申请日2021.01.26
公开（公告）日2021.06.22
IPC分类号C02F3/12; C02F3/00; B01D65/02; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置及处理工艺，属于污水处理技术领域，包括MBR净化池，所述MBR净化池内设置有超滤膜，并且MBR净化池内部对应超滤膜侧方位的位置处设置有阴极板。本发明中，通过设计的超滤膜、阴极板、阳极筒、阀门、斗形套、球形体、弹性支撑装置以及第二螺纹筒等结构的互相配合下，可对超滤膜起到一定的反冲效果，避免大量的细菌以及悬浮物沉淀附着在超滤膜上，且在混流扇的作用效果下，可快速时刚注入的待处理污水与菌种混合，提高菌种在污水中分布的均匀度，当超滤膜表面的菌种数量太多，影响超滤膜产水时，可以提高曝气管的进气量进行短时间曝气清洗，卸掉部分菌种后停止曝气继续进行膜接触氧化处理工艺。
权利要求书
1.一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，包括MBR净化池(1)，其特征在于，所述MBR净化池(1)内设置有超滤膜(2)，并且MBR净化池(1)内部对应超滤膜(2)侧方位的位置处设置有阴极板(3)，所述阴极板(3)滑动连接在MBR净化池(1)的内侧壁上，所述阴极板(3)背离超滤膜(2)的一面卡接有滑行连接套(13)，所述滑行连接套(13)内套接有阳极筒(12)，所述阳极筒(12)靠近超滤膜(2)的一端设置有混流扇(14)，所述混流扇(14)靠近超滤膜(2)的一面开设有喷孔(15)，所述混流扇(14)靠近阴极板(3)的一面设置有除垢刷(16)，所述MBR净化池(1)的顶部设置有密封盖(27)，所述密封盖(27)底部的边沿处通过合页(28)与MBR净化池(1)顶部的边沿处铰接，并且密封盖(27)顶部对应超滤膜(2)的位置处卡接有曝气管(29)，所述曝气管(29)位于超滤膜(2)靠近阴极板(3)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述阴极板(3)背离超滤膜(2)的一面固定连接有第一螺纹筒(4)，所述第一螺纹筒(4)内螺纹连接有第一螺纹杆(5)，所述第一螺纹杆(5)背离阴极板(3)的一端固定连接有第一转接轴(6)，所述第一转接轴(6)的表面套接有第一轴承(7)，所述第一轴承(7)卡接在MBR净化池(1)内侧的端面上。
3.根据权利要求2所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述阳极筒(12)的表面套接有第二轴承(11)，所述第二轴承(11)卡接在MBR净化池(1)内侧的端面上，所述阳极筒(12)背离超滤膜(2)的一端卡接有密封轴承(10)，所述密封轴承(10)内套接有引流管(18)。
4.根据权利要求3所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述第一转接轴(6)的表面套接有第一从动齿轮(8)，所述阳极筒(12)的表面固定连接有第二从动齿轮(9)，并且第二从动齿轮(9)和第一从动齿轮(8)的相对面互相啮合，所述第二从动齿轮(9)的底部啮合有主动齿轮(21)，所述主动齿轮(21)固定连接在电机(22)的输出轴上，所述电机(22)机身的表面通过减震座与MBR净化池(1)的侧端面固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述曝气管(29)内固定连接有斗形套(31)，所述斗形套(31)内套接有球形体(32)，所述球形体(32)靠近密封盖(27)的一面与弹性支撑装置(33)的一端固定连接，所述弹性支撑装置(33)的另一端头通过固定座(34)与曝气管(29)的内侧壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述弹性支撑装置(33)包括连接外筒(331)，所述连接外筒(331)的表面通过固定座(34)与曝气管(29)的内侧壁固定连接，所述连接外筒(331)的内部套接有连接内杆(332)，所述连接内杆(332)的一端与球形体(32)相近的一面固定连接，所述连接内杆(332)的另一端固定连接有支撑弹簧(333)。
