[实用新型]机电一体膜生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁利用和污水净化处理领域，具体讲是一种机电一体膜生物反应器。

背景技术

在我国水资源日益匮乏的情况下，污水资源化已经成为解决城镇用水短缺的主要途径，也是减轻水环境污染的主要手段。膜生物反应器作为污水净化再用的先进技术方法之一，已经得到水处理行业专家、教授的普遍认同和青睐，这种先进技术方法将传统的水处理技术和现代的水处理技术溶合在一起，形成了独特的技术优势，它不仅对污水进行生物降解，而且进行膜处理，最大程度地降低了环境污染，提高了净水水质，为我国污水资源化战略决策的实施提供了一定的技术支持。然而由于该技术方法能耗较大，生产、运行成本较高，始终不能进行全面推广和应用。为了解决能耗较大，生产、运行成本较高的问题，国内外水处理行业的专家、教授做了大量的工作，例如进行低压膜的研制，提高污水溶氧率等，这些技术措施虽然也受到了一些效果，但由于始终不能摆脱传统的依赖电机带动鼓风机进行曝气和电机带动水泵进行加压的基本运行模式，并不能大幅度降低能耗，降低生产、运行成本。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前膜生物反应器能耗高、运行成本较高的问题，直接利用电磁进行电机转换，在不用电动机、不用鼓风机、不用水泵的情况下，完成膜生物反应器的溶氧曝气和膜处理加压工序的工作过程。具体的讲是提供一种机电一体膜生物反应器。该反应器可提高装置效率，有效降低生产、运行成本。

本实用新型是这样实现的：在一个装置内，设置有电磁动力系统、生物反应系统和膜污净分离系统；电磁动力系统主要由圆筒缸体、产生直流磁场的对称定子、产生交变磁场的圆柱塞、变频器、吸能储能器、水压室和气压室所组成，其作用就是通过对称定子产生的直流磁场和圆柱塞产生的交变磁场相互作用，使圆柱塞在圆筒缸体内进行往复运动，通过圆柱塞的往复运动，使水压室和气压室压力产生交替变化。生物反应系统主要由反应室、生物立体弹性填料和布气管部件所组成，其作用就是通过气压室压力交替变化，将大量的空气通过布气管送入反应室，并将气水进行混合，对污水及生物团进行高效熔氧曝气，以便对污水中的有机物进行生物降解。膜污净分离系统主要由中空纤维膜组件、组件壳体和压力变化稳定室部件组成，其作用就是在稳定水压的前提下，实现水和污物的彻底分离。通过管路，电磁动力系统中的水压室出水管和膜污净分离系统中的压力变化稳定室相联通，水压室进水管和生物反应系统中的反应室相联通，气压室出气管和生物反应系统中的布气管相联通。

电磁动力系统中的对称定子分为左、右两个部分，一部分装置在圆柱塞的左侧，另一部分装置在圆柱塞的右侧，对称定子左、右两个部分均和缸体固定在一起，对称定子两个部分的绕组线圈绕向相同，绕组线圈均采用高绝缘防水铜线，并进行串联连接，目的是让对称定子两个部分在圆柱塞运动轨迹的各断面，均产生方向相同磁场，对称定子绕组和直流电源相连接；吸能储能器分别设置在圆柱塞两端面和对称定子左、右两部分的朝向圆柱塞的两端面，圆柱塞设置在圆筒缸体滑道中，分别在圆柱塞两端面处设置有绕向相反的绕组，绕组线圈均采用高绝缘防水铜线，两个绕组为并联连接，目的是在两端面产生相同的磁场极性，通过变频器，圆柱塞绕组和交流电源相连接，对称定子和圆柱塞通过磁场相互联系。水压室为圆筒缸体一侧端通过封闭而形成，水压室设置有污水流入单向阀、污水流出单向阀；气压室为圆筒缸体另一侧端通过封闭形成，气压室设置有空气流入单向阀、空气流出单向阀。

生物反应系统中的生物立体弹性填料布置在反应室内，布气管设置在生物立体弹性填料下面。膜污净分离系统中的中空纤维膜组件设置在组件壳体里，通过管路，组件壳体和压力变化稳定室相联通。