一种具有富集碳源功能的膜生物反应器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种具有富集碳源功能的膜生物反应器装置，其包括吸附/絮凝区、膜生物反应区、进水泵、曝气构件、排泥口、回流泵、膜组件、致动构件和产水泵。在吸附/絮凝区与膜生物反应区之间设置有导流构件，所述导流构件包括第一板构件和第二板构件，第一板构件与第二板构件之间在与膜生物反应器装置的底部平行的方向上有第一间隙，第二板构件的下端部与膜生物反应器装置的底部之间有第二间隙。利用这种导流构件，吸附/絮凝区中的待处理污水沿着类似“Z”型路径从吸附/絮凝区流动进入到膜生物反应区，使得更多的悬浮物能在吸附/絮凝区中沉降下来，从而能更好地吸附和浓缩富集污水中的有机物，同时极大地减缓了膜组件的污染。

A membrane bioreactor device with enriched carbon source function

The utility model provides a membrane bioreactor device with the function of enriching carbon source, which comprises an adsorption/flocculation zone, a membrane biological reaction zone, a water inlet pump, an aeration component, a sludge discharge port, a reflux pump, a membrane component, an actuating component and a water production pump. A diversion member is arranged between the adsorption/flocculation zone and the membrane bioreactor zone. The diversion member comprises a first plate member and a second plate member, and there is a first gap between the first plate member and the second plate member in a direction parallel to the bottom of the membrane bioreactor device, and the lower end of the second plate member and the membrane bioreactor device. There are second gaps between the bottom. Using this diversion component, the treated sewage in the adsorption/flocculation zone flows from the adsorption/flocculation zone to the membrane bioreactor along a similar \Z\ path, enabling more suspended solids to settle in the adsorption/flocculation zone, thus better adsorbing and concentrating organic matter in the sewage, and greatly slowing down the process. Fouling of membrane modules.

【技术实现步骤摘要】
一种具有富集碳源功能的膜生物反应器装置
本技术属于污水处理领域，具体涉及一种具有富集碳源功能的微好氧膜生物反应器。
技术介绍
