一種往復旋轉式膜生物反應器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種污水處理及應用技術，特別涉及一種采用生物技術處理污水的膜 生物反應器，屬于水資源再利用的環(huán)境工程技術領域。
【背景技術】
[0002] 膜生物反應器（MembraneBio-Reactor,MBR)是由膜分離技術與生物處理技術有 機結合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術末端二沉池，在生物反應 器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通 過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性污泥與大分子 有機物。膜生物反應器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS)濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更 高；污泥齡（SRT)可延長至30天以上。膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周 期較長的微生物，可實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明 顯，對深度除磷脫氮提供可能。
[0003] 然而，在傳統(tǒng)的膜生物反應器運行過程中，極易產(chǎn)生以下問題：
[0004] (1)由于膜表面濃差極化和污染引起的膜通量下降；
[0005] (2)膜清洗過程復雜，操作繁瑣；
[0006] (3)曝氣量太大，能耗高。
[0007] 針對以上膜生物反應器在運行過程中存在的技術問題，研究者進行了眾多的研究 以克服以上缺陷，主要的研究如下：
[0008] 江蘇金山環(huán)保工程集團有限公司的錢盤生等曾發(fā)明了一種振動式膜生物反應器 (授權公告號：CN101565232B)，該反應器包括預處理裝置、膜生物反應器、生物除臭裝置、 振動裝置和清水箱單元，預處理裝置為設備本體中的生化區(qū)，膜生物反應器安裝在設置本 體中的膜濾區(qū)，膜生物反應器上安裝有振動裝置，生物除臭裝置安裝在設備本體的頂部，其 底部的排放水口與設備本體內(nèi)部相連通，清水箱單元為設備本體內(nèi)的清水區(qū)。該振動式膜 生物反應器可以以膜壓差20Kpa作為膜污染控制指標，自動進行膜組件的振動，加速膜污 染物的脫落，延長清洗周期；使原來6個月進行一次離線清洗延長到8-9個月清洗一次，從 而節(jié)約化學藥劑30-50%，使膜通量更加穩(wěn)定，使MBR反應器運行周期更長并延長了膜的使 用壽命。北京碧水源膜科技有限公司的實用新型專利一一采用機械振動除垢的MBR膜組 器（授權公告號：202415243U)包括垂直并排設置的膜組件，膜組件包括膜絲，膜絲的上、 下端封膠固定在膜盒內(nèi)，每兩個膜組件之間的間隙內(nèi)設置有兩道格網(wǎng)，其中右側格網(wǎng)兩端 用連桿固定，連桿的末端連接在設置在膜組器外部一側的動格網(wǎng)上，外部動格網(wǎng)的外側用 立柱固定，立柱連接有提供動力源的動力裝置；左側格網(wǎng)兩端用連桿固定，連桿的末端連接 在設置在膜組器外部另一側的靜格網(wǎng)上，外部靜格網(wǎng)的外側用立柱固定；右側格網(wǎng)的寬度 大于左側格網(wǎng)的寬度，該MBR膜組器采用對對膜絲的擠壓加振動去除膜絲表面的污垢，完 善MBR膜生物反應器技術，雖然上述兩項技術均試圖解決傳統(tǒng)膜生物反應器易結垢、堵塞 引起的膜通量下降問題，但是上述兩項發(fā)明均不能解決膜生物反應器清洗過程復雜、操作 繁瑣以及膜生物反應器曝氣量太大、能耗高等問題。
[0009] 申請?zhí)枮?01320005827. 2的實用新型專利公開了一種往復旋轉管式陶瓷膜生物 反應器，包括污水處理池、陶瓷膜組件、驅(qū)動陶瓷膜組件往復旋轉的動力裝置、真空栗以及 曝氣裝置，該陶瓷膜組件安置于污水處理池中，該電機和真空栗安裝于污水處理池外，該陶 瓷膜組件通過出水管與真空栗連接。該曝氣裝置包括有曝氣管以及空氣壓縮機，該曝氣管 安裝于污水處理池底部且位于陶瓷膜組件下方，該空氣壓縮機安裝于污水處理池外。雖然 該陶瓷膜生物反應器的陶瓷膜具有堅硬、承受力強、不易阻塞等優(yōu)點，其對具有化學侵害性 和高溫清潔液有更強的抵抗能力，而且陶瓷膜組件隨電機往復旋轉并結合曝氣裝置的氣體 攪動有效防止了膜面粘污積留堵塞，顯著減輕了膜面污染，保持高的膜通量，減少了頻繁清 洗的問題，但是陶瓷膜是無機膜，價格昂貴，一般應用于石化領域。同時，無機膜在生物系統(tǒng) 中，不利于微生物生長，抑制微生物對污染物質(zhì)的降解行為。
