申请日2011.07.05
公开(公告)日2012.09.05
IPC分类号C02F3/12
摘要
提供一种膜生物反应器罐组件以及包括其的水处理设备。所述水处理设备执行单独的控制并降低污垢。所述水处理设备包括位于曝气罐中的多个膜生物反应器以及控制部件。在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜生物反应器的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以及被构造成施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一个。所述控制部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独立地控制所述鼓风机、抽吸泵或反清洗泵的驱动。
权利要求书
1.一种水处理设备，包括：
多个膜生物反应器，位于曝气罐中;
控制部件，
其中，在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜 生物反应器的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以 及被构造成施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一 个，
所述控制部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独立地控制所述鼓 风机、抽吸泵或反清洗泵的驱动。
2.一种水处理设备，包括：
多个壳体，彼此分离，位于曝气罐中;
多个膜生物反应器，被分别容纳在所述多个壳体中;
多个处理水供应泵，被构造成将水从曝气罐供应到所述多个壳体;
控制部件，
其中，在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜 生物反应器的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以 及被构造成施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一 个，
所述控制部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独立地控制所述鼓 风机、抽吸泵或反清洗泵的驱动。
3.一种水处理设备，包括：
多个壳体，彼此分离，位于曝气罐的后部;
多个膜生物反应器罐，每个膜生物反应器罐包括设置在每个壳体中并且 处理从曝气罐供应的水的膜生物反应器;
控制部件，
其中，在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜 生物反应器的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以 及被构造成施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一 个，
所述控制部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独立地控制所述鼓 风机、抽吸泵或反清洗泵的驱动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的水处理设备，其中，在抽吸泵的前 端或后端安装有泄漏传感器，泄漏传感器感测引入到抽吸泵的处理过的水或 者从抽吸泵排放的处理过的水是否包含污泥，
当处理过的水包含污泥时，控制部件使抽吸泵停止运行。
5.如权利要求1至3中任一项所述的水处理设备，其中，在抽吸泵的前 端设置压力计以测量施加到抽吸泵的压力，
当测量的压力等于或者大于参考值时，控制部件使抽吸泵停止运行。
6.如权利要求2所述的水处理设备，其中，所述壳体的水位高于曝气罐 的水位，在壳体的侧壁中设置有溢出口，溢出口的位置高于所述壳体的水位。
7.如权利要求2所述的水处理设备，其中，在每个所述壳体的侧壁中设 置有排水出口，
所述多个排水泵中的每个排水泵包括连接到排水出口的引入孔和连接到 共用排水管的排放孔。
8.一种膜生物反应器罐组件，包括：
多个壳体，彼此分离，位于曝气罐的后部;
多个膜生物反应器罐，每个膜生物反应器罐包括设置在每个壳体中并且 处理从曝气罐供应的水的膜生物反应器;
其中，在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜 生物反应器的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以 及被构造成施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一 个，
所述鼓风机、抽吸泵或反清洗泵的驱动根据膜生物反应器的分离膜的表 面状态被独立地控制。
9.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，所述壳体包括沿着 壳体的底部的边缘具有预定角度的斜面。
10.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，在所述壳体的侧 壁中设置有溢出口，并且所述溢出口的位置高于所述壳体的水位，
与所述溢出口相邻设置有包括具有恒定尺寸的孔的网筛。
11.如权利要求10所述的膜生物反应器罐组件，其中，在所述网筛的下 端安装有用于排放气泡的起泡器。
12.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，在所述壳体中设 置有悬浮固体传感器，以测量影响所述分离膜上的污垢的悬浮固体的量。
13.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，在所述曝气罐上 安装有用于测量影响污垢的有机材料的浓度的有机材料浓度传感器，
仅当有机材料的浓度等于或者小于参考值时，曝气罐的水被引入到所述 壳体中。
14.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，在所述壳体的上 部设置有支撑垫木，
所述鼓风机、抽吸泵或者反清洗泵被设置在所述支撑垫木上，
所述壳体在所述壳体的除了支撑垫木之外的上部具有开口，
在所述壳体的开口中设置有弹性波纹管式门。
15.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，所述壳体包括在 其侧壁中的与水的表面之上的空间对应的排气孔，
所述壳体的排气孔共同连接到排气管，
在所述排气管的端部设置有排气扇。
16.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，具有固定端部的 固定振动器在膜生物反应器的分离膜单元的分离膜之间水平或者竖直地延 伸，并且通过从鼓风机供应的清洁空气而振动，以从分离膜的表面去除污垢。
