[实用新型]一种固定床MBR设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理及污水回用领域，特别是涉及一种MBR设备。

背景技术

膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，MBR）是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的污水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，不仅减少了工程占地面积，而且生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高了系统处理有机负荷的能力。同时由于分离膜的截留，世代周期较长的微生物，如硝化菌，能在系统内充分繁殖，因此MBR系统的硝化效果显著。

MBR系统广泛适用于生活小区、宾馆饭店、度假区、学校、写字楼、等分散用户的日常生活污水处理，以及啤酒、制革、食品、化工等行业的高浓度有机污水处理。MBR系统的产水可用于灌溉、洗涤、环卫、造景等非饮用功能。如果加入反渗透和消毒等工艺，则产水可用于工业和饮用等用途。

在传统的MBR系统中，往往将曝气装置和膜设备安装在一起。目的是通过曝气减少膜污染。这种配置方式存在两个问题：一是曝气量大、运行能耗高；二是前后进入的污水混合在一起，不利于系统连续式运行。这两个问题严重地制约了MBR技术的应用推广。

发明内容

本实用新型通过对传统MBR系统的改进，将曝气装置和膜组件分离，并用过渡池连接，能显著减少曝气量、增加污水有效处理时间、灵活地控制系统的生化反应环境。尤其是在曝气池、过渡池和/或膜分离池中安装固定的多孔材料作为微生物的负载体，促进微生物的多样性和增殖，并通过多孔材料对污染物质的吸附提高生化反应效率，从而可在水力停留时间较短的情况下得到良好的污水处理结果。

本实用新型公开的一种固定床MBR设备，包括曝气池、过渡池、膜分离池和设备运行所需的其他组件及设施。该固定床MBR设备的特征之一在于：曝气池、过渡池和膜分离池均设计为狭窄的垂直空间，其中过渡池用隔断形成狭长的通道使污水以推流方式前进，从而使污水流形成污染物浓度由高到低的梯度。所述改进的MBR设备尽量避免了传统MBR设备的混流状态，使污水流形成溶解氧浓度由高到低的梯度，使过渡池中形成由好氧至缺氧的生化反应环境。

该固定床MBR设备的另一个特征在于：在曝气池、过渡池和膜分离池这三个生化反应池中，至少在一个反应池中安装固定的多孔材料作为微生物的负载体。

本实用新型所述MBR设备的运行方法和各部分功能具体描述如下：

污水先进入曝气池，再进入过渡池，然后进入膜分离池，经过分离膜过滤后达标排放；曝气池为污水提供好氧生化反应环境，过渡池提供好氧至缺氧状态下的生化反应环境，膜分离池提供好氧生化反应环境及微滤过程。

进入曝气池的污水，可经过或不经过包括澄清、厌氧、缺氧、超级氧化等在内的预处理。

在所述曝气池中，靠近底部设置有污水入口和曝气装置。污水入口可设置于曝气管上方或下方。污水入口可采用分布式的多孔管。曝气装置可采用分布式的多孔管或多孔板。由于曝气池为狭窄的垂直空间，因此曝气气泡在升至水面的过程中有较长时间与污水接触，从而提高氧气在污水中的溶解浓度。优选地，曝气装置可采用孔径细小、孔密度大的多孔材料制造，使曝气气泡细腻，既降低了气泡的上升速度，又增加了气泡与污水的接触面积，从而提高了氧气的溶解效率，可降低曝气强度，降低运行能耗。

所述曝气池与所述过渡池相邻，曝气池中的污水可溢流至过渡池中。过渡池沿其长度和宽度方向被隔断，使污水只能从隔断的上部或下部通过，从而形成一组垂直的折叠通道。污水流经过渡池时，溶解氧逐渐被微生物消耗，因而其浓度逐渐降低。如果增加隔断的数量，则过渡池的通道长度和污水的流经时间相应增加，此时，在过渡池的末端可形成缺氧微生物环境。因此，在过渡池中，可发生好氧至缺氧的一系列生化反应，使难降解有机物充分停留降解，使硝化和反硝化反应得到强化，并保证了除磷效果。

所述过渡池中的污水最终溢流至相邻的膜分离池中。所述膜分离池的下部设置有分离膜组件。分离膜组件兼具曝气和过滤功能。曝气使膜分离池形成好氧生物环境，强化降COD和除磷效果。过滤则截留池中的微小颗粒，包括微生物、寄生虫（卵）等，使出水浊度和细菌数量达到出水要求。

在所述膜分离池中，几组分离膜组件可交替出水和空气反冲。出水时，出水压力可来自于膜分离池的液位静压，也可来自自吸泵的真空。空气反冲时，既可对分离膜进行清洁，又可起到曝气的作用。与所述曝气池相似，膜分离池也是狭窄的垂直空间，因此液位静压比较大、曝气效率比较高，从而大大降低了膜分离池的运行能耗。