一種基于膜污染原位控制的膜生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污水處理，尤其涉及污水處理中的一種基于膜污染原位控制的膜生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]膜生物反應(yīng)器將生物處理與膜分離相結(jié)合，實現(xiàn)水力停留時間與污泥齡的分離控制，可大大提高反應(yīng)器內(nèi)微生物量，有利于特定功能菌的生長和污染物的去除。具有占地面積小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，容易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)勢，在水和廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多。膜作為膜生物反應(yīng)器的核心部分，其所處環(huán)境十分惡劣。由于生物反應(yīng)器內(nèi)存在高濃度的懸浮物、有機物和微生物及胞外分泌物，導(dǎo)致膜的不可逆污染普遍存在，嚴重影響了膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用。因此，如何在強化污染物去除效果的同時，控制膜污染成為膜生物反應(yīng)器發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。
[0003]為強化膜生物反應(yīng)器的處理效果和控制膜污染，可采用投加填料的方法增加微生物量，流化態(tài)的填料還可清洗膜表面的污染層，降低膜污染。國內(nèi)相關(guān)的主要專利有:環(huán)流式膜生物反應(yīng)器廢水處理設(shè)備和廢水處理方法(授權(quán)公告號CN 100429160C)，主要通過固定填料上的工程菌或酶制劑去除污染物，同時利用膜進行固液分離；一種研宄填料對膜污染改善的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)和量化測試方法及應(yīng)用(授權(quán)公告號CN 102642920B)，主要通過三組平行運行的膜生物反應(yīng)器來評價不同懸浮填料對膜污染的影響，為設(shè)計新型填料提供基礎(chǔ)；投加填料的流化床型膜-生物反應(yīng)器及水處理方法(授權(quán)公告號CN 1164507C)，通過導(dǎo)流裝置將反應(yīng)池分隔為升流區(qū)和降流區(qū)，膜組件置于升流區(qū)內(nèi)，通過曝氣使填料流動，控制膜污染，強化處理效果；控制膜污染的一種膜生物反應(yīng)器中混合液性質(zhì)調(diào)控方法(公開號CN 1600705A)，主要通過投加臭氧使反應(yīng)器內(nèi)混合液性質(zhì)的改變從而控制膜污染；一種控制膜生物反應(yīng)器中膜污染的新方法(公開號CN 102276055A)，通過在反應(yīng)器內(nèi)投加填料作為生物膜的載體，優(yōu)化曝氣方式控制微生物代謝，從而減緩膜污染，一種平板陶瓷超濾膜生物反應(yīng)器(公開號CN 103304021A)，通過利用平板陶瓷膜和固定的FSB生物載體對傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器改造，使微生物絮體附著在生物填料表面，有效緩解膜污染。
[0004]基于上述討論，可見現(xiàn)有方法和設(shè)備所存在的問題是:1)曝氣和投加的填料僅能減緩膜表面的可逆污染，而對膜孔內(nèi)的污染無能為力；2)采用的膜大部分為低機械強度的有機膜，無法忍受硬性填料的刮擦，而且大氣量的曝氣也會導(dǎo)致膜的抖動幅度增加，加速了膜的老化和損壞；3)反應(yīng)器無污泥沉淀及排泥系統(tǒng)；4)無法去除水中的PPCPs和某些具有內(nèi)分泌干擾作用的工業(yè)微量污染物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供了一種基于膜污染原位控制的膜生物反應(yīng)器。
