专利名称：一种污水处理膜过滤分离方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明是污水处理新型膜生物反应器的开发，属于污水处理技 术领域。
背景技术：
随着膜处理技术的发展，越来越多的膜过滤技术被应用于污水
处理领域。常规的水处理膜技术包括微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳 滤膜(NF)和反渗透膜(R0)等技术，膜技术的发展首先是在满足人 们饮用水处理的基础上不断发展起来的，但随着环境污染日益严重以 及水资源的严重短缺，膜技术在污水治理及回用中己作为一项实用技 术。膜过程常用于二级处理后的深度处理中，多以微滤(MF)、超滤(UF) 替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等预处理。以纳滤(NF)、 反渗透(RO)进行水的软化和脱盐。
目前在MF和UF基础上开发的膜生物反应器(MBR)系统已经广 泛应用于生化末端的泥水分离过程，利用膜的截留作用使微生物完全 被截留在生物反应器中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使 生化反应器内的污泥浓度从3 5g/L提高到10 20g/L，从而提高了 反应器的容积负荷，使反应器容积减小。污泥龄的延长，有利于世代 期较长的亚硝化菌和硝化菌被保留在反应器中，使氨氮得到较充分的 硝化，再通过反硝化过程实现生物脱氮。
膜生物反应器(MBR)工艺首先通过高效生化过程去除易降解有 机物和氨氮，然后通过膜技术过滤难降解有机物，同时，让盐份通过 而拍出，既利用了生物处理和膜技术各自的优点，又避免了单纯反渗 透的缺点。
错流式膜技术的开发，特别是膜材料和膜产品不断发展，以及 近年来膜价格的大幅度下降，使MBR工艺在废水处理的应用得到迅速发展。MBR及其组合工艺在渗沥液处理工程中取得了广泛应用和较好
的效果。
MBR及其组合工艺的主要特点 有效降解主要污染物C0D、 B0D和氨氮； 出水水质好，无细菌和固形物； 反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷；
由于大分子有机物被截留在反应器内，可获得更长的与微生物 接触的时间，有利于硝化菌、亚硝化菌和专性降解微生物的培养；
反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥量 小。
膜生物反应器主要由固液分离膜系统和生物反应器两部分构 成。大量的微生物(活性污泥)在生物反应器内与基质(废水中的可 降解有机物等)充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自 身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。膜组件对废水和污泥混合液 进行固液分离。污泥被浓縮后返回生物反应器，从而避免了微生物的 流失。膜组件相当于传统工艺的二沉池，但是克服了传统二沉池的很 多缺点，能够更有效的分离废水和污泥，出水水质稳定。
通常采用的膜生物反应器中的固液分离膜设备有内置式膜过滤 分离设备和外置式膜过滤分离设备两种。内置式膜过滤分离设备一般 采用浸没式膜组件，即将膜组件直接置入反应池中，采用负压抽吸或 重力自流等方式，使反应池中的液体透过固液分离膜，而固体(包括
活性污泥)被截留在反应池中；外置式膜过滤分离设备一般采用外置 式的成套膜过滤系统，利用水泵等流体机械将反应池中的混合液输送 入膜系统内，通过膜的过滤筛分作用，液体透过膜从系统的产水侧出 水。 一般的外置式膜过滤分离设备采用错流式运行方式，需要较大的 循环流量。
内置式膜过滤分离设备的运行原理简单，能力消耗很小，并且 占地面积小，但是因为膜组件直接安装在反应池内，清洗和维护操作 不方便，在处理的对象水质较差时，定期需要离线清洗，离线清洗时 需要机械设备吊装，并且需要设置单独的膜清洗池，安全性和可操作性都不甚理想；外置式膜过滤分离设备因为是独立的单元系统，便于 维护和操作，相对出水的水质也较为稳定，但是动力消耗大，投资和 运行维护成本高。
