《复合循环生化式膜中水一体化处理设备及工艺.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复合循环生化式膜中水一体化处理设备及工艺.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103755027 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103755027 A (21)申请号 201410019644.5 (22)申请日 2014.01.16 C02F 3/30(2006.01) (71)申请人 周长鑫 地址 264200 山东省威海市环翠区纪念路 6 号 (72)发明人 周长鑫 高铁岭 (74)专利代理机构 威海科星专利事务所 37202 代理人 于涛 (54) 发明名称 复合循环生化式膜中水一体化处理设备及工 艺 (57) 摘要 一种复合循环生化式膜中水一体化处理设备 及工艺， 涉及水处理设备及工艺， 包括生化区、 膜 分离区。
2、、 中水区、 设备区， 生化区和膜分离区设在 同一生化反应器内， 生化区内经支架设有上下敞 口式好氧隔离筒， 好氧隔离筒内装有生物填料， 好 氧隔离筒底部安装曝气装置 ； 生化区的好氧区两 边的厌氧区底部设有布水推进装置， 布水推进装 置进水口与污水进口相连 ； 膜分离区经支架设有 膜分离装置和空气提升泵， 生化反应器上方设有 设备区， 设备区设有自吸泵、 鼓风机和配电控制柜 和中水箱， 本发明结构简单、 体积小， 制造成本低 廉， 运行成本低， 处理效果好， 不产生污泥。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)。
3、发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103755027 A CN 103755027 A 1/1 页 2 1. 一种复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 包括生化区、 膜分离区、 中水区、 设备 区， 其特征在于生化区和膜分离区设在同一生化反应器内， 生化区设在生化反应器前侧， 膜 分离区设在生化反应器后侧 ; 污水进口设在生化反应器的生化区上部， 生化区内经支架设 有上下敞口式好氧隔离筒， 好氧隔离筒内装有生物填料， 好氧隔离筒底部安装曝气装置 ； 好 氧隔离筒内为好氧区， 好氧隔离筒外为厌氧区， 生化区的好氧区两边的厌氧区底部设有布 水推进装置， 。
4、布水推进装置进水口与污水进口相连 ； 膜分离区经支架设有膜分离装置和空 气提升泵， 空气提升泵进口设在膜分离区的底部， 空气提升泵返流出口设置在好氧隔离筒 生物填料上方， 返流出口设有均水装置 ； 生化反应器上方设有设备平台， 设备平台上面为设 备区， 设备区设有自吸泵、 鼓风机和配电控制柜 ； 设备平台上设有中水箱， 膜分离装置经自 吸泵与中水箱连通 ； 空气提升泵、 曝气装置与鼓风机的供气管路相连 ； 自吸泵、 鼓风机与配 电控制柜电气连接。 2. 根据权利要求 1 所述的复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 其特征在于所述的 布水推进装置是 ： 生化区的厌氧区底部设有布水推进管， 布水推。
5、进管侧壁上钻有布水孔， 布 水推进管出口的末端为变径收口的锥形孔。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 其特征在于所 述的空气提升泵的结构为 ： 设有竖直的提水管， 提水管中下部的管壁上设有进气口， 提水管 下端部的进水口设置在膜分离装置的底部， 出水口设置在好氧筒上部， 鼓风机的进气管经 空气阀门与进气口相连。 4. 根据权利要求 3 所述的复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 其特征在于本所述 的膜分离装置下侧设有曝气冲刷装置， 曝气冲刷装置与鼓风机的供气管路相连。 5. 根据权利要求 3 所述的复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 其特征在于所述的。
