一体化膜生物反应系统技术方案

本实用新型专利技术属于污水处理装置技术领域，尤其涉及一体化膜生物反应系统(MBR)，包括外壳、内壳、过滤系统和清洗装置，所述内壳设置于外壳内部，所述内壳的中空部分构成第一腔体，第一腔体为膜生化反应池，所述内壳和外壳之间构成第二腔体，第二腔体为清水池；所述过滤系统设置于内壳上，所述内壳和外壳通过过滤系统相连通；所述过滤系统为不锈钢过滤网；所述清洗装置设置于第一腔体内部，所述清洗装置用于清洗过滤系统；集初沉池，生化反应池和二沉池于一体，简化了污水处理的流程；该设备投资省、运行可靠、维护简单、运行费用低，彻底解决了传统膜生物反应器中膜污染和低通量带来的困扰，给MBR在中小型规模污水处理中的应用带来了更广阔的前景。

Integrated Membrane Biological Reaction System

The utility model belongs to the technical field of sewage treatment devices, in particular relates to an integrated membrane biological reaction system (MBR), which comprises a shell, an inner shell, a filtering system and a cleaning device. The inner shell is arranged inside the shell. The hollow part of the inner shell constitutes a first cavity, the first cavity is a membrane biochemical reaction tank, and the second cavity is a clear water between the inner shell and the outer shell. The filter system is arranged on the inner shell, the inner shell and the outer shell are connected by the filter system, the filter system is stainless steel filter network, the cleaning device is arranged in the first chamber, and the cleaning device is used to clean the filter system, and the process of sewage treatment is simplified by integrating the primary sedimentation tank, the biochemical reaction tank and the secondary sedimentation tank. By virtue of simple maintenance and low operation cost, the problems caused by membrane fouling and low flux in traditional membrane bioreactor are thoroughly solved, which brings a broader prospect for the application of MBR in small and medium-sized wastewater treatment.

