MBR膜池结构和使MBR膜组件往复运动的传动系统技术方案

本发明专利技术提供了一种MBR膜池结构和使MBR膜组件往复运动的传动系统。MBR膜池结构包括：上部池区间、中间池区间和下部池区间，上部池区间中设置多个MBR膜件，中间池区间中设置污泥分离部件，下部池区间中设置污泥沉降部件和回流排泥管。上述传动系统包括MBR膜池结构和基于双臂输出的传动装置，传动装置中的轨道、滚动轮和变频电机带动MBR膜组件进行往复运动。轨道的两侧或者一侧设有限位轮，通过限位轮对滑架的移动范围和偏离方向进行限定。本发明专利技术的MBR膜池结构可以使MBR膜组器处于上层低污泥浓度区域，有利于减轻膜污染速率。采用双臂输出的传动结构，可实现大动力传导，运行稳定性提高。通过限位轮可以减缓轨道与滑轮磨损，避免轨道长时间运行发生偏斜。

The Structure of MBR Membrane Pool and the Driving System for Reciprocating Motion of MBR Membrane Module

【技术实现步骤摘要】
MBR膜池结构和使MBR膜组件往复运动的传动系统
本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种MBR(MembraneBio-Reactor,膜生物反应器)膜池结构和使MBR膜组件往复运动的传动系统。
技术介绍
MBR是在污水处理，水资源再利用领域中，由膜分离池区间与生物处理池区间相结合的新型水处理技术。近年来，随着水处理排放标准的提高和MBR技术的完善发展，MBR已得到大规模的应用，且市场占有率迅猛发展，已成为目前市政生活污水和工业废水处理的一种主要且有效的处理技术。MBR膜池的作用是通过高效的膜分离技术，将水中微生物截留在MBR膜反应器中，同时可进行硝化、反硝化，脱氮效果好。处理后的出水水质可以超过国家一级A类标准，生物安全性高，完全可以循环再利用，而且出水稳定。现有MBR技术在应用的过程中常常会发生膜污染现象，传统方法是采用曝气方式控制膜污染，但是大量的曝气会导致水处理费用增加，同时也会带来毛发堵塞在膜组件的根部，达到一定程度，需要定期进行在线清洗及膜组件的离线清洗，耗费大量的人工费用和时间。所以迫切需要寻找一种能耗低又能有效控制MBR膜污染的方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种MBR膜池结构和使MBR膜组件往复运动的传动系统，以克服现有技术的问题。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。本专利技术提供了如下方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种膜生物反应器膜池结构，包括：从上到下的上部池区间(1)、中间池区间(2)和下部池区间(3)，所述上部池区间(1)的污泥浓度低于所述下部池区间(3)的污泥浓度；所述上部池区间中设置多个MBR膜组器，所述上部池区间(1)膜反应处理后的污泥传输到所述中间池区间(2)；所述中间池区间(2)中设置污泥分离部件，所述中间池区间(2)分离处理后的污泥传输到所述下部池区间(3)；所述下部池区间中设置污泥沉降部件(7)和回流排泥管(8)，所述回流排泥管(8)将所述污泥沉降部件(7)沉降处理后的污泥进行回流。优选地，所述上部池区间(1)与所述中间池区间(2)的高度比为：1.1:1-5:1，所述中间池区间(2)和下部池区间(3)的高度比为：0.3:1-1.8:1。优选地，所述MBR膜组器通过悬挂、固定于池壁或通过吊梁方式悬挂于池体中间，每个MBR膜组器中固定有一定数量的帘式MBR膜组件，多个MBR膜组件以一个个文件盒排列插入式固定在MBR膜组器的底部。优选地，所述中间池区间(2)中的污泥分离部件包括多个斜向布置的斜管或斜板(5)，该斜管或斜板(5)的下面设置有多个布水管(6)。优选地，所述下部池区间(3)中的污泥沉降部件(7)与中间池区间(2)的底部连接，回流排泥管(8)设置在污泥沉降部件(7)的下部，所述下部池区间(3)为沉降区域，整体呈倒梯形结构。