6、 中水箱上设有进水管、 出水管、 药洗管， 进水管经自吸泵与膜分离装置相连， 出水管设在中 水箱上部， 药洗管设在中水箱下部， 药洗管上设有控制阀， 药洗管另一端与膜分离装置和自 吸泵间的管路相连。 6. 根据权利要求 1 所述的复合循环生化式膜中水一体化处理设备的处理工艺， 其特征 在于包括如下步骤 ： 1） 、 将经提升泵进入厌氧区的有机废水， 通过布水推进装置使其充分厌氧并均匀向生 化膜分离装置区推进 ； 2） 、 生化膜分离后的高浓度混合液通过空气提升泵折返回流到好氧区 ； 3） 、 膜分离区的混合液经好氧隔离筒内充分好氧， 与厌氧交替循环形成厌氧、 好氧、 兼 氧交替往复循环的生化过。
7、程。 权 利 要 求 书 CN 103755027 A 2 1/4 页 3 复合循环生化式膜中水一体化处理设备及工艺 技术领域 0001 本发明涉及一种水处理设备及工艺， 主要涉及一种用于处理有机废水， 厌氧、 好 氧、 兼氧复合循环生化式膜中水一体化设备及工艺技术领域。 背景技术 0002 目前在污水处理领域， 膜生物反应器技术受到了普遍重视。它一方面是由于微生 物的作用， 大多数溶解性有机污染物都可以被微生物吸附或降解而去除， 另一方面微滤膜 本身对混合液中难于生物降解的大分子有机物和悬浮胶体粒子也起到良好的截留作用， 通 过双重去除机理作用， 保证了较高质量的出水水质。 与传统生物处理技。
8、术相比， 膜生物反应 器技术具有污染物去除效率高、 出水水质好、 运行稳定、 操作简便以及占地面积小等突出优 点。 因此， 开发新型的膜生物反应器， 高效处理城市和不能接入管网的城镇、 乡村、 边远单位 的污水已成为趋势。一体化膜生物反应器， 是目前院校、 科研单位、 环保行业都投入大量人 力物力倾心研发的设备。 0003 随着水体富营养化状况的出现以及排水标准的提高， 污水处理不仅仅以去除 COD、 BOD、 SS为目的， 氨氮等的去除也已成为了重点， 基于硝化-反硝化的AO技术和膜技术一起 组合并被广泛应用。 现有的生化膜中水处理设备的结构为 ： 设有厌氧室、 好氧室、 膜分离室、 回流泵。
9、、 污泥回收池、 中水池、 配电控制柜和鼓风机， 厌氧室底部设有进水口和潜水搅拌机， 厌氧室上部与好氧室上部连通， 好氧室内设有好氧填料， 好氧填料下设有曝气管， 一级回流 泵吸入口与好氧室连通、 出口与厌氧室连通 ； 好氧室上部与膜分离室上部连通， 膜分离室内 设有生化膜分装置， 生化膜分离装置经自吸泵与中水箱相连， 二级回流泵吸入口与膜分离 室底部连通， 回流泵出口与厌氧室连通 ； 膜分离室底壁上设有污泥出口， 污泥出口经管路与 污泥回收箱相连， 鼓风机的出风口经管路与生化膜分离装置的冲刷器及好氧室内的曝气管 相连， 电控制柜分别与回流泵、 潜水搅拌机、 自吸泵和鼓风机相连。 0004 这。
10、种生化膜中水处理设备的处理工艺包括如下步骤 ： 1） 、 将污水经提升泵输入厌 氧室下部， 经潜水搅拌机与厌氧室内的含厌氧菌水搅拌均匀 ； 2） 、 污水内的污染物在厌氧室 内经厌氧菌处理后， 由厌氧室上部溢入好氧室， 在好氧室内与曝气管输入的空气混合， 污染 物被好氧室内好氧填料上的好氧菌进一步处理 ； 3） 、 污水内的污染物在好氧室内经好氧菌 处理后， 一部分经一级回流泵返回厌氧室， 另一部分由好氧室上部溢入膜分离室 ； 4） 、 膜分 离室内的污水一部分经膜分离室内的膜分离装置由自吸泵分离出中水， 另一部分经底部的 二级回流泵返回厌氧室 ； 5） 、 膜分离室底部沉积的污泥经管路排放入。
11、污泥回收池 ； 6） 、 污泥 经脱水设备脱水后进入垃圾场。现有的这种生化膜中水处理工艺， 实现的设备复杂， 成本 高， 且处理效果差、 污泥产量大。 实现这种工艺的设备结构复杂， 需要单独设置搅拌器， 需要 内回流和外回流来解决硝化反硝化问题， 污泥产量大且需要污泥脱水设备， 体积庞大， 造价 高、 运行成本高， 处理效果差、 污泥产量大。 发明内容 说 明 书 CN 103755027 A 3 2/4 页 4 0005 本发明的目的是解决上述现有技术的不足， 提供一种结构简单、 体积小， 制造成本 低廉， 运行成本低， 处理效果好， 不产生污泥的复合循环生化式膜中水处理设备及方法。 000。
