本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種高效節(jié)能一體化mbr裝置及其污水處理方法。

背景技術(shù)：

膜生物反應(yīng)器(mbr)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。近年來，由于水處理標(biāo)準(zhǔn)的提高，mbr工藝因其穩(wěn)定高效的處理效果，逐漸得到行業(yè)的認(rèn)可，其工程應(yīng)用呈逐年增加的趨勢。但是，與其他生物處理方法相比，因有效控制膜污染導(dǎo)致能耗較高，這一定程度上又限制了mbr工藝的推廣應(yīng)用。

目前，膜污染控制基本采用物理手段和化學(xué)清洗方法進(jìn)行。采用鼓風(fēng)機向膜組件底部安裝的穿孔管曝氣，既向活性污泥供氧，又是mbr最主要的物理清洗手段。通過過量曝氣以沖脫沉積在膜表面上的污泥層，以延長化學(xué)清洗周期。對于市政污水，在實際運行中為保證較好的擦洗效果，膜池采用穿孔管曝氣，氣水比高達(dá)20以上，約占整個mbr系統(tǒng)總能耗的65％左右，與傳統(tǒng)活性污泥法氣水比6～8相比相差巨大，這是造成mbr能耗較高、運行費用高的主要原因。

公開號為cn105948389a的中國專利文獻(xiàn)公開了一種具有往復(fù)運動裝置的mbr膜組器及mbr系統(tǒng)，其往復(fù)驅(qū)動裝置由氣缸和活塞桿組成，一端與建筑物連接，另一端與膜組器支架連接，通過膜組器的往復(fù)運動帶動膜絲往復(fù)運動，以實現(xiàn)對膜表面沉積的污泥進(jìn)行擦洗控制膜污染。該技術(shù)方案通過氣缸驅(qū)動實現(xiàn)膜組器的往復(fù)運動，在降低膜組器的運行能耗方面有一定作用。但是，膜組器只有一個驅(qū)動點，運行一段時間，由于污染及污泥沉積，膜組器重量分布將不平衡，會有偏心現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致氣缸和活塞桿不能正常工作。同時，由于運動偏心問題存在，會造成膜組器往復(fù)行程不同，行程偏小部位的膜絲存在污染加快問題。

美國專利申請us2014097132公開了一種mbr系統(tǒng)，其將膜組器安裝在軌道上，通過電機驅(qū)動偏心輪，然后通過一個連桿與膜組器連接，使膜組器能夠在軌道上水平往復(fù)運動。膜絲在膜組器的帶動下在膜池中往復(fù)運動，通過膜絲運動而控制膜污染。然而，由于只有一個連桿驅(qū)動膜組器，長期運行，因膜組器重量分布不均勻，導(dǎo)致鋼輪在軌道上偏斜，加快磨損，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致軌道與滑輪卡死喪失往復(fù)運動能力，將對膜組器造成嚴(yán)重污染。

此外，上述技術(shù)方案中均只考慮水平運動擦洗防止膜污染，垂直方向?qū)δっ娌料淳纯紤]。因垂直方向上膜池中的泥水混合液無對流運動，會導(dǎo)致混合液中污泥弄對不均，下層污泥濃度高，上層污泥濃度低，呈現(xiàn)出分層現(xiàn)象，這將導(dǎo)致垂直方向上不同深度的膜絲污染程度差異情況發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種高效節(jié)能一體化mbr裝置及其污水處理方法，能解決浸沒式膜生物反應(yīng)器污染控制過程中能源利用率低以及膜組件裝填密度低的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施方式提供一種高效節(jié)能一體化mbr裝置，包括：

