CN213475518U - 一种集成套筒式mbr一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成套筒式MBR一体化设备，包括外圆筒，外圆筒的内腔中嵌套设有内圆筒，内圆筒与外圆筒同轴设置；内圆筒与外圆筒之间形成缺氧区，以实现生物脱氮，内圆筒中设有隔板，隔板沿内圆筒的轴线方向布置，隔板在内圆筒中分隔出MBR膜区，MBR膜区中安装有MBR膜组器；所述内圆筒中除MBR膜区外的空间形成好氧区，以形成有机物的好氧分解；MBR膜区用于实现污染物的膜生物处理。

Description

一种集成套筒式MBR一体化设备

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种集成套筒式MBR一体化设备及方法。

背景技术

由于当下污水处理工程，存在处理方法复杂、施工及运行困难、投资及运行费用高等问题，导致一些城镇等偏远地区及大部分农村地区排放的污水没有进行处理，对环境的污染较大。

发明人了解到，AO等传统污水处理工艺，具有占地面积大，对运营操作人员专业化要求较高等缺点与限制，医院、工厂等面临的普遍问题是用地面积有限，所以发展集约化、地下式污水处理方法，是适应目前土地限制的破解方法。

针对高浓度有机废水，由于污泥负荷的限制，目前普遍的处理方式是厌氧沼气发酵，但厌氧沼气发酵容易引发沼气泄露甚至爆炸等危险事件的发生，同时厌氧发酵之后普遍需要增设好氧处理工艺，这无疑又会延长污水处理的工艺流程。

各类孔径、材质的膜设施越来越多的被用于水处理工艺，随着膜工艺的发展，各类膜的成本进一步降低，同时膜的耐污染程度也是大幅度提高，膜应用于水处理可以有效的实现污染物质与水的有效分离，不会有其他副产物产生。

MBR(Membrane Bio-Reactor)反应器是一种新型反应器，但由于对进水要求较高，很多污水不能直接进入MBR反应器。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集成套筒式MBR一体化设备，能够至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供一种集成套筒式MBR一体化设备，包括外圆筒，外圆筒的内腔中嵌套设有内圆筒，内圆筒与外圆筒同轴设置；内圆筒与外圆筒之间形成缺氧区，以实现生物脱氮，内圆筒中设有隔板，隔板沿内圆筒的轴线方向布置，隔板在内圆筒中分隔出MBR膜区，MBR膜区中安装有MBR膜组器；所述内圆筒中除MBR膜区外的空间形成好氧区，以形成有机物的好氧分解；MBR膜区用于实现污染物的膜生物处理。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

本实用新型中将AO工艺设备与MBR膜组器组合，形成一体化污水处理反应器，通过生物水处理法与膜水处理法的有效结合，实现污水的有效处理，避免污水排放对环境的污染；能够在MBR膜组器进行生物处理及膜隔离之前利用AO工艺进行前置的水处理，满足其进水要求。

采用内圆筒与外圆筒同轴嵌套设置，并且将MBR膜区通过隔板设置在好氧区，相对于分散的设置好氧区、缺氧区与MBR膜区的方式来说，能够提高系统的集成程度。

同时因为缺氧区为环形区域，不存在死角，便于利用搅拌设备实现缺氧区中新排入污水、由好氧区回流硝化液以及从MBR膜区排入污泥的充分混合，提高该处污水处理效率，在同等占地面积的情况下，相对于普通结构形式的缺氧区，其水处理能够有效提升。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例中整体结构轴测图图；

