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Title:
DEVICE FOR CLEANING AIRLIFT TUBULAR MEMBRANE BIOREACTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/139260
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a device for cleaning an airlift tubular membrane bioreactor, which device comprises a bioreactor (P1), a feed water pump (P2), a circulation pump (P3), a tubular membrane module (P4), an aerator (P5), an air compressor (P6), a backwash pump (P7), a dosing pump (P8) and a plurality of pneumatic valve sets (V1-V8), wherein the tubular membrane module (P4) is an integral body of a vertical cylindrical shell (5) provided with upper and bottom head covers (6, 7) sealed with upper and bottom seals (8, 9).

Inventors:
JIN ZHENZHONG (CN)
JIN LI (CN)
JIN HONGYI (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/001098
Publication Date:
October 18, 2012
Filing Date:
July 04, 2011
Export Citation:
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Assignee:
JIN ZHENZHONG (CN)
International Classes:
C02F1/44; B01D29/66; B01D63/06; B01D65/02; B01D65/08; C02F3/00
Foreign References:
CN101450831A2009-06-10
CN101250011A2008-08-27
CN101422699A2009-05-06
CN101785973A2010-07-28
CN1347752A2002-05-08
CN1415558A2003-05-07
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN XINGLIQIAO INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
深圳市兴力桥知识产权事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种气提式外置管式膜生物反应器净化装置, 它包括生物反 应器(Pl)、 给水泵(P2)、 循环泵(P3)、 管式膜组件(P4)、 布气器

(P5)、 空气压缩机(P6)、 反洗泵(P7)、 加药泵(P8)和多组气动 阀门 (Vl、 V2…… V8), 其特征在于: 生物反应器(P1) 中经生物处 理后的水经给水泵(P2)→循环泵 (?3)→气动阀门(Vl)→进水口 (1) —布水孔(13) 膜管(10) →产水口 (4) —气动阀门(V8) →清水 池; 出水 /出气口(3)→气动阀门(V6) →生物反应器(P1),排空装置; 进水口 (1)→气动阀门(V5) 反洗排污管→生物反应器(P1); 空气 经空气压缩机(P6)压缩一路→气动阀门(V2)—管式膜组件(P4)的 进气口(2), 一路→气动阀门 ^4)→气动阀门(V3、 V7、 V8) →产水出 口(4);清水池—反洗泵(?7)→气动阀门(V3);加药箱→加药泵(P8) —气动阈门 (V7

2、如权利要求 1所述的气提式外置管式膜生物反应器净化装置, 其特征在于: 管式膜组件(P4)是一个竖直的圆桶形外壳(5)加上、 下封头(6、 7)用上、 下密封 (8、 9)密闭的整体; 上封头(6)设置产水 出口(4)和出水 /出气口(3); 下封头(7)设置进水口(1)和进气口 (2); 外壳(5)内纵向设置布气板(15)、 布气孔(14)和膜管(10), 横向设置 若干布水 /布气孔(12)和布水孔(13), 中间设置堵头(11)。

3、 如杈利要求 1或 2所述的气提式外置管式膜生物反应器净化 装置, 其特征在于: 膜管(10)由基膜和表膜组成; 基膜由烧结法制备 的超高分子量聚乙烯烧结而成, 表膜为聚偏氟乙烯。 4、 如权利要求 1或 2所述的气提式外置管式膜生物反应器净化 装置, 其特征在于: 管式膜组件 (P4)底部装有一个用超高分子量聚乙 烯材料烧结成型的布气器 (P5)。

Description:
说 明 书 气提式外置管式膜生物反应器净化装置

技术领域: 本发明涉及有机废水处理回用管式膜生物反应 装置。

背景技术: 目前的膜生物反应器绝大多釆用 "浸没式中空纤维膜组件"膜组 件安放在生化池内, 采取抽吸式过滤, 通过自吸泵或真空抽吸, 源水 透过中空纤维膜而实现固液分离净化, 由于抽吸式工作变量控制小, 只有 8-12L/m2 * h, 流量相对较低, 且由于膜组件长 0†间浸泡在拥有 大量微生物的污水中, 具有生成生物污染的风险, 化学清洗时, 只能 离线进行, 这不利于大规模连续稳定运行, 膜组件寿命短, 一般只有 1-2年。