膜池、mbr膜組件、行走裝置、軌道支撐組件、往復(fù)驅(qū)動裝置、產(chǎn)水支管、產(chǎn)水總管、狀態(tài)檢測裝置、脈沖曝氣裝置和控制裝置；其中，所述mbr膜組件設(shè)在所述膜池內(nèi)，所述mbr膜組件上方設(shè)置所述軌道支撐組件，所述行走裝置設(shè)在所述軌道支撐組件上，所述mbr膜組件上端與所述行走裝置固定連接，所述行走裝置與所述往復(fù)驅(qū)動裝置連接，在所述往復(fù)驅(qū)動裝置能驅(qū)動所述行走裝置帶動所述mbr膜組件在所述膜池內(nèi)規(guī)律化水平往復(fù)運動；

所述膜池上分別連接有混合液回流管和排泥管；

所述mbr膜組件頂部設(shè)置的出水口經(jīng)產(chǎn)水支管與產(chǎn)水總管8連接，所述產(chǎn)水總管上設(shè)置狀態(tài)檢測裝置，能檢測所述mbr膜組件的運行狀態(tài)變化；

所述mbr膜組件下方的所述膜池內(nèi)設(shè)置所述脈沖曝氣裝置，所述脈沖曝氣裝置的曝氣方向?qū)?yīng)于所述mbr膜組件，能曝氣對所述mbr膜組件1進(jìn)行豎直方向曝氣擦洗以及進(jìn)行所述膜池內(nèi)的泥水混合；

所述控制裝置，分別與所述往復(fù)驅(qū)動裝置、脈沖曝氣裝置和狀態(tài)檢測裝置電氣連接，能根據(jù)所述壓力檢測裝置檢測的所述mbr膜組件的運行狀態(tài)變化控制所述往復(fù)驅(qū)動裝置驅(qū)動所述mbr膜組件運行，以及控制所述脈沖曝氣裝置的曝氣量。

本發(fā)明實施方式提供一種高效節(jié)能一體化mbr裝置的污水處理方法，采用本發(fā)明所述的一體化mbr裝置，包括以下步驟：

步驟1，使所處理的好氧池泥水混合液經(jīng)進(jìn)入到所述一體化mbr裝置的膜池，所述一體化mbr裝置的mbr膜組件完全浸沒在所述膜池內(nèi)的泥水混合液中，液面至少高出該mbr膜組件頂部15cm；

步驟2，運行時，通過所述一體化mbr裝置的控制裝置控制往復(fù)驅(qū)動裝置和行走裝置驅(qū)動所述mbr膜組件在所述膜池6內(nèi)規(guī)律化水平往復(fù)運動，對該mbr膜組件的膜表面進(jìn)行水平擦洗；通過所述一體化mbr裝置的控制裝置控制所述mbr膜組件底部的脈沖曝氣裝置脈沖曝氣進(jìn)行泥水混合，保持污泥懸浮狀態(tài)并使污泥濃度均勻，并對所述mbr膜組件1的膜表面進(jìn)行豎直方向擦洗；

步驟3，處理后的污水由所述一體化mbr裝置的產(chǎn)水總管8排出膜池，剩余污泥由所述一體化mbr裝置的排泥管排出膜池，回流污泥由所述一體化mbr裝置的混合液回流管回流至生化處理單元前端。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的高效節(jié)能一體化mbr裝置及其污水處理方法，其有益效果為：

通過設(shè)置有機連接相互配合的行走裝置、軌道支撐組件、往復(fù)驅(qū)動裝置，能驅(qū)動mbr膜組件在膜池內(nèi)規(guī)律化水平往復(fù)運動，通過水平往復(fù)運動擦洗代替或部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)的曝氣擦洗方式，有效降低了膜池的曝氣量。與傳統(tǒng)曝氣擦洗方式相比，該一體化mbr裝置運行能耗可降低40％以上。而且通過設(shè)置往復(fù)驅(qū)動裝置，使mbr膜組件與膜池中泥水混合液的相對運動變得可控，可以根據(jù)實際運行情況，經(jīng)控制裝置隨時調(diào)節(jié)往復(fù)運動的頻率和幅度，以最大限度地減緩膜表面沉積層的形成速度，減少水流過膜阻力，保持膜表面微孔的滲透性。并且，通過設(shè)置經(jīng)控制裝置控制的處于mbr膜組件下方的脈沖曝氣裝置，能在豎直方向?qū)br膜組件擦洗，實現(xiàn)了往復(fù)運動擦洗和曝氣擦洗兩種防止膜污染的組合方式，并且兩種方式的能耗輸入均可根據(jù)實際運行情況進(jìn)行調(diào)整，以主動和可控的方式減緩膜污染。并且通過控制適當(dāng)?shù)倪\行參數(shù)，在保證膜污染得到有效控制的前提下，同時達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的高效節(jié)能一體化mbr裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的a-a處剖面示意圖；