[0006]本實用新型提供了一種基于膜污染原位控制的膜生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)池，所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有膜組件、頂部導(dǎo)流板、側(cè)部導(dǎo)流板和曝氣裝置，其中，所述頂部導(dǎo)流板設(shè)置在所述膜組件之上，所述側(cè)部導(dǎo)流板設(shè)置在所述膜組件的外側(cè)，所述曝氣裝置設(shè)置在所述膜組件之下，所述頂部導(dǎo)流板、側(cè)部導(dǎo)流板之間設(shè)有供水流出的導(dǎo)流出口，所述側(cè)部導(dǎo)流板、曝氣裝置之間設(shè)有供水流入的導(dǎo)流入口。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板沿水平面設(shè)置，所述隔板將所述反應(yīng)池分隔成反應(yīng)區(qū)和緩沖區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)位于所述隔板之上，所述緩沖區(qū)位于所述隔板之下，所述膜組件、頂部導(dǎo)流板、側(cè)部導(dǎo)流板和曝氣裝置均設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述反應(yīng)池的底部設(shè)有污泥區(qū)，所述污泥區(qū)位于所述緩沖區(qū)之下，所述污泥區(qū)的輸出口設(shè)有排泥閥。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述側(cè)部導(dǎo)流板繞所述膜組件的周向形成上下開口的側(cè)部導(dǎo)流筒，所述側(cè)部導(dǎo)流筒的底部設(shè)有擴口部，所述曝氣裝置設(shè)置在所述擴口部內(nèi)。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述頂部導(dǎo)流板為圓錐狀，所述頂部導(dǎo)流板的頂點靠近所述膜組件，所述頂部導(dǎo)流板的底面靠近所述反應(yīng)池的頂部。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述反應(yīng)池連接有進水裝置，所述膜組件連接有出水裝置，所述進水裝置的進水口設(shè)置在所述反應(yīng)池的側(cè)壁、側(cè)部導(dǎo)流板之間。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述進水裝置包括進水管，所述進水管連接有混凝劑投加裝置。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述出水裝置與所述膜組件的頂部連接，所述曝氣裝置包括氧氣源、與所述氧氣源連接的臭氧發(fā)生器和與所述臭氧發(fā)生器連接的微孔曝氣棒，所述微孔曝氣棒設(shè)置在所述膜組件之下。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述混凝劑投加裝置包括混凝劑儲存罐、與所述混凝劑儲存罐連接的混凝劑投加泵和與所述混凝劑投加泵連接的投加管，所述投加管與所述進水管連接。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述反應(yīng)池內(nèi)填充有懸浮型填料，所述曝氣裝置為臭氧、純氧混合的曝氣裝置。
[0016]本實用新型還提供了一種基于膜污染原位控制的工藝，包括以下步驟:
[0017]S1、將膜組件設(shè)置在頂部導(dǎo)流板的下面、側(cè)部導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)、曝氣裝置的上面，通過曝氣裝置進行曝氣，使水流向上流，并且經(jīng)過膜組件，通過側(cè)部導(dǎo)流板將向上流的水導(dǎo)流在側(cè)部導(dǎo)流板內(nèi)側(cè)，通過頂部導(dǎo)流板將向上流的水導(dǎo)流為向下流，通過頂部導(dǎo)流板、側(cè)部導(dǎo)流板將向下流的水導(dǎo)流在側(cè)部導(dǎo)流板外側(cè)，在反應(yīng)池內(nèi)形成中心向上流、側(cè)部向下流的循環(huán)水流；
[0018]S2、向反應(yīng)池內(nèi)投加混凝劑。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，步驟SI還包括:通過水平設(shè)置的隔板將反應(yīng)池分隔為反應(yīng)區(qū)、緩沖區(qū)，反應(yīng)區(qū)位于隔板之上，緩沖區(qū)位于隔板之下，在緩沖區(qū)下設(shè)置污泥區(qū)，所述循環(huán)水流位于反應(yīng)區(qū)內(nèi)；步驟S2為:向進水裝置投加混凝劑形成混凝水，將該混凝水注入到反應(yīng)池側(cè)壁、側(cè)部導(dǎo)流板外側(cè)之間，該混凝水的進水方向為垂直向下。
[0020]本實用新型的有益效果是:通過上述方案，可通過頂部導(dǎo)流板、側(cè)部導(dǎo)流板和曝氣裝置在反應(yīng)池內(nèi)形成中心向上流、側(cè)部向下流的循環(huán)水流，中心向上流的水流流經(jīng)膜組件，可以有效控制膜表面的可逆污染。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型一種基于膜污染原位控制的膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1的剖視圖A-A ；
