一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器，包括反应池，所述反应池内设有膜组件、顶部导流板、侧部导流板和曝气装置，其中，所述顶部导流板设置在所述膜组件之上，所述侧部导流板设置在所述膜组件的外侧，所述曝气装置设置在所述膜组件之下，所述顶部导流板、侧部导流板之间设有供水流出的导流出口，所述侧部导流板、曝气装置之间设有供水流入的导流入口。本实用新型专利技术的有益效果是：可通过顶部导流板、侧部导流板和曝气装置在反应池内形成中心向上流、侧部向下流的循环水流，中心向上流的水流流经膜组件，可以有效控制膜表面的可逆污染。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污水处理，尤其涉及污水处理中的一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器。
技术介绍
膜生物反应器将生物处理与膜分离相结合，实现水力停留时间与污泥龄的分离控制，可大大提高反应器内微生物量，有利于特定功能菌的生长和污染物的去除。具有占地面积小，出水水质稳定，容易实现自动控制等优势，在水和废水处理领域的应用日益增多。膜作为膜生物反应器的核心部分，其所处环境十分恶劣。由于生物反应器内存在高浓度的悬浮物、有机物和微生物及胞外分泌物，导致膜的不可逆污染普遍存在，严重影响了膜生物反应器的应用。因此，如何在强化污染物去除效果的同时，控制膜污染成为膜生物反应器发展的关键瓶颈。为强化膜生物反应器的处理效果和控制膜污染，可采用投加填料的方法增加微生物量，流化态的填料还可清洗膜表面的污染层，降低膜污染。国内相关的主要专利有：环流式膜生物反应器废水处理设备和废水处理方法（授权公告号CN 100429160C），主要通过固定填料上的工程菌或酶制剂去除污染物，同时利用膜进行固液分离；一种研究填料对膜污染改善的膜生物反应器系统和量化测试方法及应用（授权公告号CN 102642920B），主要通过三组平行运行的膜生物反应器来评价不同悬浮填料对膜污染的影响，为设计新型填料提供基础；投加填料的流化床型膜-生物反应器及水处理方法（授权公告号CN 1164507C），通过导流装置将反应池分隔为升流区和降流区，膜组件置于升流区内，通过曝气使填料流动，控制膜污染，强化处理效果；控制膜污染的一种膜生物反应器中混合液性质调控方法（公开号CN 1600705A），主要通过投加臭氧使反应器内混合液性质的改变从而控制膜污染；一种控制膜生物反应器中膜污染的新方法（公开号CN 102276055A），通过在反应器内投加填料作为生物膜的载体，优化曝气方式控制微生物代谢，从而减缓膜污染，一种平板陶瓷超滤膜生物反应器（公开号CN 103304021A），通过利用平板陶瓷膜和固定的FSB 生物载体对传统膜生物反应器改造，使微生物絮体附着在生物填料表面，有效缓解膜污染。基于上述讨论，可见现有方法和设备所存在的问题是：1）曝气和投加的填料仅能减缓膜表面的可逆污染，而对膜孔内的污染无能为力；2）采用的膜大部分为低机械强度的有机膜，无法忍受硬性填料的刮擦，而且大气量的曝气也会导致膜的抖动幅度增加，加速了膜的老化和损坏；3）反应器无污泥沉淀及排泥系统；4）无法去除水中的PPCPs和某些具有内分泌干扰作用的工业微量污染物。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器。本技术提供了一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器，包括反应池，所述反应池内设有膜组件、顶部导流板、侧部导流板和曝气装置，其中，所述顶部导流板设置在所述膜组件之上，所述侧部导流板设置在所述膜组件的外侧，所述曝气装置设置在所述膜组件之下，所述顶部导流板、侧部导流板之间设有供水流出的导流出口，所述侧部导流板、曝气装置之间设有供水流入的导流入口。作为本技术的进一步改进，所述反应池内设有隔板，所述隔板沿水平面设置，所述隔板将所述反应池分隔成反应区和缓冲区，所述反应区位于所述隔板之上，所述缓冲区位于所述隔板之下，所述膜组件、顶部导流板、侧部导流板和曝气装置均设置在所述反应区内。作为本技术的进一步改进，所述反应池的底部设有污泥区，所述污泥区位于所述缓冲区之下，所述污泥区的输出口设有排泥阀。作为本技术的进一步改进，所述侧部导流板绕所述膜组件的周向形成上下开口的侧部导流筒，所述侧部导流筒的底部设有扩口部，所述曝气装置设置在所述扩口部内。作为本技术的进一步改进，所述顶部导流板为圆锥状，所述顶部导流板的顶点靠近所述膜组件，所述顶部导流板的底面靠近所述反应池的顶部。作为本技术的进一步改进，所述反应池连接有进水装置，所述膜组件连接有出水装置，所述进水装置的进水口设置在所述反应池的侧壁、侧部导流板之间。作为本技术的进一步改进，所述进水装置包括进水管，所述进水管连接有混凝剂投加装置。