[實用新型]管膜生物反應器

有效

• 申請號: 201220647241.1
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN202968238U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 梅東興;陳海斌;蔡曉幸;禹興濤;徐森;吳義生;施悅;陳兆波
• 申請（專利權）人: 東臺市東方船舶裝配有限公司
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 劉忠祥

技術領域

本實用新型涉及污水處理技術裝備，尤其是通過生物處理和膜分離技術相結合實現對生活污水進行處理的膜生物反應裝置。

背景技術

生活污水是人類生活生產過程中所產生的污水，是水體的主要污染源，它主要是糞便和洗滌污水。生活污水中含有大量的有機物，如纖維素、淀粉、糖類等，也常含有病原菌、病毒和寄生蟲卵。城市住宅生活污水的無序排放不僅加劇了水資源的短缺，而且直接影響到人們的生存環境和水體污染程度；海洋工程平臺及船舶生活污水的排放則嚴重影響著海洋環境。為此，人們也在以前所未有的決心尋求污水資源化的有效途徑，并通過制定各種國際公約、排放標準來限制和提高生活污水的排放要求。

國際海事組織（IMO）制定的《國際防止船舶造成污染公約》中規定，海上生產生活設施必須裝有生活污水處理裝置，非特殊情況禁止直接向限制海域排放生活污水，IMO的MEPC、159（55）決議修訂出臺了更為嚴格的排放標準，并強行執行。因此，對海洋工程平臺及船舶的污水處理技術和裝備提出更高的性能要求。

目前的生活污水處理方法大致有：生化處理法、物理化學處理法等污水處理法。其中膜生物處理法是一種生物處理和膜分離技術相結合的污水處理工藝技術，它具有污染物去除率高、出水水質好、體積負荷高、剩余污泥量少，以及易于實現一體化的諸多優點，成為當今最為先進的污水處理技術方案。

在現有的膜生物反應器中，其最為普通的結構是浸沒式中空纖維膜生物反應器，如本申請人于2008年10月07日申請的“多級生化生活污水處理方法及其處理裝置”（專利號：2008101966589）。該處理器的結構主要包括接觸氧化柜、沉淀柜以及浸沒于膜柜中的膜組，該膜組采用中空纖維膜。雖然這種膜生物反應器中中空纖維膜的填充密度較大，相對降低造價，但實際使用中，特別是在處理高濃度有機污水時，中空纖維膜生物反應器遇到了諸多問題：如膜易污染和堵塞、易斷絲、清洗周期短、維護難。雖然在上述專利中是將膜組件置于專門的膜柜中，而非直接置于接觸氧化柜的高污染濃度的“渾水”中，給中空纖維膜組創造了一個“清水”運行環境，膜污染率得以減少，但由于纖維膜的膜徑均在0.1mm左右，且實際處于死端過濾工作狀態，如此小尺寸的膜腔難以形成有效的管內湍流和錯流，仍不能有效解決膜污染問題，同時膜的清洗也很困難，為了保證纖維膜具有穩定的透過性能，減緩濃差極化，其工作往往是間隙的，且分離流量較小，處理效率難以提高。

為了改善膜污染問題，人們開始了以管式膜取代纖維膜的研究，但這種研究到目前為此仍處于理論層面，未能解決管式膜與接觸氧化柜的連接關系和連接結構，也未能解決管式膜的管內流量、流速，以及管內流量與透出量之間關系等技術問題。而過低的管內流量、流速不能形成有效的管內錯流速度，容易形成管內濾餅沉積；而過高的管內流量、流速又使得分離效率下降，能量消耗增大。

實用新型內容

針對現有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種管膜生物反應器，它不僅對有機污染物的去除率高、出水水質好，而且濾膜不易被污染、處理效率高。

為了解決上述技術問題，本實用新型管膜生物反應器，包括反應器本體，該反應器本體內至少設置有接觸氧化柜，在反應器本體上還連接有污水輸入管，在接觸氧化柜內設有接觸氧化柜曝氣管，所述接觸氧化柜通過進水泵連向循環管膜組；該循環管膜組至少包括一管膜和循環泵，管膜和循環泵通過回流管道相互串聯成循環回路；所述管膜的膜芯內徑3mm—30mm，管膜的管腔與濃縮液回流管相連通，管膜外側的濾過腔與排放管相連通。

采用上述技術方案后，本實用新型具有如下顯著優點：

首先，本實用新型采用了接觸氧化柜加管膜組的結構，在接觸氧化柜中進行生物處理，利用柜內存在著依靠溶解氧來消解有機物的好氧菌，好氧菌通過吸收污水中的有機物及氧氣，進行生物氧化和分解，使之一部分生成二氧化碳、水和無機物，另一部分則生成新的活性生物膜，繼續降解污水中的有機物。利用管膜組的截留作用提高柜內污泥濃度，增加污泥停留時間，以有利于硝化細菌的生長，又提高氨氮的去除效果和污染物去除率。該結構實現了微生物對污染物的降解和膜對污染物的分離，降解與分離之間又存在協同作用，從而具有優越的對有機污染物等的去除效果，出水水質好，處理效率高，剩余污泥少。