[发明专利]海藻式中空纤维膜生物反应设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜生物法污水处理设备，尤其是涉及一种海藻式中空纤维膜生物反应设备。

背景技术

传统的生活、工业等污水废水回用处理工艺流程比较复杂，操作管理也很麻烦，且其处理水水质不甚稳定。近几年来发展起来的膜生物反应处理技术虽然克服了传统工艺的缺点和不足，使处理后的水质理化指标得以提高，但为了解决所用膜的污堵问题，一般将中空纤维膜呈帘式布置，膜装填密度不高，且纤维两端固定容易断裂，影响了膜生物反应技术的应用和发展；而现有的海藻式膜生物反应设备采用的曝气盘曝气，未进行膜丝根部曝气，曝气效率相对较低，溶解氧低且容易造成污泥池内局部死泥，导致污泥难以保持长期活性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种海藻式中空纤维膜生物反应设备，以解决现有技术所存在结构较为复杂，成本较高、中空纤维膜的抗污堵效果与装填密度低以及能耗较高、溶氧低等难以解决的技术问题。

为达成上述目的，本发明的解决方案是：

海藻式中空纤维膜生物反应设备，包括固定体，中空纤维膜束，连接固定体的产水管和气管；中空纤维膜束的每根中空纤维的下端彼此固定，且该端部内壁畅通；每根中空纤维的上端部独自封口，呈游离状；中空纤维呈圆柱状，其直径为10mm～200mm；固定体由连接直管、活接、侧板、曝气管和三通组成，中空纤维膜束设置于固定体上端连接直管的膜丝粘接环上，与固定体连接直管相连的膜束根部两端具有曝气管，曝气管通过气管与气泵相连。

上述中空纤维膜束浸在膜生物反应池中，其高度低于膜生物反应池内水的深度，其下端分别与产水管和输出泵相接。

本发明将中空纤维膜束的每根中空纤维的下端固定而上端部呈游离状，构成的中空纤维膜生物反应器呈海藻式。与现有技术中将中空纤维两端都固定的结构相比，纤维上端游离状漂浮，整体结构更简单，布局合理，装置紧凑，与现有的海藻式中空纤维膜生物反应设备相比，所采用的陶瓷曝气管能够对膜束的根部进行强制曝气，而且可以向反应池的四周360度进行曝气，减少了反应池的死角，有利于污泥的驯化，反应池溶氧量的提高，同时占地小，污物易脱落，膜抗污染，能耗低，操作方便，设备少，投资省，成本低，出水质量好，处理效率较高，运行周期较长。本发明还有效地克服了水流不甚流畅、膜的作用发挥受限制的不足，使膜的生化作用与物理的过滤净化有机、高效地结合成一体。本发明可单独或串联用于好氧或厌氧的水处理场合。

附图说明

图1：海藻式中空纤维膜生物反应设备的主视图；

图2：海藻式中空纤维膜生物反应设备的俯视图；

图3：海藻式中空纤维膜生物反应设备的侧视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本发明--海藻式中空纤维膜生物反应设备，其中空纤维膜束2选用周围布满过滤微孔的中空纤维。每根中空纤维的下端彼此固定，且该端部内壁畅通，通过底部三通管1与产水管4相连通；上端部则采用胶粘合的方法独自封口，呈游离状。中空纤维膜束2下端固定成一体后设置于固定体10上，固定体10具体由连接直管14、活接2、侧板5和三通1组成。固定体10由一系列的曝气管9和膜丝粘接环15交错组成，曝气管9上均匀分布曝气孔，使之流态合理，流阻较小，水循环好，且保证气体在空间360度的曝气，中空纤维膜束2设置于固定体10之直管14的膜丝粘接环15上。固定体10的上方具有曝气管9(采用微孔曝气管)，曝气管9通过气管与气泵相连。由此构成直径约为200mm的圆柱状中空纤维膜束2。

本发明一个生物膜反应器采用浸于膜生物反应池内的若干个中空纤维膜束2，中空纤维束2浸在膜生物反应池中，其高度低于膜生物反应池内水的深度，其下端分别与产水管4和输出泵相接。多个生物膜反应设备大体等距离地排列在膜生物反应池内，侧向口12并接于输出泵。每个端口上方的曝气管9通过气管与所述气泵相连，组成一个曝气系统。

常温常压状况下，打开输出泵，侧向口12的腔室内产生负压，膜生物反应池内原水经中空纤维膜束2过滤汇集至腔室内，并通过产水管13由输出泵持续输出。输出泵间隔一定时间抽取一次产水。气泵由微孔曝气管9上的曝气孔不断地曝入空气，随着气泡的上升，带动周围的水流从下方进入，使含氧水持续上升，流至中空纤维膜束间，给附着在中空纤维束2上的微生物提供含氧较高的水体，以加快其分解原水中的有机物等杂质，与此同时，本发明所述的中空纤维膜反应设备还对已经生化降解处理的水同时进行物理过滤。因此本发明结构简单，可适用于去除高COD、BOD的有机废水。而反应设备内按曝气管9和膜丝粘接环15一定密度交叉布置的中空纤维膜束2，在曝气管9引入的气水混合体的扰动下，由于其上端在水中呈游离态，可以在一定幅度内随气水流产生抖动，将附着在膜表面的污物抖落，同时，气流还直接在膜表面冲刷，将显著改善中空纤维膜的抗污堵性，另外，直接对膜污染源的根部直接进行曝气，可以进一步减少膜的根部污染，有利于膜的长期运行，采用微孔曝气管可以实现整个反应池内的溶解氧充分，减少污泥的死角。