17.如权利要求16所述的膜生物反应器罐组件，其中，所述固定振动器 包括下列振动器中的一种：弹簧状振动器、包括彼此连接的多个球的振动器、 具有波形带的振动器和具有S形带的振动器。
18.如权利要求8所述的膜生物反应器罐组件，其中，所述壳体包括恒 温单元，用于保持所述壳体的内部温度不变，
其中，所述恒温单元包括：
加热器;
温度传感器，用于测量所述壳体的内部温度;
控制器，基于由温度传感器测量的所述内部温度控制加热器。
说明书
膜生物反应器罐组件以及包括其的水处理设备
技术领域
本发明涉及一种水处理设备，更具体地讲，涉及一种执行独立的控制并 减少污垢的水处理设备以及应用到该水处理设备的膜生物反应器(membrane bio-reactor，MBR)罐组件。
背景技术
包含氮和磷的有机污染物和废水会耗尽溶解于水中的氧，因此，水下生 态系统会被破坏。此外，水的富营养化会防止水资源的利用。因此，废水中 含有的有机营养物和有机污染物可在流入到河流之前被去除以防止水污染。
经济上有优势的生物处理方法通常可被用于在污水处理厂或者废水处理 厂去除有机污染物。例如，利用微生物的方法(诸如活性污泥处理(activated sludge process)和污水深度处理工艺(advanced sewage treatment process))通 常被用于去除有机污染物。
在活性污泥处理中，当废水被引入到曝气罐(aeration tank)中时，微生 物吸收并分解在废水中含有的有机污染物以执行硝化(nitrification)处理， 并且生长。生长的微生物会在最后的沉淀罐(settling tank)中被凝结并沉淀。 在最后的沉淀罐中被沉淀的一部分微生物以活性污泥的形态转移回到曝气罐 中，另一部分微生物作为废污泥被丢弃。结果，一定量的微生物可被适当地 保持在曝气罐中，从而，有机污染物、氮、磷等从废水中被去除。
在活性污泥处理中，膜生物反应器保持高浓度的微生物，以提高有机材 料、氮和磷的处理效率，并防止沉降罐(sedimentation basin)中污泥膨胀(sludge bulking)和沉降效率降低。
可在曝气罐中设置多个这种膜生物反应器。或者，包括多个膜生物反应 器的单个膜生物反应器罐可连接到曝气罐的后端。膜生物反应器的浸没型 (immersion-type)分离膜通过包括具有从0.01μm到0.2μm范围尺寸的毛孔 (pore)的精确过滤膜(filtering membrane)被构造，并且有机材料和悬浮固 体通过浸没型分离膜被处理。
虽然有机材料和悬浮固体利用膜生物反应器被处理，但是污泥被产生并 且附着到分离膜的表面上，以形成污垢，例如滤饼层(cake layer)。因此，曝 气单元冒出气泡以从分离膜有效地去除污泥，从而有效地处理含有有机材料 的废水。
此外，可选地，由于曝气单元从分离膜的表面去除污泥受到限制，所以 利用试剂(agent)或者净化水周期性地执行反清洗(reverse cleaning)工艺来 防止分离膜的毛孔被污泥堵塞。
典型的水处理设备包括：抽吸泵，用于排放净化水;鼓风机，用于将空 气供应给曝气单元;反清洗泵，用于执行反清洗工艺。抽吸泵和反清洗泵通 过公用管和分支管连接到膜生物反应器，鼓风机通过供气管和分支管连接到 膜生物反应器。
这样，由于鼓风机、抽吸泵和反清洗泵被共同连接到膜生物反应器，所 以会难以根据每个膜生物反应器的状态来独立地控制鼓风机、抽吸泵和反清 洗泵，因此，会难以根据每个膜生物反应器的分离膜的表面状态最佳地控制 鼓风机、抽吸泵和反清洗泵。
此外，由于会难以根据每个膜生物反应器的分离膜的表面状态最佳地控 制鼓风机、抽吸泵和反清洗泵，所以会难以将足够压力的清洁空气最佳地供 应到每个膜生物反应器、对净化水提供最佳的抽吸力以及对反清洗提供排放 力，从而增加了污垢的量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种根据膜生物反应器的分离膜的表面状态最佳 地执行独立的控制的水处理设备。
本发明的另一目的在于提供一种从膜生物反应器有效地去除污垢的水处 理设备。
根据本发明的一方面，一种水处理设备包括：多个膜生物反应器，位于 曝气罐中;控制部件，其中，在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将 清洁空气供应到膜生物反应器的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理 过的水的抽吸泵以及被构造成施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清 洗泵中的至少一个，所述控制部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独 立地控制所述鼓风机、抽吸泵或反清洗泵的驱动。
根据本发明的另一方面，一种水处理设备包括：多个壳体，彼此分离， 位于曝气罐中;多个膜生物反应器，被分别容纳在所述多个壳体中;多个处 理水供应泵，被构造成将水从曝气罐供应到所述多个壳体;控制部件，其中， 在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜生物反应器 的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以及被构造成 施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一个，所述控制 部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独立地控制所述鼓风机、抽吸泵 或反清洗泵的驱动。
根据本发明的另一方面，一种水处理设备包括：多个壳体，彼此分离， 位于曝气罐的后部;多个膜生物反应器罐，每个膜生物反应器罐包括设置在 每个壳体中并且处理从曝气罐供应的水的膜生物反应器;控制部件，其中， 在每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜生物反应器 的鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以及被构造成 施加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一个，所述控制 部件根据膜生物反应器的分离膜的表面状态独立地控制所述鼓风机、抽吸泵 或反清洗泵的驱动。
根据本发明的另一方面，一种膜生物反应器罐组件包括：多个壳体，彼 此分离，位于曝气罐的后部;多个膜生物反应器罐，每个膜生物反应器罐包 括设置在每个壳体中并且处理从曝气罐供应的水的膜生物反应器;其中，在 每个膜生物反应器上安装有被构造成用于将清洁空气供应到膜生物反应器的 鼓风机、被构造成从膜生物反应器抽吸处理过的水的抽吸泵以及被构造成施 加压力并供应水以清洁膜生物反应器的反清洗泵中的至少一个，所述鼓风机、 抽吸泵或反清洗泵的驱动根据膜生物反应器的分离膜的表面状态被独立地控 制。
