[實(shí)用新型]適于淺層河道生物修復(fù)的膜曝氣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820132163.9
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN207877387U
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張婭;王曉磊;韓墨菲;王偉燕;張進(jìn)學(xué);王富民;押玉榮;安少鋒;李小亞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中環(huán)嘉誠環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本實(shí)用新型屬于環(huán)境工程中的水質(zhì)凈化裝置，特別是指一種適于淺層河道生物修復(fù)的膜曝氣系統(tǒng)。包括簾式膜組件，為簾式膜組件提供氣源的鼓風(fēng)機(jī)；相鄰的簾式膜組件呈橫向及縱向間隔水平排列，每排或每列的簾式膜組件為至少兩個(gè)，簾式膜組件的進(jìn)氣管一端與供氣干管連通，簾式膜組件的排氣管一端與排氣干管連通，排氣干管的端部出口設(shè)有排氣閥，供氣干管的氣源輸入端通過供氣主管接鼓風(fēng)機(jī)的氣源輸出端。本實(shí)用新型有效解決了現(xiàn)有技術(shù)不適于淺層河道、安裝不便等技術(shù)難題，具有適于淺層河道水質(zhì)處理、組裝快捷靈活、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)境工程中的水質(zhì)凈化裝置，特別是指一種適于淺層河道生物修復(fù)的膜曝氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來我國超過50％城市河道受到不同程度的污染，出現(xiàn)河水變黑變臭，水華現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。對受污染河道水體進(jìn)行治理修復(fù)是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市景觀、生態(tài)環(huán)境建設(shè)的迫切需要。

微生物強(qiáng)化凈化作為自然水體治理手段之一，不僅對水體污染有良好處理效果，同時(shí)具有生態(tài)修復(fù)重要作用。在微生物強(qiáng)化凈化中向水體中曝氣充氧對解決黑臭問題起到了關(guān)鍵作用，而傳統(tǒng)曝氣設(shè)備的氧利用率一般在20％以下，浪費(fèi)了大量的能耗。

無泡曝氣膜生物技術(shù)(MABR)是一種融合了氣體分離膜技術(shù)與生物膜法水處理技術(shù)的新型污水處理技術(shù)，該工藝使用的中空纖維透氣膜既為水體供氧，同時(shí)又作為微生物生長的載體。其原理是利用曝氣膜組件向微生物和水體進(jìn)行曝氣，空氣經(jīng)過膜材質(zhì)后以溶解擴(kuò)散的形式或極微小氣泡形式進(jìn)入水體，由于其粒徑小接觸面積大，故可以獲得很高的氧利用率。同時(shí)，中空纖維膜也是良好的載體，非常適合生物膜附著生長，其比表面積可高達(dá)5108㎡/m³，在較小的空間內(nèi)為微生物生長提供很大的面積，大大提高單位空間內(nèi)的污泥濃度。

在MABR中氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)分別從不同方向進(jìn)行擴(kuò)散和傳遞，氧氣在中空纖維膜內(nèi)壓力作用下透過膜壁進(jìn)入生物膜，因此，接近膜壁處氧氣的濃度最高。而水體中的污染物則從生物膜的外側(cè)向生物膜內(nèi)部傳遞，與氧氣傳遞方向相反，污染物濃度從生物膜外側(cè)到內(nèi)部呈逐漸降低的趨勢。上述傳質(zhì)方式使生物膜形成了特有的與傳統(tǒng)生物膜反應(yīng)器相反的生物相結(jié)構(gòu)，生物膜從外到內(nèi)依次為厭氧層、兼氧層、好氧層。氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)在生物膜兩側(cè)濃差驅(qū)動、微生物吸附等作用下進(jìn)入到生物膜內(nèi)，并經(jīng)過一系列生物體代謝和增殖過程被微生物利用，使水體中的污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解為簡單的無機(jī)代謝產(chǎn)物，從而對水體進(jìn)行凈化。

MABR技術(shù)的特點(diǎn)決定了其在城市河道水體生物修復(fù)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，包括氧氣傳質(zhì)速率高、生物膜載體比表面積大、可直接在河道水體中布設(shè)、運(yùn)行費(fèi)用低等，通過調(diào)控可以有效控制膜表面生物膜內(nèi)溶解氧濃度梯度，進(jìn)而獲得內(nèi)外分層的特殊生物膜結(jié)構(gòu)。該技術(shù)應(yīng)用于城市河道水體修復(fù)是近年來的新興工藝，目前尚不成熟，主要應(yīng)用方式為：將中空纖維膜組件豎直固定支架固定于金屬結(jié)構(gòu)框架上安置于河底。此種方式不足在于：由于中空纖維膜組件為強(qiáng)浮力載體，加上水流沖擊作用，因此框架必須具有足夠的穩(wěn)定性，但城市河道底部淤積大量污泥，施工難度較大，難以將膜組件框架結(jié)構(gòu)有效固定；該技術(shù)用于河道治理處理周期較長，膜組件全部處于水面之下，不易檢修；且該種安裝方式一經(jīng)固定，不能根據(jù)河道水位調(diào)整高度，靈活性較差；多數(shù)北方河道尤其旱季，有效水深僅為0.7-1.0米，而通常中空纖維膜框架結(jié)構(gòu)高度為1.0-1.5米，因此該種豎直安裝方式有一定局限性。

申請人所檢索的背景技術(shù)包括：

專利號201420006290.6的專利文獻(xiàn)中公開了一種浮動式EHBR河湖水體凈化裝置系統(tǒng)，膜組件豎直擺放，膜組件架由內(nèi)到外呈輻射狀，由于膜本身自高及豎直排放現(xiàn)狀，導(dǎo)致該種結(jié)構(gòu)方式不適用于淺層河道，且單位面積膜絲服務(wù)的水域面積較小。

專利號201621028817.0的專利文獻(xiàn)中公開了一種利用人工水草式膜絲的河道治理修復(fù)系統(tǒng)，膜絲固定支架固定于金屬結(jié)構(gòu)框架上安置于河底，此種金屬框架成本較高，且在河道中施工難度較大，一經(jīng)固定不能根據(jù)水位調(diào)整膜組件高度。