[发明专利]高通量抗污染型平板膜组器及平板MBR装置

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其是涉及一种高通量抗污染型平板膜组器以及具有该平板膜组器的平板MBR装置。

背景技术

作为膜分离与生物技术有机结合的污水处理新工艺，膜生物反应器(MBR)由于其出水水质优良稳定，装置占地面积小等显著优点，使其在城市污水和工业废水处理和回用方面成为一种很有竞争力的选择，并在全球范围受到高度重视。MBR工艺作为一种高效的水处理技术，膜组器是MBR的核心部分。MBR正处于发展完善阶段，其自身仍存在一定缺陷需要进一步解决。目前，运行能耗高和膜污染问题是限制MBR工程应用的主要瓶颈。其中曝气能耗是决定MBR运行能耗的根本原因，其占整个运行能耗的80％以上。传统的MBR，在膜池内设置一个膜箱，在膜箱内的某个膜元件的膜损坏，则将损坏的膜元件取出更换，由于MBR的膜材料和其他组件的价格昂贵，导致成本增加，因此降低MBR的应用成本是研究的重要方向。同时，传统MBR的曝气管采用“U”型结构，曝气能耗高且存在曝气死角，导致部分污泥缺氧，影响生化处理效果，此外，传统的MBR的通量低，强度差、抗污染效果不佳。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种高通量抗污染型平板膜组器，该平板膜组器运行通量高，可达到25-35L/m2.h；抗污染性能好，清洗周期可达到3到6个月；使用时可以降低成本。

本发明另一目的在于提出一种具有上述高通量抗污染型平板膜组器的平板MBR装置。

根据本发明第一方面实施例的高通量抗污染型平板膜组器，包括：曝气箱，所述曝气箱设有用于向曝气箱内供给气体的曝气管，所述曝气管的一端延伸到所述曝气箱内；至少两个膜箱，所述至少两个膜箱沿上下方向叠置在所述曝气箱上，相邻两个膜箱彼此相连且所述曝气箱与最下面的一个膜箱相连，所述膜箱包括框架和彼此间隔地设在所述框架内的多个平板膜元件，每个所述平板膜元件内限定有净水空间且每个所述平板膜元件设有与所述净水空间连通的产水管；和至少两个集水管，所述至少两个集水管分别与所述至少两个膜箱一一对应，每个所述集水管与对应的一个膜箱内的多个平板膜元件的产水管相连。

根据本发明实施例的高通量抗污染型平板膜组器，由于在曝气箱上叠置了至少两个膜箱，由此增加了平板膜元件的数量，在相同高度的前提下，减小了每个膜箱内的平板膜元件的膜的面积，当一个膜箱内的某个平板膜元件损坏更换时，减小了更换的膜面积，减低了成本。此外，通过叠置至少两个膜箱，可以节省空气用量30％，达到节约能耗的目的。

根据本发明实施例的高通量抗污染型平板膜组器，由于采用平板膜元件，因此在污水处理上具有易清洗、运行稳定的优点。并且平板膜结构牢固，能承受高压，组装及拆卸方便，平板膜在使用时不存在断丝的现象，清洗更方便，性价比高。

在本发明的一个实施例中，所述曝气箱与所述最下面的一个膜箱之间设有布气板。

在本发明的一个实施例中，所述曝气管伸入所述曝气箱的部分为具有多个分支管的鱼骨型结构且所述曝气管在所述分支管上设有多个分配口。

根据本发明的此实施例，曝气管优化设计，降低运行能耗30％以上。曝气管设计为鱼骨型，即在曝气管两边装有小的用于布气扩散的分支管，提高了曝气效率，节约曝气量，降低成本；同时采用射流曝气加大反应器内泥水混合程度，降低污染物质在膜表面的沉积，延缓膜污染的产生，提高反应器内氧的传质效率。鱼骨型曝气管，可均匀地为每片平板膜曝气，大大改善膜污染状况，提高曝气效率，还可降低曝气管成本。

在本发明的一个实施例中，所述平板膜元件通过设在所述框架上的插槽或轨道可拆卸地设在框架内。

在本发明的一个实施例中，所述平板膜元件的膜包括孔径为0.1-0.4μm或截留分子量为1000-200000道尔顿的亲水膜。

在本发明的一个实施例中，所述平板膜元件的膜由选自包括亲水改性聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯和聚四氟乙烯的组中的一种或多种制成。

根据本发明第二方面实施例的平板MBR装置包括：膜池；和高通量抗污染型平板膜组器，所述平板膜组器为根据本发明第一方面实施例所述的平板膜组器且设在所述膜池内；进水泵，所述进水泵与所述平板MBR装置的膜池相连以将污水输送到所述膜池内；出水泵，所述出水泵与所述产水管相连以将所述净水空间内的净水输出所述平板MBR装置；和清洗系统，所述清洗系统与所述产水管相连以向所述净水空间内供给清洗药液。