[发明专利]一种管式金属膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜生物反应器，尤其涉及一种采用管式金属超滤或微滤膜的金属膜生物反应器工艺。

背景技术

膜生物反应器工艺具有处理效率高、产水水质优等特点，是一种具有较大发展前景的污水处理工艺。现有膜生物反应器工艺多采用孔径0.1～4μm、膜丝直径约1mm的中空纤维膜，是目前膜生物反应器工艺中的主流膜原件。但在实际应用中其存在以下缺陷：一、中空纤维膜为有机高分子材料膜原件，强度差，在气水冲刷及反冲条件下易断丝；二、膜丝密度大，膜丝之间易被污物缠绕或堵塞，清洗困难；三、机械强度差，无法实现高压反冲洗，需定期取出专门清洗；四、膜孔径易变形。中空纤维膜断丝、膜堵塞及变形是该类膜原件在实际工程应用中遇到的主要障碍之一。

金属膜是一种以金属为材质的新型无机膜材料，其具有良好的塑性、韧性和强度，已在食品、制药、化工等一些行业逐步应用。与有机膜相比无机膜具有许多优良的特性：一、热稳定性好；二、化学性质稳定，能耐有机溶剂、氯化物和强酸强碱溶液，且不被微生物降解；三、具有较大强度，能在很大压力梯度下操作，不会被压缩和蠕变；四、不会出现老化现象，可长期使用，而且容易再生，可采用高压、反冲清洗等；五、容易控制孔径大小和孔径尺寸分布，产水水质优。目前不锈钢金属膜在膜生物反应器领域已经开始尝试应用，但多局限于板式不锈钢金属膜，膜材料厚度0.3mm左右，强度低，无法进行高压反冲洗，清洗难度大，未能有效解决膜生物反应器工艺现有常用膜原件存在的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的是为膜生物反应器提供一种强度大、易清洗，不易堵塞和断裂的管式金属膜原件，以克服现有膜生物反应器工艺中有机高分子膜材料耐压、耐温及耐酸碱能力差，易污堵，膜材料易变形的不足以及板式金属膜原件强度差、清洗难度大的缺陷。

一种管式金属膜生物反应器，其特征在于：采用微滤或超滤的管式金属膜原件，包括内腔、滤层，滤层材质为金属材质，金属滤层厚度为1～10mm，管式膜外径为φ10～135mm；管式金属膜孔径为0.1～100μm；管式金属膜原件耐反冲洗压力为0.1～3Mpa。管式金属膜原件滤层材质可以为不锈钢、镍、青铜、高温合金、哈磁合金、钛、蒙乃尔合金等，采用一次性烧结形成，不存在单独的滤膜层。

一种管式金属膜生物反应器，其特征在于：管式金属膜内腔一端设有出水口，另一端封闭；出水口接口为法兰型、平头型、平面型多种，并可根据其它要求定做。

一种管式金属膜生物反应器，其特征在于：膜生物反应器包括反应池及安装于反应池液面以下的膜组件；膜组件为多个管式金属膜原件组合排列而成，其一端封闭，另一端出水口与产水管道相连，形成膜组件，膜组件中膜原件数量的多少根据系统设计产水量及不同金属材质管式金属膜原件产水通量确定，膜组件下部铺设穿孔曝气系统，为管式不锈钢金属膜原件提供气水冲刷，防止污染物在膜表面的沉积；膜组件设置在线反冲洗系统，可对膜原件进行由内而外的高压清洗。

本发明所述管式金属膜生物反应器工艺相比现有膜生物反应器工艺存在以下优点：一、强度大，可耐受高压反冲洗，清洗简单彻底；二、化学性质稳定，耐酸、碱及高温能力强，可在较大范围内使用，使用寿命长，；三、抗微生物能力强，孔径分布窄，过滤精度高。

附图说明

图1为本发明管式金属膜剖面图；

图2为本发明管式金属膜安装图；

图3为本发明管式金属膜生物反应器示意图。

图中：1-内腔；2-封头；3-金属滤层；4-出水管；5-活接接头；6-弯头；7-膜箱；8-管式金属膜原件；9-膜组件出水总管；10-反应池；11-穿孔曝气管；12-空气管。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明方法的实施步骤：