12、6 本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是 ： 一种复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 包括生化区、 膜分离区、 中水区、 设备区， 其特征在于生化区和膜分离区设在同一生化反应器内， 生化区设在生化反应器前侧， 膜分 离区设在生化反应器后侧 ； 污水进口设在生化反应器的生化区上部， 生化区内经支架设有 上下敞口式好氧隔离筒， 好氧隔离筒内装有生物填料， 好氧隔离筒底部安装曝气装置 ； 好氧 隔离筒内为好氧区， 好氧隔离筒外为厌氧区， 生化区的好氧区两边的厌氧区底部设有布水 推进装置， 布水推进装置进水口与污水进口相连 ； 膜分离区经支架设有膜分离装置和空气 提升泵， 空气提升泵进口设。
13、在膜分离区的底部， 空气提升泵返流出口设置在好氧隔离筒生 物填料上方， 返流出口设有均水装置 ； 生化反应器上方设有设备平台， 设备平台上面为设备 区， 设备区设有自吸泵、 鼓风机和配电控制柜 ； 设备平台上设有中水箱， 膜分离装置经自吸 泵与中水箱连通 ； 空气提升泵、 曝气装置与鼓风机的供气管路相连 ； 自吸泵、 鼓风机与配电 控制柜电气连接。 0007 本发明中所述的布水推进装置是 ： 生化区的厌氧区底部设有布水推进管， 布水推 进管侧壁上钻有布水孔， 布水推进管出口的末端为变径收口的锥形孔。利用进入水的动力 起到了布水推进作用。 0008 本发明中所述的空气提升泵的结构为 ： 设有竖直。
14、的提水管， 提水管中下部的管壁 上设有进气口， 提水管下进水口设置在膜分离装置的底部， 鼓风机的进气管经空气阀门与 进气口相连。进气流量用空气阀门控制， 同好氧区和膜分离区同步工作。 0009 本发明中所述的膜分离装置下侧设有曝气冲刷装置， 曝气冲刷装置与鼓风机的供 气管路相连。 可以对膜分离装置的中空纤维膜冲洗防止膜污染， 提高膜通量， 所述的膜分离 装置下部的曝气装置均为散气管。 0010 本发明中所述的中水箱上设有进水管、 出水管、 药洗管， 进水管经自吸泵与膜分离 装置相连， 出水管设在中水箱上部， 药洗管设在中水箱下部， 药洗管上设有控制阀， 药洗管 另一端与膜分离装置和自吸泵间的管。
15、路相连。 当膜需要药物清洗时， 关闭自吸泵阀， 开启药 洗阀， 可以对膜分离装置进行反冲洗， 操作简单、 方便、 省时省力。 0011 上述的复合循环生化式膜中水一体化处理设备的处理工艺， 包括如下步骤 ： 1） 、 将经提升泵进入厌氧区的有机废水， 通过布水推进装置使其充分厌氧并均匀向生 化膜分离装置区推进 ； 2） 、 生化膜分离后的高浓度混合液通过空气提升泵折返回流到好氧区 ； 3） 、 膜分离区的混合液经好氧隔离筒内充分好氧， 与厌氧交替循环形成厌氧、 好氧、 兼 氧交替往复循环的生化过程。 0012 本发明是在复合循环生化式膜中水处理设备内， 由膜分离区和生化区组成， 膜分 离装置区。
16、和好氧隔离筒内为好氧区， 外围为厌氧区， 两者结合部位形成兼氧区。 有机废水的 的循环流是靠原水的进水管设置的推进动力， 自吸泵形成的吸力和膜分离区空气提升泵的 回流形成。 交替流是从膜分离区经空气提升泵返回好氧区后， 和好氧筒内曝气装置混合， 空 气由下而上运动， 回流混合液由上而下运动， 二者形成了交错流的同时和厌氧区交错， 提高 了氧利用率， 增加了好氧区溶解氧浓度， 减少了动力消耗。 厌氧、 好氧、 兼氧交替的生化过程 说 明 书 CN 103755027 A 4 3/4 页 5 均在一个反应器内完成。由于该发明的生化反应装置在高容积负荷、 长泥龄下运行有效地 去除了 COD、 BOD。
17、、 氨氮等污染物， 出水水质达到中水回用标准。厌氧好氧兼氧融为一体， 彻 底解决了硝化反硝化不能完全连续循环， 动力消耗高等现存问题， 实现了污泥零排放。 本发 明结构简单、 体积小， 制造成本低廉， 运行成本低， 处理效果好， 不产生污泥。 附图说明 0013 图 1 为本发明的系统结构示意图。 0014 图 2 为本发明工作时水力循环路径示意图。 具体实施方式 0015 如图所示的复合循环生化式膜中水一体化处理设备， 包括生化区、 膜分离区、 中水 区、 设备区， 生化区和膜分离区设在同一生化反应器11内， 生化区设在生化反应器11前侧， 膜分离区设在生化反应器 11 后侧 ； 从图中可以。
