，调节池和第一反应器MBR1的进水管路上连有阀门2和第二COD在线测量仪，阀门2和第二COD在线测量仪连接在流量计a和第一反应器MBR1之间。调节池和第二反应器MBR2也由进水管路连接，进水管路上连有阀门3和第一COD在线测量仪，阀门3和第一COD在线测量仪连接在流量计a和第二反应器MBR2之间。第一反应器MBR1出水处连接第三COD在线测量仪。第一反应器MBR1的出水管路的一个分支管连接进入第二反应器MBR2，第一反应器MBR1的出水作为第二反应器MBR2的进水，此管路上接有阀门4、压力表YLB1和离心泵A。同样，第二反应器MBR2出水处也连接第四COD在线测量仪。第二反应器MBR2的出水管路的一个分支管路连接进入第一反应器MBR1，第二反应器MBR2的出水作为第一反应器MBR1的进水，在此管路上接有离心泵B、压力表YLB2和阀门5。第一反应器MBR1出水管路的另一分支管路与储水箱相连，储水箱前设有流量计b，此出水管路上依次连有压力表YLB4离心泵D、阀门7，阀门7和流量计b相连。同样，第二反应器MBR2的另一出水分支管路也与储水箱相连，在此管路上依次连有压力表YLB3、离心泵C、阀门6，阀门6和流量计b相连。和储水箱并列设置的有次氯酸钠碱液箱和硫酸酸液箱。储水箱、碱液箱、酸液箱的出水处分别连有阀门10、流量计d；阀门11、流量计e；阀门12、流量计f。储水箱、碱液箱、酸液箱的出水管路汇合后连接至离心泵E，由离心泵E提升后再分别由两支反冲洗管路分别连接至第一反应器和第二反应器，连接第一反应器的反冲洗管路上设有阀门13，连接第二反应器的的反冲洗管路上设有阀门14，反冲洗管路中输送的药液直接进入反应器。鼓风机GFJ1依次接有阀门15、流量计g，此空气管路与第一反应器MBR1的浅层曝气管路进气处相连；鼓风机GFJ1同时还连接有阀门16、流量计h，此空气管路与第一反应器MBR1的底部曝气装置进气管路相连鼓风机GFJ2依次接有阀门17、流量计i，此空气管路与第二反应器MBR2的浅层曝气管路进气处相连；鼓风机GFJ2同时还连接有阀门18、流量计j，此空气管路与第二反应器MBR2的底部曝气装置进气管路相连。

整套反应装置的阀门(电磁阀)、离心泵、流量计、COD在线测量仪等均与自动控制***的电机箱相连接，实现全自动控制。

结合图2-1和图2-2，每个反应器内均设有四片膜组件，膜材料为聚乙烯中空纤维膜，中空纤维管垂直于反应器底面，离心泵从下部平行于反应器底面的集水管抽吸出水。每个反应器的底部安装穿孔管曝气装置，反应器三分之一高度处膜组件间安装浅层曝气装置，分别用鼓风机GFJ1和鼓风机GFJ2为两个反应器提供空气。反应器下部设有放空管和排泥管，上部有溢流管。

结合图1，正常工作时两个反应器串联运行。第一反应器MBR1通过离心泵A将水输送至第二反应器MBR2，通过自动控制体统控制离心泵A实现；第二反应器MBR2通过离心泵B将水输送至第一反应器MBR1，通过控制离心泵B的启停实现。第一反应器MBR1的出水由离心泵D抽吸输送至储水箱，通过控制阀门7的开闭实现；第二反应器MBR2的出水由离心泵C抽吸出水输送至储水箱并由控制阀门6的开闭实现。在反应器的出水和储水箱之间安装有流量计b，计量出水流量。储水箱内的水由离心泵F连续抽吸出水。

