[发明专利]一种用于膜生物反应器的双层结构的平板膜元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于膜生物反应器的双层结构的平板膜元件。

背景技术

随着国家加大对绿色环保的投入，废水处理越来越受到大众重视。目前废水处理通常采用生物工艺，传统的生物工艺都要用二次沉淀池做后续处理。这种工艺污水处理过程较长，二次沉淀池占地面积大，投资高。因此，这种处理系统及工艺并不适宜现在的发展趋势。

近年来，膜生物反应器（Membrane Bioreactor, 简称MBR）逐渐成为主流处理工艺。膜生物反应器是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的污水处理工艺，即在传统的生物反应器中增加膜过滤组件，经生物降解、微滤（或超滤）而去除污水中的污染物。典型的MBR系统包括浸没式MBR和边流式MBR两种。与传统处理工艺相比，该工艺具有较高的生物降解效率和较低的污泥产率，占地面积小，出水水质稳定、系统简单、污水停留时间短、便于旧系统升级、泥龄（SRT）长、SRT和HRT可以分别控制等等特点。MBR在废水资源化及中水回用方面存在巨大的潜力，受到了国内外的普遍关注。

但是MBR在工程化应用中存在一些问题。第一个问题是，MBR运行中膜表面易发生污染，导致过膜压力（TMP）迅速上升，膜通量下降，影响处理效率并增加膜清洗成本。因此，膜污染控制是近年来MBR的主要研究课题。第二个问题，是MBR的脱氮效率问题。常规MBR工艺处理城市生活污水尽管可以获得较低SS的出水，但对氮的去除却很难达到愈来愈严格的排放要求，这影响了MBR进一步应用。为解决这些问题，已有人提出多种MBR复合脱氮工艺。例如A/O-MBR，是通过前置缺氧池加强反硝化效果最终提高脱氮能力；序批式膜生物反应器，是在传统MBR反应器增加搅拌器通过间歇曝气序批式的运行来提高脱氮能力。这些改进工艺虽具有良好的脱氮能力，但也大大增加了工艺的复杂性、占地面积和建造成本，因此在应用中仍有障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于膜生物反应器的双层结构的平板膜元件。

本发明所采取的技术方案是：

一种用于膜生物反应器的双层结构的平板膜元件，其为单面双层平板膜元件或双面双层平板膜元件，其包括导流板、导流布、微滤或超滤膜和膜状填料层。

所述的膜状填料层的材质为海绵、软性填料、厚纤维布、岩棉、矿渣棉中的一种；所述膜状填料层的厚度为0.5cm~3cm。

所述的双面双层平板膜元件的任一面，包括由外而内设置的膜状填料层、微滤或超滤膜、导流布、导流板，导流板设置在最中间且为一个；所述的单面双层平板膜元件的其中一面，包括由外而内设置的膜状填料层、微滤或超滤膜、导流布、导流板。所述微滤或超滤膜的孔径为0.1μm~ 5μm；所述微滤或超滤膜的材质为PVDF、无纺布、PTFE、 PP中的一种。

所述的导流板的厚度为1cm~2cm，导流板表面设有若干凹槽，凹槽宽度为0.5~1cm。

所述的导流板顶端设有抽吸口，且抽吸口的直径小于导流板的厚度，其直径为0.7cm~1.5cm。

所述的导流板的材质为塑料、铝合金或者不锈钢。

所述的导流布的材质是化纤布料，其厚度为0.1mm~0.2mm。

本发明的有益效果是：本发明制成的双层平板膜与传统单层平板膜相比，增设一层膜状填料层。膜状填料层有利于生物膜的形成和生长，且可以阻挡污水中的颗粒物直接粘附在微滤或超滤膜上，形成多层过滤。因此，膜元件不易堵塞、污染，工作效率提高，同时其脱氮能力较之传统的平板膜元件为好，出水水质好，运行稳定可靠。

附图说明

图1是平板膜元件的结构示意图。

图2是单面平板膜元件的侧视图。

图3是双面平板膜元件的侧视图。

图4是本发明的双层平板膜元件的结构示意图。

图5是本发明的双面双层平板膜元件的侧视图。

图6是模拟污水处理装置。

图7是本发明实施例的模拟污水处理运行过程中不同膜结构的过膜压力（TMP）随运行时间变化图。

具体实施方式

如图1所示，为传统的平板膜元件的结构示意图，包括由外向内设置的微滤或超滤膜1、导流布2、导流板3，导流板3上设有若干凹槽4（凹槽数为3-5条），在导流板3顶端设有抽吸口5。

如图2所示为传统的单面平板膜元件的侧视图，由外而内为微滤或超滤膜1、导流布2、导流板3，导流板上设置抽吸口5。