圖3為圖1中的b-b處剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的高效節(jié)能一體化mbr裝置的運行狀態(tài)示意圖；

圖中：1、mbr膜組件；2、曲柄滑塊機構(gòu)；3、驅(qū)動電機；4、軌道及支撐；5、行走裝置；6、膜池；7、進(jìn)水管；8、產(chǎn)水總管；9、產(chǎn)水支管；10、混合液回流管；11、排泥管；12、曝氣管、13、微孔曝氣器；14、壓力傳感器；15、電磁流量計；

21、曲柄；22、曲柄連桿；23、滑動連桿；24、滑動連桿固定座；51、框架；52、行走滑輪。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的具體內(nèi)容，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1至4所示，本發(fā)明實施例提供一種高效節(jié)能一體化mbr裝置，能很好的解決浸沒式膜生物反應(yīng)器污染控制過程中能源利用率低以及膜組件裝填密度低的不足，包括：

膜池6、mbr膜組件1、行走裝置5、軌道支撐組件4、往復(fù)驅(qū)動裝置、產(chǎn)水支管9、產(chǎn)水總管8、狀態(tài)檢測裝置、脈沖曝氣裝置和控制裝置；其中，所述mbr膜組件1設(shè)在所述膜池6內(nèi)，所述mbr膜組件1上方設(shè)置所述軌道支撐組件4，所述行走裝置5設(shè)在所述軌道支撐組件4上，所述mbr膜組件1上端與所述行走裝置5固定連接，所述行走裝置5與所述往復(fù)驅(qū)動裝置連接，在所述往復(fù)驅(qū)動裝置能驅(qū)動所述行走裝置5帶動所述mbr膜組件1在所述膜池6內(nèi)規(guī)律化水平往復(fù)運動；

所述膜池6上分別連接有混合液回流管10和排泥管11；

所述mbr膜組件1頂部設(shè)置的出水口經(jīng)產(chǎn)水支管9與產(chǎn)水總管8連接，所述產(chǎn)水總管8上設(shè)置狀態(tài)檢測裝置，能檢測所述mbr膜組件1的運行狀態(tài)變化；

所述mbr膜組件1下方的所述膜池6內(nèi)設(shè)置所述脈沖曝氣裝置，所述脈沖曝氣裝置的曝氣方向?qū)?yīng)于所述mbr膜組件1，能曝氣對所述mbr膜組件1進(jìn)行豎直方向曝氣擦洗以及進(jìn)行所述膜池6內(nèi)的泥水混合；

所述控制裝置，分別與所述往復(fù)驅(qū)動裝置、脈沖曝氣裝置和狀態(tài)檢測裝置電氣連接，能根據(jù)所述壓力檢測裝置檢測的所述mbr膜組件1的運行狀態(tài)變化控制所述往復(fù)驅(qū)動裝置驅(qū)動所述mbr膜組件1運行，以及控制所述脈沖曝氣裝置的曝氣量。

