CN203947006U - 一种可转换处理工艺的mbr一体化实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可转换处理工艺的MBR一体化实验装置。为了提高废水处理设备的利用率，所述MBR一体化实验装置，包括MBR膜反应槽、第一厌氧缺氧选择槽、第二厌氧缺氧选择槽、好氧反应槽和接触氧化槽，各反应槽集成在一个装置内；各反应槽内依需要设置有连通的水管，所述第一厌氧缺氧选择槽与第二厌氧缺氧选择槽内均设有搅拌机，各水管上均装有阀门。本实用新型通过转换各反应槽体的进出水管道上的阀门和变换控制方式，实现一台实验装置具有两种或两种以上工艺流程的功能，提高了设备的通用性和利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可转换处理工艺的MBR一体化实验装置。
背景技术
MBR膜生物反应器是将活性污泥法和膜分离技术相结合，以膜分离技术取代传统常规活性污泥法中二沉池的污水处理新方法。由于膜的高截留率，使生物反应器内维持较高的污泥浓度，使出水的有机污染物含量降到最低，能有效地去除氨氮，对难降解的工业废水也非常有效。此外，还具有能获得高质量处理水质、占地面积小、易于安装，运行操作方便等许多优点。
为了达到处理效果，一般是采用前端一系列生化处理工艺与后端MBR膜生物反应器结合的形式。目前在实际应用过程中，MBR膜生物反应器主要存在易污染和能耗高两个问题，大大限制了其应用空间。因此，国内目前大部分与MBR相关的研究都针对这两个方面。主要分为两种方法：一种是对MBR膜本身进行优化，如优化MBR运行参数，改善MBR膜结构和采用新型材料等；另一种是对MBR进水进行预处理，降低MBR负荷。
对于有机物浓度高，成分复杂的废水，可以通过实验来确定最佳工艺流程和运行参数。不同的工艺流程所能处理的废水类型和效果也有所差别。并且，废水难处理，前端生化工艺流程相对复杂。而一套实验设备只能对应一种处理工艺，限制了实验设备的利用率。
实用新型内容
为了提高废水处理设备的利用率，本实用新型旨在提供一种可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，该装置可以根据高浓度有机废水的特性，通过转换各反应槽体的进出水管道上的阀门和变换控制方式，实现一台实验装置具有两种或两种以上工艺流程的功能。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，包括MBR膜反应槽，其结构特点是，还包括第一厌氧缺氧选择槽、第二厌氧缺氧选择槽、好氧反应槽和接触氧化槽，各反应槽集成在一个装置内；所述第一厌氧缺氧选择槽中装有可将待处理原水引入至第一厌氧缺氧选择槽内的第一水管；所述第一厌氧缺氧选择槽与好氧反应槽之间通过第二水管连通，所述第二厌氧缺氧选择槽与好氧反应槽之间通过第三水管连通，所述第二厌氧缺氧选择槽与接触氧化槽之间通过第四水管连通，所述接触氧化槽与MBR膜反应槽之间通过第五水管连通；所述第二厌氧缺氧选择槽中装有可将待处理原水引入至第二厌氧缺氧选择槽内的第六水管，所述第二厌氧缺氧选择槽与第一厌氧缺氧选择槽之间通过第七水管连通，所述好氧反应槽与接触氧化槽之间通过第九水管连通；所述第一厌氧缺氧选择槽与第二厌氧缺氧选择槽内均设有搅拌机，各水管上均装有阀门。
由此，各反应槽体根据需要开关阀门，从而改变工艺流程，本实用新型可以组成的工艺流程包括：A/A/O（缺氧槽-厌氧槽-好氧槽）+接触氧化-MBR工艺；倒置A/A/O（厌氧槽-缺氧槽-好氧槽）+接触氧化-MBR工艺；两级硝化反硝化（第一缺氧槽-好氧槽-第二缺氧槽-接触氧化槽）+MBR工艺。
以下为本实用新型的进一步改进的技术方案：
所述第一厌氧缺氧选择槽与好氧反应槽之间还通过第八水管连通。
所述接触氧化槽与MBR膜反应槽之间还通过第十水管连通。
所述好氧反应槽内设有挡板，将好氧反应槽分为两段；所述好氧反应槽底部安装有穿孔曝气管，由此，挡板将好氧反应槽在空间上分成两格，使废水在槽内形成推流，好氧反应槽底部配置穿孔曝气管，通过控制曝气强度，在两格好氧反应槽中形成不同的溶解氧环境，有利于污染物的去除。
所述接触氧化槽内安装有组合填料，用于对有机物进一步去除的同时可以吸附、截留部分大颗粒物质，一定程度上缓解后续MBR膜污染程度。
