组合式膜/生物分解过滤制造技术

本发明专利技术描述了用于组合式膜／生物分解过滤的方法和系统。过滤系统的一种实施方案是在抽吸条件下运行。该装置包括一个进料罐（５），一个较小的滤液容器（６）置于其中。在进料罐（５）内未被滤液容器（６）占据的区域部分地充有正在分解及已分解的固态有机废料层，以形成如上所述的生物分解过滤中所用类型的需氧过滤器床层（７）。另一模块容器（８）安装在滤液容器（６）内，形成含有一个膜过滤模块（１０）的膜室（９）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废水处理，更具体而言，涉及生物分解过滤与膜过滤 系统的组合。
技术介绍
家用废水处理系统是在没有下水管道连接的地区处理家庭废水的 常用方法。家用废水处理系统通常包括经过处理的或部分经过处理的 废水的就地排放。尽管非常希望将来自这些系统的水回用于家中，但 由于经过处理的废水质量不稳定以及难于确保回用的水的安全性而受 到阻碍。美国专利No. 5, 633， 163描述了一种典型的生物分解过滤系统。该 生物分解过滤系统包括在同 一过滤器床层中同时处理废水和固态有机 废物，该过滤器床层具有顶部、底部以及正在分解及已分解的固态有 机废物的连续层。过滤器床层中固态有机废物的分解程度从过滤器的 顶部到底部不断增大，在床层的底部固态有机废物完全分解。过滤器 床层中含有一个生物源，其维持过滤器床层处于空气和液体可渗透的 状态。将废水和固态有机废物加到过滤器床层的较上层，以使废水渗 透过过滤器床层。过滤器床层维持在需氧状态，处理后的废水以基本 纯净的状态自过滤器床层的底部引出。在该处理工艺中增加膜可极大 地改善水质并除去病原体，从而使回用成为一种可行的选择。由于过滤系统很可能被用于家用或用于偏远地区，因而希望提供 这样一种膜过滤器，该过滤器能够被整合到处理罐中而使其结构紧凑， 并且能够自反洗，而无需复杂的控制器、阀以及计时器。希望通过简 单的部件即可进行所述系统的控制操作，例如液压阀和止逆阀以及仅 带有控制泵运行所需的控制部件如浮动开关或液位开关的泵。此外， 如果对于家用情形仅有有限的条件来有效地处置反洗废水，则希望将 反洗废水通过循环回过滤器床层的方式而作进一步处理
技术实现思路
本专利技术的一个目的为克服或改进现有技术的至少一项缺陷，或者 提供一种有用的替换方案。一方面，本专利技术提供一种废水处理系统，包括a) —个生物处理组件；b) 向所述生物处理组件供给废水的输入装置；c) 包括一个或多个中空可渗透膜的膜过滤器设备，该设备的进料 侧与所述生物处理组件处于流体连通；d) 与所述膜设备相连，并可选择性地操作来通过以下方式提供过 滤操作的泵装置，所述方式即通过形成跨过所述膜壁的压差而 使进料液体从所述生物处理组件流至所述膜壁的进料侧，并从 所述膜壁的滤出侧移出滤液。优选地，所述生物处理组件为需氧堆肥床层。优选地，该系统还包括用于接收从所述膜的滤出侧移出的滤液的 滤液容器。该系统优选包括与所述泵装置流体连通的阀装置，用于逆 转施加于所述膜壁的压差，并通过使滤液从膜壁的滤出侧流到膜壁的 进料侧而形成膜的反洗。优选地，所述阀装置包括一个压力响应阀，该压力响应阀对施加 于控制端的流体压力作出响应而关闭。优选将压力响应阀的一个进口 与所述泵装置的一个出口相连，压力响应阀的一个出口连至所述膜设 备，并将控制端连至所述泵装置的出口。优选地，该阀装置还包括具 有第一和第二端以及一个出口端的方向控制阀，其中该阀在第一端的 流体压力高于第二端的流体压力时作出响应，使流体从第 一端流至出 口端，同时关闭第二端，并在第二端的流体压力高于第一端的流体压 力时作出响应，使流体从第二端流至第一端，同时关闭出口端。优选 将该方向控制阀置于压力响应阀和膜i殳备之间，4吏压力响应阀的出口 与第二端相连，膜设备与第一端相连，并使出口端与滤液容器流体连 通。在一个优选的方面，滤液容器是封闭的，可操作泵装置以从滤液 容器中移出滤液，以便该移出操作形成所述跨过所述膜壁的压差。优 选地，滤液容器可通过气体截止阀选择性地封闭，所述气体截止阀可 使气体自容器中排出但阻止气体进入容器中。在本系统的一种操作方式中，在过滤操作过程中压力响应阀关闭，使方向控制阀的第 一端的流体压力随着滤液容器内流体压力的下降而 超过第二端的流体压力。