在线反冲洗时，如图中点划线所示，用离心泵E分别顺序从储水箱Ⅳ、碱液箱Ⅲ和酸液箱Ⅴ抽吸，由流量计d、流量计e、流量计f分别控制流量，阀门10、阀门11、阀门12控制开闭。碱液箱Ⅲ内是质量分数为1％次氯酸钠溶液，酸液箱Ⅴ内是质量分数为0.035％的硫酸溶液。第一反应器MBR1的反冲洗回路上设有阀门13，第二反应器MBR2的反冲洗回路上设有阀门14。进入第一反应器MBR1内的药液用离心泵D抽吸出反应器并输送至调节池，第一反应器MBR1和调节池之间设有阀门9；进入第二反应器MBR2内的药液用离心泵C抽吸出反应器输送至调节池，其间设有阀门8。阀门8和阀门9与调节池间安装流量计c，用于计量膜清洗后通量的恢复情况。

一个周期内反应器的工作过程：

正常工作时，先以第一反应器MBR1作为一级膜生物反应器，第二反应器MBR2作为二级膜生物反应器。打开阀门2关闭阀门3，原污水进入第一反应器MBR1。在第一反应器MBR1内，微生物降解有机物质，废水得到初步的净化。第一反应器MBR1的出水由离心泵A抽吸出并输送至第二反应器MBR2，有机物质在第二反应器MBR2内再次被降解，水体得到净化，然后由离心泵C抽吸出水将处理达标的水输送至储水箱Ⅳ，储水箱Ⅳ内保持一定的水位，由离心泵F连续抽吸出水。此时，阀门2、阀门4、阀门6开启，其余阀门均关闭。离心泵的工作状态为间歇抽吸以减轻膜污染，离心泵的工作周期为抽吸12min，停抽2min，抽吸压力为0.25MPa(由离心泵前压力表显示)。运行一段时间后(通过在线监测反应器进出水处COD，当COD去除率为40％时，由自动控制***控制交替)，第一反应器MBR1和第二反应器MBR2交换工作状态，第二反应器MBR2作为一级膜生物反应器，进水直接进入第二反应器MBR2。第二反应器MBR2的出水由离心泵B抽吸至第一反应器MBR1的进水处，经第一反应器MBR1的再次处理后出水，出水由离心泵D抽出至储水箱Ⅳ。离心泵的工作状态仍然是抽吸12min，停抽2min，抽吸压力为0.25MPa。此时，阀门3、阀门5、阀门7开启，其余均关闭。正常工作时，每个反应器内的两套曝气装置同时连续工作。流量计a的示数为进水流量Q_IN，流量计b的流量为出水流量Q_OUT，当Q_OUT为40％Q_IN时，表明膜污染严重，开始在线反冲洗。