具體的，上述一體化mbr裝置中設(shè)置往復(fù)驅(qū)動裝置與行走裝置5相連，使膜池內(nèi)泥水混合液與mbr膜組件1進(jìn)行有規(guī)律的相對水平運動，從而實現(xiàn)膜絲表面的水平方向擦洗。膜組件頂部的出水口與產(chǎn)水支管9、壓力傳感器14、電磁流量計15依次相連；往復(fù)式驅(qū)動裝置通過電機驅(qū)動；壓力傳感器14檢測膜組件運行的壓力變化；mbr裝置底部設(shè)有脈沖曝氣管12，曝氣管12上設(shè)有數(shù)個微孔曝氣器13，通過脈沖間歇曝氣，實現(xiàn)對膜絲表面的豎直方向的擦洗，并保證膜池泥水混合液是一個均相體系。

上述一體化mbr裝置中，往復(fù)驅(qū)動裝置包括：

驅(qū)動電機3和曲柄滑塊機構(gòu)2；

所述曲柄滑塊機構(gòu)2一端與所述驅(qū)動電機3連接，該曲柄滑塊機構(gòu)2另一端由兩根滑動連桿23與所述行走裝置5連接，兩根滑動連桿23在所述曲柄滑塊機構(gòu)2和所述行走裝置5之間平行安裝。這種結(jié)構(gòu)可避免行走裝置5在往復(fù)運行中因mbr膜組件1重量分布不均而發(fā)生偏斜或卡死問題。其中，曲柄滑塊機構(gòu)2包括：曲柄21、曲柄連桿22、滑動連桿23和滑動連桿固定座24；曲柄的一端連接驅(qū)動電機3的輸出端，另一端與曲柄連桿通過鉸鏈連接；滑動連桿的一端與曲柄連桿通過鉸鏈連接，另一端連接行走裝置5；滑動連桿固定座24安裝在滑動連桿23上。

上述一體化mbr裝置中，驅(qū)動電機3采用低頻率驅(qū)動電機。

上述一體化mbr裝置中，mbr膜組件1為多組，行走裝置5為與所述mbr膜組件1數(shù)量相同的多個，每個mbr膜組件1上端均配套連接一個行走裝置5，各行走裝置5均設(shè)置在所述軌道支撐組件4，并均與所述往復(fù)驅(qū)動裝置連接。

通過上述設(shè)置，往復(fù)驅(qū)動裝置可以驅(qū)動一個至數(shù)個mbr膜組件1。每個mbr膜組件1配套一個行走裝置5，多個行走裝置5用螺栓固定在一起，即可由一套往復(fù)驅(qū)動裝置驅(qū)動運行。一套驅(qū)動裝置驅(qū)動多套mbr膜組件1，可以極大的提高膜組件的裝填密度，有效降低膜池6的占地面積。在驅(qū)動電機3的驅(qū)動下，往復(fù)驅(qū)動裝置使安裝在行走裝置5上的mbr膜組件1在液面下沿水平方向有規(guī)律的往復(fù)運動，從而帶動膜絲或膜片往復(fù)運動，使之與膜池中泥水混合液產(chǎn)生往復(fù)相對運動，實現(xiàn)對膜絲有節(jié)奏有規(guī)律的擦洗。

上述一體化mbr裝置中，脈沖曝氣裝置包括：脈沖曝氣器、脈沖曝氣管12、多個微孔曝氣器13和控制裝置；其中，

所述脈沖曝氣管12設(shè)在所述mbr膜組件1的下方，該脈沖曝氣管12上均勻設(shè)有多個微孔曝氣器13；

所述脈沖曝氣管12與所述脈沖曝氣器連接，所述控制裝置與所述脈沖曝氣器電氣連接；

所述狀態(tài)檢測裝置包括依次設(shè)置在所述產(chǎn)水總管8上的壓力傳感器14和電磁流量計15。

上述一體化mbr裝置中，mbr膜組件1為由框架和固定在所述框架內(nèi)部的浸沒式膜絲或膜片構(gòu)成的中空纖維膜組件或板式膜組件。具體的，本發(fā)明中的mbr膜組件1可采用現(xiàn)有技術(shù)膜生物反應(yīng)器中常用膜組件，包括中空纖維膜組件和板式膜組件，mbr膜組件1一般包括過濾膜和用于支撐過濾膜的固定膜架或固定框。浸沒式膜絲或膜片固定設(shè)置在mbr膜組件的框架的內(nèi)部，并通過產(chǎn)水支管9最終連接到mbr裝置的產(chǎn)水總管8。運行狀態(tài)下，膜絲或膜片需全部浸沒在水中。膜絲或膜片、產(chǎn)水支管9與膜組件框架的連接時本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，在此不做贅述。

