磁-微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种磁

【技术实现步骤摘要】
磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置


[0001]本技术属于水处理领域，特别是涉及一种磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置。

技术介绍

[0002]膜生物反应器(MBR)由于其产水水质好、处理效率高等诸多优点，已在废水处理和回用领域得到了广泛的应用，但是，由膜污染导致的膜通量降低、运行成本增加等问题，严重限制了MBR的推广应用，至今仍是MBR研究与应用中极具挑战性的难题。
[0003]膜污染的影响因素比较复杂，主要包括三个方面：膜材料与组件结构、操作条件和污泥混合液性质，因此，膜污染的控制也主要从这三方面展开，针对这几方面的膜污染调控的研究，国内外学者已经做了很多相关的研究。但是，改进膜材料或组件结构的周期较长，而且对水质差异、水力条件改变等适应性较差；优化操作条件等存在见效慢、不易控制等缺点；近年来，通过直接投加吸附剂和药剂改善混合液特性，由于具有见效快、方便、有效的优点逐渐成为人们研究的热点。投加药剂主要是投加混凝剂，混凝剂可以增大污泥絮体粒径，降低活性污泥中溶解性微生物产物(SMP)、胞外聚合物(EPS)的含量，减缓膜污染；但是，混凝剂的投加也可能会降低微生物的活性，从而影响污染物的去除效果，同时也会产生大量难处理的化学污泥。投加吸附剂(如活性炭和竹炭等)，既可用作微生物载体形成密实、抗剪切的絮体，又可以吸附膜污染物质，降低膜污染，但这种方法不仅存在吸附容易饱和的问题，而且其分离困难不利于再生。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，用于解决现有技术中膜生物反应器处理污水过程中膜污染导致膜通量降低、运行成本增加、膜生物反应器运行效能低的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，所述装置包括：
[0007]膜生物反应器，所述膜生物反应器中固定设置有膜组件，所述膜组件的输出端连接有出水管道，所述出水管道上设置有出水抽吸泵；
[0008]进水槽，所述进水槽内盛放有待处理废水，所述进水槽通过进水管道与所述膜生物反应器连通，且所述进水管道上设置有进水泵；微纳米曝气单元，所述微纳米曝气单元包括布气装置和微纳米气泡发生装置，所述布气装置固定于所述膜组件的下方，所述微纳米气泡发生装置的输入端分别连接有供氧单元和供水单元，输出端通过布气管道与所述布气装置连接，所述微纳米气泡发生装置产生的微纳米气泡通过所述布气装置进行曝气充氧以及对所述膜组件的膜面冲刷；
[0009]磁性材料补给单元，所述磁性材料补给单元与所述膜生物反应器连接，用于将磁
性材料投加或补加到所述膜生物反应器中。
[0010]优选地，所述膜组件的膜为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚醚砜材质的膜，且所述膜组件的膜孔径为0.01～0.5μm。
[0011]优选地，所述膜生物反应器中还设置有液位计，所述液位计用于控制所述膜生物反应器中反应液面的高度。
[0012]优选地，所述装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述液位计、所述进水泵、所述出水抽吸泵电性连接。
[0013]优选地，所述出水管道上设置有压力表，所述压力表用于监测所述膜组件的压力变化。
[0014]优选地，所述微纳米气泡发生装置包括射流式、加压溶气式、机械剪切式微纳米气泡发生装置中的一种或组合。
[0015]优选地，所述微纳米气泡发生装置产生的微纳米气泡的尺寸为50nm～100μm。
[0016]优选地，所述布气装置为盘式曝气器、管式曝气器或射流式曝气器。
[0017]优选地，微纳米气泡发生装置的输入端与所述供氧单元通过进气管道连接，且所述进气管道上设置有气体流量计；微纳米气泡发生装置的输入端与所述供水单元通过供水管道连接，且所述供水管道上设置有液体流量计。
[0018]优选地，所述磁性材料包括微米级或纳米级磁粉、微米级或纳米级磁性复合吸附剂、磁性分子印迹材料、微米级或纳米级磁性复合混凝剂中的一种或组合。
[0019]本技术还提供一种磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的方法，所述方法包括以下步骤：
[0020]S1、提供权利要求上述的磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，并于膜生物反应器中加入活性污泥；