优选地，所述回流排泥管(8)的直径或宽度≥200mm，所述回流排泥管(8)的直径或宽度与下部池区间(3)的下底面宽度的比值为1:1-1:10，下部池区间(3)的底坡向回流排泥管(8)的上边沿的坡度≥0.02。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种使MBR膜组件往复运动的传动系统，包括所述的MBR膜池结构和基于双臂输出的传动装置，所述传动装置设置在MBR膜池结构的上部，所述传动装置中的滑架支撑MBR膜池结构中的MBR膜组件，所述传动装置中的轨道、滚动轮和变频电机带动MBR膜组件进行往复运动。优选地，所述传动装置包括减速机、变频电机、滑架、传动机构和轨道，所述减速机与所述变频电机连接，通过所述变频电机提供输出动力，所述减速机的两端分别连接两个传动机构，两个传动机构都设置在所述轨道的一端，对称安装形成双臂结构；所述滑架安装在所述轨道上，所述轨道的两侧或者一侧设有限位轮，所述限位轮对所述滑架的移动范围和偏离方向进行限定，所述滑架的左侧梁和右侧梁的上部支撑MBR膜组件，所述滑架的左侧梁和右侧梁的底部分别安装多个滚动轮，所述滚动轮在所述轨道上进行水平往复滚动，带动所述MBR膜组件进行水平往复运动。优选地，所述传动机构包括连接短轴、短轴轴承及轴承座、连杆、曲轴轴承及轴承座、曲轴、联轴器和底座，所述联轴器为刚性联轴器；所述联轴器通过连接短轴连接于所述减速机的两侧，并与曲轴轴承及轴承座连接，所述轴承座与所述底座连接，所述曲轴的连接臂与所述连接短轴连接，所述连接短轴的两侧分别与所述短轴轴承及轴承座连接，所述轴承座与所述滑架中的过渡连接架连接；所述连杆的长度与MBR膜组件的运动幅值之间的比值大于4，所述减速机的输出轴的中心高与后端滑架的中心高偏差不大于5cm。优选地，所述膜生物反应器膜池结构中的所述中间池区间中的污泥分离部件中的斜管或斜板的结构参数范围的计算方法，包括：根据抗污染型MBR最佳污泥浓度、污泥混合液需求的沉淀效率和污泥性质确定污泥颗粒的临界沉降速率u0；根据污泥沉降原理结合斯托克斯沉降速率Stockes公式，通过已知颗粒粒径计算出污泥颗粒的沉淀速率，即：式中，Vf为污泥颗粒的沉降速率，ρs为污泥混合液中颗粒组分密度，ρ为液体密度，g为重力加速度常数，L为污泥粒径，μ为介质黏度系数；在斜管或斜板流场内用Eular法求取任意质点在任一时刻t的轨迹坐标：x＝ucosθt+c1其中,微分方程的临界条件是:t＝0时，式中，x0-污泥初始进入斜管或斜板内的位置，且0<x0<d；c1、c2-积分常数，通过临界条件确定；G-参数，对于斜管或斜板沉淀池G＝8；d-斜管或斜板管径；v-斜管或斜板内水流的平均上升流速；u-污泥的沉降速率；θ-斜管或斜板倾角；根据式(2)和边界条件(式(3))，求取斜管或斜板沉淀池内的污泥颗粒的沉降速率ut＝0时，基于斜管或斜板内沉降速率比临界沉降速率u0大的污泥颗粒占比设定比例的约束条件，根据式(2)和式(3)计算出斜管或斜板的结构参数范围，所述斜管或斜板的沉淀效率为所述设定比例。优选地，设定临界沉降速率u0为0.3mm/s，所述斜管或斜板的沉淀效率为60％～70％，所述斜管或斜板内水流的平均上升流速v为3.5mm/s，按照上述约束条件根据式(2)和式(3)求解出斜管或斜板的结构参数范围为：长为900-1200mm，斜管或斜板的倾角为30-80°，斜管的管径或者斜板的间距为80-100mm，高度范围为600-900mm，其中，斜管或斜板的最优的参数范围是：斜管或斜板长为900-1000mm，斜管或斜板的倾角为40-60°。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术的MBR膜池结构通过在膜池纵向方向上形成上层的低污泥浓度区，中层分离区和下层的高污泥浓度区，且使MBR膜组器处于上层低污泥浓度区域，有利于减轻膜污染速率，显著增强膜污染控制效果，增加了MBR膜系统运行的长期稳定性；并使系统的回流管道布置在下层高污泥浓度区域，在到达同等回流效果的情况下，可以减小回流比，降低回流能耗。采用双臂输出的传动结构，可实现大动力传导，传动承载能力强，设备抗冲击性强，运行稳定性提高，寿命长久，便于设备放大工程化应用。