7.根据权利要求6所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述连接外筒(331)的内部套接有抵座(20)，所述抵座(20)的侧端面与支撑弹簧(333)相近的一端连接，所述抵座(20)背离支撑弹簧(333)的一端固定连接有第二螺纹杆(39)，所述第二螺纹杆(39)的表面螺纹连接有第二螺纹筒(36)，所述第二螺纹筒(36)的表面套接第四轴承(35)，所述第四轴承(36)卡接在连接外筒(331)内侧的端面上。
8.根据权利要求7所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述第二螺纹筒(36)的表面固定连接有从动锥齿轮(37)，所述从动锥齿轮(37)的表面啮合有主动锥齿轮(38)，所述主动锥齿轮(38)固定连接在第二转接轴(40)的表面，所述第二转接轴(40)的表面套接有第五轴承(41)，所述第五轴承(41)卡接在曝气管(29)的内侧壁上，所述第二转接轴(40)背离主动锥齿轮(38)的一端固定连接有调控阀(30)。
9.根据权利要求1所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置，其特征在于，所述MBR净化池(1)的表面卡接有导出管(23)，并且导出管(23)位于超滤膜(2)远离阴极板(3)的一侧，所述导出管(23)上设置有第二阀门(24)，所述MBR净化池(1)的表面卡接有排污管(25)，所述排污管(25)位于超滤膜(2)靠近阴极板(3)的一侧，所述排污管(25)上设置有第三阀门(26)。
10.根据权利要求1所述的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置的及处理工艺，其特征在于，包括以下工艺流程：
步骤S1：控制电机(22)运行，电机(22)在工作的过程中其输出轴可通过主动齿轮(21)、第二从动齿轮(9)以及第一从动齿轮(8)三者之间的联动效应，将扭力分别转嫁至阳极筒(12)和第一转接轴(6)上，一方面，第一转接轴(6)在转动的过程中还可带动第一螺纹杆(5)在第一螺纹筒(4)内进行同步动作，在扭力以及螺纹咬合力的共同作用效果下，通过控制电机(22)以一定的工作频率进行循环往复的正反动作，便可通过第一螺纹筒(4)带动阴极板(3)在MBR净化池(1)内进行活塞运动，在此过程中，能够改变MBR净化池(1)内部对应超滤膜(2)和阴极板(3)两者之间的水压强度，可出现高压、常压和低压多重水压环境，有利于不同菌类在MBR净化池(1)内进行生物反应，能够在提高生物反应效率的基础上，还可进一步提高生物反应对污水的净化效果，且在当阴极板(3)向背离超滤膜(2)的一侧移动时，MBR净化池(1)内部对应超滤膜(2)靠近阴极板(3)的一侧水压会迅速降低，因而可对超滤膜(2)起到一定的反冲效果，避免大量的细菌以及悬浮物沉淀附着在超滤膜(2)上；
步骤S2：另一方面，阳极筒(12)在转动的过程中，可带动混流扇(14)在滑行连接套(13)内进行同步动作，打开第一阀门(19)，待处理污水便可经由引流管(18)注入到阳极筒(12)内，最后经混流扇(14)上的喷孔(15)进入到MBR净化池(1)内，在混流扇(14)的作用效果下，可快速时刚注入的待处理污水与菌种混合，提高菌种在污水中分布的均匀度；
步骤S3：由污水作为电解质溶解，阳极筒(12)作为阳极轴，阴极板(3)作为阴极轴，在MBR净化池(1)内发生电解反应，使阳极筒(12)和阴极板(3)通电，电解质中的阳离子移向阴极板(3)，吸收电子，发生还原作用，生成新物质，电解质中的阴离子移向阳极筒(12)，放出电子，发生氧化作用，生成新物质，能够使大量的易结垢固体物质固化后附着在阴极板(3)上，从而降低了污水中的重金属离子含量，无需添加除磷药剂，可省去污水进行曝气充氧混合区，有效提供了污水的处理效率，且阴极板(3)在与除垢刷(16)发生关联时，能够将附着在阴极轴上的垢质刮出，有效保证了阴极板(3)与被处理污水的接触面积；