所述MBR膜反应槽底部安装有穿孔曝气管，MBR膜反应槽按照实际工程安装要求配置，相对较大，可以根据废水性质增加或减少反应槽内MBR膜组件的数量，从而改变废水的停留时间。MBR膜反应槽底部安装穿孔曝气管，为好氧反应提供溶解氧的同时，对膜表面进行冲刷，减缓膜污染。
所述MBR膜生物反应槽内放置MBR中空纤维帘式膜组件或MBR平板膜组件。更进一步地，所述MBR中空纤维帘式膜组件的面积为2㎡~6㎡；所述MBR平板膜组件的面积为0.5㎡~2㎡。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型根据高浓度有机废水的特性，通过转换各反应槽体的进出水管道上的阀门和变换控制方式，实现一台实验装置具有两种或两种以上工艺流程的功能，提高了设备的通用性和利用率，减少了设备投资。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。
附图说明
图1是本实用新型的整体布置示意图；
图2是本实用新型一个实施例的结构原理图
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是图2的C-C剖视图；
图6是图2的D-D剖视图。
具体实施方式
本实用新型主要通过各反应槽进出水管道阀门的开关和回流水泵进出口软管的变换以及控制搅拌机的启闭等方式实现工艺流程的改变。以下结合附图2进一步描述。
一种可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，如图1所示，由两个厌氧缺氧选择槽4,5、一个好氧反应槽3、一个接触氧化槽2、一个MBR膜反应槽1以及空气泵18、水泵、风机、仪表、电控***和管道阀门等组成一体化形式。每个厌氧缺氧选择槽4配备搅拌机一台；好氧反应槽3内设置挡板，将好氧反应槽3在空间上分成两格，使废水在槽内形成推流，好氧反应槽3底部配置穿孔曝气管，通过控制曝气强度，在两格好氧反应槽3中形成不同的溶解氧环境，有利于污染物的去除；接触氧化槽2内部安装组合填料，对有机物进一步去除的同时可以吸附、截留部分大颗粒物质，一定程度上缓解后续MBR膜污染程度；MBR膜反应槽1按照实际工程安装要求配置，相对较大，可以根据废水性质增加或减少反应槽内MBR膜组件的数量，从而改变废水的停留时间。MBR膜反应槽1底部安装穿孔曝气管，为好氧反应提供溶解氧的同时，对膜表面进行冲刷，减缓膜污染。
十根水管连接的水槽及其作用如下：第一水管11，位于第一厌氧缺氧选择槽4中，待处理原水由第一进水管11引入至第一厌氧缺氧选择槽4底部；第二水管12，连通第一厌氧缺氧选择槽4与好氧反应槽3，使水可以由第一厌氧缺氧选择槽4上部自流进入好氧反应槽3；第三水管13，连通好氧反应槽3与第二厌氧缺氧选择槽5，使水可以由好氧反应槽3上部自流进入第二厌氧缺氧选择槽5；第四水管14，连通第二厌氧缺氧选择槽5与接触氧化槽2，使水可以由第二厌氧缺氧选择槽5上部自流进入接触氧化槽2；第五水管15，连通接触氧化槽2与MBR膜反应槽11，使水可以由接触氧化槽2上部自流进入MBR膜反应槽11；第六水管21，位于第二厌氧缺氧选择槽5中，待处理原水由第六水管21引入至第二厌氧缺氧选择槽5底部；第七水管22，连通第二厌氧缺氧选择槽5与第一厌氧缺氧选择槽4，使水可以由第二厌氧缺氧选择槽5上部自流进入第一厌氧缺氧选择槽4；第八水管23，连通第一厌氧缺氧选择槽4与好氧反应槽3，使水可以由第一厌氧缺氧选择槽4上部自流进入好氧反应槽3；第九水管24，连通好氧反应槽3与接触氧化槽2，使水可以由好氧反应槽3上部自流进入接触氧化槽2；第十水管25，连通接触氧化槽2与MBR膜反应槽11，使水可以由接触氧化槽2上部自流进入MBR膜反应槽11。
各反应槽体之间通过进出水管道连接，管道上安装手动阀门，可以根据需要开关阀门，从而改变工艺流程。其中，第一水管11至第五水管15为按照两级硝化反硝化+MBR工艺流程设计的进出水管；第六水管21至第十水管25为按照A/A/O+接触氧化-MBR工艺或倒置A/A/O+接触氧化-MBR工艺设计的进出水管，管径皆为DN25。
本实验装置除了可以处理生活污水外，也可以处理其他废水如：石化废水处理回用、洗浴废水处理回用、工业园区综合废水处理回用、高氨氮废水处理回用、含油废水处理回用、景区厕所污水处理回用、医院废水无害化处理、生化性较好的各种工业废水的处理回用、垃圾渗滤液处理等。可以根据废水性质选择最佳的处理工艺，如对于高浓度氨氮、有机物的垃圾渗滤液可以选择两级硝化反硝化加MBR工艺进行处理。