【技术实现步骤摘要】
一体化膜生物反应系统
本技术属于污水处理装置
，尤其涉及一体化膜生物反应系统。
技术介绍
膜生物反应系统(MembraneBioreactor，简称MBR)水处理技术是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术(T.Stephenson，S.Judd，B.JeffersonandK.Brindle，MembraneBioreactorsforWastewaterTreatment，IWAPublishing：London，2000.)。由于膜的过滤作用，微生物和污泥完全被截留在生物反应系统中，实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，使得生物单元具有很高的污泥浓度，提高了其对有机物的去除率。从近期国内外MBR研究情况来看，过滤系统的滤膜大都为较小孔径的微滤膜，或能截留较大分子的超滤膜，孔径范围为0.01～0.4μm(X.Huang，B.Cao，X.H.WenandH.C.Wei，State-of-the-artofmembranebioreactorsresearchandapplicationinChina[J]；ActaScientiaeCircumstantiae，2008，28(3)，416-432.)。材质主要是疏水性的聚烯烃和亲水性的聚砜、纤维素等，还有一些无机陶瓷膜等(M.H.Al-MalackandG.K.Anderson，Useofcrossflowmicrofiltrationinwastewatertreatment[J]；WaterResearch，1997，31(12)，3064-3072.)。疏水性的聚烯烃一般做成中空纤维式膜组件，而亲水性的聚砜、纤维素膜一般做成平板式膜组件。由于大部分MBR采用了由高分子合成物做成的微滤或超滤膜，膜污染很容易发生，带来了膜通量降低，维护成本增加，膜寿命减少，投资和运营成本增加等问题。为了降低成本，无纺布曾在MBR中被用于固液分离，其通量在20-40L/m2·h范围内(G.T.Seo，B.H.Moon，T.S.Lee，T.J.LimandI.S.Kim，Non-wovenfabricseparationactivatedsludgereactorfordomesticwastewaterreclamation[J]；WaterScienceandTechnology，2002，47(1)，133-138.)。其他廉价材料，如尼龙，也被用于MBR中，主要是通过动态生物膜来实现过滤的[T.Kiso，Y.-J.Jung，T.Ichinari，M.Park，T.Kitao，K.NishimuraandK.-S.Min，Wastewatertreatmentperformanceofafiltrationbio-reactorequippedwithameshasafiltermaterial[J]，WaterResearch，2000，34(17)，4143-4150]。基于动态膜的MBR在运行时，丝网上形成污泥层，从而实现固液分离。但是，由于这层污泥层不稳定，特别是在过滤初期，动态膜成熟之前，过滤后的出水水质不能保证，限制了这个方法在实际污水处理设施中的大规模应用。为了克服动态生物膜出水水质不稳定的缺点，W.Fuchs研究了尼龙网过滤系统在MBR中的应用，尼龙网的孔径在10μm级(20-30μm)，流量也可高达150L/m2·h(W.Fuchs，C.Resch，M.Kernstock，M.Mayer，P.SchoeberlandR.Braun，Influenceofoperationalconditionsontheperformanceofameshfilteractivatedsludgeprocess[J]，WaterResearch，2005，39(5)，803-810.)。目前，尼龙网过滤系统在生化池中的长期运行效果也在研究中。目前，膜生物反应系统根据膜组件和生物反应器的相对位置不同，主要为分体式MBR或一体式MBR。其中，分体式MBR是膜组件与生物反应器分开设置，占地面积大、耗费成本高；一体式MBR通常直接将膜组件至于生物反应器内，膜清洗过程不方便。
技术实现思路
为了克服传统MBR中膜通量低，污染严重，膜寿命短，投资成本高，维护费用高，运行能耗高，以及动态生物膜出水水质不稳定等问题，本技术提出了一种新型的一体化膜生物反应系统(MBR)。一体化膜生物反应系统，其特征在于，包括外壳、内壳、过滤系统和清洗装置，所述内壳设置于外壳内部，所述内壳中空部分构成第一腔体，第一腔体为膜生化反应池，所述内壳和外壳之间构成第二腔体，第二腔体为清水池；所述过滤系统设置于内壳上，所述内壳和外壳通过过滤系统相连通；所述清洗装置设置于第一腔体内部，所述清洗装置用于清洗过滤系统。具体地，所述第一腔体即构成了一般活性污泥法污水处理设施所需要的初沉池、生化反应池和二沉池，使其三者合为一体。进一步地，所述过滤系统为不锈钢过滤网；所述不锈钢过滤网的孔径小于200μm。作为优选，所述过滤系统包括至少两层不锈钢过滤网，靠近内壳内壁一侧的第一不锈钢过滤网孔径小于靠近外壳一侧的第二不锈钢过滤网的孔径。第二不锈钢过滤网主要起到支撑作用。具体地，所述清洗装置包括设置于外壳顶部的马达及变速系统，设置于第一腔体内的清洁毛刷，所述清洁毛刷与马达及变速系统通过旋转轴连接；所述清洁毛刷的位置正对应于过滤系统。进一步地，还包括进水口、出水口和污泥口，所述进水口与第一腔体底端连通，所述进水口设置进水阀；所述出水口设置于外壳上，所述出水口与第二腔体连通，所述出水口的位置低于设定的液位；所述污泥口设置于第一腔体底部，所述污泥口设置污泥阀。作为优选，所述进水口设置进水泵，所述进水阀设置于进水口和进水泵之间。作为优选，所述出水口设置流量计，所述出水阀设置于出水口和出水流量计之间。作为优选，所述第一腔体内设置液位计，进水泵、出水流量计和液位计与PLC控制器连接。作为优选，所述第一腔体底端连鼓风机，所述鼓风机与第一腔体之间设置空气阀，所述空气阀与第一腔体之间设置空气流量计，所述空气流量计与曝气器连接，所述曝气器设置于第一腔体内。作为优选，空气流量计与PLC控制器连接。优选地，所述出水口设置超滤装置或反渗透装置，进一步提高水质。作为优选，所述不锈钢过滤网可由SS304、SS304L、SS316或SS316L不锈钢丝编织而成，可耐弱酸、耐碱、耐高温、抗拉力和耐磨性强。更进一步地，所述不锈钢过滤网的编织方式为平纹编织、斜纹编织、荷兰编织(平纹)或荷兰编织(斜纹)等。优选地，不锈钢丝的直径小于150μm。作为另一种技术方案，过滤系统也可由尼龙或无纺布等材质的过滤网做成。本技术的有益效果如下：1)本技术的一体化膜生物反应系统，将过滤系统设置于内壳上，过滤系统和内壳构成一体结构，使得初沉池、生化反应池和二沉池三者合为一体，简化了污水处理的工艺及运行流程，节省了工程投资成本，减少了工程建设用地，缩短了工程建设周期，提高了污水处理设施的自动化程度以及降低了运行所需人工的要求。2)本技术的一体化膜生物反应系统，采用不锈钢过滤网作为过滤系统，过滤系统可耐弱酸、耐碱、耐高温、抗拉力和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一体化膜生物反应系统，其特征在于，包括外壳、内壳、过滤系统和清洗装置，所述内壳设置于外壳内部，所述内壳的中空部分构成第一腔体，所述第一腔体为膜生化反应池，所述内壳和外壳之间构成第二腔体，所述第二腔体为清水池；所述过滤系统设置于内壳上，所述内壳和外壳通过过滤系统相连通；所述清洗装置设置于第一腔体内部，所述清洗装置用于清洗过滤系统。

【技术特征摘要】
1.一体化膜生物反应系统，其特征在于，包括外壳、内壳、过滤系统和清洗装置，所述内壳设置于外壳内部，所述内壳的中空部分构成第一腔体，所述第一腔体为膜生化反应池，所述内壳和外壳之间构成第二腔体，所述第二腔体为清水池；所述过滤系统设置于内壳上，所述内壳和外壳通过过滤系统相连通；所述清洗装置设置于第一腔体内部，所述清洗装置用于清洗过滤系统。2.根据权利要求1所述的一体化膜生物反应系统，其特征在于，所述过滤系统为不锈钢过滤网，所述不锈钢过滤网的孔径为小于200μm。3.根据权利要求2所述的一体化膜生物反应系统，其特征在于，所述过滤系统包括至少两层不锈钢过滤网，靠近内壳内壁一侧的第一不锈钢过滤网孔径小于靠近外壳一侧的第二不锈钢过滤网的孔径。4.根据权利要求1或2所述的一体化膜生物反应系统，其特征在于，所述清洗装置包括设置于外壳顶部的马达及变速系统，设置于第一腔体内的清洁毛刷，所述清洁毛刷与马达及变速系统通过旋转轴连接；所述清洁毛刷的位置正对应于过滤系统。5.根据权利要求1所述的一体化膜生物反应系统，其特征在于，还包括进水口、出水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国英，李世江，乔善泉，乔萌，
申请(专利权)人：山东派宁环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37