发明内容
本发明根据现有的膜生物反应器中的膜过滤分离设备的结构和 运行方式，结合生产试验的经验数据，将内置式膜过滤分离设备与外 置式膜过滤分离设备有机的结合起来，形成新型的模块化膜分离设 备，将外置式的维护操作的便利性与内置式的低能耗优势充分的结合 起来。
本发明提供了如图2所示的污水处理膜过滤分离设备，其包括 膜分离池，膜分离池内置内置式膜组件，以及还集成了膜系统进料泵、 污泥回流泵系统、膜组件曝气管和产水管配套的装置。所述污水处理 膜过滤分离设备还可以接有在线清洗管。根据工程需要，可将所述的 膜分离池、内置式膜组件、膜系统进料泵、污泥回流泵系统、膜组件 曝气管和产水管配套的装置集中设置或集成在单一模块中。
本发明的污水处理膜过滤分离设备能够适用于各种不同的水 质、不同处理规模的污水处理、中水回用等领域的工程应用。
另一方面，本发明还提供了用本发明的污水处理膜过滤分离设 备进行污水处理膜过滤分离的方法。
图1为常规的膜过滤分离设备图
图2为United-MBR膜过滤分离设备图
具体实施例方式
United-MBR膜过滤分离设备是建立常规膜过滤分离设备的技术 和应用基础上，经过有机整合和试验开发形成的模块化技术。
所述United-MBR膜过滤分离设备采用专用的膜分离池，其内置 内置式膜(中空纤维帘式膜或平板式膜)组件，系统集成膜系统进料泵、污泥回流泵等系统，膜组件曝气管和产水管配套的设备可以根据 工程规模集中设置或者集成在单一模块中。膜分离池采用方形池型， 池壁四周设置紧固件接口和管道接口，便于多池合并连接。
新型膜过滤分离系统的模块可以预先制作，现场的安装工作量 较小。
膜过滤分离设备运行时，通过自动控制系统控制水泵和风机的 运行和停止，并且通过仪表的数值和预设的参数控制膜的自动反冲清 洗以及化学清洗，并且可以实现一般的内置式膜设备实现不了的零人 工操作离线化学清洗。并且由于模块化设置，可以实现单套膜设备的 离线化学清洗，不影响生化处理系统的正常运行和膜过滤系统出水的 连续性。并且采用的负压抽吸和重力出水的方式，极大的降低了运行 能耗。
权利要求
1.一种污水处理膜过滤分离设备，其特征在于包括膜分离池，膜分离池内置内置式膜组件，所述设备还集成了膜系统进料泵、污泥回流泵系统、膜组件曝气管和产水管配套的装置。
2. 权利要求1的污水处理膜过滤分离设备，其特征在于所述污 水处理膜过滤分离设备还接有在线清洗管。
3. 权利要求1的污水处理膜过滤分离设备，其中将所述的膜分 离池、内置式膜组件、膜系统进料泵、污泥回流泵系统、膜组件曝气 管和产水管配套的装置集中设置或集成在单一模块中。
4. 权利要求1至3任一项的污水处理膜过滤分离设备，其中膜 分离池采用方形池型，池壁四周设置紧固件接口和管道接口，便于多 池合并连接。
5. 权利要求1至3任一项的污水处理膜过滤分离设备，其中内 置式膜是中空纤维帘式膜或平板式膜。
6. 权利要求1至3任一项的污水处理膜过滤分离设备在各种需 要应用膜生物反应器的污水处理工程中的应用。
7. —种污水处理膜过滤分离方法，其特征在于应用权利要求1 至3任一项的污水处理膜过滤分离设备对污水进行处理。
8. 权利要求7的污水处理膜过滤分离方法，其中膜过滤分离设 备运行时，通过自动控制系统控制水泵和风机的运行和停止，并且通 过仪表的数值和预设的参数控制膜的自动反冲清洗以及化学清洗，实 现零人工操作离线化学清洗。
9. 权利要求7的污水处理膜过滤分离方法，其中采用负压抽吸 和重力出水的方式，从而降低了运行能耗。
全文摘要
本发明提供了污水处理膜过滤分离设备，其包括膜分离池，膜分离池内置内置式膜组件，以及还集成了膜系统进料泵、污泥回流泵系统、膜组件曝气管和产水管配套的装置。所述污水处理膜过滤分离设备还可以接有在线清洗管。根据工程需要，可将所述的膜分离池、内置式膜组件、膜系统进料泵、污泥回流泵系统、膜组件曝气管和产水管配套的装置集中设置或集成在单一模块中。
文档编号C02F3/12GK101318738SQ20081013288
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者乔如林, 施军营, 飞 王, 费成志 申请人:郑州蓝德环保科技有限公司