18、看出， 生化反应器 11 为一长形处理箱， 膜分 离区和生化区在箱体内是贯通的。污水进口 10 设在生化反应器的生化区上部， 生化区内 经支架设有上下敞口式好氧隔离筒 13， 好氧隔离筒 13 将生化区分隔为厌氧区和好氧区， 根 据水量设计大小数量， 筒内为好氧， 筒外为厌氧， 从图 1 中可以看出， 好氧区内呈一字型排 列三个好氧隔离筒。好氧隔离筒 13 内装有生物填料 16， 生物填料 16 用于好氧菌的生长繁 殖。好氧隔离筒底部安装曝气装置 15， 曝气装置为莲蓬状喷头 ； 好氧隔离筒内为好氧区， 好 氧隔离筒外为厌氧区， 生化区的好氧区两边的厌氧区底部 （即好氧隔离筒下方两侧的生化 反。
19、应器内的底部） 设有布水推进装置 12， 布水推进装置 12 进水口与污水进管相连， 所述的 布水推进装置是 ： 生化区的厌氧区底部设有布水推进管， 布水推进管侧壁上钻有布水孔， 进 水出口的末端为变径收口的锥形孔。利用进水的动力起到了布水推进作用。膜分离区经支 架设有膜分离装置 18 和空气提升泵， 空气提升泵进口设在膜分离区的底部， 空气提升泵的 出口上设有返流管 9， 返流管 9 出口设置在好氧隔离筒生物填料上方， 返流管出口设有均水 装置 14， 从图中可以看出， 均水装置 14 为水平设置的多出口水管 ； 复合循环生化式膜中水 一体化处理设备 11 上方设有设备平台 8， 设备平台 。
20、8 上面为设备区， 设备区设有自吸泵 3、 鼓风机 2 和配电控制柜 1 ； 设备平台 8 上设有中水箱 6， 中水箱即为中水区， 膜分离装置 18 经自吸泵 3 与中水箱 6 连通 ； 空气提升泵、 曝气装置 15 与鼓风机 2 的供气管路 17 相连 ； 自 吸泵、 鼓风机与配电控制柜电气连接。所述的空气提升泵的结构为 ： 设有竖直的提水管 19， 提水管 19 下部的管壁上设有进气口 20， 提水管 19 下端部的进水口设置在膜分离装置的底 部， 鼓风机的进气管经空气阀门与进气口相连。 进气流量用空气阀门控制， 同好氧区和膜分 离区同步工作。膜分离装置下侧设有曝气冲刷装置， 曝气冲刷装置。
21、与鼓风机的供气管路相 连。 可以对膜分离装置的中空纤维膜冲洗防止膜污染， 提高膜通量， 所述的膜分离装置下部 的曝气装置均为散气管。本发明进一步改进， 所述的中水箱上设有进水管 4、 出水管 7、 药洗 管 5， 进水管 4 经自吸泵与膜分离装置相连， 出水管 7 设在中水箱上部， 用于中水箱水满外 排， 药洗管 5 设在中水箱下部， 药洗管上设有控制阀， 药洗管另一端与膜分离装置和自吸泵 间的管路相连。当膜需要药物清洗时， 关闭自吸泵阀， 开启药洗阀， 可以对膜分离装置进行 在线药洗， 操作简单、 方便、 省时省力。 0016 本发明的处理工艺包括如下步骤 ： 说 明 书 CN 103755。
22、027 A 5 4/4 页 6 1） 、 将经提升泵进入厌氧区的有机废水， 通过布水推进装置使其充分厌氧并均匀向生 化膜分离装置区推进 ； 2） 、 生化膜分离后的高浓度混合液通过空气提升泵折返回流到好氧区 ； 3） 、 膜分离区的混合液经好氧隔离筒内充分好氧， 与厌氧交替循环形成厌氧、 好氧、 兼 氧交替往复循环的生化过程。 0017 本发明是在复合循环生化式膜中水处理设备内， 由膜分离区和生化区组成， 膜分 离装置区和好氧隔离筒内为好氧区， 外围为厌氧区， 两者结合部位形成兼氧区。 有机废水的 的循环流是靠原水的进水管设置的推进动力， 自吸泵形成的吸力和膜分离区空气提升泵的 回流形成。 交。
23、替流是从膜分离区经空气提升泵返回好氧区后， 和好氧筒内曝气装置混合， 空 气由下而上运动， 回流混合液由上而下运动， 二者形成了交错流的同时和厌氧区交错， 提高 了氧利用率， 增加了好氧区溶解氧浓度， 减少了动力消耗。 厌氧、 好氧、 兼氧交替的生化过程 均在一个反应器内完成。由于该发明的生化反应装置在高容积负荷、 长泥龄下运行有效地 去除了 COD、 BOD、 氨氮等污染物， 出水水质达到中水回用标准。厌氧好氧兼氧融为一体， 彻 底解决了硝化反硝化不能完全连续循环， 动力消耗高等现存问题， 实现了污泥零排放。 本发 明结构简单、 体积小， 制造成本低廉， 运行成本低， 处理效果好， 不产生污泥。 说 明 书 CN 103755027 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103755027 A 7 。