[0023]圖3是圖1的剖視圖B-B。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合【附圖說明】及【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0025]圖1至圖3中的附圖標號為:反應(yīng)池I ;頂部導(dǎo)流板11 ;側(cè)部導(dǎo)流板12 ;填料13 ；進水管14 ;隔板15 ;排泥閥16 ;混凝劑投加泵2 ;混凝劑儲存罐21 ;投加管22 ;臭氧發(fā)生器3 ;微孔曝氣棒31 ;氧氣源32 ;膜組件4 ;出水抽吸泵41 ;出水管42 ;
[0026]為解決當前膜生物反應(yīng)器存在的問題，本實用新型提供一種可以原位控制膜污染的膜生物反應(yīng)器及工藝，通過對進水投加混凝劑，在膜生物反應(yīng)器內(nèi)放置懸浮型填料，使用臭氧/純氧曝氣，在異形導(dǎo)流板的作用下實現(xiàn)膜表面和膜孔內(nèi)污染的原位控制，同時利用臭氧/純氧強化新興污染物的去除效果。
[0027]如圖1至圖3所示，一種基于膜污染原位控制的膜生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)池I，所述反應(yīng)池I內(nèi)設(shè)有膜組件4、頂部導(dǎo)流板11、側(cè)部導(dǎo)流板12和曝氣裝置，其中，所述頂部導(dǎo)流板11豎直設(shè)置在所述膜組件4之上，所述側(cè)部導(dǎo)流板12設(shè)置在所述膜組件4的外側(cè)，所述曝氣裝置設(shè)置在所述膜組件4之下，所述頂部導(dǎo)流板11、側(cè)部導(dǎo)流板12之間設(shè)有供水流出的導(dǎo)流出口，所述側(cè)部導(dǎo)流板12、曝氣裝置之間設(shè)有供水流入的導(dǎo)流入口。
[0028]如圖1至圖3所示，所述反應(yīng)池I內(nèi)設(shè)有填料13，所述填料13優(yōu)選為懸浮型填料，優(yōu)選在反應(yīng)池內(nèi)填充半懸浮型填料，所述半懸浮性填料的直徑需要與導(dǎo)流出口、導(dǎo)流入口、相鄰膜組件4的間隙相配合，所述填料13為耐氧化的柔性或剛性材料制成。
[0029]如圖1至圖3所示，所述曝氣裝置優(yōu)選為臭氧、純氧混合的曝氣裝置。
[0030]如圖1至圖3所示，所述膜組件4優(yōu)選為耐氧化、高機械強度的陶瓷膜組件。
[0031]如圖1至圖3所示，所述反應(yīng)池I內(nèi)設(shè)有隔板15，所述隔板15優(yōu)選為多孔隔板，所述隔板15沿水平面設(shè)置，所述隔板15將所述反應(yīng)池I分隔成反應(yīng)區(qū)和緩沖區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)位于所述隔板15之上，所述緩沖區(qū)位于所述隔板15之下，所述膜組件4、頂部導(dǎo)流板11、側(cè)部導(dǎo)流板12和曝氣裝置均設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
[0032]如圖1至圖3所示，所述反應(yīng)池的底部設(shè)有污泥區(qū)，所述污泥區(qū)位于所述緩沖區(qū)之下，所述污泥區(qū)的輸出口設(shè)有排泥閥16。
[0033]如圖1至圖3所示，反應(yīng)池I內(nèi)的隔板15將反應(yīng)區(qū)與污泥區(qū)分開，部分污泥絮體可在慣性力做用下進入網(wǎng)格下的污泥區(qū)，而填料13仍保留在反應(yīng)區(qū)，填料13與隔板15的碰撞還可使填料13上老化的生物膜脫落進入污泥區(qū)，維持生物膜的高活性，污泥區(qū)的污泥可通過排泥閥16排除，反應(yīng)池I的水力停留時間0.5-lh。
[0034]如圖1至圖3所示，所述側(cè)部導(dǎo)流板11繞所述膜組件4的周向形成上下開口的側(cè)部導(dǎo)流筒，所述側(cè)部導(dǎo)流筒的底部設(shè)有擴口部，所述擴口部類似喇叭狀，所述曝氣裝置設(shè)置在所述擴口部內(nèi)。
[0035]如圖1至圖3所示，所述頂部導(dǎo)流板11為圓錐狀，所述頂部導(dǎo)流板11的頂點靠近所述膜組件4，所述頂部導(dǎo)流板11的底面靠近所述反應(yīng)池I的頂部。
[0036]如圖1至圖3所示，所述反應(yīng)池I連接有進水裝置，所述膜組件4連接有出水裝置，所述進水裝置的進水口設(shè)置在所述反應(yīng)池I的側(cè)壁、側(cè)部導(dǎo)流板12之間。
[0037]如圖1至圖3所示，所述進水裝置包括進水管14，所述進水管14連接有混凝劑投加裝置。
[0038]如圖1至圖3所示，所述混凝劑投加裝置包括混凝劑儲存罐21、與所述混