这导致滤液从膜设备流过方向控制阀的第一 端和出口端而进入滤液容器中。当需氧堆肥床层中进料液体的液面降 到预定高度以下时泵装置停止运行。这导致压力响应阀的控制端的压 力释放并使阀打开。当泵装置重新开始运行时，压力响应阀在初始时 仍保持打开，直至在控制端有足够的压力累积时该阀关闭。在上述初 始打开的时间内，通过泵装置向方向控制阀的第二端施加的流体压力 超过第一端的压力，致使出口端关闭，并使滤液从滤液容器经方向控 制阀的第二和第一端流回膜设备。由此形成膜设备的反洗。在另一个优选的方面，可操作泵装置而使进料液体在加压下提供 到所述膜的进料侧，以形成所述跨过膜壁的压差。在该方面，可再提 供一个泵装置，以逆转施加于所述膜壁的压差，并通过使滤液从膜壁 的滤出侧流到膜壁的进料侧而形成膜的反洗。优选地，所述需氧堆肥床层在一个进料容器中形成，并且所述膜 设备与所述进料容器底部或底部附近的一个进口处于流体连通。所述 进料容器优选包括一个流体液位检测设备，该检测设备是可操作的， 可根据所述进料容器中液体的液位来控制所述泵装置的操作。优选地， 可操作所述流体液位检测设备使液位下降至第一预定极限以下时泵装 置停止运行，并且当液位上升至第二预定极限时使泵装置开始运行。 所述第一和第二预定极限可以是相同的。优选地，选择第一预定极限 以确保进料容器底部或底部附近的进口总是浸没在液体中。所述进口 优选包括一个脚阀。另一方面，本专利技术提供一种处理废水的方法，包括以下步骤a) 形成并维持一个需氧堆肥床层；b) 将废水进料到该需氧堆肥床层上；c) 使所述废水滤过该需氧堆肥床层；d) 将经过过滤的废水从该需氧堆肥床层移出；e) 将移出的经过过滤的废水加到一个膜过滤器的进料侧；f) 将经过处理的废水从所述膜过滤器的滤出侧移出。优选地，该方法还包括通过使经过处理的废水从滤出侧到进料侧 反向流过膜过滤器而周期性地反洗膜过滤器的步骤。优选反洗步骤包 括将反洗废物加料至需氧堆肥床层。本领域技术人员将意识到，所述阀控制部分的多种变化方案可用 于实现所需的效果。此外，适合于所述申请的任何形式的膜过滤设备 均可使用，包括加压及非加压系统。另外，任何形式的生物处理方法， 例如充气的生物滤池或家用的废水处理方法，均可用来处理膜过滤步 骤之前的废水。所述的液体反洗可通过结合使用气体冲洗及化学清洗 法而进一步改进。附图说明现将参照附图仅以示例的方式对本专利技术的优选实施方案进行描述，其中图1所示为用于抽吸操作的本专利技术的一种实施方案中过滤系统的 剖面示意图。图2所示为图1的过滤系统处于过滤模式的剖面示意图。 图3所示为图1的过滤系统处于反洗模式的剖面示意图。 图4所示为用于按需模式操作的本专利技术的一种实施方案中过滤系统的剖面示意图。图5所示为图4的过滤系统处于过滤模式的剖面示意图。图6所示为图4的过滤系统处于反洗模式的剖面示意图。图7所示为用于按需模式操作的另一种装置。图8所示为用于按需模式操作的再一种装置。图9所示为用于按需模式操作的又一种装置。图IO所示为另一种具有用于膜模块气体沖洗的气源的装置的剖面示意图。图11所示为第一种重力进料装置的示意图； 图12所示为第二种重力进料装置的示意图。具体实施方式参照附图1,图中示出了过滤系统在抽吸状态下运行的本专利技术的 一种实施方案。该装置包括一个进料罐5， 一个较小的滤液容器6置 于该进料罐中。在进料罐5内未被滤液容器6占据的区域中，部分地 充有正在分解及已被分解的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废水处理系统，包括　　　　ａ）一个生物处理组件；　　　　ｂ）向所述生物处理组件供给废水的输入装置；　　　　ｃ）包括一个或多个中空可渗透膜的膜过滤器设备，该设备的进料侧与所述生物处理组件处于流体连通；　　　　ｄ）与所述膜设备相连，并可选择性地操作来通过以下方式提供过滤操作的泵装置，所述方式即通过形成跨过所述膜壁的压差而使进料液体从所述生物处理组件流至所述膜壁的进料侧，并从所述膜壁的滤出侧移出滤液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WT约翰逊，BG比尔托夫，DO卡梅伦，
申请(专利权)人：西门子水技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]