CN202415244U - 一种膜生物反应器 - Google Patents

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郭耀文
赵亮
张会敏
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Botian Institute of Environmental Planning and Design (Beijing) Co., Ltd.
Poten Environment Group Co Ltd
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BEIJING PURESINO-BODA ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
BEIJING MEIHUA BODA ENVIRONMENT TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE CO LTD
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Abstract

本实用新型涉及一种膜生物反应器，包括膜组件，与所述膜组件相连接的曝气管支架，与所述曝气管支架相连接的曝气主管及与所述曝气主管相连接的旋流曝气器。在膜生物反应器里安装有旋流曝气器，由于该曝气器的曝气气流能带动膜池水流一起上升，可以实现气、水对MBR膜元件的同时冲刷，有效地去除了膜表面上的附着物，缓减了膜污染。

Description

一种膜生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种膜生物反应器，尤其是涉及一种具有旋流式曝气装置的膜生物反应器，属于环保技术领域。
背景技术
当前，日趋严重的水污染问题是我国面临的重要挑战，而膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor,下文简称“MBR”）因其产水质量高，占地面积小等优点而应用日益广泛。
当前，应用在污水处理方面的MBR主要有平板式、中空纤维式以及管式膜。
MBR的曝气过程在该***的运行中起重要作用。曝气一方面可以向***提供溶解氧，更重要的是通过曝气冲刷作用减少膜表面上的附着物，减缓膜污染的发展。而膜污染问题一直是MBR***能否稳定运行的重要因素。
现有的MBR曝气设备主要有穿孔管曝气、微孔曝气、射流曝气等。
微孔曝气的主要实现方式是在穿孔管上设置孔径为3～5mm的曝气孔，曝气时气泡较大，曝气充氧性能较低，布气不均匀，且曝气孔容易堵塞。
微孔曝气一般在曝气橡胶膜片上设置微小曝气孔，这种曝气方式曝气阻力较大，能耗高，且微孔容易被高浓度、高悬浮物、高硬度或者易结垢的污水堵塞，使***维护困难，设备更换频繁，且微小的气泡对膜表面的冲刷作用不够，不利于膜污染的解决。
射流曝气对MBR曝气方式做了改进，其通过水流和气流的混合喷射装置实现膜片清洗，以减缓膜污染的形成。但该方式会造成污水池中溶解氧不均匀，有的地方曝气不足，而有的地方曝气过量，从而导致能耗较高，且需增设高压泵和喷射器等设备，增大了***的成本和能耗。
综上所述，选用一种不易堵塞、能够同时实现MBR膜表面清洗、结构简单、充氧效率高的曝气装置是MBR***的研究重点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装了旋流曝气器的膜生物反应器，该膜生物反应器能有效缓减膜污染，其曝气装置具有结构简单、不会堵塞、氧利用率高等诸多优势。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种膜生物反应器，包括膜组件，与所述膜组件相连接的曝气管支架，与所述曝气管支架相连接的曝气主管及与所述曝气主管相连接的旋流曝气器。
本实用新型的有益效果是：在膜生物反应器里安装有旋流曝气器，由于该曝气器的曝气气流能带动膜池水流一起上升，可以实现气、水对MBR膜元件的同时冲刷，有效地去除了膜表面上的附着物，缓减了膜污染。同时，水流的循环流动增加了泥水混合液的湍流度，增强了传质作用，并可以有效防止污泥沉降在池底。
另外，由于该MBR所连接的曝气器无需增加额外的水力循环装置即可对膜表面进行有效冲洗，从而节省了材料和动力消耗。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述膜组件包括膜元件及与所述膜元件相连接的膜组件外壳，所述曝气主管通过所述曝气管支架与所述膜组件外壳相连接。
进一步，所述曝气主管的横向方向上分出至少两个以上的曝气支管，每个所述曝气支管的末端与所述旋流曝气器相连接。
进一步，所述曝气支管与所述旋流曝气器连接方式为法兰连接或螺纹连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，曝气支管与所述旋流曝气器的连接通过法兰连接或螺纹连接，便于安装、拆卸。
