[实用新型]一种膜生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型用于水净化处理技术领域，特别是涉及一种膜生物反应器。

背景技术

膜生物反应器（Membrane Bioreactor-MBR）是一项新兴的水处理技术，是传统污水生物处理工艺与膜分离技术的有机结合，已较多地应用于污水处理。膜生物反应器的原理是采用膜分离技术，代替传统活性污泥法中的二沉池。膜生物反应器一般由膜组件和生物反应器两部分组成，根据膜组件设置的位置，可分为分置式和一体式两种类型。其中，一体式是将膜组件与生物反应器分开设置，生物反应器的混合液经泵增压之后进入膜组件，在压力的作用下混合液中的液体透过膜，成为系统的处理出水，活性污泥及颗粒物质被膜组件截留至生物反应器内，从而保留较高浓度的活性污泥。由于膜生物反应器的诸多优点，目前在国内外得到了较广的应用。

然而，一体式膜生物反应器由于其膜表面直接与反应器内的高浓度活性污泥直接接触，极易产生浓差极化，造成膜表面的污染；为了减轻这种污染，目前一般采用定期反冲洗，即采用产水作为冲洗水，在压力条件下从产水侧滤过膜流出至进水侧的过程。然而整个水反冲洗过程会消耗大量能量，导致膜生物反应器的吨水处理成本居高不下，制约了膜生物反应器技术的发展。采用能够克服传统膜生物反应器技术能耗高的缺陷的一种反冲洗方式将迫在眉睫。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种处理效果好、单位能耗低的膜生物反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种膜生物反应器，包括可置于泥水混合液中的膜组件和气水分离装置，所述膜组件包括滤膜以及由所述滤膜形成的产水内腔，所述产水内腔通过产水管与所述气水分离装置连通，所述气水分离装置包括活塞筒和设在所述活塞筒内并将所述活塞筒内腔分为前腔和后腔的活塞，所述活塞上设有可导通前腔到后腔方向的单向阀，所述产水管与活塞筒的前腔连通，与所述活塞筒的后腔连通设有外接产水泵的出水管道和外接气源的供气管道。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述膜组件至少为一个，当膜组件为多个时，各个膜组件并联设置，所述产水管包括与各膜组件的产水内腔连通的产水支管和将各所述产水支管汇入所述气水分离装置的产水干管。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，沿所述出水管道设有第一截止阀和第二截止阀，所述供气管道于所述第一截止阀和第二截止阀间汇入所述出水管道，所述供气管道上设有第三截止阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括曝气管路，所述曝气管路在膜组件的下方形成若干曝气口。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述曝气管路与所述气源连通且与所述供气管道并联，所述曝气管路上设有第四截止阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述气源为空压机。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述产水泵的出水口外接至集水装置或深度处理装置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述单向阀为设在所述活塞上的一个或多个可向所述后腔打开的单向门。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述滤膜为超滤膜。

本实用新型的有益效果：

本膜生物反应器工作原理是：产水由各膜组件外侧通过滤膜进入产水内腔，经产水支管汇集于产水干管；气水分离装置中的活塞置顶，且单向阀处于打开状态，产水流入出水管道，通过控制第一截止阀、第二截止阀，进入产水泵；与此同时，空压机鼓入的空气经过第四截止阀，进入曝气管路，并通过曝气口进入膜分离区，冲刷、清洗膜组件。当膜组件的滤膜需要清洗时，关闭产水泵，将第二截止阀置于关闭状态，同时关闭第四截止阀，打开第三截止阀，则空压机的气体通过出水管道进入气水分离装置，气水分离装置内的单向阀关闭，活塞在压力作用下下移，并促使产水沿滤膜的径向、反向流出膜组件，同时排出污堵物，起到反洗清洁作用。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

（1）本实用新型采用完善的管路设计，采用曝气气源替代反冲洗水泵，节约了反冲洗水泵等昂贵的大型设备，从而降低工程成本和吨水费用。

（2）本实用新型通过设置气水分离装置，采用气源作为反洗的动力源，实践证明压力的上升比反洗水泵更加快速，能够更有效地清洁膜表面，处理效果好，单位能耗低。

（3）一般当气源的压力大于产水的泡点，会造成产水混合物沸腾，导致反洗无法进行，本实用新型创新性地采用气水分离装置设计，利用气源压力的积压直接作用于产水管中的产水，无需额外控制气源的压力即可达到高效的反洗。