反冲洗时，先对第一反应器MBR1进行反冲洗，第二反应器MBR2正常工作。进出水管路上阀门的开闭情况为：阀门1、阀门3、阀门6开启，阀门2、阀门4、阀门5、阀门7关闭。原水直接进入第二反应器MBR2，经过第二反应器MBR2的生物降解后直接由离心泵C抽吸出水至储水箱。第一反应器MBR1进行在线反冲洗。反冲洗的流量为40％Q_IN，在线反冲洗分三个阶段：水洗+气洗，碱洗，酸洗。先进行在线水洗+气洗清除膜表面松散的污泥层。此时，阀门10、阀门13开启，阀门11、阀门12、阀门14关闭，由离心泵E将储水箱IV内的水抽吸至第一反应器MBR1，同时曝气，阀门15、阀门16、阀门17、阀门18全部开启。在线水洗+气洗的时间为2小时，随后进行在线碱洗，在线碱洗时间为30min，此时关闭阀门10，阀门12，开启阀门11；曝气***中阀门15、阀门16闭，阀门17、阀门18开启，鼓风机GFJ1闭，鼓风机GFJ2开启，其余阀门开闭情况不变。药洗时关闭曝气***使污泥沉降，同时由出水离心泵D将药液抽出，这样，整个膜片浸泡在药液中，且药液从膜外表面流经至内表面使得膜清洗彻底，有利于最大限度恢复膜通量。最后进行在线酸洗，在线酸洗时间为30min，阀门10、阀门11闭，阀门12开启。第一反应器MBR1的整个反冲洗过程中反冲洗出水管路上的阀门开闭情况为：阀门9开启、阀门8闭。在线酸洗结束后重复进行上述反冲洗过程直至膜通量的恢复情况达到预定标准。阀门9后连接有流量计c，显示清洗后膜通量的恢复情况，当流量计c的流量Q_RE恢复至前次反冲洗结束后流量Q₀(自动控制***在每次反冲洗完毕更新记录此值)的90％时，表明反冲洗结束，停止对第一反应器MBR1的反冲洗。随后，第一反应器MBR1开始正常工作，开始对第二反应器MBR2进行在线反冲洗。对第二反应器MBR2的在线反冲洗过程同上，反冲洗时的阀门开闭情况为：(1)水洗时：阀门1、阀门2、阀门7、阀门8、阀门10、阀门14、阀门15、阀门16、阀门17、阀门18开启，离心泵C、离心泵D、离心泵E、离心泵F、离心泵G开启，鼓风机GFJ1、鼓风机GFJ2开启；阀门3、阀门4、阀门5、阀门6、阀门9、阀门11、阀门12、阀门13闭，离心泵A、离心泵B关闭。(2)碱洗时：阀门1、阀门2、阀门7、阀门8、阀门11、阀门14、阀门15、阀门16开启，离心泵C、离心泵D、离心泵E、离心泵F、离心泵G开启，鼓风机GFJ1开启；阀门3、阀门4、阀门5、阀门6、阀门9、阀门10、阀门12、阀门13、阀门17、阀门18闭，离心泵A、离心泵B关闭，鼓风机GFJ2闭。(3)酸洗时：阀门1、阀门2、阀门7、阀门8、阀门12、阀门14、阀门15、阀门16开启，离心泵C、离心泵D、离心泵E、离心泵F、离心泵G开启，鼓风机GFJ1开启；阀门3、阀门4、阀门5、阀门6、阀门9、阀门10、阀门11、阀门13、阀门17、阀门18闭，离心泵A、离心泵B关闭，鼓风机GFJ2闭。

工作过程和反冲洗过程中的电磁阀门开闭情况见下表：

鼓风机GFJ2

开

闭

开

本设计的液位控制是这样实现的：当T*(Q_IN-Q_OUT)＝90％V(T为水力停留时间，V为反应器的容积)时，停止进水，离心泵G停止抽吸；当T*(Q_IN-Q_OUT)＝50％V时，持续进水，停止出水，关闭阀门6或阀门7；当Q_IN-Q_OUT的值在两极限值之间时，同正常运行时的情况。

以上阀门中，阀门1、阀门4、阀门5为手动阀门，其余均为电磁阀门，阀门的开闭状态均由自动控制***和数据管理***来实现，采用全自动的控制曝气、进出水、反冲洗方式可以保证反应器安全、稳定、高效的工作。

结合图3-1到图3-3，图为膜组件的三视图，反应器长1.5m，宽1.2m，2.0m。反应器内设四片膜组件，膜为聚乙烯中空纤维膜，膜片间的间距为300mm，长度方向上膜片与反应器的间隔为300mm；膜组件宽700mm，宽度方向上膜组件与反应器间隔250mm；膜组件高1200mm，距反应器上端500mm，膜组件下部中心处设有集水管收集经膜生物反应器处理后的出水。

结合图4-1到图4-3，图为底部穿孔管曝气装置的三视图，鼓风机GFJ1或鼓风机GFJ2连接曝气总管，曝气总管从上部直接深入到池底中心距池底100mm处，曝气总管距反应器壁100mm；曝气总管连接曝气干管，干管长1200mm，干管距反应器壁150mm；干管上没隔400mm均匀分布着四根曝气支管，曝气支管长800mm，距反应器壁200mm，支管上斜向下倾角45°对称均匀开设孔口，孔口大小5mm，孔口间距75mm。

