[實用新型]動態膜生物反應器粗網濾膜過濾阻力測試裝置

無效

• 申請號: 201120143140.6
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN202083613U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 李文衛;王允坤;俞漢青
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學蘇州研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種針對粗網濾膜的過濾阻力測試方法及裝置，用于定量檢測和評估動態膜生物反應器(DMBR)中粗網濾膜的過濾和污染特性，屬于廢水生物處理技術領域。

背景技術

膜生物反應器(MBR)已被廣泛用于各類廢水的處理，具有處理效果高、出水水質好、占地面積小等優點。然而，目前的微濾和超濾膜的價格普遍較高，并且由于不可避免存在膜污染，需要定期進行清洗和更換，從而增加了運行費用，在一定程度上限制了其大規模應用。近幾年來，基于粗網材料應用的DMBR技術得到了迅速發展。DMBR區別于常規MBR之處主要在于采用較大孔徑并且廉價的粗網材料(如鋼絲網、尼龍、紗絹、無紡布等，孔徑范圍為10～200μm)和應用重力自流的低壓過濾方式。這不僅大大節約了初期投資和運行成本，而且無需安裝壓力控制單元，從而簡化了工藝。

DMBR的過濾原理是：液體在水頭差驅動下通過粗網材料，而污泥被粗網材料截留下來并在其表面逐漸形成一層泥餅層，粗網材料與附著在其表面的生物膜泥餅層一起構成雙層結構的粗網濾膜。由于泥餅層具有比粗網材料更細的內部孔隙結構，因此粗網濾膜的形成使更細小的物質也可以被有效截留，從而取得較好的過濾效果。另外，由于形成泥餅層的厚度和致密程度往往隨著過濾時間的延長發生動態變化，因此這種粗網濾膜也被稱為動態膜。DMBR的過濾作用主要是通過泥餅層實現，而粗網材料本身主要是作為泥餅層的支撐介質。盡管如此，不同粗網材料、工藝條件和污泥性質都會導致形成泥餅層厚度和形態結構的差異，從而影響粗網濾膜的過濾阻力。而污染阻力達到一定程度以后，跨膜壓差(TMP)會迅速升高或膜通量快速減少，從而出現膜污染。可見，過濾阻力是衡量粗網濾膜過濾和抗污染性能的一個重要指標。

如圖1所示，為傳統氣壓型濾膜過濾阻力測試裝置(氣壓型過濾裝置)的結構示意圖，常用于傳統的微濾或超濾膜(孔徑＜10μm)的過濾阻力的測試。該裝置通過壓力單元(通常為氮氣罐9和氣壓計8)將濾膜14兩端的TMP控制在一定水平；利用安裝在過濾池1內部的攪拌器13進行高速攪拌，使污泥懸浮并盡量避免污泥直接在膜表面沉積；液體在恒TMP下流過濾膜進入收集容器3，而固體顆粒被截留下來；收集容器放置在帶有數據在線采集功能的電子天平41上，隨濾液體積的變化其重量也發生相應變化；電子天平與電腦連接，將采集的數據實時傳輸給電腦42并進行數據處理(將質量換算為體積)和記錄。通過檢測某一時刻t的膜通量，即單位時間通過單位面積濾膜的液體的體積，就可以根據Darcy方程計算出在t時刻膜的過濾阻力Rt：

Rt=TMPηJt]]>

其中，η為懸浮液粘度；J_t為t時刻的膜通量。跨膜壓差TMP(Trans-Membrane?Pressure?Drop)是膜設備運行參數，被定義為驅動水透過膜所需的壓力，為進水壓力和過濾壓力的差值。孔徑較小的膜所需的跨膜壓差也較大，在水溫較低、通量較高以及發生污染時，跨膜壓差也較高。

以上是針對傳統MBR中采用的微濾或超濾膜的過濾阻力測試方法及其裝置。由于DMBR中粗網濾膜的過濾方式和污染特性都顯著不同于傳統膜材料，常規的氣壓型過濾裝置不能用于粗網濾膜過濾阻力的測試。而目前尚無專門針對粗網濾膜的過濾阻力測試方法及裝置，本發明因此而來。

發明內容

本發明目的在于提供一種動態膜生物反應器粗網濾膜過濾阻力測試裝置，解決了現有技術中DMBR中粗網濾膜的過濾阻力難以測試的問題。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種動態膜生物反應器粗網濾膜過濾阻力測試裝置，包括過濾池、濾液收集裝置和檢測濾液收集裝置變化的檢測裝置，所述過濾池近底部安裝有粗網濾膜，所述粗網濾膜將過濾池分成處于粗網濾膜上端的污泥懸浮液區和處于粗網濾膜下端的濾液區；所述濾液區濾液收集入濾液收集裝置，其特征在于所述過濾池外側還設置有進行污泥培養的曝氣池，所述曝氣池內污泥懸浮液連續輸送入過濾池的污泥懸浮液區中。