专利名称：内外置式膜过滤分离污水处理装置的制作方法
技术领域：
内外置式膜过滤分离污水处理装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种内外置式膜过滤分离污水处理装置，特别涉及一种适用于 不同水质、不同处理规模的污水处理、中水回用的生活和工业污水综合处理设备。
背景技术：
[0002]目前，在国内外污水处理技术领域中，传统活性污泥方法是比较常见的技术， 膜生物反应器是近来国内外逐步推广的污水分离过滤处理新技术，它是传统活性污泥和 现代膜分离过滤技术相结合的产物。[0003]伴随着现代膜处理技术的不断发展，越来越多的膜过滤技术逐渐应用到污水处 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(RO)等技术，膜技术的发展首先是在满足人们引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、中水回用中已作 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。[0004]现阶段，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 相/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。污泥泥龄的延长，有利于较 长世代期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。[0005]随着错流式膜技术的进一步开发，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，使膜生物反应器(MBR)工艺在废水处理的应用得到迅速发展。 MBR及其组合工艺在渗浙液处理工程中取得了广泛应用和较好的效果。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种可有效降解COD、BOD和氨氮等主要污染物，出水水 质好，无细菌和固体物；以及膜生物反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷，其膜生物 反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长时间下运行，剩余污泥量小。[0007]本申请的上述目的是通过以下技术方案达到的[0008]一种内外置式膜过滤分离污水处理装置，包括壳体、进水管、液位计、生 物接触氧化反应池、填料、进料泵、污泥回流泵、曝气管、排污泥放空阀、挡板、集水 管、真空压力表、出水管、膜冲洗鼓气管、气体流量计、气体流量计、阀门、空气泵、 液体流量计、抽吸泵、循环管、膜生物反应器，其特征在于还包括可负压抽吸或重力自 流的射流加压曝气装置、膜分离池，以及可设置在膜分离池内的内置式膜组件或单独设 置在膜分离池外的外置式膜组件、膜组件曝气管和产水管，其中所述气体流量计可3通过阀门连接空气泵，所述壳体顶端可连有液位计，所述壳体侧边上、下端可分别开有 进水管和排污泥放空阀，所述膜组件曝气管和产水管配套可集中设置或集成在单一模块 中。[0009]一种优选技术方案，其特征在于所述膜生物反应器由固液分离膜系统和生物 反应器两部分构成，其在高容积负荷、低污泥负荷、长时间下运行。[0010]一种优选技术方案，其特征在于所述设置在膜分离池内的内置式膜组件中的 内置式膜采用中空纤维帘式膜或平板式膜。[0011]一种优选技术方案，其特征在于所述膜分离池的池型采用方形，池壁四周设 置多个膜分离池，以及池壁四周设置用于多池合并连接的紧固件接口和管道接口。[0012]一种优选技术方案，其特征在于膜组件曝气管和产水管配套集成在单一模块 中，该模块可通过自动控制设备来控制该装置运行和停止，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。[0013]一种优选技术方案，其特征在于所述离线化学清洗后，反应池中的液体透过 固液分离膜，固体被截留在反应池中。[0014]一种优选技术方案，其特征在于所述单独设置在膜分离池外的外置式膜组件 是独立的单元系统。[0015]一种优选技术方案，其特征在于所述独立的单元系统采用错流式运行方式， 需要较大的循环流量。[0016]一种优选技术方案，其特征在于通过膜的过滤筛分作用，液体透过膜从池壁 的产水侧出水。[0017]上述技术方案中，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，让盐份通过而排除，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。[0018]首先，膜生物反应器(MBR)及其组合工艺的主要特点有有效降解主要污染物 COD、BOD和氨氮；出水水质好，无细菌和固体物；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 时间下运行，剩余污泥量小。[0019]其中，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。污泥被浓缩后返回生物反应器，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。