[發明專利]一種MBR節能曝氣裝置及曝氣方法

有效

• 申請號: 201810048885.0
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108163971B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 趙曙光;張鵬昊;耿翠玉;陳偉燕;遲娟;楊莉
• 申請（專利權）人: 博天環境集團股份有限公司;博天環境科技（天津）有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 張函;劉繼富

本發明實施例公開了一種MBR節能曝氣裝置及曝氣方法，其中方法包括：將MBR裝置內的N個膜組件分為兩個含有個膜組件的MBR膜組M₁和M₂，設定每個膜組件最大曝氣量為Xm³/h；降低變頻器輸出頻率使鼓風機的總曝氣量為抽吸泵采用間歇運行，當抽吸泵運行時，閥門K₁、K₂均處于滿開狀態；在兩個連續抽吸泵停止期間兩個閥門K₁、K₂輪流從關閉完全再恢復到全開；每個MBR膜組件均經歷曝氣量為循環曝氣過程，鼓風機的曝氣總量從原來持續曝氣方式的NX m³/h降到曝氣能耗降低50％。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別涉及一種MBR節能曝氣裝置及曝氣方法。

背景技術

MBR(Membrane Bio-reactor，膜生物反應器)技術是一種將膜分離技術與傳統的生物處理技術相組合的污水處理工藝。該工藝采用膜分離替代傳統活性污泥工藝中的二次沉淀池進行泥水分離，與傳統的活性污泥法相比，具有占地面積小、出水水質優良、抗沖擊負荷能力強、高容積負荷等優點。但是，MBR膜組件同時也存在能耗高的問題，導致其運行成本高，限制了其推廣應用。

現有的MBR膜組件的曝氣均采用持續的高強度曝氣來維持膜面的高錯流速度，達到延緩膜污染的目的，其中，曝氣能耗占MBR系統總能耗的65-80％。實際上，MBR系統中為維持膜面高速沖刷的曝氣能耗的有效利用率不到50％，50％的曝氣能耗被浪費掉。導致MBR膜組件能耗高的主要原因是對MBR曝氣時，曝氣能量利用率低。

為降低曝氣能耗，現有的MBR曝氣裝置通常采用如下方法：

1)膜組件優化設計提高曝氣能量利用效率。

改變膜元件形式，例如中空纖維膜、平板膜，管式膜等形式；調整膜片之間的距離，控制曝氣裝置的曝氣孔徑大小，調整膜片底部與膜片之間的距離等。由于曝氣的利用僅限于膜組件內部優化，降低的曝氣量能耗不到原來膜組件的10％。

2)改變曝氣方式。

常規的曝氣方式為持續高強度曝氣。高強度曝氣的目的在于維持膜面的高速的錯流速度，膜面得到充分沖刷而延緩膜污染來維護MBR系統的正常運行。經研究結果表明，在延緩膜污染方面，間歇曝氣和節能曝氣也可達到持續曝氣相同效果。間歇曝氣的瞬時流量和節能曝氣的最大瞬時流量須要達到持續曝氣時膜組件設定的曝氣量，間歇時間有限制。

間歇曝氣的實現方法有兩種：間歇供氣和設定壓力瞬時放氣。間歇供氣是設定鼓風機啟停時間來控制；設定壓力瞬時放氣是通過在膜組件的曝氣裝置前增加儲氣壓力罐來實現，當儲氣壓力罐的壓力超過設定壓力(也可是水壓)，儲氣罐的氣體向膜組件供氣，儲氣罐內壓力隨之下降，低于設定壓力，停止供氣。上述過程循環往復，達到間歇曝氣的目的。實踐證明，間歇曝氣可降低曝氣能耗20-30％。

但是，上述降低曝氣能耗的方法存在如下缺陷：膜組件優化設計降低能耗有限；間歇曝氣需要鼓風機頻繁啟停，嚴重損害鼓風機和電氣元件的使用壽命；采用儲氣罐增加設備投資，其可靠性不理想。

發明內容

本發明實施例公開了一種MBR節能曝氣裝置及曝氣方法，以降低MBR膜組件的曝氣能耗。技術方案如下：