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1、10申请公布号CN101935138A43申请公布日20110105CN101935138ACN101935138A21申请号201010282567422申请日20100907C02F9/1420060171申请人东北电力大学地址132012吉林省吉林市船营区长春路169号72发明人张海丰马鸿雁张再兴苗宇74专利代理机构吉林市达利专利事务所22102代理人张瑜声54发明名称一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器57摘要一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器，由生物处理系统、臭氧发生系统和自动控制系统三部分构成。生物处理系统由进水泵、穿孔曝气管、中空纤维膜组件、曝气泵、出水泵、电磁。
2、阀构成；臭氧发生系统由臭氧发生器、气体流量计构成；自控系统由可编程控制器、液位计、压力传感器组成。废水经进水泵提升，通过液位计控制进水流量；曝气泵为生化系统供氧，并冲刷膜表面，以减缓膜污染；泥水经共混纳米TIO2的PVDF中空纤维膜丝过滤后，在出水泵负压下出水，膜污染的程度由压力传感器传送给可变程序控制器，当膜需要清洗时，臭氧发生器产生臭氧，电磁阀关闭，臭氧经气体流量计控制流量，进入中空纤维膜丝内腔，此过程臭氧经TIO2催化，与膜内腔及表面的污染物发生异相催化臭氧化反应，以达到清洗的目的。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN1019。
3、35138A1/1页21一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器，由生物处理系统、臭氧发生系统和自动控制系统三部分构成；其特征在于所述的生物处理系统由进水泵1、穿孔曝气管2、由共混纳米TIO2的聚偏氟乙烯的中空纤维膜丝构成的中空纤维膜组件3、曝气泵4、出水泵5及入口管上的电磁阀6构成；穿孔曝气管2位于处在曝气池中的中空纤维膜组件3的下方，并与曝气泵4出口端相连；出水泵5进口接于所述的中空纤维膜组件3的上端；进水泵1的出口管口处在曝气池上部；臭氧发生系统由臭氧发生器7、气体流量计8构成，二者通过管线相连，气体流量计8出口接于出水泵5与所述的中空纤维膜组件3顶端连接管线上；自控系统由可编程控制。
4、器9、处在曝气池上部的液位计10、压力传感器11组成；上述的进水泵1、出水泵5及其上的电磁阀6、压力传感器11、液位计10、臭氧发生器7分别通过信号线与可编程控制器9连接；液位计10与压力传感器11之间以信号线连接并与可编程控制器9相连。2根据权利要求1所述的一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器，其特征在于所述的中空纤维膜组件3中的纳米TIO2与聚偏氟乙烯的质量比为052。3根据权利要求1所述的一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器，其特征在于所述的压力传感器11设定压力范围为3060KPA。4根据权利要求1所述的一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器，其特征在于控制臭氧发。
5、生器7的开启时间的可编程控制器9设定的清洗时间范围为1530MIN。权利要求书CN101935138A1/3页3一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器技术领域0001本发明涉及一种废水处理技术，更确切地说属于一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器。背景技术0002浸没式膜生物反应器SMBR是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的污水处理工艺。与传统生化处理工艺CAS相比，该工艺具有较高的生物降解效率和较低的污泥产率，占地面积小，硝化能力强，出水水质稳定等特点，因而SMBR在废水资源化及中水回用方面受到了国内外的普遍关注。然而SMBR工艺的膜污染问题，严重影响了该工艺的稳定性与经济性。
6、，是限制该工艺广泛推广应用的主要问题。0003由于SMBR工艺在运行过程中，污泥混合液中的主要污染物质，如溶解性有机物SMP和胞外聚合物EPS，会不可避免的对膜内部及外部造成污染，从而降低膜通量，造成SMBR工艺频繁的膜清洗。对于膜的外部污染可逆污染，可以通过增大曝气量、频繁反冲洗等措施在线完成；对于膜的内部污染，目前只能通过离线条件下的化学清洗，才能有效地消除膜的内部污染，从而恢复膜通量。化学清洗具有工作量大，化学清洗剂有可能造成二次污染等弊端，因而离线化学清洗增加了SMBR膜清洗的费用，降低了SMBR自动化程度，制约了该工艺的大规模应用。现有的SMBR在线清洗技术无法达到长期稳定膜通量的目。