上述一體化mbr裝置中，行走裝置5包括：頂部框架51和設(shè)在該頂部框架51上的行走滑輪52，頂部框架51設(shè)有吊點；

mbr膜組件支架的頂部對稱設(shè)有多個支架吊裝點，位置與所述行走裝置的頂部框架51的吊點的位置相對應(yīng)。

本發(fā)明的一體化mbr裝置中，脈沖曝氣裝置所需的曝氣量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)mbr裝置曝氣擦洗運行方式所需的曝氣量，此曝氣方式為脈沖曝氣，其只需保持泥水混合液在膜池混合均勻，使膜池內(nèi)介質(zhì)均勻即可。同時，為達(dá)到相同效果，所述的微孔曝氣器13所需的曝氣量也遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中的mbr穿孔管曝氣方式。一般采用膜片式微孔曝氣器、盤式曝氣器等。

本發(fā)明所說的水平擦洗是指膜絲表面與泥水混合液相對運動，通過膜絲表面與泥水混合液相互摩擦、刮蹭，以防止膜表面的污垢沉積，減小濃差極化層厚度，實現(xiàn)對膜的連續(xù)擦洗，使膜過濾能力保持較高的水平。所說的豎直擦洗是指鼓風(fēng)機從膜池底部采取脈沖曝氣方式鼓入空氣和膜絲表面接觸，通過空氣和膜絲的相互摩擦、刮蹭以防止下部膜絲表面污垢沉積。同時，鼓入空氣的另一個作用是防止出現(xiàn)膜池6內(nèi)下部污泥濃度高、頂部污泥濃度低的不均勻情況，以保證整個膜池是一個均相體系，使全部膜面積均能保持較高的過濾能力。

本發(fā)明實施例還提供一種高效節(jié)能一體化mbr裝置的污水處理方法，采用上述的一體化mbr裝置，包括以下步驟：

步驟1，使所處理的好氧池泥水混合液經(jīng)進(jìn)入到所述一體化mbr裝置的膜池6，所述一體化mbr裝置的mbr膜組件1完全浸沒在所述膜池6內(nèi)的泥水混合液中，液面至少高出該mbr膜組件1頂部15cm；

步驟2，運行時，通過所述一體化mbr裝置的控制裝置控制往復(fù)驅(qū)動裝置和行走裝置5驅(qū)動所述mbr膜組件1在所述膜池6內(nèi)規(guī)律化水平往復(fù)運動，對該mbr膜組件1的膜表面進(jìn)行水平擦洗；通過所述一體化mbr裝置的控制裝置控制所述mbr膜組件1底部的脈沖曝氣裝置脈沖曝氣進(jìn)行泥水混合，保持污泥懸浮狀態(tài)并使污泥濃度均勻，并對所述mbr膜組件1的膜表面進(jìn)行豎直方向擦洗；具體的，運行時，往復(fù)驅(qū)動裝置(包含驅(qū)動電機3和曲柄滑塊機構(gòu)2)和行走裝置5控制mbr膜組件1有規(guī)律的往復(fù)運動，對膜表面進(jìn)行水平擦洗。底部少量脈沖曝氣進(jìn)行泥水混合，使污泥保持懸浮狀態(tài)并污泥濃度均勻，同時對膜表面進(jìn)行豎直方向擦洗。通過壓力傳感器14檢測膜組件運行壓力變化情況，通過產(chǎn)水電磁流量計15檢測膜組件運行通量變化情況。上述信號反饋至控制系統(tǒng)，以便控制系統(tǒng)對往復(fù)驅(qū)動裝置的頻率和/或幅度做出適當(dāng)調(diào)整；

