[发明专利]一体式悬挂U型膜组件的膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明专利涉及到污水处理以及中水回用等水处理技术，属于膜生物反应器(MBR)优化设计。

背景技术

膜生物反应器(MBR)是废水生物处理技术和膜分离技术有机结合的一项新技术，它具有占地空间小、固液分离率高、活性污泥浓度高、处理效率高、出水水质好、污泥产率低、运行管理简单等优点。但该技术进一步推广应用的一个重要的瓶颈就是膜污染，因此采取有效延缓膜污染的技术措施，延长膜组件的使用寿命，降低其运行成本损耗，使膜生物反应器获得长期稳定的运行效果，是该项技术推广应用的关键因素之一(Membrane fouling inmembrane bioreactor and its controlling measures.YANG Zong zheng and GU Ping.Membranescience and technology，Vol 25(2)：80-84，2005)。目前中空膜纤维组件的主要组装形式为竖式和横式，竖式泥饼层容易富集于下集水管处，横式膜组件泥饼层容易集聚在膜丝上。当泥饼层形成后会大大增加膜丝的承重，导致膜被堵塞污染的可能性大大增加，机械强度差的膜则容易断裂。另外，当泥饼层达到一定程度时，膜组件有效使用面积缩小，出水效率降低，导致其使用寿命大大缩短。本发明的目的在于提供一种新的膜生物反应器中中空纤维膜组件安装方法，该法安装的中空纤维膜组件可以有效降低膜组件的污染，延长膜组件的使用寿命。

发明内容

本发明主要特点是根据膜生物反应器运行过程中的主要问题：1中空纤维膜(平板式膜组件)和积水管(直立式膜组件)容易沉积淤泥，形成泥饼层，加重膜组件的承重，膜丝易断裂的缺点而设计。2中空纤维膜组件容易被污泥堵塞，而导致膜堵塞以上部分即失去作用。

膜组件采用U型方式对折安装，下端采用适度的曝气装置，使组件产生适度的摇摆，可以防止膜丝和集水管的上的淤泥沉积，形成泥饼层，减轻膜组件的承重；延长膜组件的使用寿命。采取两端集水管都可以出水，如中空膜中间某一部分被堵塞，被堵塞中空纤维膜堵塞点以上部分作用不受影响，从而提高中空膜被堵塞后集水效率；另外，采用U型方式折使更换膜组件变得更为方便，易于操作。

本发明提供的一体式悬挂U型膜组件的膜生物反应器其特征在于膜生物反应器包括：上下集水管[3、4]，中空膜纤维丝[2]、进水泵[1]，生物反应池[5]、自控系统[6]、流量计[7]、压差计[8]、出水泵[9]、曝气泵[10]等组成，当中空膜纤维组件粘结好以后，将两端集水管对折，使组件成U型形状，放置于生物反应池[5]中，连接好出水系统[6]、[7]、[8]、[9]，打开曝气泵[10]，调节气流到使膜组件轻度摇摆，其它参数与普通一体式膜生物反应器基本相同。

本发明的工作原理是优化了一体式膜生物反应器中膜分离器单元的组装方式，防止膜生物反应器运行过程中的泥饼形成，减轻膜丝的承重，而达到减小膜污染、延长膜组件使用寿命的目的。

附图说明

下面结合附图1、附图2及实施例对发明的技术方案作进一步的说明。

图1为U型悬挂式中空纤维膜组件在一体式膜生物反应器内的具体安装方法示意图；

图1中标号的含义为：1.进水泵、2.中空纤维膜丝、3、4.封头塑料集水管、5.生物反应池、6.自控系统、7.流量计、8.压差计、9.出水泵、10.曝气泵。

图2为本发明所述U型悬挂式中空纤维膜组件截面示意图，图2中标号的含义为：2.中空纤维膜丝，3、4.上、下集水管。

具体实施方式：

U型悬挂式中空纤维膜组件在一体式膜生物反应器的组装方法如图1所示，原水经进水泵1进入生物反应池5，由若干个如图2所示的膜组件排列组成的膜分离单元，膜组件自水面起向下布设，即图2中膜组件集水管3、4刚好淹没在水面之下，膜丝视膜组件长度浸没入自水面至适度水深范围内的水层中；图2中膜丝2两端粘接在上、下集水管3、4之间；所述膜丝2采用的膜为超滤膜或微滤膜；膜单元下部装有曝气泵10，在生物反应器5中的安装深度视膜丝2浸没深度而定。膜组件2、3、4组装好以后，下面采用适度的曝气装置，通过气泵曝10适度曝气使U型膜组件产生适度的摇摆，从而阻止泥饼层在膜组件上的形成，获得抗污染的膜生物反应器。