随着社会经济的快速发展以及城市化进程的加剧，环境问题尤其是水污染问题日益严重。城镇污水的主要污染物诸如COD一方面是污染，另一方面也是巨大的资源和能源。因此，为实现污水回收利用及资源化、碳减排、碳回收，开发新型水处理工艺迫在眉睫。对污水中含碳物质进行富集分离是实现资源化的前提，富集得到的有机物浓缩液，可通过厌氧生物处理或生物发酵，回收沼气、生产有机酸或转化为高附加值产品等，实现污水中能源与资源回收能源。目前国内外对污水中的碳源进行富集的方法主要包括物理、化学和生物的方法，但这些方法都存在一系列弊端。物理吸附剂/混凝剂来源不稳定，药剂成本高，对有机物的富集去除效果有限。而如果直接利用活性污泥充当絮凝\吸附剂，则具有来源稳定、成本低等优势。周健等人研究的AB法中A段污泥，可实现有机物富集的目的。但是，仅仅依靠污泥沉降实现泥水分离，耗时长，效率低，且产水水质较差(含悬浮物)。活性污泥吸附结合微滤膜的高效截留，可使污泥的吸附过程得到良好调控，获得水质优良的出水。针对此工艺，宋哲华等提出了污泥吸附+外置式微滤过滤的解决方案。然而，柱式膜应用于污水处理最大的挑战即为膜污染问题。柱式膜的抗污染措施有限，若膜污染严重，则该工艺无法长期稳定运行，直接影响该技术推广应用。因此，设计更为合适的反应器，将活性污泥吸附与微滤膜分离以更为合适的组合方式结合，对于富集污水中有机物，实现其大规模推广应用具有深远意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供设计优化的具有富集碳源功能的膜生物反应器，用于实现污水回收利用和资源化，实现污水中碳源的富集，有助于保证工艺的长期稳定运行。该具有富集碳源功能的膜生物反应器装置包括吸附/絮凝区、膜生物反应区、进水泵、曝气构件、排泥口、回流泵、膜组件、致动构件和产水泵。所述进水泵用于将待处理污水输送到所述吸附/絮凝区。所述曝气构件和所述排泥口设置在所述吸附/絮凝区的底部，所述吸附/絮凝区中设置有吸附/絮凝剂，所述回流泵连通所述吸附/絮凝区和所述膜生物反应区，用于将吸附/絮凝剂从所述膜生物反应区经由所述排泥口输送回到所述吸附/絮凝区。所述产水泵与所述膜生物反应区连接，用于将所述膜生物反应区中处理得到的产水输送出。所述膜生物反应区中设置有膜组件，所述膜组件浸没在液体中，致动构件联接到所述膜组件，使得所述膜组件能作往复运动。所述吸附/絮凝区与所述膜生物反应区之间设置有导流构件，所述导流构件包括第一板构件和第二板构件，所述第一板构件与所述第二板构件之间在与所述膜生物反应区装置的底部平行的方向上有第一间隙，所述第一板构件比所述第二板构件距离所述吸附/絮凝区更近，所述第一板构件的下端部抵接在所述膜生物反应器装置的所述底部，所述第一板构件的上端部位于比所述第二板构件的上端部更低的位置，所述第二板构件的下端部与所述膜生物反应器装置的所述底部之间有第二间隙。优选地，膜生物反应器装置还包括沉淀构件，所述沉淀构件构成所述膜生物反应区底部的一部分，所述沉淀构件与所述吸附/絮凝区的底部相连续并朝着远离所述吸附絮凝区的方向倾斜向上延伸。优选地，膜生物反应器装置还包括倾斜地设置在所述膜生物反应区底部的沉淀构件，所述沉淀构件的一端抵靠在所述膜生物反应区底部，所述沉淀构件的另一端抵靠在所述膜生物反应区的远离所述吸附/絮凝区的壁部。优选地，所述吸附/絮凝剂是污泥。优选地，所述膜组件选自中空纤维膜、平板膜或动态膜。优选地，所述致动构件是变频电机。在本技术的膜生物反应器装置中，由于设置了特定结构的导流构件结构，吸附/絮凝区中的待处理污水沿着类似“Z”型路径从吸附/絮凝区流动进入膜生物反应区，使得更多的悬浮物(包括有机物和污泥)能在吸附/絮凝区中沉降下来，从而能更好地吸附和浓缩富集污水中的有机物。同时，由于大部分污泥能在吸附/絮凝区中沉降下来，因此膜生物反应区中的污泥浓度要明显低于吸附/絮凝区，吸附和沉积到膜组件上的污泥减少，极大地减缓了膜组件的污染。相比于水平的底部，倾斜的沉淀构件可以使液体中的悬浮物更快地沉积到膜生物反应区的底部，从而减缓在膜组件上形成泥饼层，对膜组件造成污染。在本技术的膜生物反应器装置中，由于膜组件浸没在液体中且能相对于液体运动，使得水力停留时间、污泥停留时间短，从而确保有机物仅吸附在污泥表面或内部而不被氧化为CO2。膜组件中的微滤膜可以进行高效分离，进一步增强污水中有机物的浓缩富集。此外，由于污泥中吸附的有机物增多，污泥中的微生物随之会快速生长，同时由于利用本装置进行污水处理时的水力停留时间和污泥停留时间都较短，使得污泥中的微生物处于对数增殖期，从而实现污泥自身的快速增殖和排泥，有利于确保系统的稳定运行，并提供稳定来源的污泥作为吸附和絮凝剂。附图说明图1是本技术具体实施方式的膜生物反应器示意图。图2是示出在不同HRT下，本技术装置中的吸附污泥与传统剩余污泥的单位COD产甲烷量的曲线图。图3是示出设置导流构件之前和之后，膜组件跨膜压差随运行时间变化的曲线图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式的膜生物反应器装置对本技术进行进一步的说明。本技术的膜生物反应器装置大体上包括吸附/絮凝区和膜生物反应区。