[發明專利]一種改進的MBR設備

在審

• 申請號: 201710027814.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106745745A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 邵俊軒;席紅安
• 申請（專利權）人: 邵俊軒
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及污水處理及污水回用領域，特別是涉及一種MBR設備。

背景技術

膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）是一種將膜分離技術與生物處理技術相結合的污水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，不僅減少了工程占地面積，而且生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高了系統處理有機負荷的能力。同時由于分離膜的截留，世代周期較長的微生物，如硝化菌，能在系統內充分繁殖，因此MBR系統的硝化效果顯著。

MBR系統廣泛適用于生活小區、賓館飯店、度假區、學校、寫字樓等分散用戶的日常生活污水處理，以及啤酒、制革、食品、化工等行業的高濃度有機污水處理。MBR系統的產水可用于灌溉、洗滌、環衛、造景等非飲用功能。如果加入反滲透和消毒等工藝，則產水可用于工業和飲用等用途。

在傳統的MBR系統中，往往將曝氣裝置和膜設備安裝在一起。目的是通過曝氣減少膜污染。這種配置方式存在兩個問題：一是曝氣量大、運行能耗高；二是前后進入的污水混合在一起，不利于系統連續式運行。這兩個問題嚴重地制約了MBR技術的應用推廣。

發明內容

本發明通過對傳統MBR系統的改進，將曝氣裝置和膜組件分離，并用過渡池連接，能顯著減少曝氣量、增加污水有效處理時間、靈活地控制系統的生化反應環境，從而解決系統運行能耗高、連續運行出水量低的缺點。

本發明公開的一種改進的MBR設備，包括曝氣池、過渡池、膜分離池和設備運行所需的其他組件及設施。曝氣池、過渡池和膜分離池均設計為狹窄的垂直空間，其中過渡池用隔斷形成狹長的通道使污水以推流方式前進。

改進之一在于，將曝氣池、過渡池和膜分離池均設計為狹窄的垂直空間，目的是讓污水盡可能順著一個方向以推流方式前進而不發生混合，從而使污水流形成污染物濃度由高到低的梯度。所述改進的MBR設備盡量避免了傳統MBR設備的混流狀態，因此可顯著提高出水水質，并且可提高分離膜的出水速度。

改進之二在于，過渡池用隔斷形成狹長的通道使不同生化階段的污水不發生混合，從而使污水流形成溶解氧濃度由高到低的梯度，使過渡池中形成由好氧至缺氧的生化反應環境。而且通過調整隔斷的數量，可調節過渡池末端的缺氧狀態。

本發明所述MBR設備的運行方法和各部分功能具體描述如下：

污水先進入曝氣池，再進入過渡池，然后進入膜分離池，經過分離膜過濾后達標排放；曝氣池為污水提供好氧生化反應環境，過渡池提供好氧至缺氧狀態下的生化反應環境，膜分離池提供好氧生化反應環境及微濾過程。

進入曝氣池的污水，可經過或不經過包括澄清、厭氧、缺氧、超級氧化等在內的預處理。

在所述曝氣池中，靠近底部設置有污水入口和曝氣裝置。污水入口可設置于曝氣管上方或下方。污水入口可采用分布式的多孔管。曝氣裝置可采用分布式的多孔管或多孔板。由于曝氣池為狹窄的垂直空間，因此曝氣氣泡在升至水面的過程中有較長時間與污水接觸，從而提高氧氣在污水中的溶解濃度。優選地，曝氣裝置可采用孔徑細小、孔密度大的多孔材料制造，使曝氣氣泡細膩，既降低了氣泡的上升速度，又增加了氣泡與污水的接觸面積，從而提高了氧氣的溶解效率，可降低曝氣強度，降低運行能耗。

所述曝氣池與所述過渡池相鄰，曝氣池中的污水可溢流至過渡池中。過渡池沿其長度和寬度方向被隔斷，使污水只能從隔斷的上部或下部通過，從而形成一組垂直的折疊通道。污水流經過渡池時，溶解氧逐漸被微生物消耗，因而其濃度逐漸降低。如果增加隔斷的數量，則過渡池的通道長度和污水的流經時間相應增加，此時，在過渡池的末端可形成缺氧微生物環境。因此，在過渡池中，可發生好氧至缺氧的一系列生化反應，使難降解有機物充分停留降解，使硝化和反硝化反應得到強化，并保證了除磷效果。

所述過渡池中的污水最終溢流至相鄰的膜分離池中。所述膜分離池的下部設置有分離膜組件。分離膜組件兼具曝氣和過濾功能。曝氣使膜分離池形成好氧生物環境，強化降COD和除磷效果。過濾則截留池中的微小顆粒，包括微生物、寄生蟲（卵）等，使出水濁度和細菌數量達到出水要求。

在所述膜分離池中，幾組分離膜組件可交替出水和空氣反沖。出水時，出水壓力可來自于膜分離池的液位靜壓，也可來自自吸泵的真空。空氣反沖時，既可對分離膜進行清潔，又可起到曝氣的作用。與所述曝氣池相似，膜分離池也是狹窄的垂直空間，因此液位靜壓比較大、曝氣效率比較高，從而大大降低了膜分離池的運行能耗。

所述膜分離池中的污水可全部或大部分經分離膜排出。小部分污水可回流至所述MBR設備前端的缺氧池中或所述MBR設備的曝氣池中。