一種流化床MBR設備制造技術

本發明專利技術公開了一種流化床MBR設備，可應用于污水處理和污水回用等領域。該MBR設備由曝氣池、過渡池、膜分離池和設備運行所需的其他組件及設施組成；在曝氣池、過渡池及膜分離池這三個生化反應池中，至少在一個反應池中放置可懸浮的多孔材料作為微生物的負載體，形成生物流化床。本發明專利技術公開的MBR設備具有結構緊湊、工藝靈活、生化反應效率高、運行能耗低等特點，能顯著加速難降解有機污染物的可生化性，特別適合煉油、化工、印染、釀造、養殖、皮革和造紙等高濃度和難降解有機廢水的處理。

Fluidized bed MBR equipment

The invention discloses a fluidized bed MBR device, which can be applied to sewage treatment and sewage reuse and other fields. The MBR device consists of aeration tank, the transition pool, membrane separation pool and the equipment needed to run the other components and facilities; in the aeration tank, the transition pool and membrane separation pool in the three biochemical reaction pool, at least in a reaction tank placed in the porous material can suspended load as a body of microorganisms, the formation of biological fluidized bed. The invention discloses a MBR device has the advantages of compact structure, flexible technology, biochemical reaction efficiency is high, low energy consumption, can significantly accelerate the biodegradation of refractory organic pollutants, especially suitable for the treatment of oil refining, chemical industry, printing and dyeing, brewing, farming, leather and paper with high concentration and refractory organic wastewater.