7、的，因而寻求新的在线清洗方法成为SMBR工艺亟待解决的问题。鉴于SMBR在实际运行中膜污染特性，本发明提出利用臭氧在纳米TIO2催化下，产生强氧化性自由基来氧化膜内部及表面有机污染物，实现臭氧在线清洗SMBR污染膜。发明内容0004本发明的目的是提出一种具有自动在线清洗功能的浸没式膜生物反应器，通过纳米TIO2共混入聚偏氟乙烯PVDF中空纤维膜中，利用纳米TIO2对臭氧的催化特性，实现催化臭氧化技术在SMBR在线清洗中的应用。0005一种具有自动清洗功能的SMBR，由生物处理系统、臭氧发生系统和自动控制系统三部分构成，其特征在于所述的生物处理系统由进水泵、穿孔曝气管、由共混纳米TIO2的聚偏氟。
8、乙烯的中空纤维膜丝构成的中空纤维膜组件、曝气泵、出水泵及入口管上的电磁阀构成；穿孔曝气管位于处在曝气池中的中空纤维膜组件的下方，并与曝气泵出口端相连；出水泵进口接于所述的中空纤维膜组件的上端；进水泵的出口管口处在曝气池上部；臭氧发生系统由臭氧发生器、气体流量计构成，二者通过管线相连；气体流量计出口接于出水泵与所述的中空纤维膜组件顶端连接管线上；自控系统由可编程控制器、处在曝气池上部的液位计、压力传感器组成；上述的进水泵、出水泵及其上的电磁阀、压力传感器、液位计、臭氧发生器分别通过信号线与可编程控制器连接；液位计与压力传感器之间以信号线连接并与可编程控制器相连。0006上述的一种具有自动清洗功能。
9、的SMBR，其所述的中空纤维膜组件中纳米TIO2与聚说明书CN101935138A2/3页4偏氟乙烯的质量比为052。0007上述的一种具有自动清洗功能的SMBR，其所述的压力传感器设定压力范围为3060KPA。0008上述的一种具有自动清洗功能的SMBR，其控制臭氧发生器开启时间的可编程控制器，其设定的清洗时间范围为1530MIN。0009本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步及积极的效果00101本发明废水经进水泵提升，通过液位计控制进水流量；SMBR内污泥与污水混合物经共混纳米TIO2的PVDF中空纤维膜丝过滤后，经出水泵负压下出水，膜污染的程度由压力传感器传送给可变程序控。
10、制器，当膜需要清洗时，臭氧发生器产生臭氧，电磁阀关闭，臭氧经气体流量计控制流量，进入中空纤维膜丝内腔，此过程臭氧经TIO2催化，与膜内腔及表面的污染物发生异相催化臭氧化反应，从而氧化污染物质，达到清洗的目的；00112纳米TIO2共混入有机膜中，可增强共混膜的亲水性能，减缓膜运行过程中的膜污染，从而延长膜的清洗周期；00123纳米TIO2催化剂能增加臭氧的溶解度并可引发臭氧分解反应，产生的羟基自由基具有较高的氧化还原电位，对有机物污染物质的氧化不具有选择性，可显著地提高膜的清洗效率；00134纳米TIO2催化臭氧化技术可完成由膜内部到膜表面的清洗过程，减小了清洗过程对SMBR污泥活性的影响，可。
11、在线完成膜通量的恢复，从而明显地提高了SMBR工艺自控水平。附图说明0014图1为本发明专利的装置图。图中，00151进水泵2穿孔曝气管3中空纤维膜组件4曝气泵5出水泵6电磁阀7臭氧发生器8气体流量计9可编程控制器10液位计11压力传感器。0016实施具体方式0017以下结合附图通过实施例对本发明做进一步的说明。0018从附图可见，本发明一种具有自动清洗功能的SMBR，由生物处理系统、臭氧发生系统和自动控制系统三部分构成。所述的生物处理系统由进水泵1、穿孔曝气管2、由共混纳米TIO2的聚偏氟乙烯的中空纤维膜丝构成的中空纤维膜组件3、曝气泵4、出水泵5及入口管上的电磁阀6构成；穿孔曝气管2位于上。
12、述的中空纤维膜组件3的下方，与曝气泵4出口端相连图中以实线表示管线，以下同；出水泵5进口接于所述的中空纤维膜组件3的上端；进水泵1的出口管口处于曝气池上方；臭氧发生系统由臭氧发生器7、气体流量计8构成，二者通过管线相连，气体流量计8出口接于出水泵5与所述的中空纤维膜组件3顶端连接管线上；自控系统由可编程控制器9、处在曝气池上部的液位计10、压力传感器11组成。上述的进水泵1、出水泵5及其上的电磁阀6、压力传感器11、液位计10、臭氧发生器7分别通过信号线图中以虚线表示，以下同与可编程控制器9相连；液位计10与压力传感器1以信号线连接并与可编程控制器9相连接。0019上述的一种具有自动清洗功能的。
13、SMBR，其所述的中空纤维膜组件3中纳米TIO2与说明书CN101935138A3/3页5聚偏氟乙烯的质量比为052。0020上述的一种具有自动清洗功能的SMBR，其所述的压力传感器11设定压力范围为3060KPA。0021上述的一种具有自动清洗功能的SMBR，其控制臭氧发生器7开启时间的可编程控制器9，其控制清洗时间设定值为1530MIN。0022本发明废水经进水泵泵至曝气池中，液位计输出液位高度信号，传入自动控制系统的可编程控制器，控制进水泵的开启、进水量；反应器内的污泥、泥水混合物经中空纤维膜组件内的共混纳米TIO2的PVDF中空纤维膜丝过滤后，经出水泵负压下出水，膜污染的程度由设定压力值为3060KPA的压力传感器传送给可变程序控制器，当膜需要清洗时，电磁阀关闭；当压力传感器压力60KPA时，在可变程序控制器的作用下臭氧发生器开启，臭氧经气体流量计控制流量，进入中空纤维膜丝内腔，此过程臭氧经TIO2催化，与膜内腔及表面的污染物发生异相催化臭氧化反应，以达到对膜内腔及表面清洗，清洗时间由可编程控制器控制为1530MIN。说明书CN101935138A1/1页6图1说明书附图。