申请日2005.09.23
公开(公告)日2007.07.04
IPC分类号C02F3/12; C02F3/08; B01D63/08; B01D63/16; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种转盘式膜生物反应器及其水处理方法。原水箱经过第一阀门将进水管与浮球液位阀相连，进水管进入生物反应器，在生物反应器内设有一曝气头，通过曝气管与生物反应器外面的气体流量计、第二阀门、气泵相连，曝气头上方设有转盘式膜分离器，转盘式膜分离器分别与调速电机和出水管相接，出水管另一端依次与第三阀门、真空压力表、出水抽吸泵、净水箱相接，出水抽吸泵与时间继电器相接。本发明通过控制曝气量、膜分离器转数以及抽停比等工艺参数，此转盘式膜生物反应器处理废水的膜通量可保证在37.5～56L/m2h，COD值小于25mg/L，COD去除率大于90%。
权利要求书
1.一种转盘式膜生物反应器，其特征在于，原水箱(1)经第一阀门(2) 将进水管与浮球液位阀(8)相连，进水管进入生物反应器(6)，在生物反应 器(6)内设有一曝气头(7)，经曝气管与生物反应器外面的气体流量计(5)、 第二阀门(4)、气泵(3)相连，曝气头(7)上方设有转盘式膜分离器(9)， 转盘式膜分离器(9)分别与调速电机(10)和出水管(11)相接，出水管(11) 另一端依次与第三阀门(12)、真空压力表(13)、出水抽吸泵(15)、净水箱 (16))相接，出水抽吸泵(15)与时间继电器(14)相接。
2.根据权利要求1所述的一种转盘式膜生物反应器，其特征在于，所述的 转盘式膜分离器(9)为膜组件集成单元(22)，多个转盘式膜组件串联固定在 中空转动轴(17)上。
3.根据权利要求2所述的一种转盘式膜生物反应器，其特征在于，所述的 转盘式膜组件固定在中空转动轴(17)上，转盘式膜组件具有转盘(18)，在 转盘(18)的上、下表面上径、纬向设有导流沟槽(19)，在转盘(18)的上、 下表面上径向设有集水沟槽(20)，集水沟槽(20)与中空转动轴(17)相连通， 在转盘(1)上、下两面设有平板膜(21)。
4.根据权利要求2所述的一种转盘式膜分离器，其特征在于所述的中空转 动轴由调速电动机控制转速，转速控制在几转～几十转/分钟。
5.根据权利要求3所述的转盘式膜分离器，其特征在于，所述的平板膜为 平板超滤膜或微滤膜，膜的孔径小于0.4μm。
6.一种使用如权利要求1所述转盘式膜生物反应器的水处理方法，其特征 在于，方法的步骤如下：
1)原水进入生物反应器内与活性污泥相混合，形成混合液，原水中的污 染物经活性污泥吸附和微生物代谢分解;
2)给生物反应器内混合液曝气，使污染物和活性污泥充分混合，曝气量 为300L/h～700L/h;
3)混合液经转盘式膜分离器间歇加速过滤出水，加速过滤时间为8min～ 12min，间歇过滤时间为30s～2min，转盘式膜分离器的旋转速度为几转～几十 转/分钟。
说明书
转盘式膜生物反应器及其水处理方法
技术领域
本发明属于膜生物反应器技术领域，特别涉及一种转盘式膜生物反应器及 其水处理方法。
背景技术
膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)是一种将膜分离技术与微生 物学、生物化学等相结合进行废水处理的新型、高效的工艺，它与传统的生化 污水处理技术相比，具有固液分离效果好、生化效率高、出水水质优、设备集 中、占地面积小、污泥浓度高、污泥负荷低、便于管理和自动控制等优点。膜 生物反应器主要由生物反应器和膜分离器(膜组件)两部分组成。生物反应器 主要是废水中污染物降解的主要场所，传统的生物反应器是全混式活性污泥生 物处理反应器;膜分离器主要是固液分离、并对一些大分子化合物起到截留作 用，所使用的膜一般为超滤或微滤膜。根据膜组件与生物反应器的位置，膜生 物反应器可分为分体式膜生物反应器(RMBR)和一体式膜生物反应器(SMBR) 或浸没式膜生物反应器。
