[發明專利]旋轉移動微網體分布減振并連續線形反沖洗微網組件

有效

• 申請號: 200910068778.5
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN101555066A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 居文鐘;孫雁;李彥;楊濤;王德龍;張媚;李紅衛;蘇志龍
• 申請（專利權）人: 天津市天水環保設計工程有限公司
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F3/12
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司
• 代理人: 王蘊華

技術領域

本發明涉及一種污、廢水處理領域膜生物反應器工藝用膜組件，尤其涉及一種具有以微生物菌膠團與微細濾網(行業統稱微網)協同作用達到微濾固液分離效果的旋轉移動微網體分布減振并連續線形反沖洗微網組件。

背景技術

膜生物反應器(Membrane?Bio?Reactor，簡稱MBR)是將污、廢水生物處理技術和膜分離技術相結合的一種新型水處理裝置，具有很好的固液分離效果和占地面積小、剩余污泥量低的特點，在水處理領域，尤其在污、廢水資源化工程方面得到較為廣泛的應用。然而，MBR存在著組件造價高，壽命短，易因濃差極化導致通量下降、堵塞和膜的深度污染及運行能耗較高等缺點，限制了其大規模推廣和應用。

近年，MBR領域開始出現對微網動態膜分離技術的研究，其特點是以普通孔狀材料，通常是指孔徑在200目以上如不銹鋼絲網、尼龍、滌綸等化纖絲網、無紡布等微細濾網(行業統稱微網)制作微網組件來代替傳統的微濾或超濾膜組件，構成一種新型的微網動態膜生物反應器(Micro-screenDynamic?Membrane?Bio?Reactor，簡稱DMBR)。微網組件主要由完成微濾的箱體及反沖洗機構構成，箱體是由不透水板材制作的方形圍框及固定封裝在圍框兩端面的微網體構成的扁立方體形的空腔箱體。微網雖有過濾性能，但只能作為粗濾隔離一些粒徑較大固體物質，在動態膜微濾系統中則只作為動態膜的支撐載體。上述箱體內部的空腔，是盛放過濾水的容器，箱體外部的水只能通過微網體進入空腔。微網組件在使用時，置于生物反應器混合液中，隨著生化反應及過濾過程的進行，微生物菌膠團沉淀附著在微網體上形成周期性生長脫落的生物質層，也稱為凝膠層、次生膜、動態膜或自生動態膜。該膜的形成改進了作為支撐體微網介質的過濾性能。動態膜具有活性、柔性和吸附性特征，在一定的控制條件下，可達到和傳統MBR所用固體膜組件相同的微濾分離效果。由于微網動態膜生物反應器在固液分離過程中，作為基礎分離介質的凝膠層是在生化反應過程中自生的，混合液可以源源不斷的為其提供成膜材料并在極低的跨膜壓力工況下保證通量，加之微網組件制作材料易得且價格低廉和膜材料的更新無成本問題，建設和運行成本將遠低于傳統的MBR，使MBR技術因此有大規模應用和推廣的可能。然而，該技術目前并不成熟，尚處于研發階段。因為微網組件必須“浸入”含有活性污泥的混合液中才會有效“生成”動態膜，而“擾動的水流”是形成混合液必要條件，傳統的浸入式MBR巧妙地利用了擾動的水流條件，通過調整水流和膜面的相對位置，利用“錯流”過濾方式來剪切沖刷附集在膜表面的污染物質，這對抑制通量過快下降和延緩膜的污染非常有效，但對以利用污染物質進行固液分離(以污抑污或以污治污)的活性和柔性的動態膜來說，不論擾動水流正向接觸微網還是相錯接觸微網，都會使微網產生不同幅度、不同頻率的法向振動；這種不規則振動的幅度和頻率變化范圍很寬，對動態膜在微網上的附著和生長帶來不利影響：它使膜層的附著力降低，生長不均勻，凝膠層薄厚不一，極易出現因局部膜層脫落而產生的“漏洞”，膜面中心部位因振幅相對過高而難以形成有效凝膠層。因此，現有的動態膜技術對較大分子量的溶解性有機物截流效果很差，出水濁度和細菌總數波動并難以控制在傳統MBR的水平。由于微網表面振動的幅度由組件邊框向中心逐漸增高且不規則，面積越大，“漏洞”出現的幾率也就越高，水質也就越難保證，因此造成微網面積也就是動態膜的生成面積難以放大，單個組件膜面積被限制。同時，因膜層不斷增厚，通量下降到必須進行反沖洗時，需要大量的水或氣混水，使得反沖洗設備容量大、能耗高，設備閑置率也高。反沖洗后，因動態膜再生成需要時間，此期間會產生一定量未經有效膜濾的干擾水，因此存在間斷出水和出水率低以及組件空腔大，浪費反應器容積等問題，這些技術上的瓶頸阻礙著動態膜技術大規模工程性利用。

綜上所述，如何使動態膜分離技術真正成為一種低成本的水處理實用技術，成為業界關注問題。

發明內容

本發明的主要目的在于針對上述問題，提供一種利用微網動態膜技術的低造價、低運行成本、膜生成面積大、出水通量和水質穩定，微網箱體空腔小且出水率高的一種可旋轉移動微網體分布減振并連續線形反沖洗微網組件。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：