專(zhuān)利名稱(chēng)：氣水交替型膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型技術(shù)屬于污水處理和城市節(jié)水領(lǐng)域，具體涉及一種能有效降低 能耗和能有效緩減膜污染的氣水交替型膜生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器(membrane bioreactor, MBR)具有出水水質(zhì)好、出水可直接 回用、設(shè)備占地面積小、活性污泥濃度高、剩余污泥產(chǎn)量低和便于自動(dòng)控制等 優(yōu)點(diǎn)，已成為污水處理和中水回用的熱門(mén)技術(shù)。
傳統(tǒng)型膜生物反應(yīng)器中釆用安裝獨(dú)立的曝氣頭進(jìn)行曝氣，這種曝氣方式產(chǎn) 生肉眼可見(jiàn)氣泡，氧利用效率低，通常只有10%左右，浪費(fèi)大量電能。而且， 由于膜生物反應(yīng)器中污泥濃度較高，需要較高的氣水比，即需要較高的曝氣量 才能達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的效果，因此能耗較高；同時(shí)，膜污染程度高，清洗維護(hù)工 作大，膜更換周期短，也會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加，因而大大制約了傳統(tǒng)型膜生物 反應(yīng)器的大規(guī)模應(yīng)用。
對(duì)于傳統(tǒng)型膜生物反應(yīng)器膜污染后的處理方式，主要采用的是對(duì)污染膜進(jìn) 行清洗，分為在線(xiàn)清洗和離線(xiàn)清洗。由于實(shí)際運(yùn)行的膜組件較大，加之進(jìn)行一 段時(shí)間后，其表面附著了大量的^效生物，增加了膜組件的重量，因此將膜組件 從反應(yīng)器中移出進(jìn)行離線(xiàn)清洗需消耗大量的能量，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致有益的活性污泥 被排出反應(yīng)器中，造成浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用安裝獨(dú)立的曝氣頭進(jìn)行曝氣時(shí)氧利用效 率低、浪費(fèi)大量電能和膜只用作泥水分離時(shí)膜污染程度高，清洗維護(hù)工作量大， 膜使用壽命短，頻繁更換，同時(shí)膜的頻繁維護(hù)會(huì)導(dǎo)致有益的活性污泥被排出反 應(yīng)器，造成浪費(fèi)等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種氣水交替型膜生物反應(yīng)器。
本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為提供一種氣水交替型 膜生物反應(yīng)器，所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器包括用于進(jìn)行膜曝氣和膜出水 的至少兩組膜組件；用于對(duì)各所述膜組件的所述膜曝氣和所述膜出水的交替運(yùn) 行進(jìn)行控制的控制組件；在所述膜組件上設(shè)置有曝氣通道和出水通道；所述膜組件通過(guò)所述曝氣通道和所述出水通道與所述控制組件連接。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述曝氣通道與所述出水通道為規(guī)格 一致的兩組通道，所述曝氣通道與所述出水通道依次交替進(jìn)行曝氣和出水。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述曝氣通道為曝氣管和所述出水通 道為出水管。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述控制組件包括控制單元和控制執(zhí) 行單元，所述控制單元與所述控制執(zhí)行單元連接，所述控制執(zhí)行單元與各所述 膜組件連接。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述控制單元為與液位、水壓和氣壓 聯(lián)動(dòng)的時(shí)間序列控制器。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述控制器為PLC控制器或時(shí)間繼 電器組件。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述控制執(zhí)行單元為電磁閥。 根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述控制執(zhí)行單元為由所述電磁閥組
成的電磁閥閥組，所述電磁閥閥組的數(shù)量與所述膜組件的數(shù)量相等。
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案在所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器上設(shè)
置有循環(huán)泵。所述循環(huán)泵的設(shè)置目的是用于提高反應(yīng)器內(nèi)水體的流動(dòng)性，增加
水流紊動(dòng)
