專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合式膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理裝置中的一種污水深度處理設(shè)備，尤其涉及一種復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器由生物反應(yīng)器和膜組器兩個(gè)部分組成，公知的一體式膜生物反應(yīng)器是將膜組器直接浸沒(méi)于生物反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)微濾或超濾膜的分離，使得活性污泥顆粒和絕大多數(shù)微生物保留在生物反應(yīng)器內(nèi)，膜分離后的清液被自吸泵抽出，因而反應(yīng)器內(nèi)可具有較高的污泥濃度。相比傳統(tǒng)的污水處理方法其占地面積小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，且生物安全度高。
由于在一體式膜生物反應(yīng)器內(nèi)活性污泥混合液直接與膜表面接觸，膜表面易產(chǎn)生濃度級(jí)差化現(xiàn)象，致使膜較易污染，降低了膜組件的膜通量。為了緩解膜的污染，采取較大的曝氣強(qiáng)度對(duì)膜表面進(jìn)行錯(cuò)流沖刷才能相對(duì)有效。這樣以來(lái)，既加大了運(yùn)行能耗，又縮短了膜的使用壽命，另一方面較大的曝氣強(qiáng)度使得混合液內(nèi)有過(guò)高的溶解氧，這對(duì)于反硝化過(guò)程十分不利，不能有效的去除導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的氮元素，使其不能適應(yīng)污水深度處理及廢水資源化的要求。
生物膜技術(shù)具有單位體積內(nèi)生物量大，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。生物膜會(huì)在膜內(nèi)部形成厭氧、缺氧層，為反硝化進(jìn)行提供有利條件，可以使系統(tǒng)達(dá)到較高的脫氮效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是在于克服上述公知的一體式膜生物反應(yīng)器的不足，同時(shí)又具有生物膜的技術(shù)特點(diǎn)以及公知的分體式膜生物反應(yīng)器的曝氣量較低，膜較易清洗的特點(diǎn)。本發(fā)明提供一種使用范圍廣，運(yùn)行能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊，處理效果穩(wěn)定，能同時(shí)脫碳、氮、磷的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，該設(shè)備可以克服單獨(dú)使用一體式膜生物反應(yīng)器而產(chǎn)生的運(yùn)行能耗高、膜表面較易污染和總氮處理效果不理想的等問(wèn)題。特別適用于生活污水的深度處理、高濃度含氮污水和可生化性差的污水的處理，以及需要污水資源化的場(chǎng)合。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，它主要由生物反應(yīng)池、供氣裝置、膜分離裝置、進(jìn)出水控制裝置和混合液回流裝置等組成。具體包括進(jìn)水管(1)、進(jìn)水控制器(2)、缺氧區(qū)填料(3)、隔倉(cāng)導(dǎo)流板(4)、微孔曝氣器(5)、好氧區(qū)填料(6)、回流系統(tǒng)進(jìn)氣管(7)、氣提管(8)、曝氣箱(內(nèi)含穿孔曝氣器)(9)、膜箱(內(nèi)含中空纖維膜)(10)、壓縮空氣進(jìn)氣管(11)、進(jìn)氣控制器(12)、出水轉(zhuǎn)換閥(13)、出水控制器(14，17)、出水管(15，18)、抽吸泵(16)、排泥口(19)、在線(xiàn)藥液清洗器(20)、清水池(21)。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1.反應(yīng)器被隔倉(cāng)導(dǎo)流板分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，兩區(qū)均裝有填料，缺氧區(qū)內(nèi)的混合液從導(dǎo)流板下部進(jìn)入好氧區(qū)，好氧區(qū)混合液可由氣提裝置回流到缺氧區(qū)，膜組器位于好氧區(qū)上部。
2.好氧區(qū)內(nèi)的混合液采用氣提回流方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，回流液在脫氮的同時(shí)又可減輕好氧區(qū)的脫碳負(fù)荷。
