一種膜生物反應器及減輕其膜污染的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膜生物反應器及減輕其膜污染的方法和裝置，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖3所示，現(xiàn)有的MBR(Membrane B1-Reactor，膜生物反應器)系統(tǒng)中主要包括有膜池31、MBR膜32、曝氣裝置33、進水管34、產(chǎn)水管35等設(shè)備，其中的MBR膜32設(shè)置在膜池31中，曝氣裝置33的曝氣口設(shè)置在膜池31中且位于MBR膜32的下端，進水管34的進水口與膜池31的內(nèi)部相連通，產(chǎn)水管35的出水口通過MBR膜32與膜池31的內(nèi)部相連通。在廢水處理過程中，曝氣裝置33不僅為膜池31內(nèi)的微生物提供氧氣36，而且還通過擾動膜池31內(nèi)的流體，從而帶動MBR膜32的膜絲擺動，以緩解污染物在膜表面的吸附和積累。但是由于曝氣裝置33產(chǎn)生的氣體是由膜池31的底部自由上升至MBR膜32的位置，對膜絲的擦洗、沖刷力有限，所以長期運行過程中仍有部分污染物粘附在膜絲表面形成膜污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的MBR系統(tǒng)在長期運行過程中因污染物粘附在膜絲表面容易形成膜污染的問題，進而提出了膜生物反應器及減輕其膜污染的方法和裝置，具體包括如下的技術(shù)方案:
[0004]—種減輕膜生物反應器的膜污染的方法，利用高壓水流對膜池中的膜組件進行沖刷，所述方法包括:
[0005]采集所述膜組件的單周期最大跨膜壓差值并輸出；
[0006]根據(jù)所述單周期最大跨膜壓差值與跨膜壓差閾值的比較結(jié)果，確定對所述膜組件進行沖刷的水柱流速控制值；
[0007]根據(jù)所述水柱流速控制值調(diào)整所述高壓水流的水柱流速。
[0008]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的方法中，所述跨膜壓差閾值包括第一閾值和第二閾值。
[0009]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的方法中，所述第一閾值的取值范圍為:_2kPa?-lOkPa，所述第二閾值的取值范圍為:_10kPa?_20kPa。
[0010]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的方法中，根據(jù)所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值與跨膜壓差閾值的比較結(jié)果確定相應的水柱流速控制值具體包括:
[0011]當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值大于所述第一閾值時，采用第一水柱流速控制值；或者
[0012]當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值小于等于所述第一閾值且大于第二閾值時，采用第二水柱流速控制值；或者
[0013]當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值小于等于所述第二閾值時，采用第三水柱流速控制值。
[0014]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的方法中，所述第一水柱流速控制值與所述膜池的深度成正比，第二水柱流速控制值與所述單周期最大跨膜壓差和總運行時間的比值成正比，第三水柱流速控制值與所述膜池中的膜的耐壓程度成正比。
[0015]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的方法中，所述方法還包括:根據(jù)所述水柱流速控制值調(diào)整出水的水柱流速，是將原水加壓后通過設(shè)置在所述膜池中的多個曝氣管以所述水柱流速控制值噴射高壓水流。
[0016]—種減輕膜生物反應器的膜污染的裝置，包括:
[0017]曝水裝置，用于在膜池中噴射高壓水流；
[0018]壓力檢測器，用于采集膜池中膜組件的單周期最大跨膜壓差值并輸出；
[0019]控制器，接收所述單周期最大跨膜壓差值，并與跨膜壓差閾值比較，由比較結(jié)果確定水柱流速控制值，并根據(jù)所述水柱流速控制值調(diào)整所述曝水裝置出水的水柱流速。
[0020]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的裝置中，所述跨膜壓差閾值包括第一閾值和第二閾值。
[0021]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的裝置中，所述第一閾值的取值范圍為:_2kPa?-lOkPa，所述第二閾值的取值范圍為:_10kPa?_20kPa。
[0022]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的裝置中，所述控制器包括:
