[發明專利]膜分離器

無效

• 申請號: 01120692.6
• 申請日: 2001-08-13
• 公開（公告）號: CN1358561A
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發明（設計）人: 樊耀波
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;C02F3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明涉及膜生物反應器技術領域，特別涉及淺水層膜分離器。

背景技術

一種公知的膜生物反應器，即錯流式膜生物器，由生物反應器單元和錯流式膜分離器單元組成。其膜分離器存在以下缺點：為了防止膜污染，采用高的循環流量沖洗膜表面，膜分離器的循環水量與透水量之比高達100-600∶1，循環水流速度一般在1-4m/s之間(樊耀波等，環境科學學報，1997，17(1)：68-74)。這樣高的水流速度產生的剪切力不僅可將微生物細胞打碎，降低微生物的活性，而且造成錯流式膜分離器的運行能耗高，為5-8kWh/m³，是傳統活性污泥法的15-20倍。因此，膜分離器內水溫升高，有時需要冷卻設備。為了克服錯流式膜分離器存在的缺點，由日本學者Yamamoto在1989年提出了一體式膜生物反應器，由生物反應器和浸沒于生物反應器中的膜分離器組成(Yamamoto?K.et?al.，1989，Wat.Sci.Tech.，Vol21：(4/5)，43-54)。一體式膜分離器的能耗大大降低。工業化應用的一體式膜分離器運行能耗一般在2-4kWh/m³。利用一體式膜生物反應器浸沒膜分離器降低能耗的特點，加拿大Zenon公司研究了浸沒式膜分離器(Hadi?Husain，QWI?Mar/Apr.1999，pp19-22)。將這種膜分離器與生物反應器結合構成了分離浸沒式膜生物反應器。但這種浸沒式膜分離器由膜組件和裝有膜組件的膜箱組成。其運行能耗仍較高，1.3-2kWh/m³。這種膜分離器運行能耗仍較高的根本原因是膜過濾壓力與膜沖洗所須壓力仍沒有有效分離。其采用的膜組件高達1.8-2.0m，其浸沒式膜分離器箱體高度約達3米。對膜進行沖洗時的鼓氣必須克服鼓氣管上3米水深的壓力才能對膜達到清洗的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使膜過濾壓力與膜沖洗所需壓力有效分離的可以大大減小膜沖洗能耗的，進而可大大減低膜過濾運行能耗，大大減小膜分離器造價的淺水層膜分離器。

本發明提供的淺水層膜分離器，由膜沖洗鼓氣裝置1、淺水層膜槽槽體2、膜組件3、膜組件上裝有微濾中空纖維膜絲或摸板的膜塊4、膜凈化水出水干管5、膜凈化水出水連同支管6、鼓氣干管7、鼓氣支管穿孔管8、基架或基座9、膜分離器進水管10、膜分離器回流管口11、膜組件與膜塊的接口12組成。

淺水層槽體2為敞口，水深須控制在自水面～2.5m，特別是為減小膜沖洗鼓氣的能耗水深可取1.0m、.5m或更淺；為了沖洗膜組件3，空氣通過鼓氣裝置1的鼓氣干管7進入鼓氣支管穿孔管8；鼓氣干管7和膜沖洗鼓氣支管8安裝在水面至2.5米水深范圍內的水層中，空氣鼓動混合液沖刷其上方排列安裝有豎向但一定角度傾斜的中空纖維膜絲或膜板的膜組件3；膜組件3的傾斜放置以保證膜絲或膜板得到鼓氣和混合液的有效沖洗；膜過濾時靠靜水壓力或靠抽吸泵引出凈化水。凈化水經膜組件出水管5引出；混合液經連通的進水管10進入膜槽2，經連通的回流管11引出。

本發明淺水層膜分離器由于采用水深在自水面～2.5m條件下沖洗膜組件，沖洗壓力低，沖洗能耗小，應用與分離式膜生物反應器，其運行能耗可比一種公知低能耗浸沒式膜生物反應器運行能耗降30％～60％，若采用更淺的水層深度，其運行能耗將會降低的更多。

附圖說明

圖1表示本發明所述的淺水層膜分離器側面圖；

圖2表示本發明所述的淺水層膜分離器正面刨視圖。

淺水層膜分離器可以同各種類型的生物反應器結合組成分離式膜生物反應器。生物反應器可以是活性污泥法系統也可以是生物膜法系統。可在工業廢水處理系統和大中規模城市污水處理系統中應用，處理水可以適宜回用。