3.附著在填料上的生物膜內(nèi)部會(huì)形成厭氧層，污水分別在缺氧-厭氧-好氧系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)處理，在同一設(shè)備內(nèi)就可完成對(duì)碳、氮、磷的脫除。
4.好氧區(qū)下部裝有填料，污水在接受生化處理的同時(shí)又可對(duì)進(jìn)入膜組器的水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，可有效減緩膜的污染，延長(zhǎng)膜的清洗周期，彌補(bǔ)了公知的一體式膜生物反應(yīng)器的缺陷。
5.好氧區(qū)上部安裝由膜箱和曝氣箱組成的膜組器，膜箱上下開(kāi)口，內(nèi)部放置膜組件，上部設(shè)有出水收集管，曝氣箱與膜箱下部直接相連，穿孔曝氣器布置在曝氣箱內(nèi)，曝氣氣體帶動(dòng)混合液可在膜箱內(nèi)外形成循環(huán)流動(dòng)。
6.好氧區(qū)分上下兩部分，下部微孔曝氣器給生物膜提供了適宜的溶解氧，既有較高的生化反應(yīng)效率又節(jié)省曝氣能耗；而上部穿孔曝氣器的產(chǎn)生的大氣泡對(duì)膜表面的錯(cuò)流剪切作用，優(yōu)化了膜表面的水力條件，有利于處理效果的穩(wěn)定和膜組件的正常運(yùn)行。
7.設(shè)有在線(xiàn)藥液清洗器，可以對(duì)膜進(jìn)行日常清洗維護(hù)，使膜組件在較高的水通量下穩(wěn)定運(yùn)行。
8.當(dāng)清水池液位與生物反應(yīng)器液位相差大于2m時(shí)，可利用重力水頭壓力出水，既節(jié)省能耗又保護(hù)膜片不因過(guò)大負(fù)壓而損傷，使系統(tǒng)出水方式具有靈活性。
9.設(shè)備內(nèi)填料可以是軟性、半軟性、彈性或立體型填料。
10.系統(tǒng)結(jié)合生物膜法，好氧菌、硝化菌和反硝化菌分別生長(zhǎng)在不同的反應(yīng)區(qū)域中，均可在各自最適合的環(huán)境條件下生長(zhǎng)繁殖，能在同一設(shè)備內(nèi)完成污水的深度處理，可直接達(dá)到較高的出水標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
說(shuō)明書(shū)附圖1所示為本發(fā)明復(fù)合式膜生物反應(yīng)器的示意圖。反應(yīng)器分為好氧區(qū)和厭氧區(qū)，兩區(qū)均有填料，好氧區(qū)的填料在下部，上部放置膜組器。
具體實(shí)施例方式
為污水進(jìn)入缺氧區(qū)，在缺氧環(huán)境下，通過(guò)與附著在缺氧區(qū)填料層(3)生物膜上的微生物接觸，有機(jī)物被初步降解，之后水流從隔倉(cāng)導(dǎo)流板(4)下部進(jìn)入好氧區(qū)，然后通過(guò)好氧區(qū)填料(6)對(duì)水中有機(jī)污染物進(jìn)行進(jìn)一步的處理，并對(duì)進(jìn)入膜組器中的泥水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，進(jìn)入膜組器的水一部分由抽吸泵(16)或依靠重力水頭壓力將水從膜箱(10)中抽出，另一部分在膜箱內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)或回流入缺氧區(qū)。當(dāng)膜片內(nèi)外壓差明顯上升時(shí)，停止出水，按程序進(jìn)行在線(xiàn)藥液清洗。系統(tǒng)進(jìn)出水量通過(guò)進(jìn)出水控制器控制。
控制系統(tǒng)分為三部分進(jìn)出水控制系統(tǒng)、供氣控制系統(tǒng)、回流系統(tǒng)。
I、進(jìn)出水控制系統(tǒng)由進(jìn)水控制器(2)、出水控制器(14，17)和出水轉(zhuǎn)換閥(13)組成；II、供氣控制系統(tǒng)根據(jù)各部分的對(duì)曝氣量的需要，由布?xì)庋b置、進(jìn)氣控制器(12)和空氣壓縮機(jī)共同完成；III、回流系統(tǒng)通過(guò)在好氧區(qū)設(shè)有的回流系統(tǒng)進(jìn)氣管(7)和回流系統(tǒng)氣提管(8)進(jìn)行回流，并通過(guò)進(jìn)氣控制器(12)來(lái)控制回流比。


附圖1為本發(fā)明所述復(fù)合式膜生物反應(yīng)器的示意圖。
附圖2為流體在膜組器內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)的示意圖。
