一种流化床MBR设备制造技术

本发明专利技术公开了一种流化床MBR设备，可应用于污水处理和污水回用等领域。该MBR设备由曝气池、过渡池、膜分离池和设备运行所需的其他组件及设施组成；在曝气池、过渡池及膜分离池这三个生化反应池中，至少在一个反应池中放置可悬浮的多孔材料作为微生物的负载体，形成生物流化床。本发明专利技术公开的MBR设备具有结构紧凑、工艺灵活、生化反应效率高、运行能耗低等特点，能显著加速难降解有机污染物的可生化性，特别适合炼油、化工、印染、酿造、养殖、皮革和造纸等高浓度和难降解有机废水的处理。

Fluidized bed MBR equipment

The invention discloses a fluidized bed MBR device, which can be applied to sewage treatment and sewage reuse and other fields. The MBR device consists of aeration tank, the transition pool, membrane separation pool and the equipment needed to run the other components and facilities; in the aeration tank, the transition pool and membrane separation pool in the three biochemical reaction pool, at least in a reaction tank placed in the porous material can suspended load as a body of microorganisms, the formation of biological fluidized bed. The invention discloses a MBR device has the advantages of compact structure, flexible technology, biochemical reaction efficiency is high, low energy consumption, can significantly accelerate the biodegradation of refractory organic pollutants, especially suitable for the treatment of oil refining, chemical industry, printing and dyeing, brewing, farming, leather and paper with high concentration and refractory organic wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种流化床MBR设备
本专利技术涉及污水处理及污水回用领域，特别是涉及一种MBR设备。
技术介绍
膜生物反应器（MembraneBio-Reactor，MBR）是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的污水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，不仅减少了工程占地面积，而且生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高了系统处理有机负荷的能力。同时由于分离膜的截留，世代周期较长的微生物，如硝化菌，能在系统内充分繁殖，因此MBR系统的硝化效果显著。MBR系统广泛适用于生活小区、宾馆饭店、度假区、学校、写字楼等分散用户的日常生活污水处理，以及啤酒、制革、食品、化工等行业的高浓度有机污水处理。MBR系统的产水可用于灌溉、洗涤、环卫、造景等非饮用功能。如果加入反渗透和消毒等工艺，则产水可用于工业和饮用等用途。传统的MBR系统中，往往将曝气装置和膜设备安装在一起。目的是通过曝气减少膜污染。这种配置方式存在两个问题：一是曝气量大、运行能耗高；二是前后进入的污水混合在一起，不利于系统连续式运行。这两个问题严重地制约了MBR技术的应用推广。
技术实现思路
本专利技术通过对传统MBR系统的改进，将曝气装置和膜组件分离，并用过渡池连接，能显著减少曝气量、增加污水有效处理时间、灵活地控制系统的生化反应环境。尤其是在曝气池、过渡池和/或膜分离池中设置悬浮的多孔材料作为微生物的负载体，促进微生物的多样性和增殖，并通过多孔材料对污染物质的吸附提高生化反应效率，从而可在水力停留时间较短的情况下得到良好的污水处理结果。本专利技术公开的一种流化床MBR设备，包括曝气池、过渡池、膜分离池和设备运行所需的其他组件及设施。该流化床MBR设备的特征之一在于：曝气池、过渡池和膜分离池均设计为狭窄的垂直空间，其中过渡池用隔断形成狭长的通道使污水以推流方式前进，从而使污水流形成污染物浓度由高到低的梯度。所述改进的MBR设备尽量避免了传统MBR设备的混流状态，使污水流形成溶解氧浓度由高到低的梯度，使过渡池中形成由好氧至缺氧的生化反应环境。该流化床MBR设备的另一个特征在于：在曝气池、过渡池和膜分离池这三个生化反应池中，至少在一个反应池中安装悬浮的多孔材料作为微生物的负载体。本专利技术所述MBR设备的运行方法和各部分功能具体描述如下：污水先进入曝气池，再进入过渡池，然后进入膜分离池，经过分离膜过滤后达标排放；曝气池为污水提供好氧生化反应环境，过渡池提供好氧至缺氧状态下的生化反应环境，膜分离池提供好氧生化反应环境及微滤过程。进入曝气池的污水，可经过或不经过包括澄清、厌氧、缺氧、超级氧化等在内的预处理。