本发明专利技术公开了一种柱式膜组件，包括壳体、壳体的端盖、壳体内的过滤单元、料液进口和料液出口，所述料液进口的位置低于所述过滤单元的下端或者高于所述过滤单元的上端。本发明专利技术还公开了利用此柱式膜组件的膜生物反应器和水处理设备。本发明专利技术公开的柱式膜组件的结构特征，使得待过滤的液体从过滤单元的下方或者上方进入膜组件，改善了膜组件内部液流的流态，避免了待过滤液体进出壳体时液流在过滤单元所在的区域陡然转向所带来的过滤单元端部容易积泥的现象，提高了膜组件的抗污染性能，能够有效防止因过滤单元端部污染的快速发展和蔓延而缩短整个膜组件的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种膜分离水处理设备，尤其涉及一种应用于水处理的 柱式膜组件、利用此柱式膜组件的膜生物反应器和水处理设备，属于水 处理
技术介绍
膜生物反应器(Membrane Bioreactor， MBR )工艺是一种将月莫分 离技术与传统生物处理技术有机结合的高效污水处理与回用技术，与其他污水处理工艺相比，具有出水水质优良稳定、占地面积小、抗冲击负 荷能力强、剩余污泥产量低等突出优点，是极具发展潜力的水处理工艺， 尤其在污水再生利用方面，MBR工艺可以将生活污水、城市污水或与之 相近的工业废水一步到位地处理成可以作为城市杂用水、工业循环冷却 水等用途的优质再生水，目前在全世界范围内正日益受到广泛的学术关 注，大规才莫的工程应用也逐渐增多。根据膜组件的设置位置，膜生物反应器可分为外置式(或称分体式、 分置式)膜生物反应器和内置式(或称浸入式、 一体式、浸没式)膜生 物反应器两大类。外置式膜生物反应器是把膜组件和生物反应器分开设置，生物反应 器中的混合液经循环泵增压后送至膜组件的过滤端，在压力作用下混合 液中的液体透过膜，成为系统处理出水，固形物、大分子物质等则4皮膜 截留，随浓缩液回流到生物反应器内。外置式膜生物反应器的特点是运 行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设，而且膜通量普遍较大，但一 般条件下，为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用 循环泵提供较高的膜面错流流速，致使循环泵的水流循环量和所需扬程 增大，动力费用增高，吨水能耗高达2-10kWh/m3,并且泵的高速旋转产 生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。内置式膜生物反应器是把膜组件浸没于生物反应器的液位以下，原水进入膜生物反应器后，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分 解或转化，再在抽吸泵提供的负压作用下或者在水位差的作用下由膜过 滤出水，曝气系统设置在膜组件下方， 一方面给微生物分解有机物提供 了所必需的氧气，另一方面利用气提原理，使气水二相流对膜外表面进 行水力沖刷，以此来抑制膜面污泥层的沉积。内置式膜生物反应器较之 外置式膜生物反应器省去了混合液循环系统，结构更为紧凑，占地面积小，并且靠抽吸出水，吨水能耗相对较低，降至1-2. 4kWh/m3 (千瓦时/多数都选用内置式膜生物反应器工艺。但内置式膜生物反应器存在两个 主要问题 一是膜组件的安装、检修、清洗很不方便，清洗劳动强度大； 二是曝气量偏高，气水比为30-40: 1,是目前较为成熟的其他污水生物 处理工艺的3-4倍，这使得其吨水能耗仍然显著高于其他工艺。中国专利03121949.7公开了一种可气冲的外压柱式中空纤维膜组 件，该膜组件在倒U形中空纤维膜丝外设置壳体，壳体顶部有料液出口 ， 底部有料液进口和透过水出口 ，在中空纤维膜束的底部设有气冲部件。 该膜组件可以与生物反应器组成外置式膜生物反应器，但与常规外置式 膜生物反应器不同的是，系统处理出水不是由循环泵增压获得，而是由 增设的抽吸泵提供的负压获得，这样循环泵的流量和扬程大幅降低。同 时膜组件内有气冲部件进行曝气，该壳体的设置大幅缩小了气提断面， 使得曝气时形成的气水二相流被束縛在壳体内部沿着膜丝的轴线方向 上升，避免了气泡在上升过程中逐渐向外扩散，因此以较小的曝气量就 可以在中空纤维膜束中得到较高的曝气强度，使气水二相流对膜丝外表 面具有更好的水力沖刷效果，可以较好地抑制膜污染的发展，在一定程 度上节约了曝气能耗，这使得系统总体能耗低于常规内置式膜生物反应 器，但采用了常规外置式膜生物反应器的外部形式，方便了膜组件的安 装和检修。