进一步，所述旋流曝气器包括进气导管、密封件及空气切割器，所述进气导管的一端通过所述密封件与所述空气切割器相连接，所述进气导管的另一端与所述曝气支管相连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，所述旋流曝气器内设有空气切割器，气流和水流在高速上升时，经旋流曝气器的切割器切割后实现了氧气向水中的高效转移。
进一步，所述旋流曝气器的曝气面积为1～5m2,曝气量为0.1～1.5m3/min；所述旋流曝气器的进气导管的直径为50～130mm，高度为120～200mm。
采用上述进一步方案的有益效果是，旋流曝气器的进气导管的直径为50～130mm，相对微孔曝气的孔径更大，解决了曝气堵塞的问题。
进一步，所述曝气主管的一端连接有设有自动阀门和气体流量计的空气压缩机。
采用上述进一步方案的有益效果是，由于曝气主管的一端连接有设有自动阀门和气体流量计的空气压缩机，所述自动阀门可间断控制流量变化，可以实现MBR膜表面的间隔冲刷，即短期提供较大的曝气量以清洗膜表面，节省了能耗。
进一步，所述旋流曝气器的分布方式为单管布气式、双管布气式或多管布气式中的一种。
进一步，所述旋流曝气器的顶部与所述膜元件之间的距离为50～200mm。
附图说明
图1为本实用新型膜生物反应器的立面图；
图2为本实用新型膜生物反应器的平面图；
图3为本实用新型膜生物反应器的的旋流曝气器的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、膜组件外壳，2、膜元件，3、旋流曝气器，3-1、进气导管，3-2、空气切割器，4、曝气主管，5、曝气管支架，6、曝气支管，7、空气压缩机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1、图2、图3所示，一种膜生物反应器，包括膜组件，与所述膜组件相连接的曝气管支架5，与所述曝气管支架5相连接的曝气主管4及与所述曝气主管4相连接的旋流曝气器3。
所述膜组件包括膜元件2及与所述膜元件2相连接的膜组件外壳1，所述曝气主管4通过所述曝气管支架5与所述膜组件外壳1相连接。根据膜组件的面积，在曝气主管4的横向方向上分出至少两个以上的曝气支管6，每个曝气支管6的末端与旋流曝气器3相连接。
所述旋流曝气器3包括进气导管3-1、密封件及空气切割器3-2，所述进气导管3-1的一端通过所述密封件与所述空气切割器3-2相连接，所述进气导管3-1的另一端与所述曝气支管6相连接。所述曝气主管4的一端连接有设有自动阀门和气体流量计的空气压缩机7。
本实用新型膜生物反应器的工作原理如下：
运行时，通过与曝气主管4连接的空气压缩机7上的自动阀门和气体流量计控制气体流量，气体从旋流曝气器3的进气导管3-1高速进入，其真空气提作用带动池内的泥水混合物一起上升，经旋流曝气器3的切割器3-2切割后实现了氧气向水中的高效转移，同时上升的气水混合物对膜表面起到有效的冲刷作用，实现了膜表面的同步曝气清洗。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种膜生物反应器，其特征在于：包括膜组件，与所述膜组件相连接的曝气管支架，与所述曝气管支架相连接的曝气主管及与所述曝气主管相连接的旋流曝气器。
2.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述膜组件包括膜元件及与所述膜元件相连接的膜组件外壳，所述曝气主管通过所述曝气管支架与所述膜组件外壳相连接。
3.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其特征在于：所述曝气主管的横向方向上分出至少两个以上的曝气支管，每个所述曝气支管的末端与所述旋流曝气器相连接。
4.根据权利要求3所述的膜生物反应器，其特征在于：所述曝气支管与所述旋流曝气器连接方式为法兰连接或螺纹连接。
5.根据权利要求3所述的膜生物反应器，其特征在于：所述旋流曝气器包括进气导管、密封件及空气切割器，所述进气导管的一端通过所述密封件与所述空气切割器相连接，所述进气导管的另一端与所述曝气支管相连接。
6.根据权利要求5所述的膜生物反应器，其特征在于：所述旋流曝气器的曝气面积为1～5m2,曝气量为0.1～1.5m3/min；所述旋流曝气器的进气导管的直径为50～130mm，高度为120～200mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的膜生物反应器，其特征在于：所述曝气主管的一端连接有设有自动阀门和气体流量计的空气压缩机。
8.根据权利要求1至6任一项所述的膜生物反应器，其特征在于：所述旋流曝气器的分布方式为单管布气式、双管布气式或多管布气式中的一种。 
9.根据权利要求2所述的膜生物反应器，其特征在于：所述旋流曝气器的顶部与所述膜元件之间的距离为50～200mm。 
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