[0010] 申請?zhí)枮?01010128979. 2的發(fā)明專利申請公開了一種旋轉管式無紡布動態(tài)膜生 物反應器及其污水處理方法，該反應器是應用無紡布包裹管壁開孔的中空管制作管式過濾 組件，并由電動機帶動固定于圓盤上的管式過濾組件旋轉，在抽吸栗作用下，處理水進入管 式過濾組件中空的內(nèi)部，通過圓盤上徑向集水管匯集至總集水管后排出。該動態(tài)膜生物反 應器以無紡布制作過濾組件，成本低廉，無紡布表面動態(tài)膜提高過濾精度，轉速根據(jù)操作壓 力的變化進行調(diào)控，有效保持動態(tài)膜的適當厚度，保障反應器的持久穩(wěn)定運行，但是該反應 器需要采用高氧利用率的微孔曝氣器，能耗大，運行費用高。同時，無紡布屬于微濾材料，過 濾精度較粗，泥水分離效果有限。
[0011] 本發(fā)明采用廉價的有機超濾膜膜絲作為膜生物反應器內(nèi)膜組件中的過濾材料，價 格低廉，易于微生物成長。同時，超濾的過濾孔徑遠小于微濾無紡布，具有較好的泥水分離 效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是針對上述膜生物反應器處理污水過程中存在的技術缺陷，提供一 種往復旋轉式膜生物反應器，本發(fā)明的膜生物反應器在處理污水過程中由于膜組件往復旋 轉，降低了膜表面濃差極化和污染引起的膜通量下降問題；膜清洗過程復雜，操作繁瑣問題 以及膜生物反應器曝氣量太大，能耗高的問題。
[0013] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種往復旋轉式膜生物反應器，包括污 水處理池、膜分離裝置、排泥裝置、曝氣裝置以及將污水引入污水池的進水管和將處理后的 凈水導出污水池的出水管，其中，所述膜分離裝置設置在污水處理池的內(nèi)部，其下部安裝有 驅(qū)動所述膜分離裝置往復旋轉運動的驅(qū)動控制組件。
[0014] 其中，所述污水處理池的底部呈傾斜狀態(tài)，傾斜坡度為0.5-2%，優(yōu)選為1%。
[0015] 特別是，所述污水池內(nèi)部分為2個相對獨立的并列區(qū)域，曝氣區(qū)和膜分離區(qū)。
[0016] 尤其是，所述曝氣區(qū)設置在靠近污水池呈傾斜狀態(tài)底部的坡頂一側；所述離區(qū)設 置在靠近污水池呈傾斜狀態(tài)底部的坡底一側。
[0017] 其中，所述膜分離裝置包括膜組件、豎向支架、轉盤、托盤、頂部支架、驅(qū)動控制組 件，其中：
[0018] 所述豎向支架位于膜組件的外側，用于固定膜組件；
[0019] 所述膜組件固定安裝于轉盤和頂部支架之間，其下端與轉盤固定連接，上端與頂 部支架固定連接；
[0020] 所述托盤固定安裝在所述轉盤的下部，其內(nèi)部為中空的空腔，與轉盤形成密閉的 空間；
[0021] 所述驅(qū)動控制組件包括通過導線連接的驅(qū)動部件和控制部件，其中驅(qū)動部件固定 在所述轉盤的下表面上，設置在所述托盤與轉盤形成密閉的空間內(nèi)，驅(qū)動所述膜分離裝置 作往復旋轉運動。
[0022] 特別是，所述膜組件為管式、板式膜組件，優(yōu)選為板式膜組件。
[0023] 尤其是，所述膜組件選擇微濾膜或超濾膜，優(yōu)選為超濾膜。
[0024] 特別是，所述膜組件選擇外壓式的板式膜組件。
[0025] 其中，所述轉盤與膜組件連接的上部開設有若干卡槽，卡接所述膜組件于轉盤上 部，使得所述膜組件與轉盤固定連接。膜組件插入卡槽中，使得膜組件與轉盤固定連接成一 體。
[0026] 特別是，所述轉盤為圓柱狀，采用ABS樹脂材料制成，具有抗沖擊性、耐熱性、耐低 溫性、耐腐蝕性等優(yōu)良特點。
[0027] 尤其是，轉盤的上底面上任意的兩條相互垂直的直徑的兩個端部的位置設置4個 豎向支架槽，用于將豎向支架固定于轉盤上。
[0028] 特別是，所述豎向支架槽位于卡槽的外側。
[0029] 其中，所述托盤為內(nèi)部具有空腔的殼體，其上底面為開放式，下底面封閉，中間為 空腔。
[0030] 特別是，所述托盤呈碗狀或圓柱狀，當托盤的上底面與轉盤的下底面固定連接時， 形成所述密閉的容納空間。
[0031] 其中，所述驅(qū)動部件包括由電機，轉軸組成。
[0032] 特別是，所述驅(qū)動部件的轉軸與轉盤的下底面固定連接。驅(qū)動部件的轉軸位于所 述托盤與轉盤固定連接時形成的密閉空間內(nèi)，與污水處理池的污水相隔離。
[0033] 其中，所述控制部件設置在所述污水處理池的外部。
[0034] 特別是，所述控制部件為由控制程序、控制按鈕和電纜、信號指示燈等組成。
[0035] 尤其是，所述控制部件在反應器進行過濾的過程中進行控制膜組件進行低速往復 旋轉運動；在膜組件進行修復過程中進行高速往復旋轉運動。
[0036] 特別是，所述低轉往復旋轉運動的往復旋轉的周期為：逆時針旋轉1-3秒后再順 時針旋轉1-3秒；優(yōu)選為逆時針旋轉2秒后再順時針旋轉2秒；往復旋轉的角度為：逆時針 旋轉角度為80-100°，優(yōu)選為90° ;順時針旋轉角度為80-100°，優(yōu)選為90°。
[0037] 特別是，所述高速往復旋轉運動為以50-100rpm的轉速順時針轉動5-10