步驟3，處理后的污水由所述一體化mbr裝置的產(chǎn)水總管8排出膜池6，剩余污泥由所述一體化mbr裝置的排泥管11排出膜池6，回流污泥由所述一體化mbr裝置的混合液回流管10回流至生化處理單元前端。

上述污水處理方法中，mbr膜組件1在所述膜池6內(nèi)規(guī)律化水平往復(fù)運動的頻率為0.2次/s～0.5次/s，往復(fù)運動幅度為0.1m～0.3m。

上述污水處理方法的步驟2中，在所述往復(fù)驅(qū)動裝置驅(qū)動所述mbr膜組件1水平往復(fù)運動的動力輸入滿足膜表面擦洗和泥水混合液混合均勻的前提下，減小或關(guān)閉脈沖曝氣裝置。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)通過往復(fù)運動擦洗代替或部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)的曝氣擦洗方式，有效降低了膜池的曝氣量。與傳統(tǒng)曝氣擦洗方式相比，高效節(jié)能一體化mbr裝置運行能耗可降低40％以上。通過一體化mbr裝置中設(shè)置往復(fù)驅(qū)動裝置，使膜組件與膜池中泥水混合液的相對運動變得可控，可以根據(jù)實際運行情況，隨時調(diào)節(jié)往復(fù)運動的頻率和幅度，以最大限度地減緩膜表面沉積層的形成速度，減少水流過膜阻力，保持膜表面微孔的滲透性。

(2)本發(fā)明采取往復(fù)運動擦洗和曝氣擦洗兩種防止膜污染的組合方式，并且兩種方式的能耗輸入均可根據(jù)實際運行情況進(jìn)行調(diào)整，以主動和可控的方式減緩膜污染。并且通過控制適當(dāng)?shù)倪\行參數(shù)，在保證膜污染得到有效控制的前提下，同時達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例具體作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1至4所示的mbr污水處理方法，包括膜池6、mbr膜組件1、往復(fù)驅(qū)動裝置(包含驅(qū)動電機3和曲柄滑塊機構(gòu)2)、行走裝置5、軌道及支撐4以及用于固定膜組件的連接機構(gòu)。

膜池具有常規(guī)設(shè)置的進(jìn)水管7和產(chǎn)水總管8，產(chǎn)水總管8通過產(chǎn)水支管9連接到mbr膜組件1上。膜池6側(cè)壁上安裝有運行軌道和軌道支撐裝置，軌道支撐裝置與預(yù)埋鋼板焊接在一起以保證承重性能。

mbr膜組件1采用中空纖維膜，包括常規(guī)設(shè)置的膜組件支架和膜絲，此外每個膜組件還新增了行走裝置5。mbr膜組件1懸掛在行走裝置下方，以保證mbr膜組件1全部浸沒于液面以下。往復(fù)運動驅(qū)動裝置安裝于一組膜組件旁，通過曲柄滑塊機構(gòu)2與膜組件的行走裝置5連接。

膜絲采用加強型中空纖維制成，抗拉強度大，耐腐蝕性能好。

行走裝置5包括頂部框架51和行走滑輪52；頂部框架包括與往復(fù)運動方向垂直的前梁和后梁。

膜組件支架的頂部對稱地設(shè)有多個支架吊裝點；行走裝置框架吊點的設(shè)置位置與支架吊裝點的設(shè)置位置相對應(yīng)，以利于將膜組件平衡地吊裝在行走裝置上。

