[发明专利]一种自清洁浸没式管式膜生物反应装置

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，尤其是膜法水处理技术装置领域，具体地说是涉及一种管式膜生物反应装置。

背景技术

膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)是将膜分离技术与生物原理相结合而开发的一种污水处理工艺。它利用膜分离装置实现生化反应池中的微生物的有效截留。与常规废水处理工艺相比，MBR具有固液分离效果好、出水水质稳定、污泥产量低、生物反应器内生物量高、占地面积小等优点。然而，膜污染作为压力驱动膜过程中不可避免的问题严重限制了MBR的应用。严重的膜污染不仅降低系统运行效率，而且缩短膜组件使用寿命，提高系统运行成本。因此，如何有效控制膜污染是开发新型膜生物反应器的核心。

发明专利CN102295390A公开了一种用于MBR膜污染控制及补充曝气的装置，包括有厌氧池和浸没式膜处理单元，浸没式膜处理单元内设有膜组件及射流式曝气机，射流式曝气机倾斜安装在膜组件的后方。该发明专利能够有效控制膜污染，延长膜清洗的周期，但是该装置将生化反应池和膜出水单元分离开来，增大了占地面积，同时补充曝气装置增加了系统的运行费用。发明专利CN1533827介绍了一种使用海棉球清洗管式膜组件方法，条用固液双相流清洗系统可以有效解决膜污染的问题。该发明专利在膜组件系统中设置了清洗流路和小球循环器，通过小球循环器释放的小球对膜表面进行清洗。但是这种清洗方式为异位清洗，影响系统的连续运行，降低了系统的运行效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，尤其是在MBR膜污染控制方面，而提供了一种新型的自清洁浸没式管式膜生物反应装置。

本发明的目的是通过如下措施来实现：

一种自清洁浸没式管式膜生物反应装置，包括壳体(1)、位于壳体(1)底部的倒锥形载体收集器(8)，在载体收集器(8)的下方顶部和侧面分别开设有进水口(2)和排泥口(3)，在进水口(2)的上方设置有气体分散器(4)，管式膜组件(6)通过支架(5)固定在气体分散器(4)上方，在管式膜组件(6)和气体分散器(4)之间固定有导流罩(7)，在壳体(1)的内部加载有颗粒载体(9)。

作为优选实施方式，所述的颗粒载体(9)为人孔聚氨酯颗粒，直径为0.5～1.0cm。投加量为0.1～0.15m³/m³。所述的导流罩(7)外观为圆台形，导流罩(7)的坡面与水平方向呈40～80°夹角。锥形载体收集器(8)的坡面与水平方向呈40～80°夹角。

本发明在浸没式管式膜MBR中投加颗粒载体，通过导流罩和载体收集器的设计，使颗粒载体在气水混合流的作用下在装置中循环流动，并不断摩擦管式膜内腔，有效去除膜面滤饼层污染，实现膜组件运行过程中的原位清洗，使管式膜MBR具备自清洁功能。本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.一种新型的自清洁浸没式管式膜生物反应装置，能实现膜组件运行过程中的原位清洗，避免了膜组件异位清洗复杂操作过程；

2.一种新型的自清洁浸没式管式膜生物反应装置，生物量大，处理效率高；

3.一种新型的自清洁浸没式管式膜生物反应装置，能实现同步硝化反硝化反应，总氮去除率高；

4.一种新型的自清洁浸没式管式膜生物反应装置，与传统的膜生物反应器相比曝气量低，跨膜压力低，动力消耗低；

附图说明

图1：本发明的自清洁浸没式管式膜生物反应装置结构示意图；

图2：本发明的自清洁浸没式管式膜生物反应装置中气体流向图；

图3：本发明的自清洁浸没式管式膜生物反应装置中颗粒载体流向图；

图4：本发明的应用场合1中管式膜组件跨膜压差随运行时间的变化；

图5：本发明的应用场合2中出水总氮浓度和去除率随运行时间的变化。

图中数字说明：壳体1、进水口2、排泥口3、气体分散器4、支架5、管式膜组件6、导流罩7、载体收集器8、颗粒载体9。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于此。