水泵采用蠕动泵，包括原水泵7、产水泵8、反洗泵9、第一回流泵16、第二回流泵17。可以进行转速调节，便于控制流量和实现自动化控制；水管为硅胶软管，可以根据不同的处理工艺，任意改变水泵进水口和出水口位置。
通过蠕动泵、流量传感器、压力传感器、在线DO仪等，使该设备可以全自动运行。
本实验装置MBR膜生物反应槽可放置MBR中空纤维帘式膜组件的面积为2~6㎡，优选值为4㎡。放置MBR平板膜组件的面积为0.5~2㎡。
工艺参数说明：
由于各槽体的体积是固定的，因此，需要选择几种进水水质，根据设计规范和工程经验来确定槽体之间的体积比，最后通过增加或减少MBR反应池中MBR膜组件的数量使各槽体的停留时间成比例的增减。
当需要采用两级硝化反硝化+MBR工艺时，打开第一水管11、第二水管12、第三水管13、第四水管14和第五水管15进出水管道上的阀门，关闭第六水管21、第七水管22、第八水管23、第九水管24和第十水管25进出水管道上的阀门，两台搅拌机开启形成第一缺氧槽、第二缺氧槽；废水通过原水泵由第一缺氧槽中的进水管第一水管11进入实验设备中，通过重力自流流经顺序依次为：由第二水管12自流进入好氧反应槽，经第三水管13自流进入第二缺氧槽，经第四水管14自流进入接触氧化槽，最后经第五水管15自流进入MBR膜生物反应槽，由产水泵抽吸得到最终的出水。第一回流泵16将好氧反应槽末端的混合液回流至第一缺氧槽；第二回流泵17将MBR膜生物反应槽中的混合液回流至第二缺氧槽。从而，形成两级硝化反硝化+MBR工艺流程。
当采用两级硝化反硝化（第一缺氧-好氧-第二缺氧-接触氧化）+MBR工艺时，一般用于处理高浓度氨氮的有机废水。其中，第一厌氧缺氧选择槽4和第二厌氧缺氧选择槽5的停留时间为4~8小时；好氧反应槽的停留时间为8~12小时，好氧反应槽内部分两段，前段溶解氧含量为2~3mg/L，后段溶解氧含量为4~5mg/L；接触氧化槽停留时间为2~6小时，溶解氧含量为2~4mg/L；MBR膜反应槽放置1~3m2帘式膜组件，气水比16~20:1；实验装置的处理水量为10~36L/h。第一回流泵16与第二回流泵17回流比皆为200~300%。
当需要采用A/A/O+接触氧化-MBR工艺时，打开第六水管21、第七水管22、第八水管23、第九水管24和第十水管25进出水管道上的阀门，关闭第一水管11、第二水管12、第三水管13、第四水管14和第五水管15进出水管道上的阀门，第二厌氧缺氧选择槽5中搅拌机关闭形成第二厌氧槽，第一厌氧缺氧选择槽4中搅拌机开启形成第一缺氧槽；废水通过原水泵由第二厌氧槽中的第六水管21进入实验设备中，通过重力自流流经顺序依次为：由第七水管22自流进入第一缺氧槽，经第八水管23自流进入好氧反应槽，经第九水管24自流进入接触氧化槽，最后经第十水管25自流进入MBR膜生物反应槽，由产水泵抽吸得到最终的出水。第一回流泵16将MBR膜生物反应槽底部的污泥回流至第二厌氧槽；第二回流泵17将MBR膜生物反应槽中的混合液回流至第一缺氧槽。从而，形成A/A/O工艺流程。
当需要采用倒置A/A/O+接触氧化-MBR工艺时，打开第六水管21、第七水管22、第八水管23、第九水管24和第十水管25进出水管道上的阀门，关闭第一水管11、第二水管12、第三水管13、第四水管14和第五水管15进出水管道上的阀门，第二厌氧缺氧选择槽5中搅拌机开启形成第二缺氧槽，第一厌氧缺氧选择槽4中搅拌机关闭形成第一厌氧槽；废水通过原水泵由第二缺氧槽中的第六水管21进入实验设备中，通过重力自流流经顺序依次为：由第七水管22自流进入第一厌氧槽，经第八水管23自流进入好氧反应槽，经第九水管24自流进入接触氧化槽，最后经第十水管25自流进入MBR膜生物反应槽，由产水泵抽吸得到最终的出水。第一回流泵16关闭；第二回流泵17将MBR膜生物反应槽中的污泥/混合液回流至第二缺氧槽。从而，形成倒置A/A/O+接触氧化-MBR工艺流程。
当采用A/A/O（缺氧-厌氧-好氧）+接触氧化-MBR工艺或倒置A/A/O（厌氧-缺氧-好氧）+接触氧化-MBR工艺时，一般用于处理需要脱氮除磷的生活污水。其中，第一厌氧缺氧选择槽4和第二厌氧缺氧选择槽5的停留时间为2~4小时；好氧反应槽的停留时间为4~6小时，好氧反应槽内部分两段，前段溶解氧含量为2~3mg/L，后段溶解氧含量为4~5mg/L；接触氧化槽停留时间为1~3小时，溶解氧含量为2~4mg/L；MBR膜反应槽放置4~6m2帘式膜组件，气水比16~20:1；实验装置的处理水量为40~72L/h。第一回流泵16回流比为50~100%或关闭，第二回流泵17回流比为200~300%。
