[实用新型]具有外衬增强复合膜的污水处理分离系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及水处理膜技术，尤其涉及一种具有外衬增强复合膜的污水处理分离系统。

【背景技术】

20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，水危机日趋严重。为了缓解水资源的短缺，污水处理、回用势在必行，而膜处理污水成为污水处理的主要趋势。

中空纤维膜是现代膜技术应用中一种重要的膜形式，它具有装填密度高，体积小，处理效率高和生产工艺简单等特点，在国内外已被广泛应用于工业废水处理、生活污水回用等多方面。中空纤维膜也被称为自支撑膜，该膜的内在结构是多孔结构，它的力学强度不高，在运行过程中，很容易出现断丝的问题。

为了提高中空纤维膜的强度，许多高校和科研院所都在开展高强度中空纤维膜的研究，采用NIPS法制备中空纤维膜时，可通过调节膜材料和制备工艺或者在制备中加入纳米氧化物，在一定程度上可提高中空纤维膜的强度，但是，提高的效果不明显。采用TIPS法制备中空纤维膜，在一定程度上也可提高中空纤维膜的强度，但是，该方法成本高，能耗大，制备出的中空纤维膜的抗污染性不好。

此外，中空纤维膜用于水处理常用的一种工艺为MBR，该技术是将活性污泥法水处理技术与膜分离技术相结合，并且，将生化处理的水力停留时间和污泥停留时间进行独立控制，增加了处理工艺的灵活性。然而，在MBR处理过程中，需要高强度和大量地曝气将停留在膜丝表面中的污泥不停地抖掉，以防止造成膜的污染，而影响膜的过滤性能，在该过程中，一方面对膜的强度要求较高，另一方面导致运行成本很高。中空纤维膜用于水处理的另一种工艺为污水生化处理与膜过滤工艺的结合，该工艺是先将污水进行生化处理，然后采用自然沉降的方式进行泥水分离，分离后的水进入超滤系统中。在这种水处理工艺中，采用自然沉降的方式存在停留时间长、占地面积大、处理量小和小颗粒物沉降不完全等问题。

【实用新型内容】

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安装和拆卸方便并具有外衬增强复合膜的污水处理分离系统。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

具有外衬增强复合膜的污水处理分离系统，包括曝气管、气体流量计、鼓风机、压力传感器、抽吸泵、液体流量计、产水管、进水管、膜池、外衬增强中空纤维膜膜组件和自控柜；所述外衬增强中空纤维膜膜组件放置于膜池中，外衬增强中空纤维膜膜组件包含外衬增强中空纤维膜、污泥絮体膜和支撑架；所述曝气管放置于膜池底部的外衬增强中空纤维膜膜组件下方，曝气管连接气体流量计，气体流量计通过管道连接鼓风机，外衬增强中空纤维膜膜组件通过管道连接压力传感器，压力传感器通过管道连接抽吸泵，抽吸泵通过管道连接液体流量计，液体流量计连接产水管，进水管放置在膜池的上方并向膜池中注水。

优选地，所述外衬增强中空纤维膜为中空纤维膜丝的外表面附有一层网状外支撑增强体，网状外支撑增强体为多孔结构、表面带纤细纤维，网状外支撑增强体上附有絮状的微细纤维，微细纤维上是污泥絮体膜。

优选地，所述抽吸泵为变频式抽吸泵。

优选地，所述鼓风机为变频式鼓风机。

优选地，所述自控柜收集压力传感器、气体流量计、液体流量计的数据信号，根据预设的程序远程操控，控制鼓风机和抽吸泵，根据实时数据加大或减轻吹扫风量以及产水量。

本实用新型的有益效果是：

(1)、在污泥絮体膜形成的过程中，污泥是通过低负压的作用而靠近中空纤维膜并存积在带有微细纤维的网状多孔结构上，由于低负压的作用，使得形成污泥絮体膜所需要的时间大大缩短；

(2)、在运行过程中，一方面，由于污泥是存积在微细纤维的网状多孔结构上，也就是污泥存积在粗糙度比较大的表面上，使得污泥具有一定的架空结构，从而实现透水通量大和运行时间长的效果。另一方面，由于通过在絮体增强中空纤维膜表面的污泥絮体膜实现了泥水分离，使得进入中空纤维膜的水质好，从而能够加大中空纤维膜的运行通量，并且，能够大大降低对膜的污染；

(3)、在清洗阶段中，当污泥絮体膜老化了，不再具有泥水分离的效果时，由于污泥是存积在带有微细纤维的网状多孔结构上，对絮体膜有一定的架空效果，所以可以采用短时间的高曝气使老化的污泥絮体膜清洗下来并完全分散返回到混合液中；

(4)、在整个运行过程中，除了清洗阶段需要用高曝气量，其他阶段只需要提供低曝气以满足微生物的好氧量，相对于MBR工艺，可以大大降低曝气量，从而大大降低运行能耗；