一种污水处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种污水处理装置，包括生物反应池和膜滤池，膜滤池内设有膜分离设备和膜滤池曝气设备，生物反应池和膜滤池之间设置有料液供给通路和料液回流通路，料液供给通路的入口设于生物反应池中，料液供给通路的出口设于膜滤池中，料液回流通路的入口设于膜滤池中，料液回流通路的出口设于生物反应池中，料液供给通路和料液回流通路均直接连通于生物反应池和膜滤池，料液回流通路在生物反应池中的出口的水平高度低于或等于其在膜滤池中的入口的水平高度，或者料液回流通路在生物反应池中的出口的水平高度高于其在膜滤池中的入口的水平高度，且高度差不超过2m。本装置由于省去了推流设备，能够降低总体能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种污水处理装置，属于水处理

技术介绍
膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)工艺是一种将膜分离技术与传统生物处理技术有机结合的高效污水处理与回用技术。在膜生物反应器系统中，污水中的各类污 染物主要通过微生物的生物化学作用加以去除，但与传统生物处理工艺不同的是，膜分离设备替代了二沉池以其高效分离作用使泥水彻底分离，这使得SRT(污泥停留时间或者称之为生物固体停留时间)和HRT (水力停留时间)可以相互独立控制，生化反应池中活性污泥浓度的增大和活性污泥中特效菌的积累，提高了生化反应速率。微生物与水的分离不再通过重力沉淀，而是在压力的驱动下，水分子和部分其他小分子物质能够透过膜，微生物和大分子物质则被膜截留在反应池内，从而使系统获得了优良的出水水质。膜生物反应器工艺基本解决了传统污水处理工艺普遍存在的出水水质不稳定、占地面积大、工艺控制复杂等突出问题，是极具发展潜力的水处理工艺，尤其在污水再生利用方面，膜生物反应器工艺可以将生活污水、城市污水或与之相近的工业废水一步到位地处理成可以作为城市杂用水、工业循环冷却水等用途的优质再生水，目前在全世界范围内正日益受到广泛的学术关注，大规模的工程应用也逐渐增多。根据膜分离设备的设置位置，膜生物反应器可分为外置式(或称分体式、分置式)膜生物反应器和内置式(或称浸入式、一体式、浸没式)膜生物反应器两大类。外置式膜生物反应器是膜生物反应器工艺自二十世纪六七十年代诞生后的早期发展形式，是把膜分离设备和生物反应器分开设置，生物反应器中的混合液经循环泵增压后送至膜分离设备的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理出水，固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。外置式膜生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设，而且膜通量普遍较大，但一般条件下，为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，致使循环泵的水流循环量和所需扬程增大，动力费用增高，吨水能耗高达2-10kWh/m3 (千瓦时每立方米)，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。内置式膜生物反应器自二十世纪八十年代末发展起来并逐渐成为目前膜生物反应器工艺的主流形式，是把膜分离设备浸没于生物反应器的液位以下，原水进入膜生物反应器后，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解或转化，再在抽吸泵提供的负压作用下或者在水位差的作用下由膜过滤出水，曝气系统设置在膜组件下方，一方面给微生物分解有机物提供了所必需的氧气，另一方面利用气提原理，使气水二相流对膜外表面进行水力冲刷，以此来抑制膜面污泥层的沉积。内置式膜生物反应器较之外置式膜生物反应器省去了混合液循环系统，结构更为紧凑，占地面积小，并且靠负压抽吸或者水位差出水，吨水能耗相对较低，降至l_2.4kWh/m3。本专利技术中生物反应池也可以称为生物反应器。尽管目前世界上已经投入使用的膜生物反应器实际工程当中，大多数都选用内置式膜生物反应器工艺。但内置式膜生物反应器仍然存在两个突出问题，一是膜分离设备的安装、检修、清洗很不方便，清洗劳动强度大，二是曝气量偏高，气水比为30 40 :1，是目前较为成熟的其他污水生物处理工艺如传统活性污泥法、序批式活性污泥法等工艺的3 4倍，这使得其吨水能耗仍然显著高于其他工艺。