[0023]用于當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值大于所述第一閾值時，采用第一水柱流速控制值；或者
[0024]用于當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值小于等于所述第一閾值且大于第二閾值時，采用第二水柱流速控制值；或者
[0025]用于當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值小于等于所述第二閾值時，采用第三水柱流速控制值。
[0026]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的裝置中，所述第一水柱流速控制值與所述膜池的深度成正比，第二水柱流速控制值與所述單周期最大跨膜壓差和總運行時間的比值成正比，第三水柱流速控制值與所述膜池中的膜的耐壓程度成正比。
[0027]在本發(fā)明所述的減輕膜生物反應器的膜污染的裝置中，在所述曝水管上設(shè)置有多個噴嘴，每個噴嘴的孔徑為0.5?2mm。
[0028]一種膜生物反應器，包括膜池、設(shè)置在所述膜池中的膜組件和設(shè)置在所述膜池中用于供氣的曝氣裝置，其特征在于，所述膜生物反應器還包括設(shè)置在所述膜池中的如上所述的減輕膜生物反應器的膜污染的裝置。
[0029]綜上所述，本發(fā)明通在膜池中經(jīng)過調(diào)整的高壓水流對膜組件進行沖洗，從而使MBR膜受到的沖擊力最小化的同時使清洗效率最大化，并且以原水為高壓水源，無需增大系統(tǒng)負荷和處理能力，從而有效減輕了 MBR系統(tǒng)中的膜組件在長期運行過程中形成膜污染。
【附圖說明】
[0030]下面將參照附圖借助于根據(jù)本發(fā)明提供的變形機的通用架構(gòu)的一些示例性實施方式來對本發(fā)明進行更詳細的描述，附圖中:
[0031]圖1以示意的方式示出了減輕膜生物反應器的膜污染的方法的流程圖。
[0032]圖2以示意的方式示出了膜生物反應器的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的MBR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明的第一實施例提出了一種減輕膜生物反應器的膜污染的方法，利用高壓水流對膜池中的膜組件進行沖刷，如圖1所示，包括:
[0035]步驟11，采集所述膜組件的單周期最大跨膜壓差值并輸出。
[0036]具體的，通過在膜池的產(chǎn)水管上設(shè)置壓力檢測器，能夠?qū)λ瞿こ刂械哪そM件的跨膜壓差(Transmembrane Pressure)進行檢測，相應的最大跨膜壓差是指絕對值最大的跨膜壓差，所以跨膜壓差越大，其對應的值就越小。進一步地，可以將例如5分鐘、8分鐘等時間作為一個周期，每次采集一個周期內(nèi)多個時刻的跨膜壓差值，將最大跨膜壓差值輸出。其中，相應的壓力檢測器可采用壓力變送器。
[0037]步驟12，根據(jù)所述單周期最大跨膜壓差值與跨膜壓差閾值的比較結(jié)果，確定對所述膜組件進行沖刷的水柱流速控制值。
[0038]具體的，所述跨膜壓差閾值的確定與膜組件中的MBR膜的性能有關(guān)，在本實施例中，所述跨膜壓差閾值具體可以包括第一閾值和第二閾值。優(yōu)選的，所述第一閾值的取值范圍為:_2kPa?-lOkPa，所述第二閾值的取值范圍為:_10kPa?_20kPa。
[0039]根據(jù)確定的跨膜壓差閾值，還可以進一步根據(jù)所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值與跨膜壓差閾值的比較結(jié)果確定相應的水柱流速控制值，具體包括:
[0040]當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值大于所述第一閾值時，采用第一水柱流速控制值；或者
[0041]當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值小于等于所述第一閾值且大于第二閾值時，采用第二水柱流速控制值；或者
[0042]當所述單周期采集的膜池中的最大跨膜壓差值小于等于所述第二閾值時，采用第三水柱流速控制值。
[0043]其中，第一水柱流速控制值、第二水柱流速控制值、第三水柱流速控制值的取值與膜池水深、膜組件的高度、噴嘴孔徑和數(shù)量、以及產(chǎn)水速率有關(guān)。例如:所述第一水柱流速控制值隨所述膜池的深度的增大而增大，因此膜池內(nèi)的水位越高，則第一水柱流速控制值越大，優(yōu)選的第一水柱流速控制值可以為2?5m/s ;第二水柱流速控制值隨所述單周期最大跨膜壓差和總運行時間的比值的增大而增大，因此單周期內(nèi)最大跨膜壓差與總運行時間的比值越大，第二水柱流速控制值越大，優(yōu)選的第二水柱流速控制值可以為(8?20) *跨膜壓差/運行時間，其中跨膜壓差的單位是kPa，運行時間的單位為天；第三水柱流速控制值隨所述膜池中的膜的耐壓程度的增大而增大，因為水流速度越大，對膜絲的沖擊力越大，對膜絲的耐壓程度要求越高，優(yōu)選的第三水組合流速控制值可以為5?15m/s。
[0044]步驟13，根據(jù)所述水