一种旋转式MABR反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旋转式MABR反应器，应用于水处理技术领域。本实用新型专利技术的旋转式MABR反应器将中空纤维膜组件固定在中空转动轴(9)上，所述中空纤维膜组件随中空转动轴(9)一起转动。所述中空纤维膜组件为平面帘式结构，并设有排气阀(16)。本实用新型专利技术的中空纤维膜组件既是曝气设备也是生物载体，利用中空纤维膜组件搅拌实现反应器内基质的混合，并通过调节中空转动轴的转速改变中空纤维膜组件的转动速度，增强传质并加快生物膜的脱落，设置排气阀使反应器可灵活选取死端式或者贯通式两种曝气方式。本实用新型专利技术能够降低MABR工艺能耗，同时增强传质效率，并且在运行中可实现反应器的灵活控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水处理
，尤其涉及一种无泡膜曝气生物(MABR)反应器。
技术介绍
我国平均年水资源总量约为2.81×1012m3，居世界第六位。虽然水资源总量多，但人均水资源量仅为2400m3左右，不足世界人均占有量的1/4，被列为13个缺水国家之一。随着我国经济的快速发展、人口的增加以及水资源保护措施的缺乏，大量城市污水和工业废水未经妥善处理排入水体，再加上农田化肥农药流失，使水环境污染情况日益严重，不少河段的有毒有害物质含量已超出地面水标准，无法正常饮用或用于生产。水环境质量的严重恶化和经济的高速发展，迫切要求开发适合时代发展的污水资源再利用技术，以缓解水资源的短缺。目前常用的污水处理技术主要有“混凝沉降”、“气浮”和“生化处理”等，这些方法虽然成本不高，但往往存在处理效率低、能耗高等缺点。因此，近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生，其中膜技术和生物水处理技术的结合产生了三类膜生物反应器，即截留微生物和悬浮固体的膜生物反应器(MBR)、无泡膜曝气生物反应器(MABR)和萃取膜生物反应器(EMBR)。在市政污水处理方面，MBR已经实现商业化，但仍存在能耗高、氧利用率低、膜污染严重等不足之处，使其应用范围受到限制。随着膜工业的发展和人们对膜技术认识的深入，膜技术和生物处理技术交叉与结合开辟了水处理技术研究和应用的新领域，使得MABR逐渐进入人们的视线。MABR工艺是采用透气性膜作为微生物生长的载体，同时又利用其为附着生长的微生物供氧的新工艺。膜的比表面积特别大，尤其是中空纤维膜的比表面积可高达5108m2/m3，因此，以膜为载体可以在很小的空间内为微生物的生长提供很大的面积。这样大大提高了单位空间内的污泥浓度。此外，由于MABR采取的是无泡曝气，它的氧气传质效率远远高于传统的曝气系统，这样就能在满足微生物对氧的需求的同时节约能源。由于MABR相对于MBR和传统的生物膜法工艺具有上述优势，因此引起了相关领域研究者的兴趣与关注。如今的MABR反应器主要通过水的循环来实现反应器内基质的混合，且循环速度都较快，水循环所耗的能源已经成为MABR工艺的主要能耗部分。因此，如何降低此过程的能耗成为了MABR研究的一个关键问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种能够降低MABR工艺能耗，同时增强传质效率，并且能够进行灵活调控的旋转式MABR反应器。(二)技术方案本技术技术方案如下：本技术提供了一种旋转式MABR反应器，包括中空纤维膜组件，其特征在于它还包括中空转动轴，所述中空纤维膜组件固定在中空转动轴上，所述中空转动轴能够转动，并带动中空纤维膜组件转动。所述中空纤维膜组件设有排气阀。所述中空纤维膜组件是平面帘式中空纤维膜组件。所述平面帘式中空纤维膜组件具有进气集气管与排气集气管；所述进气集气管与排气集气管通过支撑柱连接并保持稳定；所述进气集气管与排气集气管之间固定有中空纤维膜；所述中空纤维膜呈平行或交叉帘状布置。所述的中空纤维膜是微孔膜、致密膜或复合膜，微孔膜的材料包括聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物、陶瓷；致密膜是硅胶膜或碳管膜；复合膜包括外表面覆盖有致密膜的微孔膜。所述中空纤维孔膜的膜孔径为0.01～0.4μm，孔隙率为40～85％，泡点为0.05～1.00Mpa。所述中空纤维膜组件横向或纵向排列。所述中空纤维膜组件中的中空纤维膜为单层或多层。所述中空纤维膜组件之间串联或并联。(三)有益效果1、本技术利用中空纤维膜组件转动搅拌来代替传统MABR工艺的快速的水循环，具有以下优点：与快速的水循环相比，用机械搅拌方式混合降低了能耗；同时增加与水流之间的相对速度，提高了传质效率，与通过水循环实现反应器中水的混匀相比，机械搅拌方式更不容易出现流动死角。