[发明专利]一种纵向振动的MBR波纹膜装置

说明书

本发明提供了一种纵向振动的MBR波纹膜装置，属于膜生物反应器技术领域，包括箱体的上部设有驱动装置，内部设有膜组器；驱动装置通过连接装置连接膜组器，驱动装置通过连接装置驱动膜组器在箱体内竖直方向上做往复运动。箱体的后侧设有支撑架，驱动装置安装在支撑架的顶部；膜组器包括膜盒，以及设于膜盒内的多个波纹膜膜片。本发明以振动代替曝气，降低了膜堵塞和污染的可能性，更大程度上缓解膜污染，降低清洗频率，增加运行周期；振动形式能够使混合液形成局部缺氧环境，提高了出水水质；避免了端部区的毛发持续积累问题，可采用原位清洗，只振动不抽吸，清除泥饼，减缓污染，增大离线清洗周期，进一步提高了膜组器的抗污染特性。

技术领域

本发明涉及膜生物反应器技术领域，具体涉及一种可缓解膜污染、提高出水水质、降低能耗的以振动代替曝气的纵向振动的MBR波纹膜装置。

背景技术

污废水中的有机物及氮、磷等营养元素排放至自然水体，使得藻类等水生生物大量繁殖，造成水体富营养化。由于我国的社会用水对地表水的依赖程度较高，地表水水质问题成为影响社会和经济发展的重要障碍之一。膜分离技术是一项高效的物质分离技术，依靠分离膜的选择透过性，可以实现从污水中回收水资源。随着材料科学的发展，膜制造成本降低，膜分离技术在污水处理和回用中的应用也日益广泛。膜过滤过程中，不可避免地会使混合液中的物质在膜表面和膜孔内吸附聚集，造成膜孔堵塞并促使孔隙率变小，从而引起膜通量衰减和过滤压力升高，即膜污染。

通常采用的延缓膜污染的方法为曝气，曝气的作用主要是产生大气泡，依靠气泡的快速提升冲刷膜表面，或在气泡上升的过程中形成污泥混合液中的扰动，以减缓膜污染的发展和积累。这无疑増加了系统的耗能，并且会对膜都会产生一定的损伤，造成膜寿命的减短，在膜更换方面増加成本，因此有待改善或开发新的缓解膜污染的方式。

膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)运行过程中存在的问题如下：(1)曝气MBR能耗高：MBR池中MLSS非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，同时为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，增加曝气冲刷，造成MBR的能耗非常高。(2)曝气控制膜污染，效果较差：MBR运行过程中不可避免的产生膜污染，膜污染是指混合液中的物质在膜表面和膜孔内吸附聚集，造成膜孔堵塞并促使孔隙率变小，引起膜通量的衰减和过滤压力升高的过程。膜污染的形成主要因素有：膜固有性质、混合液性质和系统运行环境。其中运行环境中合理的曝气是个主要因素，曝气时上升的气泡及其产生的扰动水流清洗膜表面和阻止污泥聚集，以保持膜通量的稳定。同时气泡与膜纤维碰撞产生的抖动作用甚至使膜纤维之间互相摩擦，可加速膜面沉积物的脱落，利于膜污染的缓解。曝气过大时，会导致膜表面沉积的颗粒粒径减小，使滤饼的结构更加致密，从而使膜过滤阻力增加；相反的，曝气量过小时，扰动削弱，污染会加重，因此要选择合适的曝气量或者寻找一种能够代替曝气的运行形式。(3)脱氮效果较差：MBR由于曝气系统导致好氧环境的存在，使得反硝化速率受到限制，对总氮去除不理想。(4)中空纤维膜运行过程中膜丝端部不可避免的产生毛发持续积累问题，清洗困难，无法实现原位清洗，抗污染能力较差；而平板膜内部无支撑结构，抗压能力一般，工作压力范围较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可缓解膜污染、提高出水水质、降低能耗的以振动代替曝气的纵向振动的MBR波纹膜装置，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供一种纵向振动的MBR波纹膜装置，包括：

箱体的上部设有驱动装置，所述箱体的内部设有膜组器；所述驱动装置通过连接装置连接所述膜组器，所述驱动装置通过所述连接装置驱动所述膜组器在所述箱体内竖直方向上做往复运动。

优选的，所述箱体的后侧设有支撑架，所述驱动装置安装在所述支撑架的上部；所述膜组器包括膜盒，以及设于所述膜盒内的多个波纹膜膜片。