[0020]通常采用的膜生物反应器中的固液分离膜系统有内置式膜过滤分离系统和外置 式膜过滤分离系统两种。内置式膜过滤分离系统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；外置式膜过滤分离系统一般采用外置式 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系统采用 错流式运行方式，需要较大的循环流量。[0021]同时，本发明根据现有的膜生物反应器中的膜过滤分离系统的结构和运行方 式，结合生产试验的经验数据，将内置式膜过滤分离系统与外置式膜过滤分离系统有机 的结合起来，形成新型的模块化膜分离系统，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，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。[0022]本发明的优点是[0023]内外置式膜过滤分离污水处理装置是将内置式膜过滤分离系统与外置式膜过滤 分离系统有机集成的结合。[0024]内置式膜过滤分离系统的运行原理简单，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；外置式膜过滤分离系统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 尚ο
[0025]图1为本发明中内置式膜过滤分离系统示意图；[0026]图2为本发明中外置式膜过滤分离系统示意图；[0027]图3为本发明中United-MBR规模化生产示意图；[0028]图4为本发明中United-MBR模块示意图；具体实施方式
[0029]下面通过具体实施方式
对本发明作进一步的说明。但这并非是对本发明的限 制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱 离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。[0030]本发明内外置式膜过滤分离污水处理装置中的United-MBR膜过滤分离系统是建 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。[0031]所述United-MBR膜过滤分离设备采用专用的膜分离池，其内外置式膜、中空纤 维帘式膜或平板式膜组件，上述系统集成膜、进料泵、污泥回流泵等系统，其中，膜组 件曝气管和产水管配套的设备可以根据工程规模集需要，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。[0032]新型内外置式膜过滤分离污水处理装置的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。[0033]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，同时也利用周 围环境的环保。
权利要求1.一种内外置式膜过滤分离污水处理装置，包括壳体、进水管、液位计、生物接 触氧化反应池、填料、进料泵、污泥回流泵、曝气管、排污泥放空阀、挡板、集水管、 真空压力表、出水管、膜冲洗鼓气管、气体流量计、气体流量计、阀门、空气泵、液体 流量计、抽吸泵、循环管、膜生物反应器，其特征在于还包括可负压抽吸或重力自流的 射流加压曝气装置、膜分离池，以及可设置在膜分离池内的内置式膜组件或单独设置在 膜分离池外的外置式膜组件、膜组件曝气管和产水管，其中所述气体流量计可通过阀 门连接空气泵，所述壳体顶端可连有液位计，所述壳体侧边上、下端可分别开有进水管 和排污泥放空阀，所述膜组件曝气管和产水管配套可集中设置或集成在单一模块中。
2.根据权利要求1所述的内外置式膜过滤分离污水处理装置，其特征在于所述 膜生物反应器由固液分离膜系统和生物反应器两部分构成，其在高容积负荷、低污泥负 荷、长时间下运行。
3.根据权利要求1所述的内外置式膜过滤分离污水处理装置，其特征在于所述设 置在膜分离池内的内置式膜组件中的内置式膜采用中空纤维帘式膜或平板式膜。
4.根据权利要求1或2所述的内外置式膜过滤分离污水处理装置，其特征在于所述 膜分离池的池型采用方形，池壁四周设置多个膜分离池，以及池壁四周设置用于多池合 并连接的紧固件接口和管道接口。
专利摘要本实用新型提供了一种新型内外置式膜过滤分离污水处理装置，其是在现有的膜生物反应器中的膜过滤分离系统的结构和运行方式的基础上，结合生产试验的经验数据，将内置式膜过滤分离系统与外置式膜过滤分离系统结构有机的结合起来，形成新型的模块化膜分离系统。本实用新型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，本实用新型通过膜技术过滤难降解有机物，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，其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需要。
文档编号C02F9/14GK201809253SQ20102026653
公开日2011年4月27日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者乔如林, 施军营, 王飞, 陈磊 申请人:郑州蓝德环保科技有限公司