申请日 20201026
公开（公告）日 20210205
IPC分类号 B01D69/04; B01D69/10; B01D65/02; C02F3/12
摘要
本发明属于污水处理领域中的膜生物反应器技术领域，具体涉及一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件。该反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，包括依次连通设置的压缩空气发生装置、冲洗阀、集水管、产水阀和产水泵，集水管的管壁沿其径向连通设置有至少一根本发明所提供的微滤膜管。膜组件浸没于生物反应池中工作，可通过切换产水阀和气体反冲阀实现产水和气反冲的间歇性运行。
权利要求书
1.一种微滤膜管，其特征在于：所述微滤膜管为一端封闭、另一端开口的管状结构，所述微滤膜管包括均质多孔膜，或者，所述微滤膜管包括多孔支撑体和设置在其外表面的分离层，所述均质多孔膜和所述多孔支撑体的材料分别为超高分子量的聚乙烯或聚丙烯，所述分离层的材料选自聚偏氟乙烯、聚丙烯氰、聚砜或者聚醚砜中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的微滤膜管，其特征在于：所述的微滤膜管的外径为6mm～20mm；所述的微滤膜管的内径为3mm～10mm；所述的微滤膜管的长度为60mm～200mm；所述的微滤膜管的膜孔的孔径为0.05～5μm。
3.根据权利要求1或2所述的微滤膜管，其特征在于：聚乙烯的分子量为300w～800w；聚丙烯的分子量为300w～800w。
4.一种反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：包括依次连通设置的压缩空气发生装置(1)、冲洗阀(2)、集水管(3)、产水阀(4)和产水泵(5)，所述集水管(3)的管壁沿其径向连通设置有至少一根权利要求1至3任一所述的微滤膜管(6)。
5.根据权利要求4所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：各所述微滤膜管(6)垂直于所述集水管(3)的轴线，并且相互平行的设置在其一侧，各所述微滤膜管(6)排成若干排，各排所述的微滤膜管(6)沿着所述集水管(3)的轴向布置。
6.根据权利要求5所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：相邻的两排之间互相靠近的三个微滤膜管(6)呈正三角形布置。
7.根据权利要求4所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：各所述微滤膜管(6)浸没在膜生物反应器(7)中。
8.根据权利要求4所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：所述压缩空气发生装置(1)向所述冲洗阀(2)提供的空气为无油压缩空气，压力为0.1～0.6MPa。
9.根据权利要求4至8任一所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：所述冲洗阀(2)为电磁阀；所述产水阀(4)为电磁阀；所述反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件还包括控制器，所述控制器分别电连接所述冲洗阀(2)和所述产水阀(4)。
10.根据权利要求8所述的反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，其特征在于：
所述控制器控制所述冲洗阀(2)打开，并控制所述产水阀(4)关闭，用于对各所述微滤膜管(6)进行冲洗；
所述控制器控制所述冲洗阀(2)关闭，并控制所述产水阀(4)打开，用于产水。
说明书
一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件
技术领域
本发明属于污水处理领域中的膜生物反应器技术领域，具体涉及一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件。
背景技术