根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方案所述循環(huán)泵設(shè)置在所述膜生物反應(yīng)器 內(nèi)部，或設(shè)置在所述膜生物反應(yīng)器外部。
本實(shí)用新型技術(shù)有效地緩減了膜生物反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程的膜污染和能耗 較高的問(wèn)題。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量利用率高，運(yùn)行費(fèi)用大大降低， 具有很高的實(shí)用性，使膜生物反應(yīng)器的廣泛推廣應(yīng)用成為可能。 附困說(shuō)明
圖l.本實(shí)用新型氣水交替型膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明
請(qǐng)參閱圖l本實(shí)用新型氣水交替型膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示， 本實(shí)用新型氣水交替型膜生物反應(yīng)器包括進(jìn)水泵1;液體流量計(jì)2;液位計(jì)3; 第一膜組件4;第二膜組件5;循環(huán)泵6;控制執(zhí)行單元7(第一電磁閥)、控制執(zhí)行單元8(第二電磁閥)、控制執(zhí)行單元9(第三電磁閥)、控制執(zhí)行單元10(第 四電磁閥)；控制單元ll(PLC控制器)；氣壓表12;負(fù)壓表13;氣體流量計(jì)14; 液體流量計(jì)15;空氣泵16、抽吸泵17、曝氣通道18 (曝氣管)和出水通道19 (出水管)。
以下對(duì)本實(shí)用新型氣水交替型膜生物反應(yīng)器的工作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明 經(jīng)預(yù)處理的原水在所述進(jìn)水泵1的作用下進(jìn)入所述氣水交替型膜生物反應(yīng) 器中，所述液體流量計(jì)2用于計(jì)量和對(duì)進(jìn)水量進(jìn)行;徵調(diào)，所述液位計(jì)3用于控 制反應(yīng)器中的液位，若所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器中液位超過(guò)預(yù)定值，將關(guān) 閉所述進(jìn)水泵l，當(dāng)液位低于預(yù)定值，則開(kāi)啟所述進(jìn)水泵l。所述第一膜組件4 和所述第二膜組件5均通過(guò)電磁閥與曝氣管和出水管相連。所述第一電磁岡、 所述第二電磁閥、所述第三電磁閥和所述第四電磁閥(采用超過(guò)1套膜組件時(shí)， 電磁閥數(shù)量相應(yīng)增加，每4個(gè)電磁閥為一組。下同)均由所述控制器控制。在 本實(shí)施例中所述第一電磁閥和所述第四電磁閥為第一電磁閥組，所述第二電磁 閥和所述第三電磁閥為第二電磁閥組?？刂瞥绦蛉缦庐?dāng)所述第一電磁閥和所 述第四電磁閥開(kāi)時(shí)，所述第二電磁閥和所述第三電磁閥處于閉合狀態(tài)，此時(shí)所 述第一膜組件4用于抽吸出水，所述第二膜組件5用于曝氣；當(dāng)所述第二電磁 閥和所述第三電磁閥開(kāi)時(shí)，所述第一電磁閥和所述第四電磁閥處于閉合狀態(tài)， 此時(shí)所述第一膜組件4用于曝氣，所述第二膜組件5用于抽吸出水。由于所述 氣水交替型膜生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行無(wú)泡曝氣，水體的循環(huán)效果較差，因此在所述 氣水交替型膜生物反應(yīng)器配套設(shè)置有所述循環(huán)泵6,不僅有利于進(jìn)水的均勻分 布，同時(shí)有利于提高膜曝氣的氧傳質(zhì)效果。供氣由所述空氣泵16提供，氣量 通過(guò)所述氣體流量計(jì)14調(diào)節(jié)，所述氣壓表12用于測(cè)定膜曝氣過(guò)程的氣壓。出 水通過(guò)所述抽吸泵17的抽吸作用進(jìn)行，出水量通過(guò)所述液體流量計(jì)15調(diào)節(jié)，
所述負(fù)壓表13用于廁定膜組件出氷ia中的抽吸賈ir來(lái)反瓦膜污染狀瓦。
本實(shí)用新型技術(shù)利用所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器中的兩套膜組件進(jìn)行 輪流出水和曝氣，這樣可以充分利用膜曝氣的高效充氧效率，降低能耗。同時(shí)， 當(dāng)膜組件用作曝氣時(shí)，氣體在膜管腔內(nèi)外的氧分壓差的推動(dòng)下，管腔內(nèi)的氧透 過(guò)膜壁上的微孔擴(kuò)散進(jìn)入管外的水體中，與膜出水時(shí)的流向相反，可緩解膜的 污染，延長(zhǎng)膜的壽命。通過(guò)膜組件與泥水?dāng)嚢柘到y(tǒng)的配合運(yùn)行，可以使整個(gè)氣 水交替型膜生物反應(yīng)器中的泥水混合液得到充分的攪拌，這不僅有利于膜曝氣產(chǎn)生的微小氣泡能充分和微生物接觸，同時(shí)也有利于泥水混合液對(duì)膜絲表面進(jìn) 行沖刷，起到一定緩減膜污染的作用。通過(guò)對(duì)膜氣水交替周期和氣量控制，不 僅使膜曝氣系統(tǒng)能提供足夠的氧氣，同時(shí)起到反沖的作用，達(dá)到對(duì)膜污染的緩 減效能。 .
