雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置及膜過濾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體膜過濾及水和污水膜過濾技術(shù)領(lǐng)域，特別是將膜過濾應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置及膜過濾方法。
技術(shù)背景
[0002]膜生物反應(yīng)器(MBR)是指將超、微濾膜分離技術(shù)與污水處理中的生物反應(yīng)器相結(jié)合而成的一種新的污水處理裝置。這種反應(yīng)器綜合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)帶來的優(yōu)點(diǎn)。超、微濾膜組件作為泥水分離單元，可以完全取代二次沉淀池。超、微濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機(jī)物，使之停留在反應(yīng)器內(nèi)，使反應(yīng)器內(nèi)獲得高生物濃度，并延長有機(jī)固體停留時間，極大地提高了微生物對有機(jī)物的氧化率。同時，經(jīng)超、微濾膜處理后，出水質(zhì)量高，且具有較高的抗沖擊能力。膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)作為新型污水處理技術(shù)，已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。
[0003]除污水處理外，膜過濾技術(shù)也逐漸被廣泛地用于自來水過濾，水再生、含油污水處理等多種液體過濾技術(shù)領(lǐng)域。
[0004]膜在過濾過程中必定會發(fā)生污染。如何通過向膜表面曝氣來緩解膜表面污染是MBR技術(shù)的重要問題之一。傳統(tǒng)的曝氣方式僅僅對膜表面實現(xiàn)了自下而上的沖刷，沖刷效果不佳，曝氣量較大。
[0005]中國專利申請(201010509565.4,201010596993.5)揭示了至少兩個浸入式膜組件分別位于至少一導(dǎo)流板的兩側(cè)，至少兩組曝氣頭分別位于該至少兩個浸入式膜組件的下方，至少兩個閥可分別對所述至少兩組曝氣頭切換爆氣。該污水處理裝置工作時，該至少兩組曝氣頭中的一組處于曝氣狀態(tài)，另一組處于非曝氣狀態(tài)，處于曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)的被處理的污水與曝入的空氣形成氣液混合物，其比重小于處于非曝氣狀態(tài)曝氣頭所在的空間內(nèi)的被處理的污水的比重，兩者之間產(chǎn)生壓差，處于非曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)的被處理的污水經(jīng)該至少一導(dǎo)流板的底端自動流入處于曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)，處于曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)的氣液混合物上升，越過該至少一導(dǎo)流板的頂端，向下流入流有被處理的污水的處于非曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)，這樣，處于非曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)的被處理的污水與處于曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間內(nèi)的氣液混合物所包含的污水自動形成循環(huán)。在這個過程中，當(dāng)被處理的污水向下流過處于非曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間時，對位于處于非曝氣狀態(tài)的曝氣頭所在的空間的浸入式膜組件的過濾元件的表面進(jìn)行反向沖洗，清除附著在浸入式膜組件的過濾元件的表面上的絮凝物，保證浸入式膜組件的正常工作。
[0006]然而以上專利申請揭示的技術(shù)曝氣膜組件形成的向上水流只有一側(cè)(少部分)流過所述導(dǎo)流板流向不曝氣膜組件及其周圍，曝氣組件向上水流大部分流向其他方向，難以實現(xiàn)向下水流對非曝氣組件的向下流沖刷。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是全面控制氣提循環(huán)水流，從而實現(xiàn)對MBR膜組件有效的的雙向沖刷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置，包括一膜池、一進(jìn)液管路、一膜池溢流管路、至少一組膜堆、一個導(dǎo)流圍板、必要的產(chǎn)液管路、必要的供氣管路和多個供氣閥門，其中所述膜堆由至少兩個等高并緊靠一起的膜列和必要的支撐腿組成；所述膜列由至少一個膜組件、一個位于所述膜列底部的曝氣盒和位于所述曝氣盒內(nèi)的一組曝氣裝置組成，所述膜列四周封閉以實現(xiàn)經(jīng)上述曝氣裝置曝入膜列內(nèi)的氣泡不逸出，所述膜列上下貫通；所述導(dǎo)流圍板位于所述膜堆頂部，所述導(dǎo)流圍板四周與所述膜堆四周契合。
[0009]使用該雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置的膜過濾方法包括將被處理液體經(jīng)給液管路供入所述膜池，多余流量經(jīng)膜池溢流管路流出，通過多個供氣閥門切換，使得在所述膜堆中相鄰的兩個膜列中一個膜列中的曝氣裝置曝氣，而另一個膜列中的曝氣裝置不曝氣，曝氣膜列內(nèi)的液體在氣提作用下向上流，直至該膜列頂端，該向上液流在所述導(dǎo)流圍板作用下轉(zhuǎn)向，并經(jīng)不曝氣的膜列向下流；一段時間后再通過多個供氣閥門開關(guān)將曝氣膜列和不曝氣膜列相互切換，從而實現(xiàn)膜的雙向液流沖刷。經(jīng)膜過濾的產(chǎn)液經(jīng)產(chǎn)液管路產(chǎn)出。液過濾的推動力是重力或抽吸泵(圖中未示)。