结合图5-1到图5-3，浅层曝气装置的微孔扩散器浸没在膜组件三分之一高度处，距反应器下端1100mm，鼓风机GFJ1或鼓风机GFJ2连接曝气总管，距反应器顶部400mm膜组件上方100mm处是微孔曝气装置的干管，由干管连接着五根支管，支管深入至膜组件中；支管间的间距依次为250mm、300mm、300mm、250mm，支管与反应器壁的间距为250mm。曝气支管上安装微孔扩散器，提供大小为0.1mm的微气泡，服务面积0.5m²/个左右，每根支管上安装微孔扩散器两个。

本发明可以实现高浓度有机废水经水解酸化后，出水不必经产甲烷相反应而直接进入好氧膜生物反应器处理后出水水质达标，且在此过程中保证出水连续，减缓膜污染、最大限度恢复膜通量，全自动控制、安全稳定高效。

Claims

1.一种交替式两级好氧膜生物反应器，包括第一反应器、第二反应器、调节池、流量计、电磁阀、抽吸泵、储水箱、碱液箱、酸液箱、第一鼓风机、第二鼓风机、穿孔管曝气装置、浅层曝气装置；其特征是：调节池出水处连有第一手动阀门和第一流量计；调节池和第一反应器由进水管路连接，第二电磁阀和第二COD在线测量仪连接在第一流量计和第一反应器之间；调节池和第二反应器也由进水管路连接，第三电磁阀和第一COD在线测量仪连接在第一流量计和第二反应器之间；第一反应器出水处连接第三COD在线测量仪；第一反应器的出水管路的一支分支管连接进入第二反应器，第一反应器的出水作为第二反应器的进水，且该分支管路上接有第四手动阀门和第一离心泵；第二反应器出水处连接第四COD在线测量仪；第二反应器的出水管路的一支分支管路连接进入第一反应器，第二反应器的出水作为第一反应器的进水，且该分支管路上接有第五手动阀门和第二离心泵；第一反应器出水管路的另一分支管路与储水箱相连，储水箱前设有第二流量计，该分支管路上依次连有第四离心泵、第七电磁阀；第二反应器的另一分支管路与储水箱相连，且该分支管路上依次连有第三离心泵、第六电磁阀；和储水箱并列设置的有次氯酸钠碱液箱和硫酸酸液箱；储水箱、次氯酸钠碱液箱、硫酸酸液箱的出水处分别连有第十电磁阀、第四流量计，第十一电磁阀、第五流量计、第十二电磁阀、第六流量计；储水箱、次氯酸钠碱液箱、硫酸酸液箱的出水管路汇合后连接至第五离心泵，由第五离心泵提升后再分别由两支反冲洗管路分别连接至第一反应器和第二反应器，连接第一反应器的反冲洗管路上设有第十三电磁阀，连接第二反应器的反冲洗管路上设有第十四电磁阀，反冲洗管路中输送的药液直接进入反应器；第一反应器和第二反应器均设置有膜吹扫和供溶解氧曝气***。

2.根据权利要求1所述的交替式两级好氧膜生物反应器，其特征是：每个反应器内设四片膜组件，所述膜为聚乙烯中空纤维膜。

3.根据权利要求1或2所述的交替式两级好氧膜生物反应器，其特征是：膜吹扫和供溶解氧曝气***包括位于反应器底部的穿孔管和距反应器上部三分之一高度处的浅层曝气管；第一鼓风机依次接有第十五电磁阀、第七流量计构成第一空气管路，第一空气管路与第一反应器的浅层曝气管进气处相连；第一鼓风机同时还连接有第十六电磁阀、第八流量计构成第二空气管路，第二空气管路与第一反应器底部的穿孔管的进气管路相连；第二鼓风机依次接有第十七电磁阀、第九流量计构成第三空气管路，第三空气管路与第二反应器的浅层曝气管进气处相连；第二鼓风机同时还连接有第十八电磁阀、第十流量计构成第四空气管路，第四空气管路与第二反应器底部的穿孔管的进气管路相连。