同时由于目前膜分离设备的造价又较高，这使得膜生物反应器工艺的基建投资也显著高于其他工艺。以上三个突出问题使得膜生物反应器工艺目前仍然难于替代现有技术而成为水处理领域的主流技术之一。为了进一步降低内置式膜生物反应器的曝气能耗，并提高膜分离设备安装、检修和清洗的方便程度，近年出现了另外一种外置式膜生物反应器，例如中国专利及专利申请 01123900. X,200410039006. 6,200510069410. 2,200710064736. 5。该种类型的膜生物反应器在构型上类似于常规外置式膜生物反应器，所选用的由帘式或束式中空纤维膜组件所组成的膜分离设备浸没于与生物反应器相独立的另外一个较小的专用于安装膜组件的膜滤池(箱)之内，或者仍然选用常规外置式膜生物反应器中常用的由柱式中空纤维膜组件或管式膜组件所组成并带有封闭外壳的膜分离设备，但与常规外置式膜生物反应器不同的是，系统处理出水不再由循环泵增压获得，而是由增设的抽吸泵提供的负压获得，这样循环泵的流量和扬程大幅降低。同时膜滤池(箱)或者带有封闭外壳的膜分离设备之内也设有曝气部件，由于膜组件排布的面积已较之常规内置式膜生物反应器大幅减小，所以气提断面也随之大幅缩小，因此以较小的曝气量就可以在膜组件所安装的区域中得到较高的曝气强度，使气水二相流对膜外表面具有更好的水力冲刷效果，可以较好地抑制膜污染的发展，在一定程度上节约了曝气能耗，这使得系统总体能耗低于常规内置式膜生物反应器，但采用了常规外置式膜生物反应器的外部形式，膜分离设备在生物反应器之外安装，避免了浸没于生物反应器液面以下安装时不易清洗和检修的问题，而且方便了对膜分离设备进行在线化学药剂浸泡清洗，相对于常规内置式膜生物反应器必须通过起吊设备将膜分离设备从生物反应器中吊出后放入外部的药液池进行离线化学药剂浸泡，不但劳动强度大幅降低，而且也能够将清洗药剂的用量降到较低的程度，避免了化学药剂的浪费和处置问题，因此在很大程度上提高了膜分离设备安装、检修和清洗的方便程度。可见，该种型式的膜生物反应器很好地将外置式和内置式两种型式的膜生物反应器有机地结合起来，取各自所长，补各自所短。相对于常规外置式膜生物反应器靠正压获得系统出水，这种新型的外置式膜生物反应器则靠负压获得系统出水，因此二者可以分别称为“正压外置式膜生物反应器”和“负压4外置式膜生物反应器”加以区别。尽管负压外置式膜生物反应器的气水比可以较之常规内置式膜生物反应器下降一半左右，即为15-20 :1，但仍然高于传统活性污泥法等其他污水生物处理工艺的7-10 :1，这主要是由于即便仅在已大幅缩小了气提断面的膜滤池(箱)或者带有封闭外壳的膜分离设备内部通过曝气为膜组件提供表面错流，相应的气水比通常也已高达7-15 :1。由于作为去除有机污染物主要功能单元的生物反应器仍然需要与5-10 1的气水比相对应的曝气量来完成碳氧化和硝化过程，并且生物反应器也需要曝气作为搅拌手段来实现污水、活性微生物以及氧的充分混合和接触，因此负压外置式膜生物反应器总的曝气量仍然居高不下，这使得其在吨水能耗方面仍然具有一定的劣势，尤其限制了其在大型污水处理工程中的推广应用。为了进一步降低负压外置式膜生物反应器污水处理系统的运行能耗，本专利技术人于2009年7月27日提出了中国专利ZL200910089871. 4，该专利将生物反应池和膜滤池共壁设置，并在共同的侧壁上开设第一通孔和第二通孔，在第一通孔处设置推流设备，推流设备的推流即可以使得生物反应池和膜滤池之间进行液体的交换和循环，可以实现以较低的循环能耗提供较高的循环流量，进一步降低负压外置式膜生物反应器的总体能耗水平，使膜生物反应器工艺可以在大型污水处理工程中推广应用。但该专利申请还存在以下不足首先是推流设备的能量消耗仍然较为可观，使得负压外置式膜生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水处理装置，包括生物反应池（1）和膜滤池（2），所述膜滤池（2）内设有膜分离设备（3）和膜滤池曝气设备（4），所述生物反应池（1）和所述膜滤池（2）之间设置有料液供给通路（6）和料液回流通路（7），其特征在于，所述料液供给通路（6）的入口设于所述生物反应池（1）中，所述料液供给通路（6）的出口设于所述膜滤池（2）中，所述料液回流通路（7）的入口设于所述膜滤池（2）中，所述料液回流通路（7）的出口设于所述生物反应池（1）中，所述料液供给通路（6）和所述料液回流通路（7）均直接连通于所述生物反应池（1）和所述膜滤池（2），所述料液回流通路（7）在所述生物反应池（1）中的出口的水平高度低于或等于其在所述膜滤池（2）中的入口的水平高度，或者所述料液回流通路（7）在所述生物反应池（1）中的出口的水平高度高于其在所述膜滤池（2）中的入口的水平高度，且高度差不超过2m。