[0010]該雙向沖洗膜生物反應(yīng)裝置的污液處理方法有益效果是實現(xiàn)了膜的雙向液流沖刷，沖洗效果更佳并節(jié)省約50%的曝氣量。
【附圖說明】
[0011]圖1是該雙向沖洗膜生物反應(yīng)裝置原理示意圖。
[0012]圖中，1.膜池，10.膜組件，11.進(jìn)液管路，12.膜池溢流管路，13.產(chǎn)液管路，14.供氣管路，15.供氣閥門，20.曝氣盒，30.曝氣裝置.40.支撐腿，100.膜堆，200.膜列，300.導(dǎo)流圍板。
[0013]為簡化起見，其他必要的閥門、儀表和自動控制系統(tǒng)在圖中被省略。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置，包括一膜池(1)、一進(jìn)液管路
(11)、一膜池溢流管路(12)、至少一組膜堆(100)、一個導(dǎo)流圍板(300)、必要的產(chǎn)液管路
(13)、必要的供氣管路(14)和多個供氣閥門(15)，其中所述膜堆(100)由至少兩個等高并緊靠一起的膜列(200)和必要的支撐腿(40)組成；所述膜列(200)由至少一個膜組件
(10)、一個位于所述膜列(200)底部的曝氣盒(20)和位于所述曝氣盒(20)內(nèi)的一組曝氣裝置(30)組成，所述膜列(200)四周封閉以實現(xiàn)經(jīng)上述曝氣裝置(30)曝入膜列內(nèi)的氣泡不逸出，所述膜列(200)上下貫通；所述導(dǎo)流圍板(300)位于所述膜堆(100)頂部，所述導(dǎo)流圍板(300)四周與所述膜堆(100)四周契合。
[0015]使用該雙向沖洗膜生物反應(yīng)裝置的膜過濾方法包括將被處理液經(jīng)給液管路(11)供入所述膜池(I)，多余流量經(jīng)膜池溢流管路(12)流出，通過多個供氣閥門(15)切換，使得在所述至少一個膜堆(100)中相鄰的兩個膜列(200)中一個膜列中的爆氣裝置(30)爆氣，而另一個膜列(200)中的爆氣裝置(30)不爆氣，曝氣膜列(200)內(nèi)的液在氣提作用下向上流，直至該膜列(200)頂端，該向上液流在所述導(dǎo)流圍板(300)作用下轉(zhuǎn)向，并經(jīng)不曝氣的膜列(200)向下流；一段時間后再通過多個供氣閥門(15)的開關(guān)將曝氣膜列(200)和不曝氣膜列(200)相互切換，從而實現(xiàn)膜的雙向液流沖刷。經(jīng)膜過濾的產(chǎn)液經(jīng)產(chǎn)液管路(13)產(chǎn)出。液過濾的推動力是重力或抽吸泵(圖中未示)。
[0016]所述導(dǎo)流圍板(300)高度在10-1OOOmm之間。所述導(dǎo)流圍板(300)高度低于10mm時不能保證曝氣膜列(200)內(nèi)向上流液體的絕大部分經(jīng)不曝氣的膜列(200)向下流；所述導(dǎo)流圍板(300)高度高于100mm時造成空間和材料的浪費(fèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置，其特征在于包括一膜池(I)、一進(jìn)液管路(11)、一膜池溢流管路(12)、至少一組膜堆(100)、一個導(dǎo)流圍板(300)、必要的產(chǎn)液管路(13)、必要的供氣管路(14)和多個供氣閥門(15)，其中所述膜堆(100)由至少兩個等高并緊靠一起的膜列(200)和必要的支撐腿(40)組成；所述膜列(200)由至少一個膜組件(10)、一個位于所述膜列(200)底部的曝氣盒(20)和位于所述曝氣盒(20)內(nèi)的一組曝氣裝置(30)組成，所述膜列(200)四周封閉以實現(xiàn)經(jīng)上述曝氣裝置(30)曝入膜列內(nèi)的氣泡不逸出，所述膜列(200)上下貫通；所述導(dǎo)流圍板(300)位于所述膜堆(100)頂部，所述導(dǎo)流圍板(300)四周與所述膜堆(100)四周契合。
2.一種雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾方法，其特征在于將被處理液經(jīng)給液管路(11)供入所述膜池(I)，多余流量經(jīng)膜池溢流管路(12)流出，通過多個供氣閥門(15)切換，使得在所述至少一個膜堆(100)中相鄰的兩個膜列(200)中一個膜列中的爆氣裝置(30)爆氣，而另一個膜列(200)中的爆氣裝置(30)不爆氣，曝氣膜列(200)內(nèi)的液在氣提作用下向上流，直至該膜列(200)頂端，該向上液流在所述導(dǎo)流圍板(300)作用下轉(zhuǎn)向，并經(jīng)不曝氣的膜列(200)向下流；一段時間后再通過多個供氣閥門(15)的開關(guān)將曝氣膜列(200)和不曝氣膜列(200)相互切換，從而實現(xiàn)膜的雙向液流沖刷。經(jīng)膜過濾的產(chǎn)液經(jīng)產(chǎn)液管路(13)產(chǎn)出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置，其特征在于所述導(dǎo)流圍板(300)高度在10-1OOOmm之間。
【專利摘要】一種雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置和膜過濾方法，涉及液體的膜過濾及水和污水膜過濾，特別是膜生物反應(yīng)器(MBR)污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該裝置和方法的突出特征在于由至少兩個等高并緊靠一起的膜列組成一個膜堆，該膜堆頂部有一個與之契合的導(dǎo)流圍板，通過供氣閥門切換，使膜堆中緊靠一起的兩個膜列中一個曝氣，另一個不曝氣，曝氣膜列內(nèi)的液體在氣提作用下向上流，該向上液流在導(dǎo)流圍板作用下轉(zhuǎn)向，在不曝氣的膜列內(nèi)向下流；一段時間后再通過多個供氣閥門開關(guān)將曝氣膜列和不曝氣膜列相互切換，從而實現(xiàn)膜的雙向液流沖刷。該雙向液流沖刷的浸沒式膜過濾裝置和膜過濾方法沖洗效果更佳并節(jié)省約50％的曝氣量。
【IPC分類】C02F3-12
【公開號】CN104843861
【申請?zhí)枴緾N201510312899
【發(fā)明人】孟廣禎, 王彥
【申請人】北京坎普爾環(huán)保技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年6月10日