一般的外置式膜生物反应器是将膜装置于生化 池外放置。生化池 的原水通过给水泵和循环泵使膜装置与生化池 连续在一起。透过液至 清水池,浓水返回生化池,由于生化池中的混 合液悬浮固体浓度很高。 为防止膜组件污堵,这种外置式膜生物反应器 必须采用大错流形式进 行固液分离, 为达到每秒 1-3米的过滤速度, 通常循环水量和产水量 的比例达到 10: 1 , 即生产 1吨透过液, 需要 10吨的原水循环水量, 这种大错流的电耗通常要达到 1-3度电 /吨水, 明显的是高能耗。

发明内容: 本发明的目的在于提供一种气提式外置管式膜 生物反应器净化 装置。 它包括生物反应器(Pl)、 给水泵(P2)、 循环泵(P3)、 管式膜 组件(P4)、 布气器(P5)、 空气压缩机(P6)、 反洗泵(P7)、 加药泵

(P8)和多组气动阀门 (Vl、 V2 -"… V8); 生物反应器 (P1) 中经生 物处理后的水经给水泵(P2 )→循环泵 (P3)→气动阀门(VI)→进水口

(1)一布水孔 U3) 膜管(10)→产水口(4)→气动阀门(V8) → 清水池; 出水 /出气口(3)→气动阀门(V6) 生物反应器(P1), 排空 装置; 进水口( 1 )→气动阀门(V5) 反洗排污管→生物反应器( P1 ); 空气经空气压缩机(P6)压缩一路 气动阀门 2)→管式膜组件(?4) 的进气口(2), 一路→气动阀门( 4)→气动阀门(V3、 V7、 V8) →产水 出口(4); 清水池—反洗泵(P7)→气动阀门 (V3); 加药箱→加药泵

(P8) 气动阀门 (V7)。 管式膜组件( P4 )是一个竖直的圆桶形外壳(5)加上、 下封头 (6、

7)用上、 下密封 (8、 9)密闭的整体; 上封头 (6)设置产水出口(4)和出 水 /出气口(3); 下封头(7)设置进水口(1)和进气口(2); 外壳(5)内纵 向设置布气板 (15)、 布气孔(14)和膜管(10), 横向设置若干布水 /布 气孔(12)和布水孔(13), 中间设置堵头(11)。

膜管(10)由基膜和表膜组成;基膜由烧结法制 备的超高分子量聚 乙烯烧结而成, 表膜为聚偏氟乙烯。 管式膜组件 (P4)底部装有一个用超高分子量聚乙烯材料烧 成 型的布气器 (P5)。 附图说明:

附图 1是本发明管式膜组件的主视剖面图; 附图 2是本发明图 1的 A-A向剖面图:

附图 3是本发明的系统结构图;

附图 4是本发明的系统参数对比图表。

具体实施方式:

本发明包括生物反应器(Pl)、 给水泵(P2)、 循环泵(P3)、 管 式膜组件(P4)、 布气器(P5)、 空气压缩机(P6)、 反洗泵(P7)、 加 药泵(P8)和多组气动闽门 (Vl、 V2 ······ V8 ); 生物反应器(P1) 中 经生物处理后的水经给水泵(P2 )—循环泵 (P3)→气动阀门(VI)→进 水口(1)→布水孔(13)→膜管(10)→产水口(4 )→气动阀门(V8) —清水池; 出水 /出气口(3)→气动阀门(V6) →生物反应器(P1), 排 空装置;进水口( 1 ) 气动阀门(V5)—反洗排污管―生物反应器 ( P1 ); 空气经空气压缩机( P6 )压缩一路→气动阀门(V2)→管式膜组件( P4 ) 的进气口(2), 一路→气动阀门 ^4)→气动阀门(V3、 V7、 V8) →产水 出口(4); 清水池—反洗泵(P7) →气动阀门(V3); 加药箱→加药泵 (P8) —气动阀门 (V7); 管式膜组件(P4)是一个竖直的圆桶形外 壳(5)加上、 下封头 (6、 7)用上、 下密封 (8、 9)密闭的整体; 上封头 (6)设置产水出口(4)和出水 /出气口(3); 下封头(7)设置进水口(1) 和进气口(2); 外壳(5)内纵向设置布气板 (15)、 布气孔(14)和膜管

