[实用新型]连续移动线形反冲洗并分布减振的微网组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污、废水处理领域膜生物反应器工艺用膜组件，尤其涉及一种连续移动线形反冲洗并分布减振的微网组件。

背景技术

膜生物反应器(Membrane Bio Reactor，简称MBR)是将污、废水生物处理技术和膜分离技术相结合的一种新型水处理装置。MBR具有的较高质量的固液分离效果和对有机物较高的去除效果，出水水质好、占地面积小、剩余污泥量低、自动化程度高，在水处理领域，尤其在污、废水资源化工程方面得到较为广泛的应用。然而，MBR在推广过程中存在着如下缺点与障碍：(1)MBR采用专用的膜孔径在1微米以下微滤或超滤膜组件截留污泥，出水量低；(2)膜组件造价高；(3)膜组件容易出现因浓差极化导致的污染、老化，使其通量下降并产生堵塞，使用寿命低；(4)需要设置高压抽吸水泵、大容量反冲洗设备和与之相关的控制部件，运行能耗和费用较高。上述缺点与障碍限制了MBR工艺大规模的推广和应用。

近年，MBR领域开始出现对动态膜分离技术的研究，其特点是以普通孔状材料通常是指孔径在200目以上如不锈钢丝网、尼龙、涤纶等化纤丝网、无纺布等微细滤网(行业统称微网)制作微网组件来代替传统的微滤或超滤膜组件，构成一种新型的微网动态膜生物反应器，简称DMBR(Micro-screenDynamic Membrane Bio Reactor)。微网组件主要由完成微滤的箱体及反冲洗机构构成，箱体是由不透水板材制作的方形围框及固定封装在围框两端面的微网体构成的扁立方体形的空腔箱体，微网体采用单层微网形成。微网虽有过滤性能，但只能作为粗滤隔离一些粒径较大固体物质，在动态膜微滤系统中则只作为动态膜的支撑载体。上述箱体内部的空腔，是盛放过滤水的容器，箱体外部的水只能通过微网体进入空腔。微网组件在使用时，置于生物反应器混合液中，随着生化反应及过滤过程的进行，微生物菌胶团沉淀附着在微网体上形成周期性生长脱落的生物质层即动态膜，也称为凝胶层、次生膜或动态膜。该膜的形成改进了作为支撑载体的微网体的过滤性能。动态膜具有活性、柔性和吸附性特征，在一定的控制条件下，可达到和传统MBR所用固体膜组件相同的微滤分离效果。待处理的污、废水混合液通过微网动态膜过滤后进入微网体的空腔内经出水管排出。由于微网动态膜生物反应器在固液分离过程中，动态膜作为基础分离介质是在生化反应过程中自生的，混合液源源不断为其提供成膜材料，因此不存在材料和制作成本消耗，尤其跨膜压力远远低于传统的MBR固体膜组件，而动态膜的深度污染又完全可以通过简单的反冲洗来控制和解决，没有必要定期更换膜组件，加之制作组件的材料易得且价格低廉，建设和运行成本远低于传统的MBR，因此易于大规模应用和推广。然而，目前该技术仍不成熟，尚处于研发阶段。

现有的微网动态膜技术基本是依靠错流过滤来控制动态膜厚度以降低膜污染和依靠间断反冲洗来更新动态膜保证膜通量的，这对传统MBR固体膜组件降低污染非常有效，但对以利用污染物质进行固液分离(以污抑污或以污治污)的活性和柔性的动态膜来说却会产生一些不利影响，错流在对动态膜表面剪切冲刷的同时存在对支撑载体即微网表面不规则的法向振动作用，这种不规则振动的频带很宽，使膜层生长不可能均匀，膜面中心部位因振幅过高而难以形成有效凝胶层。因此，现有的动态膜对较大分子量的溶解性有机物截流效果很差；错流剪切冲刷和法向振动作用也极易使动态膜层出现“漏洞”，使出水浊度和细菌总数波动并难以控制在传统MBR的水平；由于微网面积与过滤通量是成正比关系，而错流对支撑载体表面不规则振动的幅度由围框向膜面中心逐渐增高且不规则，膜面越大，“漏洞”出现的几率也就越高，水质也就越难保证，因此就造成微网的表面积和动态膜的生成面积难以放大，较小的组件膜面积和处理水量限制了该技术的大规模水处理应用；在使用过程中，因膜层增厚、附着污物过多，通量下降到必须进行反冲洗时，由于间断反冲洗需要足够大量的水或气混水，使得反冲洗设备容量大，资源耗费和能耗高，设备闲置率也高；反冲洗后，因动态膜再生成期间会产生大量未经膜滤的干扰水，使得出水率难以提高。这些技术性瓶颈，使得动态膜技术难以实现工程性利用。

综上所述，如何使动态膜分离技术真正成为一种低成本的水处理实用技术，成为业界关注问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：针对上述问题，提供一种造价低，体积小，膜生成面积大，出水水质好且稳定，通量高且稳定，出水率高并优化简化动力和控制系统，实现低能耗、低成本运行的连续移动线形反冲洗并分布减振的微网组件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：