曲柄滑塊機構(gòu)2包括曲柄21、曲柄連桿22、滑動連桿23和滑動連桿固定座24；曲柄的一端連接驅(qū)動電機3的輸出端，另一端與曲柄連桿通過鉸鏈連接；滑動連桿的一端與曲柄連桿通過鉸鏈連接，另一端連接行走裝置5；滑動連桿固定座24安裝在滑動連桿23上。

膜池底部安裝有曝氣管12和微孔曝氣器13，曝氣器采用微孔曝氣盤，曝氣采用脈沖曝氣方式。

運動方式方面，通過變頻器控制驅(qū)動電機3帶動曲柄滑塊機構(gòu)2往復(fù)運動，可通過壓力變送器14檢測的壓力變化調(diào)整往復(fù)頻率，正常運行時往復(fù)頻率為0.25次/s。驅(qū)動裝置往復(fù)移動幅度為0.1m。

曝氣控制方面，汽水比為5：1，脈沖曝氣間隔周期為30s，每個周期曝氣5s。

產(chǎn)水運行方式與傳統(tǒng)曝氣mbr系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)相同，均為周期運行方式，即產(chǎn)水9min，間歇1min，周期往復(fù)運行。

為保證mbr膜正常運行的污泥濃度要求，有效控制膜池內(nèi)污泥濃度，設(shè)計混合液回流比為200％。

綜上所述，在運行狀態(tài)下，膜池中的污水在產(chǎn)水總管8負(fù)壓抽吸下，清水通過膜絲表面進(jìn)入中空纖維膜內(nèi)腔，經(jīng)產(chǎn)水支管9進(jìn)入產(chǎn)水總管8。污泥被截留在膜絲外表面，通過往復(fù)運動擺動、剮蹭以及曝氣擦洗使之與脫離膜絲表面，實現(xiàn)膜污染的有效控制。

本發(fā)明的高效節(jié)能一體化mbr裝置，設(shè)置的往復(fù)驅(qū)動裝置和行走裝置，往復(fù)驅(qū)動裝置由驅(qū)動電機和曲柄滑塊機構(gòu)組成，通過滑動連桿與mbr膜組件的行走裝置相連，使膜池內(nèi)的泥水混合液與mbr膜組件進(jìn)行有規(guī)律、可控的相對運動進(jìn)行膜擦洗，同時輔以少量的底部脈沖曝氣擦洗。通過往復(fù)運動擦洗替代或部分替代傳統(tǒng)技術(shù)的曝氣擦洗技術(shù)，膜絲之間通過膜組件的往復(fù)運動產(chǎn)生劇烈的相對運動，在相互沖擊、碰撞、摩擦等作用下，使吸附在膜絲表面的污泥與膜表面分離，減少水流過膜阻力，保持膜絲表面微孔的滲透性能。使mbr裝置水平方向和垂直方向的污染得到有效控制，并且兩種方式的能耗輸入均可根據(jù)實際運行情況進(jìn)行調(diào)整，以主動和可控的方式減緩膜污染。同時能實現(xiàn)通過控制適當(dāng)?shù)倪\行參數(shù)，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

本發(fā)明有效降低了mbr裝置擦洗的曝氣量，從原來的汽水比20：1可降低到5：1，且運行時只有1/6的時間需要曝氣，綜合計算，需要的曝氣量可降低至傳統(tǒng)設(shè)計值的1/20或者根本無需曝氣。正常運行時，往復(fù)驅(qū)動裝置的功率約為傳統(tǒng)曝氣擦洗鼓風(fēng)機功率的40％，總體來說，本發(fā)明較傳統(tǒng)曝氣擦洗mbr裝置相比，膜系統(tǒng)運行能耗可降低50％左右。

此外，行走裝置與mbr膜組件采用一體化設(shè)計固定，技術(shù)集成度高，膜面積裝填密度大。一套往復(fù)驅(qū)動裝置可以根據(jù)設(shè)計需要帶動一臺至數(shù)臺膜組件往復(fù)運行，同時每臺膜組件可單獨吊裝、檢修和維護(hù)，運行管理十分方便。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。