为实现废水重力自流，实验装置上一工序与下一工序之间的进出水管道安装高差为100mm，具体安装情况见图3~图6。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1. 一种可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，包括MBR膜反应槽（1），其特征在于，还包括第一厌氧缺氧选择槽（4）、第二厌氧缺氧选择槽（5）、好氧反应槽（3）和接触氧化槽（2），各反应槽集成在一个装置内；所述第一厌氧缺氧选择槽（4）中装有可将待处理原水引入至第一厌氧缺氧选择槽（4）内的第一水管（11）；所述第一厌氧缺氧选择槽（4）与好氧反应槽（3）之间通过第二水管（12）连通，所述第二厌氧缺氧选择槽（5）与好氧反应槽（3）之间通过第三水管（13）连通，所述第二厌氧缺氧选择槽（5）与接触氧化槽（2）之间通过第四水管（14）连通，所述接触氧化槽（2）与MBR膜反应槽（11）之间通过第五水管（15）连通；所述第二厌氧缺氧选择槽（5）中装有可将待处理原水引入至第二厌氧缺氧选择槽（5）内的第六水管（21），所述第二厌氧缺氧选择槽（5）与第一厌氧缺氧选择槽（4）之间通过第七水管（22）连通，所述好氧反应槽（3）与接触氧化槽（2）之间通过第九水管（24）连通；所述第一厌氧缺氧选择槽（4）与第二厌氧缺氧选择槽（5）内均设有搅拌机（6），各水管上均装有阀门。
2. 根据权利要求1所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述第一厌氧缺氧选择槽（4）与好氧反应槽（3）之间还通过第八水管（23）连通。
3. 根据权利要求1所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述接触氧化槽（2）与MBR膜反应槽（1）之间还通过第十水管（25）连通。
4. 根据权利要求1~3之一所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述好氧反应槽（3）内设有挡板，将好氧反应槽（3）分为两段；所述好氧反应槽（3）底部安装有穿孔曝气管。
5. 根据权利要求1~3之一所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述接触氧化槽（2）内安装有组合填料。
6. 根据权利要求1~3之一所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述MBR膜反应槽（1）底部安装有穿孔曝气管。
7. 根据权利要求1~3之一所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述MBR膜生物反应槽内放置MBR中空纤维帘式膜组件或MBR平板膜组件。
8. 根据权利要求7所述的可转换处理工艺的MBR一体化实验装置，其特征在于，所述MBR中空纤维帘式膜组件的面积为2㎡~6㎡；所述MBR平板膜组件的面积为0.5㎡~2㎡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 16, camphor East Road, Yuhua District, Changsha, Hunan Patentee after: POWERCHINA ZHONGNAN ENGINEERING Corp.,Ltd. Patentee after: China Power Construction Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: No. 16, camphor East Road, Yuhua District, Changsha, Hunan Patentee before: POWERCHINA ZHONGNAN ENGINEERING Corp.,Ltd. Patentee before: Hunan Zhongnan Water Environmental Protection Technology Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141119 |