吸附/絮凝区中设置有吸附/絮凝剂，例如污泥。如图1所示，本具体实施方式的膜生物反应器装置还包括进水泵1、鼓风机3、微孔曝气管4、污泥回流泵6、膜组件7、电机8以及产水泵9。进水泵1连接到吸附/絮凝区，用于将待处理的污水输送到吸附/絮凝区。待处理的污水通过进水口2进入到吸附/絮凝区。鼓风机3在吸附/絮凝区的底部连接到吸附/絮凝区，微孔曝气管4设置在吸附/絮凝区底部。在鼓风机3的作用下，借助于微孔曝气管4，可以对吸附/絮凝区进行供氧，控制吸附/絮凝区中液体的溶解氧。污泥回流泵6连通吸附/絮凝区与膜生物反应区，用于将膜生物反应区中的污泥通过吸附/絮凝区中的排泥口5输送回到吸附/絮凝区。吸附/絮凝区与膜生物反应区之间设置有导流构件。导流构件将吸附/絮凝区与膜生物反应区从结构上分开，同时能使吸附/絮凝区与膜生物反应区之间流体连通。如图1所示，导流构件包括两个板构件11a、11b，它们可以大体垂直于膜生物反应器装置的底部。板构件11a(第一板构件)靠近吸附/絮凝区，其下端部紧密接触膜生物反应器装置的底部，这样吸附/絮凝区中的液体不会从板构件11a的下端部流入膜生物反应区。板构件11b(第二板构件)靠近膜生物反应区，其下端部与装置底部之间有间隙。也就是说，板构件11b的下端部位于比板构件11a下端部更高的位置。同样地，板构件11b的上端部位于比板构件11a上端部更高的位置。利用这样的导流构件结构，吸附/絮凝区中的液体沿着大体“Z”字型的路径流入膜生物反应区。具体地，液体首先从板构件11a上端部上方的位置流入板构件11a、11b之间的间隙，然后流动经过板构件11b与装置底部之间的间隙，进入到膜生物反应区。在这样的液体流动过程中，更多的悬浮物(包括有机物和污泥)能在吸附/絮凝区中沉降下来，使得液体中的有机物能更好地被吸附/絮凝区中的污泥吸附和浓缩富集。由于大部分污泥在吸附/絮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有富集碳源功能的膜生物反应器装置，其包括吸附/絮凝区、膜生物反应区、进水泵、曝气构件、排泥口、回流泵、膜组件、致动构件和产水泵，所述进水泵用于将待处理污水输送到所述吸附/絮凝区，所述曝气构件和所述排泥口设置在所述吸附/絮凝区的底部，所述吸附/絮凝区中设置有吸附/絮凝剂，所述回流泵连通所述吸附/絮凝区和所述膜生物反应区，用于将吸附/絮凝剂从所述膜生物反应区经由所述排泥口输送回到所述吸附/絮凝区，所述产水泵与所述膜生物反应区连接，用于将所述膜生物反应区中处理得到的产水输送出，所述膜生物反应区中设置有膜组件，所述膜组件浸没在液体中，致动构件联接到所述膜组件，使得所述膜组件能作往复运动，其特征在于：所述吸附/絮凝区与所述膜生物反应区之间设置有导流构件，所述导流构件包括第一板构件和第二板构件，所述第一板构件与所述第二板构件之间在与所述膜生物反应区装置的底部平行的方向上有第一间隙，所述第一板构件比所述第二板构件距离所述吸附/絮凝区更近，所述第一板构件的下端部抵接在所述膜生物反应器装置的所述底部，所述第一板构件的上端部位于比所述第二板构件的上端部更低的位置，所述第二板构件的下端部与所述膜生物反应器装置的所述底部之间有第二间隙。...

【技术特征摘要】
1.一种具有富集碳源功能的膜生物反应器装置，其包括吸附/絮凝区、膜生物反应区、进水泵、曝气构件、排泥口、回流泵、膜组件、致动构件和产水泵，所述进水泵用于将待处理污水输送到所述吸附/絮凝区，所述曝气构件和所述排泥口设置在所述吸附/絮凝区的底部，所述吸附/絮凝区中设置有吸附/絮凝剂，所述回流泵连通所述吸附/絮凝区和所述膜生物反应区，用于将吸附/絮凝剂从所述膜生物反应区经由所述排泥口输送回到所述吸附/絮凝区，所述产水泵与所述膜生物反应区连接，用于将所述膜生物反应区中处理得到的产水输送出，所述膜生物反应区中设置有膜组件，所述膜组件浸没在液体中，致动构件联接到所述膜组件，使得所述膜组件能作往复运动，其特征在于：所述吸附/絮凝区与所述膜生物反应区之间设置有导流构件，所述导流构件包括第一板构件和第二板构件，所述第一板构件与所述第二板构件之间在与所述膜生物反应区装置的底部平行的方向上有第一间隙，所述第一板构件比所述第二板构件距离所述吸附/絮凝区更近，所述第一板构...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，张佩瑶，李天玉，冯昆鹏，李绍伟，
申请(专利权)人：天津碧水源膜材料有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12