作为本技术的进一步改进，所述出水装置与所述膜组件的顶部连接，所述曝气装置包括氧气源、与所述氧气源连接的臭氧发生器和与所述臭氧发生器连接的微孔曝气棒，所述微孔曝气棒设置在所述膜组件之下。作为本技术的进一步改进，所述混凝剂投加装置包括混凝剂储存罐、与所述混凝剂储存罐连接的混凝剂投加泵和与所述混凝剂投加泵连接的投加管，所述投加管与所述进水管连接。作为本技术的进一步改进，所述反应池内填充有悬浮型填料，所述曝气装置为臭氧、纯氧混合的曝气装置。本技术还提供了一种基于膜污染原位控制的工艺，包括以下步骤：S1、将膜组件设置在顶部导流板的下面、侧部导流板的内侧、曝气装置的上面，通过曝气装置进行曝气，使水流向上流，并且经过膜组件，通过侧部导流板将向上流的水导流在侧部导流板内侧，通过顶部导流板将向上流的水导流为向下流，通过顶部导流板、侧部导流板将向下流的水导流在侧部导流板外侧，在反应池内形成中心向上流、侧部向下流的循环水流；S2、向反应池内投加混凝剂。作为本技术的进一步改进，步骤S1还包括：通过水平设置的隔板将反应池分隔为反应区、缓冲区，反应区位于隔板之上，缓冲区位于隔板之下，在缓冲区下设置污泥区，所述循环水流位于反应区内；步骤S2为：向进水装置投加混凝剂形成混凝水，将该混凝水注入到反应池侧壁、侧部导流板外侧之间，该混凝水的进水方向为垂直向下。本技术的有益效果是：通过上述方案，可通过顶部导流板、侧部导流板和曝气装置在反应池内形成中心向上流、侧部向下流的循环水流，中心向上流的水流流经膜组件，可以有效控制膜表面的可逆污染。附图说明图1是本技术一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器的结构示意图；图2是图1的剖视图A-A；图3是图1的剖视图B-B。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术进一步说明。图1至图3中的附图标号为：反应池1；顶部导流板11；侧部导流板12；填料13；进水管14；隔板15；排泥阀16；混凝剂投加泵2；混凝剂储存罐21；投加管22；臭氧发生器3；微孔曝气棒31；氧气源32；膜组件4；出水抽吸泵41；出水管42；为解决当前膜生物反应器存在的问题，本技术提供一种可以原位控制膜污染的膜生物反应器及工艺，通过对进水投加混凝剂，在膜生物反应器内放置悬浮型填料，使用臭氧/纯氧曝气，在异形导流板的作用下实现膜表面和膜孔内污染的原位控制，同时利用臭氧/纯氧强化新兴污染物的去除效果。如图1至图3所示，一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器，包括反应池1，所述反应池1内设有膜组件4、顶部导流板11、侧部导流板12和曝气装置，其中，所述顶部导流板11竖直设置在所述膜组件4之上，所述侧部导流板12设置在所述膜组件4的外侧，所述曝气装置设置在所述膜组件4之下，所述顶部导流板11、侧部导流板12之间设有供水流出的导流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器，其特征在于：包括反应池，所述反应池内设有膜组件、顶部导流板、侧部导流板和曝气装置，其中，所述顶部导流板设置在所述膜组件之上，所述侧部导流板设置在所述膜组件的外侧，所述曝气装置设置在所述膜组件之下，所述顶部导流板、侧部导流板之间设有供水流出的导流出口，所述侧部导流板、曝气装置之间设有供水流入的导流入口。

【技术特征摘要】
1.一种基于膜污染原位控制的膜生物反应器，其特征在于：包括反应池，所述反应池内设有膜组件、顶部导流板、侧部导流板和曝气装置，其中，所述顶部导流板设置在所述膜组件之上，所述侧部导流板设置在所述膜组件的外侧，所述曝气装置设置在所述膜组件之下，所述顶部导流板、侧部导流板之间设有供水流出的导流出口，所述侧部导流板、曝气装置之间设有供水流入的导流入口。
2.根据权利要求1所述的基于膜污染原位控制的膜生物反应器，其特征在于：所述反应池内设有隔板，所述隔板沿水平面设置，所述隔板将所述反应池分隔成反应区和缓冲区，所述反应区位于所述隔板之上，所述缓冲区位于所述隔板之下，所述膜组件、顶部导流板、侧部导流板和曝气装置均设置在所述反应区内。
3.根据权利要求2所述的基于膜污染原位控制的膜生物反应器，其特征在于：所述反应池的底部设有污泥区，所述污泥区位于所述缓冲区之下，所述污泥区的输出口设有排泥阀。
4.根据权利要求1所述的基于膜污染原位控制的膜生物反应器，其特征在于：所述侧部导流板绕所述膜组件的周向形成上下开口的侧部导流筒，所述侧部导流筒的底部设有扩口部，所述曝气装置设置在所述扩口部内。
5.根据权利要求1所述的基于膜污染原位控制的膜生物反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建宁，乔铁军，
申请(专利权)人：深圳中清环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44