[發明專利]一種膜生物反應器

在審

• 申請號: 201710701187.1
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107285459A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 周丁熙;周倩儀
• 申請（專利權）人: 廣東優信力達環境科技有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/20;C02F3/34
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 黃華蓮,郝傳鑫

技術領域

本發明涉及污水處理設備，更具體地說，涉及一種膜生物反應器。

背景技術

近年來，膜技術在污水處理領域中的應用特別是與生物反應器相組合的膜生物反應器(Membrane Bioreactor，簡稱MBR)工藝作為一種新型高效污水處理工藝在受到了日益廣泛的關注。MBR是一種由膜分離單元與生物處理單元相結臺的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。MBR工藝具有操作簡單、水力停留時間(HRT)與污泥齡(SRT)分離、污泥濃度高、抗沖擊負荷能力強、出水水質好等優點。在膜生物反應器中，生物反應器主要完成污水中污染物的降解；膜分離單元主要完成固液分離、并對一些大分子化合物起到截留作用，所使用的膜一般為超濾或微濾膜。

在實際應用中，由于在運行過程中MBR的膜組件易受到污染，造成膜通量下降，影響膜組件的穩定運行，使膜污染成為限制MBR應用的關鍵問題。膜污染是指懸浮顆粒、膠體粒子或溶解性大分子有機物在膜表面和膜孔內吸附沉積，造成膜孔徑減小或堵塞，使膜通量下降的現象。

現有技術中，為了防治膜污染、提高MBR的處理效果，一般采用以下方法：

1、生物曝氣與氣水清洗結合。

“外置式中空纖維膜生物反應器”(CN2755081Y)，包括中空纖維束、帶中心連接口的氣液分布器、外殼，可實現料液均勻分布、膜組件的就地清洗，單元易于管理和維修，過濾性能穩定。

這種在向單元供氧的同時利用氣水上升流對膜表面進行清洗方法，由于滿足生物反應的曝氣量不可能很大，單純依靠氣流上升對膜搓洗的效果有限。

2、在反洗水中加入壓縮空氣。

“膜生物反應器膜的氣水反沖洗裝置”(CN2530940Y)，涉及一種氣水反沖裝置，其特點是采用壓縮空氣對膜進行反沖洗，提高了反沖洗效果。

這種方法利用少量的反沖洗水，減緩膜的堵塞，延長膜的使用壽命，在一定程度上改善了反洗效果，但該方法仍然停留在反沖的層面上，防治膜的污染的效果有限。

3、在反應器中增加擾動裝置。

“膜生物反應器”(CNl727289A)，包括至少一預過濾層、至少一生物膜單元，及至少一擾流裝置，該擾流裝置夾在預過濾層和生物膜單元中間，可擾動介于預過濾層和生物膜單元中間的污水，具有膜生物反應器流通量高、膜清洗方便、膜操作周期長、運行成本低的優點。

這種方法通過提高液流的紊動強度，強化膜面清洗效果，對減緩膜面污染物沉積、提高清洗效率有效，但由于擾動裝置為靜態裝置，借助液流的動能清洗膜面，在回流比不可能太大的情況下清洗效果有限。

此外，現有的MBR中，一般還存在如下缺陷：a.需要單獨設計底部曝氣系統，設備復雜龐大，成本高；b.膜絲采用一捆結構，這樣臟東西或懸浮物夾在膜絲之間無法沖洗；c.膜絲捆扎之后直接采用膠水粘貼，導致運行過程中因長時間左右前后擺動而引起膜絲從膜構中脫落；d.曝氣系統利用風機攪拌時風機能耗高；e.維護過程復雜，對設備和技術人員要求高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種結構簡單，造價及運行成本低，膜通量高，膜污染防治效果好的膜生物反應器。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種膜生物反應器，其包括膜絲和曝氣裝置；所述膜絲具有中空通道，其一端封閉，另一端開口，所述曝氣裝置連接于所述膜絲的開口端；所述曝氣裝置包括上端開口的殼體、第一篩網板、第二篩網板和曝氣構件；所述殼體內設有隔板，所述隔板將所述殼體的空腔分隔成上層空腔和下層空腔，所述第一篩網板和第二篩網板間隔地設置在所述上層空腔內且平行于所述隔板，以所述第一篩網板與第二篩網板之間的空腔為注膠層，以所述第二篩網板與隔板之間的空腔為出水層，以所述下層空腔為進氣層；所述第一篩網板和第二篩網板均設有多個用于穿接所述膜絲的篩孔，所述篩孔為均勻間隔布置；沿所述殼體的長度方向的中心線上均勻間隔地設置有多個所述曝氣構件；所述曝氣構件為管件結構，所述曝氣構件設有上端口和下端口，所述曝氣構件自下而上依次貫穿所述進氣層、出水層和注膠層；所述曝氣構件位于所述進氣層內的部位設有進氣孔；所述膜絲的開口端依次穿過所述第一篩網板和第二篩網板上的篩孔伸至所述出水層內；所述注膠層內通過注膠將所述膜絲、曝氣構件、第一篩網板和第二篩網板和殼體密封固定在一起。