[实用新型]集成化膜曝气生物反应器水体净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水体环境治理及生态修复的技术领域，尤其涉及一种集成化膜曝气生物反应器水体净化装置。

背景技术

城市湖泊、河道、水库水体的污染是区域人口、经济、社会发展到一定阶段后造成的，其污染主要是氮、磷等营养物和有机物的污染两个方面。其污染的治理是一项复杂的系统工程，目前，各地在河道、湖泊、水库治理中，分为物理、化学和生物三类方法。 在物理方法中，通过疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤和调水等方法来改善水质，但是人员劳动工作量大，而且往往治标不治本；在化学方法中通过投放水处理药剂来达到除磷、除重金属和悬浮物，见效快，但可持续差，需要定期投放药剂，处理的费用高，且容易造成二次污染；在生物方法中，有河道曝气法、水生植物净化法、以及新型的悬浮填料移动床等；河道曝气通过人工充氧增强湖泊、河道、水库的自净能力，改善水质，但是曝气管路维护、检修困难，且服务面积小，运行中会夹渣水质臭气或者泡沫于空气中，影响环境；水生植物净化法，通过在污染水体中种植水生植物来达到自然净化的方法，其在一定的水域范围有一定的净化能力，但是对于浓度高的受污染湖泊、河道、水库水体处理效果欠佳，且景观效果和治理效果体现慢；新型的悬浮填料移动床是以比重接近于水的悬浮填料直接投加大曝气的水体中为微生物的活动载体，其与生物膜法结合，处理效果好，但需要将悬浮填料控制在一定的空间中进行曝气，氧气的利用率低，设备安装复杂，初期运行会产生臭气和泡沫于空气中。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种水质治理效果好、成本低、可持续使用、安装快捷方便、且环境友好的集成化膜曝气生物反应器水体净化装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种集成化膜曝气生物反应器水体净化装置，它包括框架、设置在框架内供水体中微生物附着生长的中空纤维膜组、设置在框架以及中空纤维膜组之间用于保护中空纤维膜组的保护结构以及给中空纤维模组供气用于提供附着在中空纤维膜组的微生物所需的氧气或者用于将附着在中空纤维膜组表面且已老化死去的微生物吹脱的供气装置。

所述保护结构包括依次从外到内设置的粗格栅层、填料层以及细格栅层。

所述中空纤维膜组包括多个设置在框架底部的膜丝封头连接器以及设置在膜丝封头连接器上的多根中空膜丝，且所述中空膜丝侧壁上还设有多个通孔。

所述膜丝采用聚偏氟乙烯材料制成。

所述供气装置包括控制器、气源、第一管路以及第二管路，所述第一管路连通气源与中空纤维膜组，所述第二管路连通气源与框架底部，所述第一管路上设有第一控制阀，所述第二管路上设有第二控制阀，所述气源、第一控制阀以及第二控制阀均与控制器电连接，

所述第一管路用于给附着在中空纤维膜组上的微生物提供所需的氧气；

所述第二管路用于将附着在中空纤维膜组表面且已老化死去的微生物吹脱。

所述膜丝底部与膜丝封头连接器连通，所述膜丝封头连接器通过第一管路与气源连通；多个膜丝封头连接器之间的框架底部上设有通气孔，所述通气孔通过第二管路与气源连通，且所述填料层还通过第二管路与气源连通。

所述框架上部还设有供多种植物生长的浮岛。

采用以上结构与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、产品安装快捷、方便，操作灵活，效率高。集成化的设备装置，产品的各个组件都是工厂集成生产加工；各单元的尺寸可根据水域水体的地形、水质情况制定，操作灵活，施工方便，后期设备维护简单。

2、使用寿命长、运行简单、费用低。由于设备的核心部件膜丝为聚偏氟乙烯膜丝，其具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、抗老化性、机械强度高等优点，从源头保证产品的质量，同时，由于其外部设有保护结构，粗格栅主要隔离较大的漂浮物；通过设置组合填料层，不仅提供微生物附着的载体，填料还对细小的悬浮物和坚硬的固体砂石起到隔离作用，同时当组合填料区域的微生物膜成熟后，这一功能更加明显；细格栅网作为保护结构正常运行和使用寿命的最后一道屏障，可以保证最终进入膜组区域的颗粒粒径小于5mm。运行中，改变第一控制阀与第二控制阀的状态，可以实现两种功能的切换，即可以对中空纤维膜组进行曝气操作，也可以对附着在中空纤维膜组的微生物膜进行扰动，实现老坏死微生物膜的脱落，运行方便，简单；同时，由于每一根膜丝均可以向四周的水体进行曝气，这样可以大大提高曝气效率，使氧气的利用率大幅度提高，减少设备的供气量。