2、中空纤维膜组件既是曝气设备也是生物载体，与传统好氧活性污泥法相比，既有无泡曝气充分利用曝气的优点，又兼具生物膜法的生物量大、食物链长、微生物不易流失的优点。3、采用平面帘式中空纤维组件，使水流方向与中空纤维膜组件方向垂直，有利于传质。4、中空纤维膜组件设有排气阀，可以根据需要灵活选取死端式或者贯通式这两种曝气方式。5、通过调速电机调节中空纤维膜组件的转动速度，进而控制反应器中水流对生物膜的剪切力，可以有效的控制中空纤维膜上附着的生物膜的厚度。附图说明图1是根据本技术的一种旋转式MABR反应器系统实施例结构示意图；图2是根据本技术实施例的固定有平行帘状中空纤维膜的膜组件；图3为根据本技术实施例的固定有交叉帘状中空纤维膜的膜组件；图中：空压机1储气罐2减压阀3气体流量计4气压表5旋转接头6传送带7调速电机8中空转动轴9主反应器10进气软管11进气集气管12排气集气管13中空纤维膜14支撑柱15排气阀16原水箱17进水调节阀18液体流量计19进水泵20排水阀21具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。本技术的旋转式MABR反应器将中空纤维膜组件固定在能够转动的中空纤维轴上，通过中空纤维轴的转动带动中空纤维膜组件的转动。本技术在中空纤维膜组件上设有排气阀，可以根据需要灵活选取死端式或者贯通式这两种曝气方式。纯粹的贯通式曝气虽然传质效率高，但会不可避免的损失掉一部分气体，使气体中的氧不能得到充分利用；纯粹的死端曝气虽然不损失气体，但有一部分溶解在水体中给的氮气、二氧化碳和水蒸气反向扩散到中空纤维膜管内，直至达到饱和状态，最后积累在管的末段，减小有效的传热面积。本技术通过在中空纤维膜组件上设置排气阀，根据进入中空纤维膜组件的气体利用情况，灵活选取死端式或者贯通式曝气模式，能够充分利用气体中的氧，提高系统的利用率。本技术的中空纤维膜组件采用平面帘式组件，具有进气集气管与排气集气管两段集气管，两集气管之间呈平行或交叉帘状固定有中空纤维膜。平面帘式纤维膜组件的中空纤维膜与中空转动轴在一个平面上，转动时保证了水流方向与中空纤维膜组件方向垂直，有利于传质。同时平面帘式纤维膜组件与水流接触面积大，有利于与水流的充分接触。本技术中空纤维膜组件中的中空纤维膜可以是微孔膜、致密膜或复合膜，微孔膜的材料包括聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物、陶瓷；致密膜是硅胶膜或碳管膜；复合膜包括外表面覆盖有致密膜的微孔膜。中空纤维孔膜的膜孔径为0.01～0.4μm，孔隙率为40～85％，泡点为0.05～1Mpa。本技术的旋转式MABR反应器的中空纤维膜组件可以是一个或多个。中空纤维膜组件可以横向或纵向排列。中空纤维膜组件横向排列是指所有中空纤维膜组件固定在中空转动轴上，并与地面平行；纵向排列是指所有中空纤维膜组件固定在中空转动轴上，且与地面垂直。中空纤维膜组件中固定的中空纤维膜可以是单层或多层。当有多个中空纤维膜组件时，中空纤维膜组件之间串联或并联。串联是指前一个中空纤维膜组件的排气口与后一个中空膜组件的进气口连接，并联是指中空纤维膜组件的进气口都与中空转动轴上的进气口连接。实际应用中，可以根据需要灵活设计进行中空纤维膜组件的安装和设计，以保证适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式MABR反应器，包括中空纤维膜组件，其特征在于，还包括中空转动轴(9)，所述中空纤维膜组件固定在中空转动轴(9)上，所述中空转动轴(9)能够转动，并带动中空纤维膜组件转动。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式MABR反应器，包括中空纤维膜组件，其特征在于，还包括中空转动轴(9)，所述中空纤维膜组件固定在中空转动轴(9)上，所述中空转动轴(9)能够转动，并带动中空纤维膜组件转动。2.根据权利要求1所述的旋转式MABR反应器，其特征在于，所述中空纤维膜组件设有排气阀(16)。3.根据权利要求1所述的旋转式MABR反应器，其特征在于，所述中空纤维膜组件是平面帘式中空纤维膜组件。4.根据权利要求3所述的旋转式MABR反应器，其特征在于，所述平面帘式中空纤维膜组件具有进气集气管(12)与排气集气管(13)；所述进气集气管(12)与排气集气管(13)通过支撑柱(15)连接并保持稳定；所述进气集气管(12)与排气集气管(13)之间固定有中空纤维膜(14)；所述中空纤维膜(14)呈平行或交叉帘状布置。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李开明，鲍方博，王宇，
申请(专利权)人：北京中科众联新能源技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11