[发明专利]一种重力气提分体式纺织布膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明属于布膜生物反应器领域，特别涉及一种重力气提分体式纺织布膜生物反应器。

背景技术

膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元有机结合的新型水处理技术。上世纪MBR技术的出现堪称污水处理领域的一场革命，在提高活性浓度、减小生物反应器容积、优化水质及膜污染控制方面取得突破性进展，并实现了工程化和产业化。尤其是当前MBR中经常使用的微滤和超滤价格的大幅度降低使MBR拥有更为持久的生命力。MBR技术发展至今，虽然在降低膜单元一次性投资方面获得较大突破，但目前膜单元投资依然占到MBR总投资的40%~50%，膜使用寿命到期后膜更换费用也较大；同时，MBR中微滤及超滤达到一定的通量需要较高的操作压力，在工程应用中难以实现完全的、长期重力流过滤，使MBR的电耗较高。

当前布膜生物反应器研究崭露头脚，很多研究主要集中在无纺布膜生物反应器，无纺布是由定向的或随机的纤维层叠而成，厚度大，阻力也较大，在实际应用中依然难以实现长期重力式运行，而且由于无纺织布内部孔径复杂，颗粒物质进入无纺织布孔径内部后，很难被有效去除，导致无纺织布生物反应器膜污染问题严重，膜通量下降幅度明显。而纺织布与无纺布相比，厚度较小而且有很均匀的孔径，过水阻力远小于无纺布，应用于MBR中更易实现重力式长期运行；纺织布在加工时孔径具有很好的可控性，为工程应用中灵活选择不同孔径的布膜创造了有利条件；纺织布的柔韧性和耐久性也为布膜拆卸后清洗提供了得天独厚的条件。

此外，膜组件的构型是布膜生物反应器在工程应用中的关键技术，直接关系到工程运行的可靠性和稳定性。布膜生物反应器中膜组件的设计主要借鉴传统平板布袋式，该种方式尽管较为容易实现重力式过滤，但布膜清洗或更换时拆卸困难，布膜组件为维持较大的水处理量需要保证较大的膜面积，从而导致膜组件占据了大量的好氧曝气空间。这些因素已成为新型布膜生物反应器推向工程应用的潜在限制性因素。

因此，布膜生物反应器研究总体水平还停留在实验室研究阶段，尤其是应用优势更为明显的纺织布膜生物反应器在处理效能、膜组件构型及膜污染控制机理方面的应用基础研究不足，使该技术离工程和产业化尚有一定距离。这些问题均是未来纺织布膜生物反应器的重点研究方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服当前布膜生物反应器的不足，提供一种重力气提分体式纺织布膜生物反应器，该布膜生物反应器能够克服传统布膜生物反应器存在的不足，纺织布膜阻力小，具有良好的柔韧性和耐久性，可实现长期重力式过滤，好氧区容积大且膜污染易于控制，是对平板布袋一体式膜生物反应器的重大改进，可提高常规水处理工艺的运行效果，增强水安全性。

本发明的一种重力气提分体式纺织布膜生物反应器，所述布膜生物反应器包括：生物反应器、布膜及膜组件、曝气管道和气提充气系统；所述布膜及膜组件外置于生物反应器；所述生物反应器连接MBR进水管，底部设置曝气管道；所述布膜及膜组件连接MBR出水管；所述生物反应器与布膜及膜组件通过膜进水管与浓缩液气提回流管连接。

所述布膜及膜组件的材料为纺织布。

所述气提充气系统为在布膜及膜组件下端进水口设置气提充气管。

所述生物反应器底部并联设置5根曝气管道。

本发明的一种重力气提分体式纺织布膜生物反应器，它包括生物反应器、布膜及膜组件、曝气系统和气提充气系统。所述的生物反应器连接MBR进水管，底部并联设置5根曝气管道，经生物反应器的出水通过膜进水管流入布膜及膜组件。所述的布膜及膜组件以纺织布为过滤材料制成，外置于生物反应器，膜组件的进水摒弃了传统膜组件采用泵加压进水的方式，其下端进水口设置气提充气管，气水在膜组件内部混合后依靠气提的方式经过回流管使浓缩后的活性污泥混合液回流至生物反应器。经过布膜及膜组件的净化出水通过重力流的方式从MBR出水管排出。MBR虽为分体式，但省去了泵加压能耗，并使好氧反应器容积得以充分利用。

有益效果

本发明能够克服传统布膜生物反应器存在的不足，纺织布膜阻力小，具有良好的柔韧性和耐久性，可实现长期重力式过滤，好氧区容积大且膜污染易于控制，是对平板布袋一体式膜生物反应器的重大改进，可提高常规水处理工艺的运行效果，增强水安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明生物反应器部分平面示意图；

图3为本发明膜组件部分平面示意图。

具体实施方式