CN202465359U - 膜组器自清洗的膜生物反应池 - Google Patents

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刘明轩
于东江
俞开昌
文剑平
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Abstract

本实用新型公开了一种膜组器自清洗的膜生物反应池，包括生化污水池，生化污水池内放置有膜组器，膜组器下方设有穿孔曝气管，穿孔曝气管通过风管与风机连接；膜组器的膜盒出水口通过清水管道连接抽吸泵，生化污水池内放入有固体颗粒；所述的膜组器下端垂直设置有气提管，气提管上端在穿孔曝气管的上部，气提管下部靠近生化污水池底部，气提管通过气管与空压机连接。本实用新型利用在生化污水池内放入绿色或茶色玻璃颗粒，在水流气流的带动下，颗粒向上流动，通过膜组器与膜丝碰撞，将膜丝表面的污泥层、凝胶层破坏，使膜表面保持清洁状态，减少水流的渗透阻力。可以极大地减小曝气量，降低整体MBR运行电耗，降低运行成本。

Description

膜组器自清洗的膜生物反应池
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，具体的说，本实用新型涉及一种膜组器自清洗的膜生物反应池。
背景技术
我国人均水资源拥有量仅为2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我国600多个城市中，有300余座城市缺水，其中严重缺水城市有100余个，年缺水量近60亿m3，每年因缺水造成经济损失约2000亿元人民币。华北地区人均水资源占有量只有250-480m3/人.年，低于全国人均水平的1/5，这一地区的所有城市几乎都面临缺水问题。因此污水回用是缓解华北平原水危机的重要措施之一。
膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)，是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术之一，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离组件的高效截留性能，进行固液分离，有效的达到了泥水分离的目的。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反应器内，使硝化反应得以顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失。同时可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长这些有机物在反应器的停留时间，使之得到最大限度的分解。由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。应用MBR技术后，与传统的生物处理方法相比，主要污染物(COD)去除率可达90％，产水悬浮物和浊度近于零，水质良好且稳定，可以直接回用，实现了污水资源化。具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。膜生物反应器技术主要用于城市污水处理/生污水处理和再利用，高浓度有机废水处理等领域。
MBR的主要设备是膜组器，膜组器上安装大量的中空纤维超滤膜，超滤膜外径一般2mm左右，内径1mm左右，超滤膜表面布满0.04微米的小孔，从外部看中空纤维膜丝就像一条条细细的塑料丝，中空纤维平行布置在膜组器上。在运行时，将膜组器放置到污水中，清水从膜丝的外部通过微孔渗透到膜丝内部，污泥阻挡在膜丝的外部。再用水泵将清水从膜组器抽吸到清水池中。膜生物反应池内的高浓度混合液通过膜分离，污染物和其它微生物被留在反应池内，而经过处理的水则经过负压抽吸，达标排放。
结合附图1、2具体说明现有技术的MBR处理设备及处理过程如下，如图1所示，MBR的主要部件是膜组件1，它由膜丝2和固定膜丝的膜盒3构成。膜丝2为表面布满微孔的中空纤维膜。膜丝2的两端采用环氧树脂胶浇筑到塑料膜盒3上，经过切割机切割，使环氧树脂浇筑体端面的膜丝内孔露出，膜丝2内孔与膜盒3的内空腔部分连通，形成膜盒3的出水口，上下膜盒3与众多膜丝2连一体，构成一个膜组件1，若干个膜组件1并排布置，构成一个膜组器4。
现有技术的膜生物反应池如图2所示，包括将膜组器4放到污水生化池5内，污水由进水管6放入生化污水池5中。运行时，启动抽吸泵7，由于真空作用，污水5中的清水从膜丝2的表面渗透入中空纤维的内孔，流入膜盒3，再经过与膜盒3出水口连通的清水管道8，抽吸泵7流入清水池。污水中的污染物质被截留在膜丝2的表面外，实现泥水分离。由于在抽吸过程中，污泥不断在膜丝2表面积累，水流阻力不断加大，需要对膜组器4进行曝气，使膜丝2不断抖动，清除膜丝2表面污泥，减小水流过膜阻力，恢复水流的通量。曝气是通过风机9、风管10、穿孔曝气管11向膜组器4的底部注入压缩空气，空气从曝气管11流出，形成气泡12，由于气泡的上升，带动水流向上流动，在膜组器3的外侧，水流向下流动，进入膜组器的底部，形成循环(附图2中弧形箭头示出)。MBR生化池5的污泥浓度高，污泥在膜表面的积累速度很快，因此需要高强度曝气才能将膜丝2表面的污泥抖掉，以保证MBR膜组器4正常运行。
由于加大曝气量以增强对膜丝的冲刷强度，需要多开鼓风机，明显这会直接增加处理成本和能耗。使污水处理厂的运行费用上升，这个问题成为MBR新技术推广的主要障碍。解决这个难题将是污水处理技术的突破，对节能环保与减少碳排放具有十分重要的意义。
本实用新型主要是针对现有技术中，膜生物反应池的生化污水池的膜组器的污泥淤积的处理的问题。
针对现有技术存在的上述不足，提出实用新型。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有对生化污水池内的膜组器进行自清洗净化的膜生物反应池。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案是：一种膜组器自清洗的膜生物反应池，包括生化污水池，生化污水池内放置有膜组器，膜组器下方设有穿孔曝气管，穿孔曝气管通过风管与风机连接；膜组器的膜盒出水口通过清水管道连接抽吸泵，生化污水池内放入有固体颗粒；所述的膜组器下端垂直设置有气提管，气提管上端在穿孔曝气管的上部，气提管下部靠近生化污水池底部，气提管通过气管与空压机连接。