膜生物反应器是一种由膜分离单元和生物处理单元结合的污水处理技术。膜分离单元取代了传统活性污泥法中的二沉池，能够进行有效的固液分离，节省了二沉池占地面积；膜的分离作用使微生物截留在反应器内，实现了水力停留时间和微生物停留时间的分离，提高微生物的浓度，提升生物反应的速率。相对于传统的生物污水处理技术MBR凸显了其技术优势。
膜生物反应器根据膜的位置可以分为浸没式和外置式。膜生物反应器中的膜从结构上分为中控纤维膜，平板膜，管式膜。较早应用于MBR的是帘式中空纤维膜，在应用中发现存在断丝，缠绕及操作困难等问题，并且通量较小，较难清洗。于是出现了平板MBR膜，由于平板膜之间的通道规则，曝气气泡的分布较好，通量有较大提升。但是由于曝气气泡上升太过规则，膜面污染的发展没有很大程度的弱化，膜的清洗依旧是问题。近年来陆续出现了平板陶瓷膜，软式膜，这些新MBR组件皆在弱化膜污染，这也是MBR发展中的关键技术。
平板膜，软式膜虽然较中空纤维帘式组件的通量有所提高，但是这类组件自身的特点及操作方式决定了对污染的控制有限。膜组件无法实施反向的发冲洗。膜的稳定运行只能靠曝气和低通量运行维持。管式MBR组件的制备也有报道，浸没管式MBR的操作和中空纤维MBR类似；外置MBR需要高错流运行，能耗高且需要占地面积。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件。
本发明所提供的技术方案如下：
一种微滤膜管，所述微滤膜管为一端封闭、另一端开口的管状结构，所述微滤膜管包括均质多孔膜，或者，所述微滤膜管包括多孔支撑体和设置在其外表面的分离层，所述均质多孔膜和所述多孔支撑体的材料分别为超高分子量的聚乙烯或聚丙烯，所述分离层的材料选自聚偏氟乙烯、聚丙烯氰、聚砜或者聚醚砜中的任意一种。基于上述技术方案，膜管可小幅度自由弯曲，韧性足，垂直至于水中不漂浮，不缠绕。
多孔复合膜可由在多孔支撑体表面通过相转化等现有方法形成。
具体的，所述的微滤膜管的外径为6mm～20mm；所述的微滤膜管的内径为3mm～10mm；所述的微滤膜管的长度为60mm～200mm；所述的微滤膜管的膜孔的孔径为0.05～5μm。
具体的，聚乙烯的分子量为300w～800w；聚丙烯的分子量为300w～800w，均可购买自现有产品，例如，美国泰科纳公司的GUR系列产品。
本发明还提供了一种反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件，包括依次连通设置的压缩空气发生装置、冲洗阀、集水管、产水阀和产水泵，所述集水管的管壁沿其径向连通设置有至少一根本发明所提供的所述的微滤膜管。
基于上述技术方案，微滤膜管的一端封堵，另一端与出水集水管和反冲气源连接。以一定间距排列、连接在集水管的膜管构成帘式膜片，多个帘式膜片构成组件单元。膜组件浸没于生物反应池中。通过切换产水阀和气体反冲阀实现产水和气反冲的间歇性运行。由于膜管封堵的一端并未固定，在使用脉冲气体反冲的瞬间，膜管产生原位振动。气体反冲和膜管振动对膜面污染物的富集产生抑制作用。通过间歇性气体反冲洗，膜面污染物得以清除，保持相对较高的膜通量。同时，气体反冲时的压缩空气可以起到一定的曝气作用。不同膜管上曝气产生的气泡相互碰撞。气泡碰撞、破裂、上升等产生的气液混合流有助于清除污堵物，弱化膜面污染，提升膜通量。根据实际的运行情况、膜的污染程度，反冲洗时间、产水运行时间可灵活调整，确保MBR在较高通量下稳定运行。
具体的，各所述微滤膜管垂直于所述集水管的轴线，并且相互平行的设置在其一侧，各所述微滤膜管排成若干排，各排所述的微滤膜管沿着所述集水管的轴向布置。
具体的，相邻的两排之间互相靠近的三个微滤膜管呈正三角形布置。
具体的，膜管的间距2mm～40mm。
具体的，各所述微滤膜管浸没在膜生物反应器中。
具体的，所述压缩空气发生装置向所述冲洗阀提供的空气为无油压缩空气，压力为0.1～0.6MPa。具体的，可为无油空气压缩机。
具体的，微滤膜管与集水管的连接方式可选自环氧封装，快插接头或卡套式连接。
进一步的，所述冲洗阀为电磁阀；所述产水阀为电磁阀；所述反冲曝气耦合式浸没管式MBR组件还包括控制器，所述控制器分别电连接所述冲洗阀和所述产水阀。具体的，电磁阀为气动式电磁阀。
基于上述技术方案，可以实现自动控制阀门的开启与关闭，从而实现MBR产水和气体反冲洗功能的自动运行。
具体的：
所述控制器控制所述冲洗阀打开，并控制所述产水阀关闭，用于对各所述微滤膜管进行冲洗；
所述控制器控制所述冲洗阀关闭，并控制所述产水阀打开，用于产水。
（发明人：李雁博;汪铁林;徐慢;王存文 ）