在所述曝气池中，靠近底部设置有污水入口和曝气装置。污水入口可设置于曝气管上方或下方。污水入口可采用分布式的多孔管。曝气装置可采用分布式的多孔管或多孔板。由于曝气池为狭窄的垂直空间，因此曝气气泡在升至水面的过程中有较长时间与污水接触，从而提高氧气在污水中的溶解浓度。优选地，曝气装置可采用孔径细小、孔密度大的多孔材料制造，使曝气气泡细腻，既降低了气泡的上升速度，又增加了气泡与污水的接触面积，从而提高了氧气的溶解效率，可降低曝气强度，降低运行能耗。所述曝气池与所述过渡池相邻，曝气池中的污水可溢流至过渡池中。过渡池沿其长度和宽度方向被隔断，使污水只能从隔断的上部或下部通过，从而形成一组垂直的折叠通道。污水流经过渡池时，溶解氧逐渐被微生物消耗，因而其浓度逐渐降低。如果增加隔断的数量，则过渡池的通道长度和污水的流经时间相应增加，此时，在过渡池的末端可形成缺氧微生物环境。因此，在过渡池中，可发生好氧至缺氧的一系列生化反应，使难降解有机物充分停留降解，使硝化和反硝化反应得到强化，并保证了除磷效果。所述过渡池中的污水最终溢流至相邻的膜分离池中。所述膜分离池的下部设置有分离膜组件。分离膜组件兼具曝气和过滤功能。曝气使膜分离池形成好氧生物环境，强化降COD和除磷效果。过滤则截留池中的微小颗粒，包括微生物、寄生虫（卵）等，使出水浊度和细菌数量达到出水要求。在所述膜分离池中，几组分离膜组件可交替出水和空气反冲。出水时，出水压力可来自于膜分离池的液位静压，也可来自自吸泵的真空。空气反冲时，既可对分离膜进行清洁，又可起到曝气的作用。与所述曝气池相似，膜分离池也是狭窄的垂直空间，因此液位静压比较大、曝气效率比较高，从而大大降低了膜分离池的运行能耗。所述膜分离池中的污水可全部或大部分经分离膜排出。小部分污水可回流至所述MBR设备前端的缺氧池中或所述MBR设备的曝气池中。本专利技术所述流化床MBR设备，将多孔材料以悬浮的方式设置在设备的曝气池、过渡池和/或膜分离池中，形成生物流化床。多孔材料不溶于水、且耐微生物侵蚀，包括但不限于无机材料、有机高分子材料和金属材料等。多孔材料为通孔结构，宏观上，材料为包括但不限于海绵状、颗粒状等形态；微观上，其骨架由包含但不限于微孔、凹凸等结构形成高比表面。优选地，材料由尺寸大于2mm的大孔和尺寸小于10μm的微孔组成，大孔有利于污水的流通传质，微孔有利于微生物的附着和有机污染物的吸附。常见的这类材料包括聚氨酯泡沫、活性炭颗粒、空心树脂填料等等。尤其在过渡池中，通过隔断形成狭长的水道，类似于氧化沟工艺设施。不同的是，氧化沟工艺需要大面积的工程用地，而本专利技术则充分利用垂直空间大大降低设备占地面积。为提高狭小空间的水处理能力，生物流化床发挥了重要作用：1）为微生物提供负载，促进了微生物的增殖和多样性；2）吸附污染性物质，反应池水流中的污染物浓度大大降低，因此可减少水力停留时间；3）使污水、空气、微生物充分接触交换，有利于难降解有机物的分解。总之，该流化床MBR设备可以很方便地设置各反应池，尤其是过渡池的生化反应环境，以适应MBR进水的性质。可根据进水中污染物种类、可生化性及浓度等状况，将各反应池的溶解氧调整至合适浓度，使设备中的水处理效率达到最佳状态。本专利技术的有益效果是：流化床MBR设备具有结构紧凑、工艺灵活、生化反应效率高、运行能耗低等特点；生物流化床促进了微生物的增殖和多样性，并通过多孔材料对污染物质的吸附，提高了生化反应效率，能显著加速难降解有机污染物的可生化性，特别适合炼油、化工、印染、酿造、养殖、皮革和造纸等高浓度和难降解有机废水的处理；该设备技术既适合制造小型一体化污水处理设备，也适合大规模污水处理应用。附图说明图1是本专利技术一种流化床MBR设备实例1的主体结构示意图；附图中各部件的标记如下：1、曝气池；11、污水入口；12、曝气装置；2、过渡池；21、隔断；22、溢流液位；23、系统排气口/系统溢流口；24、隔断下部的污水流通口（黑色标记）；25、隔断上部的污水溢流口（白色标记）；3、膜分离池；31、分离膜组件（带出水及气反冲管路）；4、污泥排出口；5、多孔材料载体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为明确的界定。实施例1图1是本专利技术实施例1的主体结构示意图。这种流化床MBR设备用不锈钢材料制造，包括曝气池1、过渡池2、膜分离池3，还包括图中没有显示的、能保证该设备运行所需的其他组件及设施。设备主体尺寸为长1.3m、宽0.3m、高1m，其中曝气池1长0.25m，过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床MBR设备，包括曝气池、过渡池、膜分离池和设备运行所需的其他组件及设施，其特征在于：在曝气池、过渡池和膜分离池这三个生化反应池中，至少在一个反应池中放置可悬浮的多孔材料作为微生物的负载体，形成生物流化床。

【技术特征摘要】
1.一种流化床MBR设备，包括曝气池、过渡池、膜分离池和设备运行所需的其他组件及设施，其特征在于：在曝气池、过渡池和膜分离池这三个生化反应池中，至少在一个反应池中放置可悬浮的多孔材料作为微生物的负载体，形成生物流化床。2.根据权利要求1所述可悬浮的多孔材料，其特征在于：材料不溶于水、且耐微生物侵蚀，包括但不限于无机材料、有机高分子材料和金属材料，孔隙率不低于20%。3.根据权利要求1和权利要求2所述可悬浮的多孔材料，其特征在于：为通孔结构；宏观上，材料为包括但不限于海绵状、颗粒状等形态；微观上，其骨架由包含但不限于微孔、凹凸等结构形成高比表面；优选地，材料由尺寸大于2mm的大孔和尺寸小于10μm的微孔组成，大孔有利于污...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵俊轩，席红安，
申请(专利权)人：邵俊轩，
类型：发明
国别省市：广东,44