所述的气提管与膜组器之间还设置有分布盘。
所述的分布盘的截面形状为菱形，分布盘的棱角正对气提管的出口。
还包括一与排泥泵连接的排泥管，排泥管一端放置在生化污水池的污水中，另一端连接在水流旋流器中；水流旋流器设有一出泥管，出泥管的出口设置在生化污水池前端的预处理池中。
所述的固体颗粒直径为0.1～0.2mm，密度为2.20～2.65。
所述的固体颗粒为添加有铬的绿色玻璃颗粒。
所述的固体颗粒为添加有铁的茶色玻璃颗粒。
本实用新型的有益效果是：本实用新型利用在生化污水池内放入绿色或茶色玻璃颗粒，在水流气流的带动下，颗粒向上流动，通过膜组器与膜丝碰撞，将膜丝表面的污泥层、凝胶层破坏，使膜表面保持清洁状态，减少水流的渗透阻力。可以极大地减小曝气量，降低整体MBR运行电耗，降低运行成本。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1为现有技术膜组件及膜组器的结构示意图；
图2为现有技术膜生物反应池的结构示意图；
图3为本实用新型膜生物反应池的结构示意图；
图中，膜组件1，膜丝2，膜盒3，膜组器4，污水生化池5，进水管6，抽吸泵7，清水管道8，风机9、风管10、穿孔曝气管11，气泡12，绿色玻璃颗粒13，气提管14，分布盘15，气管16，空压机17，水流旋流器18，排泥泵19，排泥管20，出泥管21。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明。
图3为本实用新型膜生物反应池的结构示意图，参照附图3，本实用新型是对背景技术中介绍的膜生物反应池的基础上进行改进，本实用新型的膜组器自清洗的膜生物反应池，包括生化污水池5，生化污水池5内放置有膜组器4，膜组器4下方设有穿孔曝气管11，穿孔曝气管11通过风管10与风机9连接；膜组器4的膜盒3出水口通过清水管道8连接抽吸泵7，生化污水池5内放入有添加有铬的绿色玻璃颗粒13，绿色玻璃颗粒直径为0.1～0.2mm，密度为2.65。
膜组器4下端垂直设置有气提管14，气提管14上端在穿孔曝气管11的上部，气提管14下部靠近生化污水池5底部，气提管14通过气管16与空压机17连接，气提管14与膜组器之间4设置有截面形状为菱形的分布盘15。分布盘15的棱角正对气提管14的出口
与排泥泵19连接的排泥管20一端放置在生化污水池5的污水中，另一端连接在水流旋流器18中，水流旋流器18设有一出泥管21，出泥管21的出口设置在生化污水池5前端的预处理池(图中未示出)中。
绿色玻璃具有自催化作用，在污水中细菌不能在其表面滋生，绿色玻璃颗粒13在水流气流的带动下，向上流动，通过膜组器4，与膜丝2碰撞，将膜丝2表面的污泥层、凝胶层破坏，使膜表面保持清洁状态，减少水流的渗透阻力。可以极大地减小曝气量。降低运行成本。
由于绿色玻璃颗粒13重，易于沉淀到水池底部，本实用新型采用气提管14伸入水池底部，将沉淀的绿色玻璃颗粒13提升到曝气管11的上部。通过分布盘15，将固体颗粒13均匀分配到膜组器4的底部。
气提管14底部通过气管16、空压机17，通入压缩空气。
生化污水池5的污泥不断浓缩，浓度越来越高，而且中间夹杂绿色玻璃颗粒13，为了在排泥时，保留绿色玻璃颗粒13，本实用新型采用水力旋流器18进行泥沙分离。排泥时，启动排泥泵19，从生化污水池5抽取混合液，混合液通过排泥管20，进入水流旋流器18，在离心力的作用下，固体颗粒13被甩到水流旋流器18的筒壁，并沿筒壁下滑，由水流旋流器18的底部返回生化污水池4，混合液通过水力旋流器顶部的排泥管21送入前端的预处理池。
实施例中的固体颗粒还可以为添加有铁的茶色玻璃颗粒，茶色玻璃颗粒同样具有自催化功能。
如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的实用新型点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种膜组器自清洗的膜生物反应池，包括生化污水池，生化污水池内放置有膜组器，膜组器下方设有穿孔曝气管，穿孔曝气管通过风管与风机连接；膜组器的膜盒出水口通过清水管道连接抽吸泵，其特征在于，所述的生化污水池内放入有固体颗粒；所述的膜组器下端垂直设置有气提管，气提管上端在穿孔曝气管的上部，气提管下部靠近生化污水池底部，气提管通过气管与空压机连接。
2.根据权利要求1所述的一种膜组器自清洗的膜生物反应池，其特征在于，所述的气提管与膜组器之间还设置有分布盘。
3.根根据权利要求2所述的一种膜组器自清洗的膜生物反应池，其特征在于，所述的分布盘的截面形状为菱形，分布盘的棱角正对气提管的出口。
4.根据权利要求1所述的一种膜组器自清洗的膜生物反应池，其特征在于，还包括一与排泥泵连接的排泥管，排泥管一端放置在生化污水池的污水中，另一端连接在水流旋流器中；水流旋流器设有一出泥管，出泥管的出口设置在生化污水池前端的预处理池中。
5.根据权利要求1所述的一种膜组器自清洗的膜生物反应池，其特征在于，所述的固体颗粒直径为0.1～0.2mm，密度为2.20～2.65。 
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
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Assignor: Beijing Bishui Yuanmo Science and Technology Co., Ltd.

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Denomination of utility model: Self-cleaning membrane bio-reaction tank of membrane bio-reactor unit

Granted publication date: 20121003

License type: Exclusive License

Record date: 20150324

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20121003