[發(fā)明專利]一種適用于浸沒式膜生物反應(yīng)器的膜清洗裝置

有效

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• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102698607A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳迪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司
• 主分類號: B01D65/02
• 分類號: B01D65/02;C02F3/10
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膜生物反應(yīng)器，特別是涉及一種適用于浸沒式膜生物反應(yīng)器的膜清洗裝置。

背景技術(shù)

膜生物反應(yīng)器（Membrane?Bio-Reactor，MBR）,是一種膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機結(jié)合的新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)，以膜組件取代活性污泥法中的二沉池,進行固液分離，具有傳統(tǒng)的廢水處理工藝不可比擬的優(yōu)點，在廢水處理領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，可將膜生物反應(yīng)器分為分置式、浸沒式兩種基本類型。

分置式膜生物反應(yīng)器把膜組件和生物反應(yīng)器分開設(shè)置。生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后輸送至膜組件的過濾端，在壓力作用下，混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理后的出水；固形物、大分子物質(zhì)等則被膜的微孔截留，隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式膜生物反應(yīng)器的特點是運行穩(wěn)定可靠，易于膜的清洗、更換及增設(shè)；而且膜通量普遍較大。但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，需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯流流速，通常使用的外置式超濾膜，需配置大功率循環(huán)泵，不僅水流循環(huán)量大、動力費用高，而且大功率循環(huán)泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象。同時，分置式膜生物反應(yīng)器由于會有部分混合液無法通過管式超濾膜而不得不回流到生化系統(tǒng)中去，這部分回流液無法控制回流量，因此分置式膜生物反應(yīng)器與生化系統(tǒng)結(jié)合較差。浸沒式膜生物反應(yīng)器是把膜組件浸沒于生物反應(yīng)器的混合液中，進水進入膜生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，水溶液通過膜的過濾形成產(chǎn)水，而大粒徑的顆粒物、微生物和部分大分子有機物則被截留在反應(yīng)器內(nèi)。浸沒式膜生物反應(yīng)器由于完全浸沒在生化系統(tǒng)中，因此不需要回流這部分混合液，省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，所以與生化系統(tǒng)結(jié)合較好；并且浸沒式膜生物反應(yīng)器靠泵抽吸出水，能耗相對低很多；占地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。

浸沒式膜生物反應(yīng)器的運行主要通過在膜組件上集成穿孔曝氣管，用曝氣管的方式曝氣，通過空氣的攪動作用來帶動膜組件周圍的水、微生物和污染物擴散，以減少膜的污染。由于膜組件需要的曝氣氣量是對膜組件的物理沖刷的氣量，與膜組件的數(shù)量和處理水量有關(guān)，而膜生物反應(yīng)器所需要的曝氣量和進水中的污染物濃度有關(guān)，因此通過穿孔曝氣管的方式，膜組件所需要的曝氣氣量與膜生物反應(yīng)器所需要的曝氣量通常無法完全匹配，導致曝氣氣量過大，能耗較大，同時氣體帶動的氣液混合流體的沖刷效果也較為有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于浸沒式膜生物反應(yīng)器的膜清洗裝置，采用微納米氣泡發(fā)生器取代傳統(tǒng)的穿孔曝氣管，在膜生物反應(yīng)器中產(chǎn)生富含微米和納米級氣泡的高壓水流，在供給微生物反應(yīng)所必需的氧氣的同時，對膜組件具有很好的沖刷作用，并且對活性污泥具有良好的攪拌作用，減少膜污染的同時大大減少能耗。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種適用于浸沒式膜生物反應(yīng)器的膜清洗裝置，其特征在于，包括微納米氣泡發(fā)生器以及為微納米氣泡發(fā)生器提供氧氣的供氧系統(tǒng)，所述微納米氣泡發(fā)生器包括微納米氣泡發(fā)生器主機以及微納米氣泡曝氣頭，所述微納米氣泡發(fā)生器主機包括能夠?qū)崿F(xiàn)氣液在密閉條件下混合的溶氣裝置以及與溶氣裝置連接的提供動力的增壓泵，所述溶氣裝置的進氣口連接所述供氧系統(tǒng)，進水口與浸沒式膜生物反應(yīng)器聯(lián)通，出水口通過連接管路連接在設(shè)置于浸沒式膜生物反應(yīng)器內(nèi)的膜組件下端的一個或多個微納米氣泡曝氣頭的進水口上；所述微納米氣泡曝氣頭的出水口噴出的向上的富含微米和納米級氣泡的高壓水流的方向與膜組件的膜的固液界面平行或相切。

所述供氧系統(tǒng)包括空氣供氧系統(tǒng)和/或純氧供氧系統(tǒng)，所述空氣供氧系統(tǒng)包括與大氣連通的空氣供氧管路，在空氣供氧管路上設(shè)置有氣體調(diào)節(jié)閥；所述純氧供氧系統(tǒng)包括純氧發(fā)生裝置或氧氣瓶、純氧供氧管路，所述純氧發(fā)生裝置或氧氣瓶通過減壓閥與純氧供氧管路連接，在純氧供氧管路上設(shè)置有控制閥和止回閥，所述空氣供氧管路和純氧供氧管路通過三通接頭與溶氣裝置的進氣口連接，在溶氣裝置的進氣口處設(shè)置氣體流量計。

所述微納米氣泡曝氣頭出水口的出口壓力為0.3-1.5MPa，出水流速為1-10m/s。

所述微納米氣泡發(fā)生器主機的增壓泵為干式泵或潛水泵。

所述膜生物反應(yīng)器內(nèi)的膜組件為簾式中空纖維膜組件，所述微納米氣泡曝氣頭均勻設(shè)置于所述簾式中空纖維膜組件下端的膜片與膜片之間的間隙位置。