图2为本实用新型实施例中内圆筒及外圆筒等部分结构的主视示意图；

图3为本实用新型实施例中内圆筒及外圆筒等部分结构的俯视示意图；

图4为本实用新型实施例中内圆筒中布置内圆筒孔道的示意图；

图5为本实用新型实施例中污水处理流程示意图。

图中：1、进水口；2、缺氧区；2A、外圆筒；3、好氧区；3A、内圆筒；4、MBR膜区；5、内圆筒孔道；7、MBR膜组器；8、曝气机构；9、潜水搅拌机；10、鼓风机；11、出水及反洗泵；12、硝化液回流泵；13、排泥及污泥回流泵；15、药洗泵；16、第一内圆筒孔道；17、第二内圆筒孔道；18、第三内圆筒孔道；19、隔板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-图5所示，本实用新型提供一种集成套筒式MBR一体化设备，包括外圆筒2A，外圆筒2A的内腔中嵌套设有内圆筒3A，内圆筒3A与外圆筒2A同轴设置；内圆筒3A与外圆筒2A之间形成缺氧区2，以实现生物脱氮，内圆筒3A中设有隔板19，隔板19沿内圆筒3A的轴线方向布置，隔板19在内圆筒3A中分隔出MBR膜区4，MBR膜区4中安装有MBR膜组器7；所述内圆筒3A中除MBR膜区4外的空间形成好氧区3，以形成有机物的好氧分解；MBR膜区4用于实现污染物的膜生物处理。

具体的，其外圆筒2A的半径为R1，内圆筒3A的半径为R2，其中R1＞R2，内圆筒3A与外圆筒2A套接以形成两个区域，区域1为半径R2的内圆筒3A所围成的区域，区域2为半径R1外圆筒2A围成的区域减去半径R2内圆筒3A围成的区域，通过在区域1内设置隔板19得到区域3，在处理水量规模较小的时候也可不设置隔板19，两圆筒高度相同，均为h。其中该一体化设备的进水口1位于距离外圆筒2A顶下50cm处，其具体口径根据处理水量定；通过在内圆筒3A壁的下方打孔实现区域2内的污水流向区域1，其具体口径根据处理水量定；区域2内的污水通过溢流进入区域3内。区域1为好氧区3、区域2为缺氧区2、区域3为MBR膜区4。

所述外圆筒2A的上部侧壁处设有进水口1，进水口1用于连通外部污水源；内圆筒3A的下部侧壁环绕设有多个内圆筒孔道5，内圆筒孔道5用于连通缺氧区2和好氧区3。

具体的，如图4所示，内圆筒3A的侧壁处设置有第一内圆筒孔道16、第二内圆筒孔道17和第三内圆筒孔道18。

所述隔板19的上端形成溢流堰，以实现好氧区3积水向MBR膜区4的溢流，所述MBR膜组器7能够接收从溢流堰进入的污水，并进行膜生物处理过程。

所述内圆筒3A与外圆筒2A的高度相同，隔板19的高度低于内圆筒3A的高度，内圆筒3A与外圆筒2A的上下两端通过盖体封堵。

可以理解的是，在实施例中，为了实现缺氧区2中污泥搅拌，在缺氧区2中安装潜水搅拌机9。

可以理解的是，好氧区3需要供给足够的烟气，在实施例中，在所述好氧区3中安装有曝气机构8，曝气机构8能够向好氧区3中提供氧气。

可以理解的是，为了向曝气机构8以及MBR膜区4中的污水和污泥提供氧气，本实施例还包括鼓风机10，鼓风机10能够通过管路实现外部空气(包含氧气)的供应。

可以理解的是，在本实施例中，为了便于排出MBR膜组中净化后的水源，本实施例还应包括出水及反洗泵11，所述出水及反洗泵11能够排出MBR膜组器7中处理后的污水或利用外部洁净水源完成MBR膜组器7的反洗。可以理解的是，为了增加MBR膜的清洗效果，在本实施例中设置药洗泵，用于向MBR膜处提供清洗用的药液。

可以理解的是，为了排出MBR膜组器7中生物处理单元下部积聚的污泥，本实施例还应包括排泥及污泥回流泵13，所述排泥及污泥回流泵13的进口与MBR膜区4的下端连通，出口与缺氧区2或外部污泥浓缩池连通。

可以理解的是，为了将好氧区3中的硝化液回流入缺氧区2进行脱氮处理，在本实施例中还应包括硝化液回流泵12，所述硝化液回流泵12能够通过管路将好氧区3的硝化液回流至缺氧区2。

可以理解的是，在外部污水进入缺氧区2之前，需要先将污水通路调节池，需要根据具体的水质、水量在调节池的进口前端设置格栅、调节池，格栅是去除生活污水中的较大悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，调节池起到调节水质、水量的作用。