【技术特征摘要】
2012.03.01 CN 201210052324.01.一种污水处理装置，包括生物反应池(I)和膜滤池(2)，所述膜滤池(2)内设有膜分离设备(3)和膜滤池曝气设备(4)，所述生物反应池(I)和所述膜滤池(2)之间设置有料液供给通路(6)和料液回流通路(7)，其特征在于，所述料液供给通路(6)的入口设于所述生物反应池(I)中，所述料液供给通路(6)的出口设于所述膜滤池(2)中，所述料液回流通路(7)的入口设于所述膜滤池(2)中，所述料液回流通路(7)的出口设于所述生物反应池(I)中，所述料液供给通路(6 )和所述料液回流通路(7 )均直接连通于所述生物反应池(I)和所述膜滤池(2 )，所述料液回流通路(7 )在所述生物反应池(I)中的出口的水平高度低于或等于其在所述膜滤池(2)中的入口的水平高度，或者所述料液回流通路(7)在所述生物反应池(I)中的出口的水平高度高于其在所述膜滤池(2)中的入口的水平高度，且高度差不超过2m。2.根据权利要求I所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液供给通路(6)的任何部位均在所述生物反应池(I)中的静止液面以下。3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液回流通路(7)的任何部位均在所述生物反应池(I)中的静止液面以下。4.根据权利要求3所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液供给通路(6)在所述膜滤池(2 )中的出口位于所述膜滤池(2 )的下部。5.根据权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液供给通路(6)在所述膜滤池(2)中的出口低于所述膜分离设备(3)的底部。6.根据权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液回流通路(7)在所述膜滤池(2)中的入口位于所述膜滤池(2)的上部。7.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液回流通路(7)在所述膜滤池(2)中的入口高于所述膜分离设备(3)的顶部。8.根据权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液供给通路(6)在所述生物反应池(I)中的入口位于所述生物反应池(I)的上部。9.根据权利要求8所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液供给通路(6)在所述生物反应池(I)中的入口位于所述生物反应池(I)内水流方向的下游。10.根据权利要求9所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液回流通路(7)在所述生物反应池(I)中的出口位于所述生物反应池(I)的下部。11.根据权利要求10所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液回流通路(7)在所述生物反应池(I)中的出口位于所述生物反应池(I)内水流方向的上游。12.根据权利要求I所述的污水处理装置，其特征在于，所述料液回流通路(7)的总横截面面积大于或等于所述料液供给通路(6)的总横截面面积。13.根据权利要求I所述的污水处理装置，其特征在于，所述膜分离设备(3)的底部距离所述膜滤池(2)的底部的距离小于或等于lm。14.根据权利要求I所述的污水处理装置，其特征在于，所述膜分离设备(3)的顶部距离所述膜滤池(2)中静止液面的距离小于或等于lm。15.根据权利要求I所述的污水处理装置，其特征在于，所述膜滤池(2)的深度小于或等于所述生物反应池(I)的深度。16.根据权利要求I所述的污水处理装置，其特征在于，所述膜滤池(2)的平面面积小于或等于所述生物反应池(I)的平面面积。17.根据权利要求1-16任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙友峰，钱珏，
申请(专利权)人：北京汉青天朗水处理科技有限公司，孙友峰，
类型：发明
国别省市：