[0021]S2、向膜生物反应器中投加一定量的磁性材料；
[0022]S3、开启布气装置和微纳米气泡发生装置，并计量曝气量；
[0023]S4、在膜生物反应器中安装膜组件，按照膜组件的运行通量调整进水泵和出水抽吸泵的运行参数，开始驯化污泥；
[0024]S5、调整膜生物反应器中的温度和pH值，使其维持在预设范围；
[0025]S6、连续运行磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，将所述活性污泥驯化为磁性污泥。
[0026]优选地，步骤S1中所述活性污泥的浓度为3～20g/L。
[0027]优选地，步骤S5中所述温度为20～30℃；所述pH值为6.0～9.0。
[0028]优选地，步骤S2中所述磁性材料包括微米级或纳米级磁粉、微米级或纳米级磁性复合吸附剂、磁性分子印迹材料、微米级或纳米级磁性复合混凝剂中的一种或组合。
[0029]优选地，所述磁粉为Fe3O4或γ
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Fe2O3；所述磁性复合吸附剂为Fe3O4的复合吸附剂；所述磁性分子印迹材料为以Fe3O4为载体的蛋白质型或多糖型磁性分子印迹材料，且所述磁性分子印迹材料为单模板、双模版或多模板的磁性分子印迹材料；所述磁性复合混凝剂为Fe3O4的复合混凝剂。
[0030]优选地，所述微米级或纳米级磁粉的浓度为0.1～50g/L；所述微米级或纳米级磁性复合吸附剂的浓度为0.01～50g/L；所述磁性分子印迹材料的浓度为0.02～20g/L；所述
微米级或纳米级磁性复合混凝剂的浓度为0.1～1.0g/L。
[0031]如上所述，本技术的磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，具有以下有益效果：
[0032]本技术提供一种操作简单、有效的磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，由于磁性材料具有吸附效应、混凝效应、磁生物效应，且生物兼容性好，可以投加到MBR反应器用于改善污泥混合液特性，如增加污泥颗粒粒径、降低膜污染物质浓度、改良微生物群落结构、提高微生物活性等，在确保MBR运行的稳定性及污染物去除效果的同时，有效延缓膜污染，降低运行成本与能耗，进而提升MBR运行效能；同时，所采用的磁性材料无毒无害，对环境和人体无潜在的危害，且所用的磁性材料具有强顺磁性，均可通过磁分离从污泥中分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，其特征在于，所述装置包括：膜生物反应器，所述膜生物反应器中固定设置有膜组件，所述膜组件的输出端连接有出水管道，所述出水管道上设置有出水抽吸泵；进水槽，所述进水槽内盛放有待处理废水，所述进水槽通过进水管道与所述膜生物反应器连通，且所述进水管道上设置有进水泵；微纳米曝气单元，所述微纳米曝气单元包括布气装置和微纳米气泡发生装置，所述布气装置固定于所述膜组件的下方，所述微纳米气泡发生装置的输入端连接有供氧单元和供水单元，输出端通过布气管道与所述布气装置连接，所述微纳米气泡发生装置产生的微纳米气泡通过所述布气装置进行曝气充氧以及对所述膜组件的膜面冲刷；磁性材料补给单元，所述磁性材料补给单元与所述膜生物反应器连接，用于将磁性材料投加或补加到所述膜生物反应器中。2.根据权利要求1所述的磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，其特征在于：所述膜组件的膜为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚醚砜材质的膜，且所述膜组件的膜孔径为0.01～0.5μm。3.根据权利要求1所述的磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，其特征在于：所述膜生物反应器中还设置有液位计，所述液位计用于控制所述膜生物反应器中反应液面的高度。4.根据权利要求3所述的磁
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微纳米气泡耦合提升MBR运行效能的装置，其特征在于：所述装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继香，张岂铭，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：新型
国别省市：