滑架侧梁底部安装限位滚动轮，通过限位可以减缓轨道与滑轮磨损，避免轨道长时间运行发生偏斜，保证膜组器运行过程平稳性及可靠性，同时使系统的方向控制部分与动力驱动部分分别由2个部件实现，可使系统的使用寿命大大延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜生物反应器膜池结构，其特征在于，包括：从上到下的上部池区间(1)、中间池区间(2)和下部池区间(3)，所述上部池区间(1)的污泥浓度低于所述下部池区间(3)的污泥浓度；所述上部池区间中设置多个MBR膜组器，所述上部池区间(1)膜反应处理后的污泥传输到所述中间池区间(2)；所述中间池区间(2)中设置污泥分离部件，所述中间池区间(2)分离处理后的污泥传输到所述下部池区间(3)；所述下部池区间中设置污泥沉降部件(7)和回流排泥管(8)，所述回流排泥管(8)将所述污泥沉降部件(7)沉降处理后的污泥进行回流。

【技术特征摘要】
1.一种膜生物反应器膜池结构，其特征在于，包括：从上到下的上部池区间(1)、中间池区间(2)和下部池区间(3)，所述上部池区间(1)的污泥浓度低于所述下部池区间(3)的污泥浓度；所述上部池区间中设置多个MBR膜组器，所述上部池区间(1)膜反应处理后的污泥传输到所述中间池区间(2)；所述中间池区间(2)中设置污泥分离部件，所述中间池区间(2)分离处理后的污泥传输到所述下部池区间(3)；所述下部池区间中设置污泥沉降部件(7)和回流排泥管(8)，所述回流排泥管(8)将所述污泥沉降部件(7)沉降处理后的污泥进行回流。2.根据权利要求1所述的膜生物反应器膜池结构，其特征在于，所述上部池区间(1)与所述中间池区间(2)的高度比为：1.1:1-5:1，所述中间池区间(2)和下部池区间(3)的高度比为：0.3:1-1.8:1。3.根据权利要求1所述的膜生物反应器膜池结构，其特征在于，所述MBR膜组器通过悬挂、固定于池壁或通过吊梁方式悬挂于池体中间，每个MBR膜组器中固定有一定数量的帘式MBR膜组件，多个MBR膜组件以一个个文件盒排列插入式固定在MBR膜组器的底部。4.根据权利要求1至3任一项所述的膜生物反应器膜池结构，其特征在于，所述中间池区间(2)中的污泥分离部件包括多个斜向布置的斜管或斜板(5)，该斜管或斜板(5)的下面设置有多个布水管(6)。5.根据权利要求4所述的膜生物反应器膜池结构，其特征在于，所述下部池区间(3)中的污泥沉降部件(7)与中间池区间(2)的底部连接，回流排泥管(8)设置在污泥沉降部件(7)的下部，所述下部池区间(3)为沉降区域，整体呈倒梯形结构。6.根据权利要求5所述的膜生物反应器膜池结构，其特征在于，所述回流排泥管(8)的直径或宽度≥200mm，所述回流排泥管(8)的直径或宽度与下部池区间(3)的下底面宽度的比值为1:1-1:10，下部池区间(3)的底坡向回流排泥管(8)的上边沿的坡度≥0.02。7.一种使MBR膜组件往复运动的传动系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的MBR膜池结构和基于双臂输出的传动装置，所述传动装置设置在MBR膜池结构的上部，所述传动装置中的滑架支撑MBR膜池结构中的MBR膜组件，所述传动装置中的轨道、滚动轮和变频电机带动MBR膜组件进行往复运动。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述传动装置包括减速机、变频电机、滑架、传动机构和轨道，所述减速机与所述变频电机连接，通过所述变频电机提供输出动力，所述减速机的两端分别连接两个传动机构，两个传动机构都设置在所述轨道的一端，对称安装形成双臂结构；所述滑架安装在所述轨道上，所述轨道的两侧或者一侧设有限位轮，所述限位轮对所述滑架的移动范围和偏离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，李天玉，冯昆鹏，张继昌，李锁定，杨玉兵，吴超，孟繁龙，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11