工作原理：

调节池出水通过提升泵由进水口先进入缺氧区，进水口留有法兰口，可以与来水管相连接。在缺氧区内主要进行生物脱氮，生活污水中的氮主要以有机氮、氨氮两种形式存在，最终氮一部分转化为有机氮化合物，成为菌体的一部分，另一部分的最终产物为气态氮，一方面，潜水搅拌机可加强污水的混合作用，另一方面池体本身的圆柱状结构起到利于水体的充分混合，避免污水在立方体结构池体中的流动中存在方体边角出现流动死角的现象。

进一步污水通过内筒孔道进入好氧区，通过曝气机构和鼓风机的作用进行曝气，溶解氧控制在1～2mg/L，分解污水中的有机物，起到降低BOD的作用。通过设置硝化液回流泵，实现含有大量硝酸盐的硝化液回流到缺氧区。

进一步污水通过溢流堰从好氧区进入MBR膜区，根据处理水量选定MBR膜的有效面积，选定的MBR膜的通量高达18L(h·m2)-1，可进一步减小膜组器(07)的体积，从而起到节省占地的目的。按照运行10min，停2min的方式，通过出水及反洗泵的抽吸作用进行出水，同时出水泵可做为反洗的水泵。通过加药泵定期对MBR膜进行药洗，避免MBR膜的堵塞问题。MBR系统可以利用鼓风机(10)向污水污泥中能降解有机物的菌类供氧，使其繁殖增加，更好地降解污水中的有机物。MBR膜区内污泥通过排泥及污泥回流泵一部分回流到缺氧区，另一部分做为剩余污泥排到污泥浓缩池。

按100m3/d的处理水量，处理生活污水为例，其中进水指标为表1所示，出水指标为表2所示，出水可达到GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。

表1

表2

按照污泥负荷进行计算与核验，得到外圆筒的半径为R1＝1.1，内圆筒的半径为R2＝0.9m，高度h＝5m，其中缺氧区和好氧区的停留时间分别达到3h与1.5h，可以达到良好的脱氮效果。

其中硝化液回流比为150％，污泥回流比为85％。

选择的MBR膜为包埋内衬型中空纤维膜，具有耐受高强度反洗、不断线的优点，其水通量为15L(h·m2)-1，需要的膜面积为350m2，可以定制的膜组器的尺寸(长×宽×高)为1.08m x1.34m x 1.62m，由于该项目处理的水量较小，没有设置隔板，形成专门的MBR膜区。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，包括外圆筒，外圆筒的内腔中嵌套设有内圆筒，内圆筒与外圆筒同轴设置；内圆筒与外圆筒之间形成缺氧区，以实现生物脱氮，内圆筒中设有隔板，隔板沿内圆筒的轴线方向布置，隔板在内圆筒中分隔出MBR膜区，MBR膜区中安装有MBR膜组器；所述内圆筒中除MBR膜区外的空间形成好氧区，以形成有机物的好氧分解；MBR膜区用于实现污染物的膜生物处理。

2.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，所述外圆筒的上部侧壁处设有进水口，进水口用于连通外部污水源；内圆筒的下部侧壁环绕设有多个内圆筒孔道，内圆筒孔道用于连通缺氧区和好氧区。

3.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，所述隔板的上端形成溢流堰，以实现好氧区积水向MBR膜区的溢流，所述MBR膜组器能够接收从溢流堰进入的污水，并进行膜生物处理过程。

4.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，所述内圆筒与外圆筒的高度相同，隔板的高度低于内圆筒的高度，内圆筒与外圆筒的上下两端通过盖体封堵。

5.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，所述缺氧区中具有潜水搅拌机。

6.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，所述好氧区中具有曝气机构，曝气机构能够向好氧区中提供氧气。

7.根据权利要求6中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，还包括鼓风机，鼓风机能够分别向曝气机构以及MBR膜区中的污水和污泥提供氧气。

8.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，还包括出水及反洗泵，所述出水及反洗泵能够排出MBR膜组器中处理后的污水或利用外部洁净水源完成MBR膜组器的反洗。

9.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，还包括排泥及污泥回流泵，所述排泥及污泥回流泵的进口与MBR膜区的下端连通，出口与缺氧区或外部污泥浓缩池连通。

10.根据权利要求1中所述的集成套筒式MBR一体化设备，其特征在于，还包括硝化液回流泵，所述硝化液回流泵能够通过管路将好氧区的硝化液回流至缺氧区。

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