步骤S4：阴极板(3)在MBR净化池(1)内进行活塞运动之前，可通过拨动调控阀(30)带动第二转接轴(40)与第五轴承(41)内发生转动，利用主动锥齿轮(38)和从动锥齿轮(37)两者之间的联动效应，便可将扭力转嫁至第二螺纹筒(36)上，使第二螺纹筒(36)在第二螺纹杆(39)的表面发生转动，在扭力以及螺纹咬合力的共同作用效果下，从而便可进行控制抵座(20)对支撑弹簧(333)所施加的力度，即控制支撑弹簧(333)的形变量，通过控制支撑弹簧(333)的硬度，能够有效控制MBR净化池(1)内部的负压值为何值时球形体(32)才会脱离斗形套(31)并解除对斗形套(31)的密封效果，保证了阴极板(3)利用负压引力对超滤膜(2)的反冲洗效果，同时还可控制阴极板(3)在向远离超滤膜(2)方向移动过程中，进入MBR净化池(1)的空气含量，当进气量少时，仅能够在被处理污水的上层进行曝气处理，便可使超滤膜(2)的表面附着大量的有效菌种，当被处理污水通过这些菌种时，被处理污水中的污染物得到药效降解，出水水质好，当超滤膜(2)表面的菌种数量太多，影响超滤膜(2)产水时，可以提高曝气管(29)的进气量进行短时间曝气清洗，卸掉部分菌种后停止曝气继续进行膜接触氧化处理工艺。
说明书
一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置及处理工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置及处理工艺。
背景技术
在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等，按膜孔径可划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。
在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，目前，传统的MBR反应器在使用的过程中仍存有一些不足之处，在对污水进行处理时，通常需要向被处理污水中加入除磷药剂，磷是一种易结垢物质，若附着在超滤膜上，很难进行清理，即便是利用反冲洗技术也很难达到较高的清理效果，导致使用超滤膜的成本较高，并严重影响超滤膜的膜精华效率，因此，现阶段市场上亟需一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置及处理工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决传统的MBR反应器在使用的过程中仍存有一些不足之处，在对污水进行处理时，通常需要向被处理污水中加入除磷药剂，磷是一种易结垢物质，若附着在超滤膜上，很难进行清理，即便是利用反冲洗技术也很难达到较高的清理效果，导致使用超滤膜的成本较高的问题，而提出的一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置及处理工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置及处理工艺，包括MBR净化池，所述MBR净化池内设置有超滤膜，并且MBR净化池内部对应超滤膜侧方位的位置处设置有阴极板，所述阴极板滑动连接在MBR净化池的内侧壁上，所述阴极板背离超滤膜的一面卡接有滑行连接套，所述滑行连接套内套接有阳极筒，所述阳极筒靠近超滤膜的一端设置有混流扇，所述混流扇靠近超滤膜的一面开设有喷孔，所述混流扇靠近阴极板的一面设置有除垢刷，所述MBR净化池的顶部设置有密封盖，所述密封盖底部的边沿处通过合页与MBR净化池顶部的边沿处铰接，并且密封盖顶部对应超滤膜的位置处卡接有曝气管，所述曝气管位于超滤膜靠近阴极板的一侧。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述阴极板背离超滤膜的一面固定连接有第一螺纹筒，所述第一螺纹筒内螺纹连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆背离阴极板的一端固定连接有第一转接轴，所述第一转接轴的表面套接有第一轴承，所述第一轴承卡接在MBR净化池内侧的端面上。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述阳极筒的表面套接有第二轴承，所述第二轴承卡接在MBR净化池内侧的端面上，所述阳极筒背离超滤膜的一端卡接有密封轴承，所述密封轴承内套接有引流管。