其中1進(jìn)水管，2進(jìn)水控制器，3缺氧區(qū)填料，4隔倉(cāng)導(dǎo)流板，5微孔曝氣器，6好氧區(qū)填料，7回流系統(tǒng)進(jìn)氣管，8回流系統(tǒng)氣提管，9曝氣箱(內(nèi)含穿孔曝氣器)，10膜箱(內(nèi)含中空纖維膜)，11壓縮空氣進(jìn)氣管，12進(jìn)氣控制器，13出水轉(zhuǎn)換閥，(14、17)出水控制器，(15、18)出水管，16抽吸泵，19排泥口，20在線(xiàn)藥液清洗器，21清水池附圖1、2中填充圖案部分表示填料，箭頭所指為水流或氣流方向。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，它主要由生物反應(yīng)池、供氣裝置、膜分離裝置、進(jìn)出水控制裝置和回流裝置組成，其特征在于反應(yīng)器被隔倉(cāng)導(dǎo)流板分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，兩區(qū)均裝有填料，膜組器位于好氧區(qū)上部。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，其特征在于好氧區(qū)下部裝有填料，污水在接受生化處理的同時(shí)又可對(duì)進(jìn)入膜組器的水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，可有效減緩膜的污染，延長(zhǎng)了膜的清洗周期，彌補(bǔ)了公知的一體式膜生物反應(yīng)器的缺陷。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，其特征在于好氧區(qū)上部安裝由膜箱和曝氣箱組成的膜組器，膜箱上下開(kāi)口，內(nèi)部放置膜組件，上部設(shè)有出水收集管，曝氣箱與膜箱下部直接相連，穿孔曝氣器布置在曝氣箱內(nèi)，曝氣氣體帶動(dòng)混合液可在膜箱內(nèi)外形成循環(huán)流動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，其特征在于好氧區(qū)內(nèi)的混合液采用氣提回流方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，回流液在脫氮的同時(shí)又可減輕好氧區(qū)的脫碳負(fù)荷。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，其特征在于好氧區(qū)分上下兩部分，下部微孔曝氣器給生物膜提供了適宜的溶解氧，既有較高的生化反應(yīng)效率又節(jié)省曝氣能耗；而上部穿孔曝氣器的產(chǎn)生的大氣泡對(duì)膜表面的錯(cuò)流剪切作用，優(yōu)化了膜表面的水力條件，有利于處理效果的穩(wěn)定和膜組件的正常運(yùn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，其特征在于池內(nèi)填料可以是軟性、半軟性、彈性或立體型填料。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，其特征在于系統(tǒng)結(jié)合生物膜法，好氧菌、硝化菌和反硝化菌分別生長(zhǎng)在不同的反應(yīng)區(qū)域中，均可在各自最適合的環(huán)境條件下生長(zhǎng)繁殖，污水在缺氧—厭氧—好氧系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)處理，能在同一設(shè)備內(nèi)完成污水的深度處理，可直接達(dá)到較高的出水標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水處理設(shè)備，具體涉及一種復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，它提供了一種使用范圍廣，運(yùn)行能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊，處理效果穩(wěn)定，能同時(shí)脫碳、氮、磷的膜生物反應(yīng)器。主要目的是在于克服公知的一體式膜生物反應(yīng)器的不足，同時(shí)使其又具有生物膜的特點(diǎn)以及公知的分體式膜生物反應(yīng)器的曝氣量較低，膜較易清洗的特點(diǎn)。本發(fā)明特征在于擋板將反應(yīng)器分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，兩區(qū)均裝有填料，好氧區(qū)分上下兩部分，膜箱設(shè)在好氧區(qū)上部，好氧區(qū)混合液通過(guò)氣提裝置回流到缺氧區(qū)。該設(shè)備克服了單獨(dú)使用一體式膜生物反應(yīng)器存在的缺陷。特別適用于生活污水的深度處理、高濃度含氮污水和可生化性差的污水的處理，以及需要污水資源化的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)C02F3/30GK1785829SQ20051011516
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者楊建州, 張帆遠(yuǎn)航, 曾景海 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心