[發明專利]自吸式射流曝氣外置式膜生物反應器

無效

• 申請號: 201010273092.2
• 申請日: 2010-09-06
• 公開（公告）號: CN101941778A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 李小利;趙繼紅;馬安然;萬東錦;張迎明
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于利用生化技術和膜分離技術處理廢水的設備，特別涉及一種自吸式射流曝氣外置式膜生物反應器廢水處理設備。

背景技術

膜生物反應器為傳統活性污泥法與膜分離技術的結合。活性污泥中微生物對原水中有機物進行生物降解，達到去除有機物的目的。膜分離單元代替了傳統工藝中的二沉池，可以截留原水中的固體懸浮物、膠體物質等，保證優質而穩定的出水水質。膜生物反應器與傳統水處理工藝相比有以下優勢：占地面積小，僅為傳統工藝的1/3-1/2；出水水質好，可回用；濁度明顯低于傳統工藝，對于大腸菌、噬菌體和有毒的微污染物的去除很明顯；生物處理單元中污泥濃度高，泥齡長，對有機物去除率高；對于氮磷污染物有較高的去除效果；與傳統工藝相比，膜生物反應器產生的剩余污泥量少，降低了對剩余污泥處置的費用。膜生物反應器工藝簡單、體積小、運行管理方便、易于實現自動控制。

按照膜組件和生物反應器的相對位置，膜生物反應器分為淹沒式膜生物反應器和外置式膜生物反應器。

外置式膜生物反應器把生物反應器與膜組件分開放置，生物反應器的混合液經增壓后進入膜組件，在壓力作用下透過膜得到系統出水，活性污泥則被截留，并隨濃縮液回流到生物反應器內(圖5)。外置式膜生物反應器特點是運行穩定可靠，易于膜的清洗、更換及增設，而且膜通量普遍較大。但是，公知的外置式膜生物反應器多采用鼓風曝氣為活性污泥提供新陳代謝所需要的空氣，并起攪拌混合作用。為生物反應池配置鼓風曝氣系統需要昂貴的投資，與高造價的膜分離設備一起造成了膜生物反應器系統固定投資過高。鼓風曝氣過程需消耗大量能量，也不易進行脫氮工藝操作。一般條件下，為減少污染物在膜表面的沉積，延長膜的清洗周期，外置的膜分離單元需要循環泵提供較高的膜面錯流流速，水流循環量大、動力費用高，據報道，現有公知的外置式膜生物反應器單位能耗很高，一般在3～5kWh/m³，約是普通活性污泥法的10～15倍。膜生物反應器利用膜分離的濃縮特性提高生物反應池的污泥濃度，從而增加生物反應池的去除能力，但污泥濃度過高易于形成膜污染，在一定條件下，污泥濃度越高，膜通量越低；有研究認為，膜面錯流速度并非越高越好，膜面流速的增加使得膜表面污染層變薄，有可能會造成不可逆的污染，并且泵的高速旋轉產生的剪切力會使某些微生物菌體產生失活現象。因此，應設法對現有外置式膜生物反應器廢水處理技術進行改進，解決目前公知外置式膜生物反應器投資高、運行費用高等問題。

發明內容

本發明目的在于克服公知的外置式膜生物反應器投資高、運行費用高等缺陷，提供一種易于操作、投資運行費用較低的自吸式射流曝氣外置式膜生物反應器廢水處理設備。

本發明所述設備由集成生物反應器、外置式膜分離單元和自吸式射流曝氣單元組成。

所述的集成生物反應器由位于下部的深層曝氣生化反應池和上部的脫氣池組成。在生化反應池中設置有中心導流內筒，導流內筒為降流管，池壁與內筒間的環形通道為升流管，循環加壓泵吸水口布置在脫氣池中，循環加壓泵出水口噴頭向下，布置于內筒上部中心位置，原水進水口布置在循環加壓泵出水口噴頭下方。所述的外置式膜分離單元由膜組件、循環加壓泵、膜組件清洗裝置、管道、閥門、儀表及電氣控制等組成；所述膜組件采用外置內壓式過濾形式，過濾孔徑在0.1～0.4μm間(微濾)和0.05～0.1μm間(超濾)；膜組件配置必要的膜組件清洗裝置，根據需要該裝置可以跟膜生物反應器結合成一整套設備，也可以設計成移動式設備，實現一套清洗裝置服務多個膜生物反應器裝置。所述自吸式射流曝氣單元有兩種安裝方式，一種是在循環加壓泵壓水管上接一支管，支管上安裝有自吸式射流器，射流器前后設置有閥門，支管接在循環加壓泵吸水管上，形成回路；另一種是把自吸式射流器安裝在循環泵吸水管上，射流器前后設置閥門，并安裝有帶閥門的并聯支管路。

本發明自吸式射流曝氣外置式膜生物反應器處理廢水的工藝流程為：