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述第一转接轴的表面套接有第一从动齿轮，所述阳极筒的表面固定连接有第二从动齿轮，并且第二从动齿轮和第一从动齿轮的相对面互相啮合，所述第二从动齿轮的底部啮合有主动齿轮，所述主动齿轮固定连接在电机的输出轴上，所述电机机身的表面通过减震座与MBR净化池的侧端面固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述曝气管内固定连接有斗形套，所述斗形套内套接有球形体，所述球形体靠近密封盖的一面与弹性支撑装置的一端固定连接，所述弹性支撑装置的另一端头通过固定座与曝气管的内侧壁固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述弹性支撑装置包括连接外筒，所述连接外筒的表面通过固定座与曝气管的内侧壁固定连接，所述连接外筒的内部套接有连接内杆，所述连接内杆的一端与球形体相近的一面固定连接，所述连接内杆的另一端固定连接有支撑弹簧。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述连接外筒的内部套接有抵座，所述抵座的侧端面与支撑弹簧相近的一端连接，所述抵座背离支撑弹簧的一端固定连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的表面螺纹连接有第二螺纹筒，所述第二螺纹筒的表面套接第四轴承，所述第四轴承卡接在连接外筒内侧的端面上。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述第二螺纹筒的表面固定连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的表面啮合有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮固定连接在第二转接轴的表面，所述第二转接轴的表面套接有第五轴承，所述第五轴承卡接在曝气管的内侧壁上，所述第二转接轴背离主动锥齿轮的一端固定连接有调控阀。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述MBR净化池的表面卡接有导出管，并且导出管位于超滤膜远离阴极板的一侧，所述导出管上设置有第二阀门，所述MBR净化池的表面卡接有排污管，所述排污管位于超滤膜靠近阴极板的一侧，所述排污管上设置有第三阀门。
一种高维护性的MBR膜反应环保污水装置的及处理工艺，包括以下工艺流程：
步骤S1：控制电机运行，电机在工作的过程中其输出轴可通过主动齿轮、第二从动齿轮以及第一从动齿轮三者之间的联动效应，将扭力分别转嫁至阳极筒和第一转接轴上，一方面，第一转接轴在转动的过程中还可带动第一螺纹杆在第一螺纹筒内进行同步动作，在扭力以及螺纹咬合力的共同作用效果下，通过控制电机以一定的工作频率进行循环往复的正反动作，便可通过第一螺纹筒带动阴极板在MBR净化池内进行活塞运动，在此过程中，能够改变MBR净化池内部对应超滤膜和阴极板两者之间的水压强度，可出现高压、常压和低压多重水压环境，有利于不同菌类在MBR净化池内进行生物反应，能够在提高生物反应效率的基础上，还可进一步提高生物反应对污水的净化效果，且在当阴极板向背离超滤膜的一侧移动时，MBR净化池内部对应超滤膜靠近阴极板的一侧水压会迅速降低，因而可对超滤膜起到一定的反冲效果，避免大量的细菌以及悬浮物沉淀附着在超滤膜上；
步骤S2：另一方面，阳极筒在转动的过程中，可带动混流扇在滑行连接套内进行同步动作，打开第一阀门，待处理污水便可经由引流管注入到阳极筒内，最后经混流扇上的喷孔进入到MBR净化池内，在混流扇的作用效果下，可快速时刚注入的待处理污水与菌种混合，提高菌种在污水中分布的均匀度；
步骤S3：由污水作为电解质溶解，阳极筒作为阳极轴，阴极板作为阴极轴，在MBR净化池内发生电解反应，使阳极筒和阴极板通电，电解质中的阳离子移向阴极板，吸收电子，发生还原作用，生成新物质，电解质中的阴离子移向阳极筒，放出电子，发生氧化作用，生成新物质，能够使大量的易结垢固体物质固化后附着在阴极板上，从而降低了污水中的重金属离子含量，无需添加除磷药剂，可省去污水进行曝气充氧混合区，有效提供了污水的处理效率，且阴极板在与除垢刷发生关联时，能够将附着在阴极轴上的垢质刮出，有效保证了阴极板与被处理污水的接触面积；