【技術實現步驟摘要】
一種流化床MBR設備
本專利技術涉及污水處理及污水回用領域，特別是涉及一種MBR設備。
技術介紹
膜生物反應器（MembraneBio-Reactor，MBR）是一種將膜分離技術與生物處理技術相結合的污水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，不僅減少了工程占地面積，而且生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高了系統處理有機負荷的能力。同時由于分離膜的截留，世代周期較長的微生物，如硝化菌，能在系統內充分繁殖，因此MBR系統的硝化效果顯著。MBR系統廣泛適用于生活小區、賓館飯店、度假區、學校、寫字樓等分散用戶的日常生活污水處理，以及啤酒、制革、食品、化工等行業的高濃度有機污水處理。MBR系統的產水可用于灌溉、洗滌、環衛、造景等非飲用功能。如果加入反滲透和消毒等工藝，則產水可用于工業和飲用等用途。傳統的MBR系統中，往往將曝氣裝置和膜設備安裝在一起。目的是通過曝氣減少膜污染。這種配置方式存在兩個問題：一是曝氣量大、運行能耗高；二是前后進入的污水混合在一起，不利于系統連續式運行。這兩個問題嚴重地制約了MBR技術的應用推廣。
技術實現思路
本專利技術通過對傳統MBR系統的改進，將曝氣裝置和膜組件分離，并用過渡池連接，能顯著減少曝氣量、增加污水有效處理時間、靈活地控制系統的生化反應環境。尤其是在曝氣池、過渡池和/或膜分離池中設置懸浮的多孔材料作為微生物的負載體，促進微生物的多樣性和增殖，并通過多孔材料對污染物質的吸附提高生化反應效率，從而可在水力停留時間較短的情況下得到良好的污水處理結果。本專利技術公開的一種流化床MBR設備，包括曝氣池、過渡池、膜分離池和設備運行所需的其他組件及設施。該流化床MBR設備的特征之一在于：曝氣池、過渡池和膜分離池均設計為狹窄的垂直空間，其中過渡池用隔斷形成狹長的通道使污水以推流方式前進，從而使污水流形成污染物濃度由高到低的梯度。所述改進的MBR設備盡量避免了傳統MBR設備的混流狀態，使污水流形成溶解氧濃度由高到低的梯度，使過渡池中形成由好氧至缺氧的生化反應環境。該流化床MBR設備的另一個特征在于：在曝氣池、過渡池和膜分離池這三個生化反應池中，至少在一個反應池中安裝懸浮的多孔材料作為微生物的負載體。本專利技術所述MBR設備的運行方法和各部分功能具體描述如下：污水先進入曝氣池，再進入過渡池，然后進入膜分離池，經過分離膜過濾后達標排放；曝氣池為污水提供好氧生化反應環境，過渡池提供好氧至缺氧狀態下的生化反應環境，膜分離池提供好氧生化反應環境及微濾過程。進入曝氣池的污水，可經過或不經過包括澄清、厭氧、缺氧、超級氧化等在內的預處理。在所述曝氣池中，靠近底部設置有污水入口和曝氣裝置。污水入口可設置于曝氣管上方或下方。污水入口可采用分布式的多孔管。曝氣裝置可采用分布式的多孔管或多孔板。由于曝氣池為狹窄的垂直空間，因此曝氣氣泡在升至水面的過程中有較長時間與污水接觸，從而提高氧氣在污水中的溶解濃度。優選地，曝氣裝置可采用孔徑細小、孔密度大的多孔材料制造，使曝氣氣泡細膩，既降低了氣泡的上升速度，又增加了氣泡與污水的接觸面積，從而提高了氧氣的溶解效率，可降低曝氣強度，降低運行能耗。所述曝氣池與所述過渡池相鄰，曝氣池中的污水可溢流至過渡池中。過渡池沿其長度和寬度方向被隔斷，使污水只能從隔斷的上部或下部通過，從而形成一組垂直的折疊通道。污水流經過渡池時，溶解氧逐漸被微生物消耗，因而其濃度逐漸降低。如果增加隔斷的數量，則過渡池的通道長度和污水的流經時間相應增加，此時，在過渡池的末端可形成缺氧微生物環境。因此，在過渡池中，可發生好氧至缺氧的一系列生化反應，使難降解有機物充分停留降解，使硝化和反硝化反應得到強化，并保證了除磷效果。所述過渡池中的污水最終溢流至相鄰的膜分離池中。所述膜分離池的下部設置有分離膜組件。分離膜組件兼具曝氣和過濾功能。曝氣使膜分離池形成好氧生物環境，強化降COD和除磷效果。過濾則截留池中的微小顆粒，包括微生物、寄生蟲（卵）等，使出水濁度和細菌數量達到出水要求。在所述膜分離池中，幾組分離膜組件可交替出水和空氣反沖。出水時，出水壓力可來自于膜分離池的液位靜壓，也可來自自吸泵的真空。空氣反沖時，既可對分離膜進行清潔，又可起到曝氣的作用。與所述曝氣池相似，膜分離池也是狹窄的垂直空間，因此液位靜壓比較大、曝氣效率比較高，從而大大降低了膜分離池的運行能耗。所述膜分離池中的污水可全部或大部分經分離膜排出。小部分污水可回流至所述MBR設備前端的缺氧池中或所述MBR設備的曝氣池中。本專利技術所述流化床MBR設備，將多孔材料以懸浮的方式設置在設備的曝氣池、過渡池和/或膜分離池中，形成生物流化床。多孔材料不溶于水、且耐微生物侵蝕，包括但不限于無機材料、有機高分子材料和金屬材料等。多孔材料為通孔結構，宏觀上，材料為包括但不限于海綿狀、顆粒狀等形態；微觀上，其骨架由包含但不限于微孔、凹凸等結構形成高比表面。優選地，材料由尺寸大于2mm的大孔和尺寸小于10μm的微孔組成，大孔有利于污水的流通傳質，微孔有利于微生物的附著和有機污染物的吸附。常見的這類材料包括聚氨酯泡沫、活性炭顆粒、空心樹脂填料等等。尤其在過渡池中，通過隔斷形成狹長的水道，類似于氧化溝工藝設施。不同的是，氧化溝工藝需要大面積的工程用地，而本專利技術則充分利用垂直空間大大降低設備占地面積。為提高狹小空間的水處理能力，生物流化床發揮了重要作用：1）為微生物提供負載，促進了微生物的增殖和多樣性；2）吸附污染性物質，反應池水流中的污染物濃度大大降低，因此可減少水力停留時間；3）使污水、空氣、微生物充分接觸交換，有利于難降解有機物的分解。總之，該流化床MBR設備可以很方便地設置各反應池，尤其是過渡池的生化反應環境，以適應MBR進水的性質。可根據進水中污染物種類、可生化性及濃度等狀況，將各反應池的溶解氧調整至合適濃度，使設備中的水處理效率達到最佳狀態。本專利技術的有益效果是：流化床MBR設備具有結構緊湊、工藝靈活、生化反應效率高、運行能耗低等特點；生物流化床促進了微生物的增殖和多樣性，并通過多孔材料對污染物質的吸附，提高了生化反應效率，能顯著加速難降解有機污染物的可生化性，特別適合煉油、化工、印染、釀造、養殖、皮革和造紙等高濃度和難降解有機廢水的處理；該設備技術既適合制造小型一體化污水處理設備，也適合大規模污水處理應用。附圖說明圖1是本專利技術一種流化床MBR設備實例1的主體結構示意圖；附圖中各部件的標記如下：1、曝氣池；11、污水入口；12、曝氣裝置；2、過渡池；21、隔斷；22、溢流液位；23、系統排氣口/系統溢流口；24、隔斷下部的污水流通口（黑色標記）；25、隔斷上部的污水溢流口（白色標記）；3、膜分離池；31、分離膜組件（帶出水及氣反沖管路）；4、污泥排出口；5、多孔材料載體。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為明確的界定。實施例1圖1是本專利技術實施例1的主體結構示意圖。這種流化床MBR設備用不銹鋼材料制造，包括曝氣池1、過渡池2、膜分離池3，還包括圖中沒有顯示的、能保證該設備運行所需的其他組件及設施。設備主體尺寸為長1.3m、寬0.3m、高1m，其中曝氣池1長0.25m，過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種流化床MBR設備，包括曝氣池、過渡池、膜分離池和設備運行所需的其他組件及設施，其特征在于：在曝氣池、過渡池和膜分離池這三個生化反應池中，至少在一個反應池中放置可懸浮的多孔材料作為微生物的負載體，形成生物流化床。

【技術特征摘要】
1.一種流化床MBR設備，包括曝氣池、過渡池、膜分離池和設備運行所需的其他組件及設施，其特征在于：在曝氣池、過渡池和膜分離池這三個生化反應池中，至少在一個反應池中放置可懸浮的多孔材料作為微生物的負載體，形成生物流化床。2.根據權利要求1所述可懸浮的多孔材料，其特征在于：材料不溶于水、且耐微生物侵蝕，包括但不限于無機材料、有機高分子材料和金屬材料，孔隙率不低于20%。3.根據權利要求1和權利要求2所述可懸浮的多孔材料，其特征在于：為通孔結構；宏觀上，材料為包括但不限于海綿狀、顆粒狀等形態；微觀上，其骨架由包含但不限于微孔、凹凸等結構形成高比表面；優選地，材料由尺寸大于2mm的大孔和尺寸小于10μm的微孔組成，大孔有利于污...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵俊軒，席紅安，
申請(專利權)人：邵俊軒，
類型：發明
國別省市：廣東,44