基于不锈钢精滤装置的膜生物反应器在污水处理中的应用制造方法及图纸

技术编号:6723092 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于不锈钢精滤装置的膜生物反应器在污水处理中的应用,对传统膜生物反应器(Membrane?Bioreactor,简称MBR)进行改进-用高精度不锈钢过滤网代替传统MBR中的有机膜,无纺布,陶瓷膜及其它材料的膜。不锈钢过滤网的孔径大小可从从1μm到10μm。不锈钢过滤网可以被加工成平板,管状,褶叠型筒式或其它形状的过滤组件,结合组件支架,出水孔及集水管,用于生物反应器中,成为新型的污水处理设备。本发明专利技术彻底解决了传统膜生物反应器(MBR)中膜污染和低膜通量带来的困扰,给MBR在污水处理中的应用带来了更广阔的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜生物反应器污水处理方法,尤其涉及一种利用高精度不锈钢过滤网 作为膜生物反应器的核心过滤装置,取代传统膜生物反应器中常用的有机和无机膜过滤器
技术介绍
膜生物反应器(Membrane Bioreactor,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. Jefferson and K. Brindle,Membrane Bioreactors for Wastewater Treatment,IffA Publishing :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器中,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,过滤器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 0.4 μ m(X. Huang,B. Cao,X.H. Wfen and H G.Wei, State-of-the-art of membrane bioreactors research andapplication in China ;Acta Scientiae Circumstantiae,2008,沘(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-Malack and G. K. Anderson, Use of crossflow microfiltration inwastewater treatment ;Water Research, 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,但是其通量也只在20-40L/ m2 · h 范围内(G. T. Seo, B. H. Moon, Τ. S. Lee, Τ. J. Lim and I. S Kim, Non-woven fabric separation activated sludge reactor for domestic wastewaterreclamation; Water Science and Technology,2002,47(1),133-138.)。其他廉价材料,如尼龙,的确良和金属丝网,也被用于MBR中。他们的孔径 为IOOym级,主要是通过所谓的动态生物膜来实现过滤的,Water Research,2000,34(17),4143-4150 ; (b) F. Bin, H Xia,X. H. Wen and Y. Yan, Filtration capability of the bio-dynamic membrane, Environmental Science, 2003,24 (1),91-97.]。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研究了尼龙网过滤器在 MBR中的应用,尼龙网的孔径在ΙΟμπι级O0-30ym),流量也可高达150L/m2 · h(ff. Fuchs,C.Resch,M Kernstock, M Mayer, P.Schoeberl and R. Braun, Influence of operational conditions on the performance of a mesh fitlteractivated sludge process, Water Research,2005,39 (5),803-810.)。目前,尼龙网过滤器在生化池中的长期运行效果 也在研究中。本专利技术利用高精度不锈钢过滤网制作成过滤器,应用于膜生物反应器,作为污水 处理中固液分离的核心器件;过滤网的孔径介于IOtl-IO1 μ m(l-10 μ m)。该过滤器联接自动 控制的出水和反冲装置,保证了出水的高品质,同时过滤网也被及时清洗,保留了相当高的通量。
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 行能耗高等问题,本专利技术提出了一种利用高精度不锈钢过滤网为核心过滤器件的新型膜生 物反应器(MBR),成为新一代革新的污水处理设备及方法。从过滤孔径来说,该技术填补 了传统MBR和动态膜生物反应器的空隙。传统MBR所用的膜的孔径在ΚΓμπι级,而动态 膜生物反应器所用丝网的孔径在IO2 μ m级。(Z. J. Pang,Dynamic membrane and its new applicationin wastewater treatment , Water Purification Technology,2008, 27 (6),5-7,23.)本专利技术利用的不锈钢丝网的孔径介于IO0-IO1 μ m(l_10 μ m),代表了 MBR污 水处理技术中又一个新的过滤方法。本专利技术的优点如下1)本专利技术利用的不锈钢丝网的孔径介于IOci-IO1ym(I-IOym),绝大部分的固体 可被截留;将该过滤器置于生化反应池中,出水的品质可与传统沙滤的出水媲美;如果生 化反应池中的MLSS得于提高,出水的品质也可进一步提高;2)本专利技术由于利用不锈钢丝网的直接过滤,而不是依靠动态生物污泥来过滤,出水的水质稳定,在实际应用中,明显优于动态膜生物反应器;3)相比于传统的MBR中的膜过滤器,本专利技术所用的过滤器具有投资成本低,运行 成本低,维护成本低和寿命长等优点;4)相比于传统的活性污泥法,本专利技术所涉及的污水处理技术的投资成本基本与之 相当,但由于反应器中的MLSS浓度增加,处理后的出水品质要高得多,运行也要稳定;5)本专利技术利用高精度不锈钢过滤网代替传统膜生物反应器(MBR)中的有机膜,无 纺布,陶瓷膜及其它材料的膜;高精度不锈钢过滤网可由304,304L,316,316L不锈钢丝编 织而成,可耐酸、耐碱、耐高温、抗拉力和耐磨性强。编织方式为平纹编织、斜纹编织、荷兰 编织(平纹)、荷兰编织(斜纹)等;孔径在1-10微米;丝径在1-10微米;6)不锈钢丝网可加工性好,可以被加工成平板,管状,褶叠型筒式或其它形状的过 滤器件,也可直接被焊接,用机械的方法或用合成树脂连接在框架上,结合组件支架,出水 孔及集水管,用于生物反应器中,成为新型的污水处理设备;不锈钢网平板,管状过滤装置 或褶叠型筒式滤芯也可如有机膜一样,用合成树脂粘合成组件;7)用不锈钢丝网加工的过滤器寿命长;8)不锈钢丝网的优良物理性能使新型过滤器件更易于清洗,反冲压力可以更高, 甚至在运行中,就可用机械的方法(如毛刷)清理本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于不锈钢精滤装置的膜生物反应器在污水处理中的应用,该膜生物反应器的核心精滤元件包括:不锈钢过滤网、封头/封边和出水口,其特征在于:所述的不锈钢过滤网被加工成平板、管状或褶叠型筒式,并结合焊接、机械或合成树脂粘结封头/封边、连接出水口及组成精滤元件;将10个所述的精滤元件连接在一起,固定成一个组件,每个精滤元件的出水口由不锈钢管连接起来,成为统一的出水口。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:杨国英
申请(专利权)人:普爱环保科技私人有限公司
类型:发明
国别省市:SG

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