步骤S4：阴极板在MBR净化池内进行活塞运动之前，可通过拨动调控阀带动第二转接轴与第五轴承内发生转动，利用主动锥齿轮和从动锥齿轮两者之间的联动效应，便可将扭力转嫁至第二螺纹筒上，使第二螺纹筒在第二螺纹杆的表面发生转动，在扭力以及螺纹咬合力的共同作用效果下，从而便可进行控制抵座对支撑弹簧所施加的力度，即控制支撑弹簧的形变量，通过控制支撑弹簧的硬度，能够有效控制MBR净化池内部的负压值为何值时球形体才会脱离斗形套并解除对斗形套的密封效果，保证了阴极板利用负压引力对超滤膜的反冲洗效果，同时还可控制阴极板在向远离超滤膜方向移动过程中，进入MBR净化池的空气含量，当进气量少时，仅能够在被处理污水的上层进行曝气处理，便可使超滤膜的表面附着大量的有效菌种，当被处理污水通过这些菌种时，被处理污水中的污染物得到药效降解，出水水质好，当超滤膜表面的菌种数量太多，影响超滤膜产水时，可以提高曝气管的进气量进行短时间曝气清洗，卸掉部分菌种后停止曝气继续进行膜接触氧化处理工艺。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设计的超滤膜、阴极板、阳极筒、混流扇、除垢刷、曝气管、阀门、斗形套、球形体、弹性支撑装置以及第二螺纹筒等结构的互相配合下，可出现高压、常压和低压多重水压环境，有利于不同菌类在MBR净化池内进行生物反应，能够在提高生物反应效率的基础上，还可进一步提高生物反应对污水的净化效果，可对超滤膜起到一定的反冲效果，避免大量的细菌以及悬浮物沉淀附着在超滤膜上，且在混流扇的作用效果下，可快速时刚注入的待处理污水与菌种混合，提高菌种在污水中分布的均匀度，当超滤膜表面的菌种数量太多，影响超滤膜产水时，可以提高曝气管的进气量进行短时间曝气清洗，卸掉部分菌种后停止曝气继续进行膜接触氧化处理工艺。
2、本发明中，通过设计的MBR净化池、超滤膜、阴极板、阳极筒、混流扇、喷孔和除垢刷，控制电机运行，电机在工作的过程中其输出轴可通过主动齿轮、第二从动齿轮以及第一从动齿轮三者之间的联动效应，将扭力分别转嫁至阳极筒和第一转接轴上，一方面，第一转接轴在转动的过程中还可带动第一螺纹杆在第一螺纹筒内进行同步动作，在扭力以及螺纹咬合力的共同作用效果下，通过控制电机以一定的工作频率进行循环往复的正反动作，便可通过第一螺纹筒带动阴极板在MBR净化池内进行活塞运动，在此过程中，能够改变MBR净化池内部对应超滤膜和阴极板两者之间的水压强度，可出现高压、常压和低压多重水压环境，有利于不同菌类在MBR净化池内进行生物反应，能够在提高生物反应效率的基础上，还可进一步提高生物反应对污水的净化效果，且在当阴极板向背离超滤膜的一侧移动时，MBR净化池内部对应超滤膜靠近阴极板的一侧水压会迅速降低，因而可对超滤膜起到一定的反冲效果，避免大量的细菌以及悬浮物沉淀附着在超滤膜上，另一方面，阳极筒在转动的过程中，可带动混流扇在滑行连接套内进行同步动作，打开第一阀门，待处理污水便可经由引流管注入到阳极筒内，最后经混流扇上的喷孔进入到MBR净化池内，在混流扇的作用效果下，可快速时刚注入的待处理污水与菌种混合，提高菌种在污水中分布的均匀度。
3、本发明中，通过设计的阴极板、阳极筒和除垢刷，由污水作为电解质溶解，阳极筒作为阳极轴，阴极板作为阴极轴，在MBR净化池内发生电解反应，使阳极筒和阴极板通电，电解质中的阳离子移向阴极板，吸收电子，发生还原作用，生成新物质，电解质中的阴离子移向阳极筒，放出电子，发生氧化作用，生成新物质，能够使大量的易结垢固体物质固化后附着在阴极板上，从而降低了污水中的重金属离子含量，无需添加除磷药剂，可省去污水进行曝气充氧混合区，有效提供了污水的处理效率，且阴极板在与除垢刷发生关联时，能够将附着在阴极轴上的垢质刮出，有效保证了阴极板与被处理污水的接触面积。
4、本发明中，通过设计的曝气管、阀门、斗形套、球形体、弹性支撑装置和第二螺纹筒，阴极板在MBR净化池内进行活塞运动之前，可通过拨动调控阀带动第二转接轴与第五轴承内发生转动，利用主动锥齿轮和从动锥齿轮两者之间的联动效应，便可将扭力转嫁至第二螺纹筒上，使第二螺纹筒在第二螺纹杆的表面发生转动，在扭力以及螺纹咬合力的共同作用效果下，从而便可进行控制抵座对支撑弹簧所施加的力度，即控制支撑弹簧的形变量，通过控制支撑弹簧的硬度，能够有效控制MBR净化池内部的负压值为何值时球形体才会脱离斗形套并解除对斗形套的密封效果，保证了阴极板利用负压引力对超滤膜的反冲洗效果，同时还可控制阴极板在向远离超滤膜方向移动过程中，进入MBR净化池的空气含量，当进气量少时，仅能够在被处理污水的上层进行曝气处理，便可使超滤膜的表面附着大量的有效菌种，当被处理污水通过这些菌种时，被处理污水中的污染物得到药效降解，出水水质好，当超滤膜表面的菌种数量太多，影响超滤膜产水时，可以提高曝气管的进气量进行短时间曝气清洗，卸掉部分菌种后停止曝气继续进行膜接触氧化处理工艺。
（发明人：张建洪;王治国）
