[发明专利]用于污水处理的动态过滤膜生物反应器及其过滤方法有效
申请号: | 201010218496.1 | 申请日: | 2010-07-06 |
公开(公告)号: | CN101857304A | 公开(公告)日: | 2010-10-13 |
发明(设计)人: | 李旭宁;陈福明;甘文钊;刘淑杰;赵晶晶 | 申请(专利权)人: | 深圳清华大学研究院 |
主分类号: | C02F3/12 | 分类号: | C02F3/12;C02F3/10 |
代理公司: | 深圳市惠邦知识产权代理事务所 44271 | 代理人: | 满群 |
地址: | 518057 广东省深圳市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 污水处理 动态 滤膜 生物反应器 及其 过滤 方法 | ||
技术领域
本发明涉及用于污水处理的动态过滤膜反应器及其过滤方法。
背景技术
膜生物反应器是将膜分离技术和生物反应过程有机结合,以膜技术的高效分离作用取代传统活性污泥法中的二沉池,实现传统工艺所无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果,消除了污泥膨胀的影响。它还大幅度提高了曝气池中活性污泥的浓度,省却了污泥回流系统,减少了剩余污泥量,并通过膜对废水中SS、有机物、病原菌和病毒的高效截留作用,大大提高了处理出水水质。采用微滤或超滤的膜生物反应器存在一些局限,如膜组件的成本过高、运行费用的消耗太高、在膜的分离过程中由于悬浮物不断被截留在膜表面,造成膜污染,出水通量的衰减非常大等等。
在膜过滤过程中,溶液中的胶体和悬浮物颗粒在过滤压力下被截留在膜表面形成滤饼层,造成膜通量下降的现象,通常被称为膜污染。而这滤饼层增强了膜的截留能力,使孔径较大的膜可以截留细菌病毒甚至小分子有机物,就好像在原有的膜上又形成了一层膜,由于这层膜是在过滤中形成的,而且其组成和厚度是随着膜生物反应器的工艺参数条件的变化而变化,所以把这层膜称为自生动态膜。
中国专利CN200510135563.2公开了一种动态微滤膜组件及水处理工艺方法,它的目的是提供一种增加膜的装填密度,降低制造成本和运行成本,延长膜使用寿命的动态微滤膜组件及水处理工艺。其技术构成:所述动态膜组件包括滤室和过滤网,滤室壁开有微孔,侧面装有反冲进水管和过滤出水管,顶部装排空气管,过滤网折成凹凸曲面固定于滤室的前后壁上,滤室下端与反冲洗布气系统相连,反冲洗布气系统包括配气管和曝气头,配气管连接进气管,滤室上下两端连接有凹凸面承托件,承托件上放置过滤网,凹凸面压固件固定在过滤网上,承托件外侧和压固件内侧为与过滤网相应的曲面。所述动态微滤膜组件水处理工艺方法,包括挂膜,过滤出水,动态膜的清洗。
中国专利CN01144189.5公开了一种应用动态膜对生物反应器混合液进行过滤的方法及装置,它的目的是提供一种合理控制运行条件以使动态膜过滤阻力很小,同时可以达到较好的固液分离效果,出水中的悬浮固体浓度接近于零的应用动态膜对生物反应器混合液进行过滤的方法及装置。其技术构成:以普通多孔材料为基材加工成过滤组件,将其放入具有连续的进水、生物反应和出水的生物反应器中并使之淹没,使反应器液面高于其出水口,形成水位差。在具有膜面错流的情况下,随着过滤的进行,微生物代谢产物以及细菌本身等会在基材表面通过吸附、粘附、沉积等形成生物质层,可以达到较好的固液分离效果。
上述两个专利作为现有动态膜过滤的代表性技术,其不足之处在于:专利CN200510135563.2公开的动态微滤膜组件构成较为复杂,过滤动力不明确,清洗方式采用气水反冲,需要定期拿出清洗,在结构和应用方式上都较为复杂,工业放大能力差,难以作为成型产品进行应用。专利CN01144189.5公开的动态膜过滤方法和装置膜组件较为粗糙,组件中心缺乏对膜面的支撑能力,不能在较高压力下进行动态膜过滤,动态膜污染的清洗方式比较简单,难以对比较严重的膜污染进行清洗。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低廉、适于大规模生产、安装维护简便、稳定可靠的用于污水处理的动态过滤膜生物反应器装置。本发明的另一目的是提供一种为城市污水的处理提供一种操作简便的、低能耗的、可自动控制的用于污水处理的动态过滤膜生物反应器装置的过滤方法。
本发明的技术解决方案是所述用于污水处理的动态过滤膜装置,包括:生物反应器的生物反应槽,其特殊之处在于:所述生物反应槽的两侧装有曝气器,生物反应槽的中间装有膜框架、该膜框架凹槽内插接且以防水胶密封接口的动态过滤膜组件。
所述膜框架由一长方体、该长方体自上而下凹设的封闭形凹槽、该封闭形凹槽底部凹设的过水内槽、与该封闭形凹槽垂直的一端端壁外接一与过水内槽连通的出水管组成。
所述动态过滤膜组件由自外到内依次为动态过滤膜基材、尼龙滤网、弯折成波浪形的支撑件组成;动态过滤膜基材、尼龙滤网、支撑件之间经防水胶分别粘合。
所述尼龙滤网孔径为10目~50目。
所述动态过滤膜基材由聚酯或涤纶材料制成,其孔径为100目~400目,厚度为50μm~200μm。
所述动态过滤膜支撑板由方形且弯折成波浪形的PVC板材构成,PVC板材厚0.4~0.8cm,波浪形PVC板材截面的波峰与波谷之间距离差为1~3cm,相邻两个波峰之间距离为1~4cm,波浪形PVC板材长为50~150cm,宽为15~80cm。
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