RMBR的工艺流程，生物反应器内的活性污泥和废水的泥水混合液在泵的增 压作用下进入膜组件，其中混合液中的水透过膜成为处理出水，其余物质随浓 缩液回流到生物反应器内。这种反应器的优点是出水通量大，最大的缺点是由 于微生物含量高导致动力消耗过高以及膜污染非常严重。为了减轻动力消耗， 提出了SMBR，将膜组件置于生物反应器内，通过泵和负压抽吸作用得到膜过滤 出水，能耗较RMBR低，但是由于膜组件浸没在混合液中，所以仍存在膜组件污 染、膜透水率低和较高的鼓气能耗等问题。有一些专利对此也提出了一定的解 决方法。CN1358674A提出大大降低一体式膜生物反应器中膜分离器单元上方的 水深，即减小鼓气管在冲洗膜组件所必须克服的水头压力，从而达到有效减小 膜冲洗压力达到减小膜冲洗能耗的目的;CN1509994A提供一种具有在线机械清 洗功能和无泡曝气功能的转刷式膜生物反应器;CN1509800A和CN1509801A提 供一种由株式膜组件构成的浸入式中空纤维膜组件单元，此膜组件能使单位体 积内膜的填充密度高，并且具有集水和布气双重功能。以上的发明在一定程度 上解决了膜污染和鼓气能耗问题，但是仍然存在膜组件结构较为复杂、安装与 拆洗不方便等缺陷，尤其是透水率不够高，而且对膜的强度要求很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种转盘式膜生物反应器及其水处理方法。降低膜生 物反应器在水处理时的能耗、防止膜污染并维持较高的出水通量。
转盘式膜生物反应器：原水箱经第一阀门将进水管与浮球液位阀相连，进 水管进入生物反应器，在生物反应器内设有一曝气头，经曝气管与生物反应器 外面的气体流量计、第二阀门、气泵相连，曝气头上方设有转盘式膜分离器， 转盘式膜分离器分别与调速电机和出水管相接，出水管另一端依次与第三阀 门、真空压力表、出水抽吸泵、净水箱相接，出水抽吸泵与时间继电器相接。
所述的转盘式膜分离器为多个转盘式膜分离组件串联固定在中空转动轴 上。转盘式膜分离组件固定在中空转动轴上，转盘式膜分离组件具有转盘，在 转盘的上、下表面上径、纬向设有导流沟槽，在转盘的上、下表面上径向设有 集水沟槽，并与中空转动轴相连通，在转盘上、下两面设有平板膜。中空转 动轴由调速电动机控制转速，转速控制在几转～几十转/分钟。平板膜为平板 超滤膜或微滤膜，膜的孔径小于0.4μm。
转盘式膜生物反应器的水处理方法的步骤如下：
1)原水进入生物反应器内与活性污泥相混合，形成混合液，原水中的污 染物经活性污泥吸附和微生物代谢分解;
2)给生物反应器内混合液曝气，使污染物和活性污泥充分混合，曝气量 为300L/h～700L/h;
3)混合液经转盘式膜分离器间歇加速过滤出水，加速过滤时间为8min～ 12min，间歇过滤时间为30s～2min，转盘式膜分离器的旋转速度为几转～几十 转/分钟。
本发明的优点是
1)转盘式膜分离器制备简单、易大规模生产;
2)转盘式膜生物反应器装置容易安装且维修方便;
3)利用转盘式膜生物反应器及其以上工艺处理废水时，能很好的解决膜污 染问题，在连续运行30天之后，膜片上基本上没有沉积的凝胶层。
4)利用转盘式膜生物反应器及其以上工艺处理废水时，能维持很高的出水 通量，并且出水稳定、水质好，出水通量为37.5～56L/m2h，COD小于25mg/L。