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做 出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器包括用于進(jìn)行膜曝氣和膜出水的至少兩個(gè)膜組件(4，5)；用于對(duì)各所述膜組件(4，5)的所述膜曝氣和所述膜出水的交替運(yùn)行進(jìn)行控制的控制組件；在所述膜組件(4，5)上設(shè)置有曝氣通道(18)和出水通道(19)；所述膜組件(4，5)通過(guò)所述曝氣通道(18)和所述出水通道(19)與所述控制組件連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述曝氣 通道(18)與所述出水通道(19)為規(guī)格一致的兩組通道，所述曝氣通道(18)與所述 出水通道(19)依次交替進(jìn)行曝氣和出水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述 曝氣通道(18)為曝氣管和所述出水通道(19)為出水管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述控制 組件包括控制單元(11)和控制執(zhí)行單元(7,8,9，10)，所述控制單元(11)與所述控制 執(zhí)行單元(7,8,9， 10)連接，所述控制執(zhí)行單元(7，8，9， 10)與各所述膜組件(4,5)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述控制 單元(11)為與液位、水壓和氣壓聯(lián)動(dòng)的時(shí)間序列控制器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述控制 器為PLC控制器或時(shí)間繼電器組件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述控制 執(zhí)行單元(7，8,9，10)為電磁閥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4或6所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其曾征在于，述 控制執(zhí)行單元(7，8,9，10)為由所述電磁閥組成的電磁閥閥組，所述電磁閥閥組的 數(shù)量與所述膜組件(4,5)的數(shù)量相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于在所述氣 水交替型膜生物反應(yīng)器上設(shè)置有循環(huán)泵(5)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述循環(huán) 泵設(shè)置在所述膜生物反應(yīng)器內(nèi)部，或設(shè)置在所述膜生物反應(yīng)器外部。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種能有效降低能耗和能有效緩減膜污染的氣水交替型膜生物反應(yīng)器。所述氣水交替型膜生物反應(yīng)器包括用于進(jìn)行膜曝氣和膜出水的至少兩組膜組件；用于對(duì)各所述膜組件的所述膜曝氣和所述膜出水的交替運(yùn)行進(jìn)行控制的控制組件；在所述膜組件上設(shè)置有曝氣通道和出水通道；所述膜組件通過(guò)所述曝氣通道和所述出水通道與所述控制組件連接。本實(shí)用新型技術(shù)有效地緩減了膜生物反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程的膜污染和能耗較高的問(wèn)題。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量利用率高，運(yùn)行費(fèi)用大大降低，具有很高的實(shí)用性，使膜生物反應(yīng)器的廣泛推廣應(yīng)用成為可能。
文檔編號(hào)C02F3/12GK201240929SQ200820094939
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者繼 李, 王宏杰, 微 白, 董文藝 申請(qǐng)人:董文藝