(10), 横向设置若干布水 /布气孔(12)和布水孔(13), 中间设置堵头

(11)。膜管(10)由基膜和表膜组成;基膜由 结法制备的超高分子量 聚乙烯烧结而成,表膜为聚偏氟乙烯。管式膜 组件 (P4)底部装有一个 用超高分子量聚乙烯材料烧结成型的布气器 (P5)。 基膜与表膜形成牢固的结合,使膜管(10)能耐 受较高的反冲洗压 力 (0. 5MPa ), 同时, 上述两种材料都具有耐强氧化、 强酸、 强碱的 能力。 综合上述优点, 膜管(1)有利于快速在线清洗, 从而在高浓度、 高粘度的水体过滤中, 始终保持连续稳定运行。

管式膜组件 (P4)气提的形成和气提供气量: 布气器(P5 )的设计 必须依据管式膜内膜管的装填密度而定。 所形成的气泡不是越小越 好, 气泡必须适当能在膜管(10)空隙之间起到擦洗 作用。每个管式膜 组件(P4)的供气量在 0- 20I½3/h ; 气提压力 < 0. 05MPa为宜。

管式膜组件 (P4)工作状态:

1、 过滤:

在过滤时, 给水泵(2 )将生化反应器(1 )中的混合液送入管式 膜组件( P4 ),给水泵( P2 )用于保持恒定的进水流量,经循环泵( P3 ) 提高流速从管式膜组件(P4 )底部流向顶部; 压缩空气经过空气压缩 机(P6 )压缩后经底部的布气器(P5 )将空气均匀送入管式膜组件(P4 ) 的腔体中。 由于空气的上升驱动, 带动混合液和悬浮固体上升, 在膜 管 (10 )表面保持一定的流速(l-3m/ S ), 空气搅动擦洗膜表面, 带 走容易造成膜污染和堵塞的悬浮顆粒和胶体, 混合液以错流形式流 动, 大于膜孔的颗粒和溶质被截留在膜表面, 而小于膜孔的透过膜壁 而使得水得到净化, 实现固液分离。 净化后的产水经产水出口 (4 ), 气动阀门(V8 )进入清水池。 由于是错流过滤, 浓水经气动阀门(V6 ) 回到生化反应器(Pl ), 使得生化反应器(PI )中污泥浓度不断增加, 有利于进一步将难分解的有机物降解, 从而提高生化效果; 空气经排 空管路排空。

2、 反洗:

在设备运行过程中, 污泥聚积在管式膜组件(P4)的内腔、 膜管 (10)的表面和膜孔内, 为保持系统的正常运行。 这些污染物必须定 期通过反冲洗排出。

反洗过程中, 开启空气压缩机(P6), 无油压缩空气经气动阀门 (V4), 产水出口 (4)从膜过滤的反方向进入管式膜组件(P4)的 内, 其反冲压力 0.5MPa, 连续脉冲式反冲洗 2-3次,每次时间是 2 - 3 秒。 气反冲后, 再开启反洗泵(P7)用清水池中的产水反洗 1-2πΰη, 过程是: 反洗泵(P7)从清水池抽水从产水出口 (4)进入管式膜组 件(P4) 的腔内, 从进水口 (1)流出, 经反洗排污管回到生化反应 器(Pl)。 在正常气反冲、 水反洗 15-20个周期后, 需进行加强反洗, 即在水反洗中, 通过计量泵(8)投加化学药剂对管式膜组件(P 4) 进行 10- 15mi n 的浸泡和清洗。 一般在 30-45天期间, 还需对管式膜 组件(P4)进行彻底的化学清洗, 以恢复管式膜组件(P4)的原始通