因此该种型式的膜生物反应器很好地将外置式和内置式两种 型式的膜生物反应器有机地结合起来，取各自所长，补各自所短。但该 专利的一个不足之处在于，壳体内部液流的流态不好，膜组件端部容易 出现积泥现象。原因是膜丝固定端与壳体的下部完全粘接为一个整体，料液进口设于壳体的侧面，待过滤的液体从侧面进入壳体内部后陡然转 向，壳体底部侧壁上未开孔位置容易出现死角，并发生积泥现象。对于 由多个过滤单元组成的膜组件，则过滤单元端部同样容易出现积泥现 象。而此专利所述的外压柱式中空纤维膜组件可以看作是一个过滤单 元。中国专利申请200610129352.2公开了一种双端出水的外压柱式中 空纤维膜组件，该膜组件在膜壳内两树脂固定层之间密封有多根中空纤 维膜丝以及双端产水连接管，膜壳的侧壁上设有料液进口、料液出口， 端部设有透过水出口，在靠近料液进口一端的树脂固定层内设置有多个 曝气孔，每个曝气孔内设置有管状插件，每个管状插件依次与连接管、 气体分配器的出气口密封连接，气体分配器的进气口与气源连接。该专 利的不足之处同样在于，壳体内部液流的流态不好，膜组件端部容易出 现积泥现象。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是4是供一种膜组件，其在水处理过程中内部液流 顺畅，可以有效的减少过滤单元端部的积泥。本专利技术的另 一个目的是提供一种利用此专利技术的柱式膜组件的膜生 物反应器。本专利技术还有 一 个目的是提供一种利用此专利技术的柱式膜组件或者利 用本专利技术的膜生物反应器的水处理设备。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下的技术方案一种柱式膜组件，包括壳体、壳体的端盖、壳体内的过滤单元、料 液进口和料液出口 ，所述料液进口的位置低于所述过滤单元的下端或者 高于所述过滤单元的上端。优选地，当所述料液进口的位置低于所述过滤单元的下端时，所述 的料液出口高于所述过滤单元的上端；当所述料液进口的位置高于所述 过滤单元的上端时，所述的料液出口低于所述过滤单元的下端。优选地，所述料液进口和料液出口在所述端盖上。优选地，所述料液进口和料液出口在所述壳体的端口附近。优选地，所述料液进口位于所述过滤单元的正下方。优选地，所述壳体为可容纳竖直放置的过滤单元的壳体。优选地，所述壳体与所述过滤单元通过可拆卸的结构连接在一起。优选地，所述壳体两端的端口在横断面上的开孔面积占端口橫断面面积的百分数大于ioy。，优选大于80%。本专利技术还4是供一种利用上述柱式膜组件的膜生物反应器。 本专利技术还提供一种利用上述柱式膜组件或者膜生物反应器的水处理设备。本专利技术与现有技术相比，所述料液进口的位置低于所述过滤单元的 下端或者高于所述过滤单元的上端，使得待过滤的液体从所述过滤单元 的下方或者上方进入壳体，改善了壳体内部液流的流态，避免了待过滤 的液体进出壳体时液流在过滤单元所在的区域陡然转向所带来的过滤 单元端部容易积泥的现象，这样可以4是高过滤单元端部的水流紊动性， 进而提高了膜组件的抗污染性能，始终保持水处理过程中膜组件过滤的 有效面积和过滤的均匀性，能够有效防止因过滤单元端部污染的快速发 展和蔓延而缩短整个膜组件的使用寿命。另外，过滤单元与过滤单元之间、过滤单元与壳体之间可以相互独 立更换，避免了一旦部分过滤单元丧失产水能力，连同壳体在内的整支 膜组件都无法继续使用的浪费现象，提高了膜组件的材料利用率。并且， 提高了膜组件安装、清洗和检修的方便程度，节省了清洗药剂的用量。 本专利技术所述膜组件在水处理构筑物之外安装，避免了浸没于水处理构筑 物液面以下安装时不易清洗和检修的问题，每支膜组件可以单独进行安 装和拆卸，而且极大地方便了对膜组件进行在线化学药剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柱式膜组件，包括壳体、壳体的端盖、壳体内的过滤单元、料液进口和料液出口，其特征在于，所述料液进口的位置低于所述过滤单元的下端或者高于所述过滤单元的上端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙友峰，
申请(专利权)人：北京汉青天朗水处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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